Новости химической науки > Органический дайджест 121

В сегодняшнем выпуске дайджеста: трициклические изоиндолиноны в четыре стадии в режиме one pot; что лучше – енолтрифлат или енолтозилат; легкий способ получения высокозамещенных пирролов; йод способствует получению различных сопряженных полимеров и хемоферментативный синтез природных продуктов.

Каскадные многокомпонентные реакции [cascade multicomponent reactions (CMCR)] являются мощным орудием органического синтеза; они позволяют получать сложные органические соединения в ходе минимального количества действий.

Рисунок из Org. Lett. 2009, 11, 1817

Марке (S. Marque), Прим (D. Prim) и соавторы из Франции и Туниса смогли осуществить стадию Дильса-Альдера многостадийного процесса, применив вместо традиционного фуральдегида более реакционноспособный диен 1 [1].

Исследователи предположили, что первоначальное образование имина должно способствовать реакции циклоприсоединения. Изучение реакционных смесей методом ЯМР позволило обнаружить фурилимин и оптимизировать условия проведения многокомпонентной реакции (кипячение в толуоле с насадкой Дина-Старка).

Авторы выделили лишь один из диастеромеров 2 – продуктов реакции, определив его строение с помощью рентгеноструктурных исследований. Предложенный метод CMCR был использован для синтеза ряда аминоспиртов и 5-аминофуральдегидов, дав продукты с хорошими выходами. Предложенная последовательность реакций также легко может осуществляться в безрастворных условиях в запаянной трубке при 115ºC с выходом 41%, ускоряя реакцию, но не понижая ее выход или стереоселективность.

Какой субстрат– енолтрифлат или енолтозилат, предпочли бы Вы взять в качестве субстрата для катализируемой палладием реакции амидирования? Сочетание амида с енолтрифторметансульфонатом (трифлатом) позволяет получить субстрат для асимметричного гидрирования и синтеза таранабанта (taranabant), лекарства для лечения ожирения.

Рисунок из Org. Process Res. Dev. 2009, 13, 84

Уоллес (D.E. Wallace), Кампос (K.R. Campos) и Шульц (C.S. Shultz) из Merck и Solvias AG получили енолтрифлат в виде смеси геометрических изомеров 90:10 с помощью дорогого реагента NPhTf₂. [2].

Полученный аморфный продукт очищали хроматографически. Однако замена NPhTf₂ на ангидрид толилсульфокислоты привела к образованию смеси геометрических изомеров с таким же составом, но в виде кристаллов. Переработка полученной кристаллической смеси без использования хроматографических методик позволила авторам выделить целевой геометрический изомер (главный продукт реакции), выход которого составил 85%.

Замещенные 2-аминопирролы являются важными структурными элементами биологически активных соединений и природных продуктов.

Фонтэн (P. Fontaine), Массон (G. Masson) и Жу(J. Zhu) из Института Природных соединений (Жиф-сюр-Иветт, Франция) отмечают, что до настоящего времени так и не был разработан удобный метод синтеза несимметричных полизамещенных 2-аминопирролов. Они сообщают о новой многокомпонентной реакции, приводящей к образованию 2-амино-5-цианпирролов в две стадии из простых исходных материалов [3].

Рисунок из Org. Lett. 2009, 11, 1555

Исходные соединения, предложенные авторами, представляют собой α,β-ненасыщенные альдегиды (1), первичные амины и цианотриметилсилан (TMSCN). Эти реагенты вступают в реакцию Штрекера с образованием α-иминонитрилов (2). Для протекания этой стадии реакции важно присутствие окислителя – 2-йодбензойной кислоты (IBX) и Bu₄NBr.

Соединения, подобные 2 обладают идеальной конфигурацией для катализируемых AlCl₃ реакций [4 + 1] циклоприсоединения с участием изоцианидов. Такие реакции циклоприсоединения приводят к образованию функционализированных пирролов 3 с большими выходами. Во всех случаях целевые пирролы образуются в виде единственного продукта, не загрязненного продуктами конкурентно протекающих перегруппировок.

Исследователи также разработали методы удаления защитной группы с пиррольного атома азота и атома азота алкиламинного заместителя – 4 и 5.

Разработанная последовательность реакций позволяет вводить заместители в C–3 и C–4 положения пиррольного цикла помимо заместителей в положении C-2 и C-5. В присутствии нитрильного заместителя появляется дополнительный реакционный центр для синтеза новых азотсодержащих гетероциклов.

В химии полимеров разработка полимера с новыми функциональными свойствами зачастую начинается с поиска нового мономера.

Хуан Толоса (Juan Tolosa), Крис Куб (Chris Kub) и Уве Бунц (Uwe H. F. Bunz) из Института Технологии Джорджии сообщают о применении стратегии модификации готового полимера для получения гиперразветвленных сопряженных полимеров, получая представители полимеров в большом структурном разнообразии, применяя при этом минимум усилий [4].

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie200900980

Сопряженные полимеры отличаются особыми электронными свойствами, что позволяет рассматривать их как перспективные материалы для получения солнечных батарей, полимерных полупроводников, светоизлучающих диодов и биосенсоров.В новом методе исследователи применили реакцию Соногаширы к мономеру, содержащему алиновый и два йодидных заместителя для получения полифениленэтиниленовой основы полимера, модифицированной атомами йода.

Затем йодидные группы были замещены алкиновыми фрагментами с помощью реакции Соногаширы. Было продемонстрировано, что введение алкиновых фрагментов в полимер меняет флуоресцентные свойства полимера. Бунц отмечает, что новая стратегия позволит исследователям получать библиотеки соединений исходя из одного исходного полимера. В планах исследователей модификация полимеров биологически активными фрагментами.

Химики из Университета Марбурга (Германия) сообщают о высокоселективном одностадийном синтезе природного соединения. Успех подхода основывается на использовании ферментов для превращения полициклических предшественников в асзоналенины (aszonalenins) [5].

Рисунок из Org. Biomol. Chem., 2009; DOI: 10.1039/b902413a

Ферменты фенилтрансферазы (prenyltransferases) катализируют образование пятичленных циклов в реакции индолина и семичдленных циклических систем. Применение такого фермента позволило исследователям под руководством Шуминга Ли (Shuming Li) разработать хемоферментативный метод синтеза четырех стереоизомеров асзоналенина. На ключевом этапе реакции для контроля стереохимии образующихся конечных продуктов исследователи использовали фенилтрансферазы. Было обнаружено, что стереоселективность одностадийного процесса практически составляет 100% при выходах продуктов реакции 85-100%.

Источники: [1] Org. Lett. 2009, 11, 1817; [2] Org. Process Res. Dev. 2009, 13, 84; [3] Org. Lett. 2009, 11, 1555; [4] Angew. Chem. Int. Ed., 2009, DOI: 10.1002/anie200900980; [5] Org. Biomol. Chem., 2009; DOI: 10.1039/b902413a

метки статьи: #органическая химия, #органический синтез, #химия полимеров, #элементоорганическая химия