Новости химической науки > Органический дайджест 344

В этом номере дайджеста: кислотно-основной индикатор, работающий в неполярных растворителях; к более безопасной форме ацетаминофена; причина хемо- и региоселективности катализируемого никелем [3 + 2 + 2] циклоприсоединения; селективное прямое гетеросочетание алкенов и [3+2]-циклоприсоединение нитронов к винилдиазоацетатам.

Кислотно-основные индикаторы состоят из целого ряда галохромных соединений, большая часть которых может применяться для определения рН только в водных растворах, индикаторы рН, способные работать в неполярных органических растворителях являются очень большой редкостью.

Для решения этой проблемы Арига (K. Ariga) и Хилл (J. P. Hill) с коллегами разработали индикатор на основе каликс[4]пиррол, который может использоваться для количественного измерения кислотности или основности веществ, растворенных в неводной среде [1].

Рисунок из Chem. Commun., 2013, 49, 6870; DOI: 10.1039/C3CC42859A

В качестве индикатора был выбран оксопорфириноген (OxP), поскольку протоны пиррольных фрагментов дают высокочувствительные колориметрические отклики на кислотность среды за счет образования прочных водородных связей с протонами или протонодонорами. Высокая растворимость индикатора в неполярных растворителях обуславливается периферическими трет-бутильными фрагментами на периферии каликсарена.

В присутствии 0.1 эквивалента 1,8-[5.4.0]ундец-7-ена (DBU), цвет индикатора OxP в дихлорметановом растворе синий. При постепенном приливании трифторуксусной кислоты цвет раствора меняется до красного, пурпурного (как у нейтрального OxP) и даже зеленого.

Исследователи обнаружили, что при приливании CF₃CO₂H к DBU происходит его нейтрализация, и его протонированная форма приводит к переходу формы OxP в дикатион OxPH₂²⁺. Дополнительная CF₃CO₂H приводит к переходу OxPH₂²⁺ в тетракатион OxPH₄⁴⁺. Было обнаружено, что ионы OxPH₂²⁺ и OxPH₄⁴⁺ отвечают, соответственно за появление красного и зеленого цвета. Нейтральная форма OxP также может взаимодействовать с анионами с образованием моно- и дианионных комплексов.

Рисунок из ACS Med. Chem. Lett., 2013, 4 (8), 710

Попытки разработать менее опасную форму ацетаминофена – широко применяющегося анальгетика и противоознобного средства привели к открытию веществ, которые могут оказывать меньшее токсичное действие на печень.

Роман Шлепин (Roman Shchepin) с коллегами поясняет, что ацетаминофен может быть причиной повреждения печени. Это повреждение может быть весьма существенным и быть причиной как случайных, так и преднамеренных передозировок, равно как и индивидуальной непереносимостью препарата, причем только в США проблемы с печенью, так или иначе связанные с приемом ацетаминофена, проявляются примерно у 50% американцев [2].

Исследователи из группы Шлепина описывают синтез и результаты первичных испытаний двух соединений с архитектурой, подобной ацетаминофену, которые, однако, менее токсичны к клеткам печени, выращенным в лаборатории. И, хотя по словам ученых, необходимы дальнейшие испытания этих препаратов, новые вещества уже могут рассматриваться как кандидаты для замены ацетаминофена.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2013, DOI: 10.1021/ja4068468

Масанобу Учияма (Masanobu Uchiyama) использовал квантово-химические расчеты (DFT) для изучения механизма катализируемого никелем [3 + 2 + 2] циклоприсоединения циклопропиленацетата с двумя молекулами алкина [3].

Систематическое исследование показало, что природа алкина определяет выбор между lddevz возможными механизмами реакции и, следовательно, ее региоселективностью. Алкины, отличающиеся значительной недостаточностью электронов, как правило, позволяют получить 2,5-дизамещенные продукты через стадию образования никельциклопентадиенов, образующихся в результате [2 + 2] социклизации, в то время как обычные алкины образуют 3,4- или 3,5-продукты за счет необычного механизма, включающего образование [3 + 2] никельциклического интермедиата.

Рисунок из J. Org. Chem., 2013, DOI: 10.1021/jo4014854

Сильвэн Дарсе (Sylvain Darses) описывает катализируемую рутением систему, позволяющую осуществлять содимеризацию циклических алкенов и акцепторов в реакции Михаэля [4].

Высокие выходы и отличная стереоселективность, позволяющая получать экзо- (E)-аддукты, может быть реализована для широкого круга субстратов с различными функциональными группами. Дополнительным плюсом нового протокола является то, что реакция в протонодонорной среде может привести к образованию продукта восстановления.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2013, DOI: 10.1021/ja4069003

Хью Дэвис (Huw M. L. Davies) приводит протокол катализируемой родием реакции винилдиазоацетатов с нитронами, протекающими по формальному механизму [3+2]-циклоприсоединения и образованию 2,5-дигидроизоксазолов [5].

Каскадная реакция начинается с процесса присоединения с последующим присоединением иминиевого аналога, замыканием цикла/гидридным сдвигом и изомеризацией алкена. Оптимальным катализатором реакции является тетракис(триарилциклопопанкарбоксилат)диродия.

Обзоры недели: могут показаться интеренсыми обзоры, посвященные химии, биологии и методам анализа/диагностики липидов природного происхождения [6] и водорастворимым низкомолекулярным хромогенным и флуорегенным индикаторам на различные аналиты.

Источники: [1] Chem. Commun., 2013, 49, 6870; DOI: 10.1039/C3CC42859A; [2] ACS Med. Chem. Lett., 2013, 4 (8), 710; DOI: 10.1021/ml4000904; [3] J. Am. Chem. Soc., 2013, DOI: 10.1021/ja4068468; [4] J. Org. Chem., 2013, DOI: 10.1021/jo4014854; [5] J. Am. Chem. Soc., 2013, DOI: 10.1021/ja4069003; [6] Chem. Rev., 2013, DOI: 10.1021/cr4002287; [7] Chem. Rev., 2013, DOI: 10.1021/cr300508p

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