Новости химической науки > Органический дайджест 143

В сегодняшнем выпуске дайджеста: получение бензо[b]силолов с помощью циклизации; производное аспирина выделяет оксид азота; как функционализировать кубан; реакции, катализируемые проазафосфатраном и высокотемпературное цинкирование функционализированных ароматических и гетероароматических соединений.

Силациклопентадиены (silacyclopentadienes) или силолы представляют собой класс кремнийорганических соединений, отличающихся интересными свойствами, например быстрым переносом электронов и эффективной люминесценцией в конденсированной фазе. Для изучения потенциальных применений этих соединений необходима разработка методов синтеза новых производных силолов.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5858

Иллис (L. Illies), Цуджи (H. Tsuji) и Накамура (E. Nakamura) из Университета Токио разработали синтетический маршрут к новому производному бензосилола (benzosilole). Одностадийная циклизация в режиме one-pot 2-алкинилсиланов (1), катализируемая KH, позволяет получить 2-замещенные бензосилолы (2) с высокими выходами (до 99%). Заместитель R² в исходном алкинилсилане может быть алифатическим, ароматическим, гетероароматическим или силильным. Полученные в результате процесса бензосилоды далее могут быть функционализированы. [1,2].

Все полученные бензосилолы проявляют люминесценцию как в растворе, так и в твердом состоянии, квантовые выходы флуоресценции достаточно высоки (могут достигать 99%). 3-Фенилированный бензосилол 4 практически не проявляют люминесцентных свойств в растворе (для него квантовый выход составляет 0.4%), однако в твердом состоянии интенсивность люминесценции 4 увеличивается в 130 раз. Активное внутримолекулярное вращение фенильных колец в соединении 4 может приводить к гашению люминесценции в растворе, при этом ограничение этого вращения в твердом состоянии приводит к возобновлению процесса люминесценции.

Противовоспалительные препараты нестероидного строения (например, аспирин) часто рассматриваются как «чудо-препараты», так как обладают обезболивающим и противовоспалительным свойствами, а также препятствует образованию тромбов. Положительный эффект действия аспирина главным образом обуславливается его способностью к обратимому ингибированию ферментов COX.

Однако гастротоксичность аспирина существенно ограничивает его применение для людей, восприимчивых к препарату. Один из методов понижения токсичность аспирина заключается во введении в структуру аспирина доноров группы NO, которая может предотвращать расстройство желудочно-кишечного тракта несколькими способами.

Гаско с соавторами из Университетов Турина и Млана получили серию нитрооксиацилоксиметиловых эфров аспирина [(nitrooxyacyloxy)methyl esters of aspirin] и испытали эти соединения в качестве альтернатив аспирину. Способ получения производного, показавшего наивысшую активность, показан на иллюстрации [3].

Рисунок из J. Med. Chem. 2009, 52, 5058

Большая часть удачных препаратов NO–аспирин были получены реакцией хлорметил-2-ацетоксибензоата (1) с цезиевой солью соответствующей кислоты (2), приводящей к образованию целевого соединения 3. Авторы окислили соединение 3 до сульфокисдных и сульфоновых производных.

Полученные вещества отличаются поведением, характерным для производных аспирина-доноров NO, при этом в среде, соответствующей по параметрам сыворотке крови, аспирин высвобождается в соответствии с уравнением псевдопервого порядка. Немаловажно и то,что количество высвобождаемого аспирина зависит от типа ацилокси-фрагмента.

Исследователи обнаружили хорошее соотношение между количеством выделяемого новыми соединениями аспирина и эффективностью в ингибировании агрегации тромбоцитов. Все изученные продукты in vitro проявляют сосудорасширяющие свойства, благодаря чему исследователи надеются, что полученные ими соединения могут стать альтернативой аспирину.

Кубан представляет собой объект многочисленных исследований, в первую очередь благодаря своей напряженности, которая позволяет надеяться на то, что производные кубана могут стать гиперэнергетическими материалами нового типа. К настоящему времени не предложено ни одного метода прямого гидроксилирования кубана.

Международная группа исследователей из США и Италии восполнили этот недостаток, разработав методы моно- и бис-гидрокслирования кубана таким сильным окислителем, как метилтрифторметилдиоксиран [methyl(trifluoromethyl)dioxirane (TFDO)] [4].

Рисунок из Org. Lett. 2009, 11, 3574

Авторы [4] наблюдали, что при окислении других напряженных субстратов, например, адамантана окислитель TFDO ведет себя активнее альтернативного окислителя – диметилдиосирана, однако с сохранением селективности. В зависимости от выбранных условий окисление с практически количественным выходом приводит к образованию кубанола (1) или кубан-1,4-диола (2).

Джон Веркаде (John G. Verkade) из Университета Айовы обнаружил, что проазафосфатран (proazaphosphatrane) (1c) является эффективным катализатором альдольных реакций альдегидов с триметилсилиленолятами (реакция Микаюамы) в ТГФ [5].

Рисунок из J. Org. Chem., 2009, DOI: 10.1021/jo901571y

В условиях, в которых вступают в реакцию альдегиды, образование продукта альдольной конденсации характерно лишь для активированного кетона – 2,2,2-трифторацетофенона.

Реакция протекает при комнатной температуре, если в качестве субстрата мы берем 1-метокси-2-метил-1-пропенокситриметилсилани при −15 градусах Цельсия для 1-фенил-1-(триметилсилокси)этилена. Реакция может применяться для широкого круга субстратов, содержащих различные функциональные группы: нитро-, амино-, галонено-, циано- и трифторметильные.

Рисунок из Chem. Commun., 2009, 5615

Пауль Кнохель (Paul Knochel) пердлагает способ получения разнообразных функционализированных арильных и гетероарильных производных, для синтеза которых он использовал регио- и хемоселективное цинкирование субстратов TMPZnCl•LiCl при микроволновом облучении [6].

В предложенных реакциях можно использовать субстраты даже с такими чувствительными функциональными группами, как сложноэфирные. Получающиея в процессе реакции цинкорганические соединения могут быть вовлечены в другие реакции, приводящие к образованию ароматических и гетероароматических соединений с высокими выходами.

Источники: [1] J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5858; [2] Org. Lett. 2009, 11, 3966; [3] J. Med. Chem. 2009, 52, 5058; [4] Org. Lett. 2009, 11, 3574; [5] J. Org. Chem., 2009, DOI: 10.1021/jo901571y; [6] Chem. Commun., 2009, 5615; DOI: 10.1039/b913693b

метки статьи: #медицинская химия, #органическая химия, #органический синтез, #физическая химия, #элементоорганическая химия