3 emocionantes formas en que los químicos construyeron compuestos este año
por Bethany Halford
LAS ENZIMAS EVOLUCIONADAS CONSTRUYERON ENLACES BIARÍLICOS
Esquema que muestra un acoplamiento de biarilo catalizado por enzimas.
Los químicos usan moléculas de biarilo, que presentan grupos arilo unidos entre sí por un enlace simple, como ligandos quirales, bloques de construcción de materiales y productos farmacéuticos.Pero hacer el motivo de biarilo con reacciones catalizadas por metales, como los acoplamientos cruzados de Suzuki y Negishi, generalmente requiere varios pasos sintéticos para hacer los socios de acoplamiento.Además, estas reacciones catalizadas por metales fallan cuando se fabrican biarilos voluminosos.Inspirado por la capacidad de las enzimas para catalizar reacciones, un equipo dirigido por Alison RH Narayan de la Universidad de Michigan utilizó la evolución dirigida para crear una enzima citocromo P450 que construye una molécula de biarilo a través del acoplamiento oxidativo de enlaces aromáticos de carbono e hidrógeno.La enzima une moléculas aromáticas para crear un estereoisómero alrededor de un enlace con rotación obstaculizada (mostrado).Los investigadores creen que este enfoque biocatalítico podría convertirse en una transformación básica para hacer enlaces biarílicos (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RECETA PARA AMINAS TERCIARIAS CON UN POCO DE SAL
El esquema muestra una reacción que produce aminas terciarias a partir de las secundarias.
La mezcla de catalizadores metálicos hambrientos de electrones con aminas ricas en electrones generalmente mata los catalizadores, por lo que los reactivos metálicos no se pueden usar para construir aminas terciarias a partir de aminas secundarias.M. Christina White y sus colegas de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign se dieron cuenta de que podían solucionar este problema si agregaban un poco de condimento salado a su receta de reactivos.Al transformar las aminas secundarias en sales de amonio, los químicos descubrieron que podían hacer reaccionar estos compuestos con olefinas terminales, un oxidante y un catalizador de sulfóxido de paladio para crear una miríada de aminas terciarias con una variedad de grupos funcionales (ejemplo mostrado).Los químicos utilizaron la reacción para fabricar los medicamentos antipsicóticos Abilify y Semap y para transformar los medicamentos existentes que son aminas secundarias, como el antidepresivo Prozac, en aminas terciarias, lo que demuestra cómo los químicos pueden crear nuevos medicamentos a partir de los existentes (Science 2022, DOI: 10.1126/ciencia.abn8382).
AZAARENOS SUFRIÓ CONTRACCIÓN DE CARBONO
El esquema muestra un N-óxido de quinolina transformado en un N-acilindol.
Este año, los químicos agregaron al repertorio de edición molecular, que son reacciones que realizan cambios en los núcleos de moléculas complejas.En un ejemplo, los investigadores desarrollaron una transformación que usa luz y ácido para recortar un solo carbono de azaarenos de seis miembros en N-óxidos de quinolina para formar N-acilindoles con anillos de cinco miembros (ejemplo mostrado).La reacción, desarrollada por los químicos del grupo de Mark D. Levin en la Universidad de Chicago, se basa en una reacción que involucró una lámpara de mercurio, que emitió múltiples longitudes de onda de luz.Levin y sus colegas descubrieron que el uso de un diodo emisor de luz que emite luz a 390 nm les dio un mejor control y les permitió generalizar la reacción de los N-óxidos de quinolina.La nueva reacción brinda a los fabricantes de moléculas una forma de remodelar los núcleos de compuestos complejos y podría ayudar a los químicos médicos que buscan expandir sus bibliotecas de candidatos a fármacos (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Hora de publicación: 19-dic-2022