Новости химической науки > Органический дайджест 142

В сегодняшнем выпуске дайджеста: производные фаринозона для борьбы с синдромом Альцгеймера; одностадийное получение ферроценсодержащих сопряженных полимеров; стабильные люминогены интенсивно излучают при комнатной температуре; метатезис с замыканием цикла для синтеза гетероароматики и возобновляемый иридиевый катализатор для борилирование связи C–H.

Исследователи пытаются подойти к лечению нейродегенеративных заболеваний (например, болезнь Альцгеймера) с разных сторон. Один из подходов основывается на наблюдении того, что такие заболевания отличаются атрофией нервов и утерей ими синаптических функций. Поэтому кажется разумным попытаться поддержать функции нервной деятельности за счет нейротропных факторов, например факторов роста нервов [nerve growth factor (NGF)], но этот подход сдерживается трудностями, связанными с доставкой NGF к месту поражения нервной ткани мозга.

Рисунок из Org. Lett. 2009, 11, 3446

Гадеманн (K. Gademann) с соавторами из Швейцарского Федерального Технологического Института и Университета Базеля получили малые молекулы, которые могут подражать действию NGF на мозг. Фаринозоны (farinosones) A, B и C (выделенные из плесневого грибка Paecyclomyces farinosus) проявляют нейритогенные свойства. Исследователи сообщают о синтезе всех четырех возможных стереоизомеров фаринозона C и определении оптической конфигурации природного соединения. [1].

Предложенный метод синтеза природного соединения (1) начинается с образования энантиомерной поликетидной боковой цепи. Несколько синтетических стадий позволяет получить смесь стереоизомеров 1, которую не только нельзя разделить методом ВЭЖХ, но и определить отдельные изомеры методом ЯМР. Смесь изомеров была конвертирована в смесь соответствующих изомерных метиловых эфиров, которые можно разделить ВЭЖХ с хиральной неподвижной фазой. В результате природному соединению1 была приписана абсолютная оптическая конфигурация (1’S,3R).

Стандартизированные методы исследования показали, что фаринозон С природного происхождения способствует росту аксонов и усиливает эффект NGF, не проявляя токсичности к нервным клеткам вплоть до достижения концентрации 50 мкмоль/л.

Ферроцен-содержащие полимеры, как например, полиферроценилацетилен часто являются модельными объектами для исследований, что обусловлено электронными свойствами их главной цепи, в том числе и высокой электропроводностью. К сожалению, введение в структуру этих соединений легирующих агентов, усиливающих полезные электронные свойства полимеров, приводит к понижению стабильности материалов и сущесвенному уменьшению срока их службы.

Исследования показали, что такие легирующие реагенты как тетрацианоэтилен [tetracyanoethylene (TCNE)] вступают в реакцию циклоприсоединения с электроноизбыточными алкинами с образованием хромофоров на боковых группах полимеров.

Мичинобу (T. Michinobu) с соавторами расширил методику, предложив использовать реакцию TCNE с алкиновым фрагментом в полиариленэтинилене, содержащем ферроценильные фрагменты в главной цепи [2].

Рисунок из Macromolecules 2009, 42, 5903

По типовой методике были получены полимеры-прекурсоры (1) с M_w 41100 и M_n 8100 с помощью кросс-сочетания 1,1’-дийодферроцена с подходящим диэтинилбензольным мономером по Соногашире. Затем полимер 1 обрабатывали TCNE при повышенной температуре для введения цианоэтиленовых групп в главную цепь полимера (2).

Неожиданно было обнаружено, что избыток TCNE не приводит к протеканию побочных реакций и может быть просто удален из системы возгонкой. Важной чертой донорно-акцепторных хромофоров является проявление полосы переноса заряда [charge-transfer (CT) bands] в спектре поглощения (видимая область) и оксилительно-восстановительной активности как у катода, так и у анода. Например, соединение 2 отличается широкой полосой CT во всей видимой области спектра, проявляющейся до 850 нм.

Таким образом, новый подход позволяет существенно модифицировать существующие способы легирования полимеров, новые полимеры отличаются химической стабильностью и могут рассматриваться как основа для получения донорно-акцепторных сопряженных полимеров.

Для использования в электро-оптических приложениях люминогенные материалы должны отличаться высокой стабильностью. В исследовательской группе Чи (Z. Chi) и Су (J. Xu) из Университета Сунь Ятсена (Гуанчжоу) получили серию стабильных люминогенных молекул (1–5), состоящих из трифенилэтиленового фрагмента и арильных заместителей [3].

Рисунок из J. Mater. Chem. 2009, 19, 5541

Высокая устойчивость полученных люминогенов может быть проиллюстрирована высокой температурой их стеклования (151 градусов Цельсия для 5) и высокими значениями температуры разложения (488 градусов Цельсия для 1). В растворе люминогены 1–5 не излучают, однако отличаются высокоэффективной люминесценцией в агрегированном состоянии. Исследователи смогли применить необычные оптические свойства 1–5 для разработки on–off сенсоров для определения паров токсичных органических веществ.

Тимоти Донохо (Timothy J. Donohoe) из Оксфорда использовал реакцию метатезис с замыканием цикла для синтеза замещенных пиридиновых и пиридазиновых каркасов [4].

Рисунок из Tetrahedron, 2009, 65, 8969

Продукты метатезиса выступают в качестве прекурсоров целевых гетероароматических структур, которые можно получить с помощью элиминирования подходящей уходящей группы, которая на начальных этапах синтеза может также рассматриваться как защита для азота.

Рисунок из Tetrahedron Letters, 2009, 50, 6176

Дальнейшая функционализация продуктом метатезиса может быть осуществлена как до, так после ароматизации; работа [4] может рассматриваться как новая стратегия для синтеза замещенных гетероароматических соединений.

Ацуси Нисида (Atsushi Nishida) изучил реакцию борилирования ароматических связей C–H в присутствии [IrCl(COD)]₂ и 2,2′-бипиридиндикарбоновых кислот [5].

2,2′-Бипиридин-4,4′-дикарбоновая кислота образует комплексы с [IrCl(COD)]₂ в присутствии бис(пинаколят)дибора. Иридиевый катализатор можно легко отделить от реакционной смеси простым фильтрованием, выделенный катализатор сохраняет активность и может быть использован повторно до 10 раз (при выделении и хранении в инертной атмосфере).

Источники: [1] Org. Lett. 2009, 11, 3446; [2] Macromolecules 2009, 42, 5903; [3] J. Mater. Chem. 2009, 19, 5541; [4] Tetrahedron, 2009, 65, 8969; doi:10.1016/j.tet.2009.07.076; [5] Tetrahedron Letters, 2009, 50, 6176; doi:10.1016/j.tetlet.2009.08.080

метки статьи: #кинетика и катализ, #медицинская химия, #органическая химия, #органический синтез, #элементоорганическая химия