3 วิธีที่น่าตื่นเต้นที่นักเคมีสร้างสารประกอบในปีนี้
โดย เบธานี ฮาลฟอร์ด
เอนไซม์ที่พัฒนาแล้วสร้างพันธะ BIARYL
แผนผังแสดงการจับคู่ไบอาริลที่เร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์
นักเคมีใช้โมเลกุลของไบอาริล ซึ่งมีหมู่อาริลที่ยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะเดี่ยว ในรูปของไครัลลิแกนด์ ส่วนประกอบของวัสดุ และเภสัชภัณฑ์แต่การสร้างบรรทัดฐาน biaryl ด้วยปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาด้วยโลหะ เช่น ข้อต่อแบบไขว้ของ Suzuki และ Negishi มักต้องใช้ขั้นตอนการสังเคราะห์หลายขั้นตอนเพื่อสร้างข้อต่อแบบคู่ยิ่งไปกว่านั้น ปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาด้วยโลหะเหล่านี้จะสะดุดเมื่อสร้างไบอารีลขนาดใหญ่แรงบันดาลใจจากความสามารถของเอนไซม์ในการเร่งปฏิกิริยา ทีมงานที่นำโดย Alison RH Narayan แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกน ใช้วิวัฒนาการโดยตรงเพื่อสร้างเอนไซม์ไซโตโครม P450 ที่สร้างโมเลกุลไบอารีลผ่านพันธะออกซิเดชันของพันธะอะโรมาติกคาร์บอน-ไฮโดรเจนเอนไซม์เชื่อมโมเลกุลอะโรมาติกเพื่อสร้างสเตอรีโอไอโซเมอร์หนึ่งรอบพันธะที่มีการขัดขวางการหมุน (แสดงไว้)นักวิจัยคิดว่าแนวทางการเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพนี้อาจกลายเป็นการเปลี่ยนแปลงแบบขนมปังและเนยสำหรับการสร้างพันธะไบอารีล (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7)
สูตรสำหรับเอมีนระดับอุดมศึกษาอาศัยเกลือเล็กน้อย
แบบแผนแสดงปฏิกิริยาที่ทำให้ตติยภูมิเอมีนจากทุติยภูมิ
การผสมตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่หิวอิเล็กตรอนกับเอมีนที่อุดมด้วยอิเล็กตรอนโดยทั่วไปจะฆ่าตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้รีเอเจนต์โลหะเพื่อสร้างเอมีนตติยภูมิจากเอมีนทุติยภูมิได้M. Christina White และเพื่อนร่วมงานที่ University of Illinois Urbana-Champaign ตระหนักว่าพวกเขาสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้หากเพิ่มเครื่องปรุงรสที่มีรสเค็มลงในสูตรสารตั้งต้นโดยการเปลี่ยนเอมีนทุติยภูมิให้เป็นเกลือแอมโมเนียม นักเคมีพบว่าพวกมันสามารถทำปฏิกิริยาสารประกอบเหล่านี้กับเทอร์มินอลโอเลฟินส์ สารออกซิแดนท์ และตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมซัลฟอกไซด์เพื่อสร้างเอมีนตติยภูมิจำนวนมากมายที่มีหมู่ฟังก์ชันที่หลากหลาย (ตัวอย่างที่แสดง)นักเคมีใช้ปฏิกิริยาเพื่อสร้างยารักษาโรคจิต Abilify และ Semap และเปลี่ยนยาที่มีอยู่ซึ่งเป็นเอมีนทุติยภูมิ เช่น ยาต้านอาการซึมเศร้า Prozac ให้เป็นเอมีนตติยภูมิ ซึ่งแสดงให้เห็นว่านักเคมีสามารถสร้างยาใหม่จากยาที่มีอยู่ได้อย่างไร (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARENES อยู่ภายใต้การหดตัวของคาร์บอน
แผนภาพแสดง quinoline N-oxide ที่เปลี่ยนเป็น N-acylindole
ในปีนี้ นักเคมีได้เพิ่มการดัดแปลงโมเลกุล ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแกนของโมเลกุลที่ซับซ้อนในตัวอย่างหนึ่ง นักวิจัยได้พัฒนาการเปลี่ยนแปลงที่ใช้แสงและกรดเพื่อตัดคาร์บอนเดี่ยวออกจากอะซาอารีนที่มีสมาชิก 6 อะตอมในควิโนลีน เอ็น-ออกไซด์ เพื่อสร้างเอ็น-อะซิลินโดลที่มีวงแหวน 5 อะตอม (แสดงตัวอย่าง)ปฏิกิริยาที่พัฒนาโดยนักเคมีในกลุ่มของ Mark D. Levin ที่มหาวิทยาลัยชิคาโกนั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับหลอดปรอทซึ่งให้แสงหลายความยาวคลื่นออกมาเลวินและเพื่อนร่วมงานพบว่าการใช้ไดโอดเปล่งแสงที่ปล่อยแสงที่ 390 นาโนเมตร ช่วยให้สามารถควบคุมได้ดีขึ้น และช่วยให้สามารถทำปฏิกิริยาโดยทั่วไปสำหรับควิโนลีน เอ็น-ออกไซด์ปฏิกิริยาใหม่นี้ช่วยให้ผู้ผลิตโมเลกุลสามารถสร้างแกนของสารประกอบเชิงซ้อนขึ้นใหม่ได้ และอาจช่วยนักเคมีทางการแพทย์ที่ต้องการขยายคลังของสารตัวยา (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282)
เวลาโพสต์: 19 ธ.ค.-2565