Это прорыв: химики провели «невозможную» реакцию с индолом
Ученые из Университета Тиба преодолели одно из наиболее трудных препятствий в химии, связанное с индолами. Они разработали способ воздействия на ранее практически неизменяемую область этих молекул с использованием меди. Научное достижение способно упростить и удешевить процессы создания новых лекарственных препаратов, пишет ScienceDaily.
Индол — это молекула, представляющая собой сочетание бензольного шестичленного кольца и пятиугольного кольца с атомом азота. Она служит основой для большого числа биологически активных веществ. Различные производные индола, полученные путем замены атомов водорода на разные функциональные группы, образуются естественным образом в растениях, грибах и организме человека.
Японские специалисты представили новый метод селективного присоединения алкильной группы к C5-положению индола с использованием относительно недорогого медного катализатора. Выход целевых соединений достигал 91%, что свидетельствует о высоком уровне эффективности предложенного подхода. Такой метод значительно упрощает и удешевляет процесс модификации индолов, что крайне полезно при создании новых лекарственных препаратов.
Реакция основана на применении карбенов — чрезвычайно реактивных частиц углерода, способных формировать новые углерод-углеродные связи. Ранее команда ученых успешно применяла родиевые комплексы для внедрения заместителей в позицию C4 индола, фокусируясь на ненасыщенных группах в третьем положении. В новом эксперименте авторы сохранили общую концепцию, но скорректировали условия реакции, переключив воздействие на пятый атом углерода индольного ядра.
Для раскрытия механизма реакции была проведена серия квантово-химических расчетов, показавших, что карбен не вступает непосредственно в реакцию с атомом C5. Сначала он формирует связь с положением C4, создавая напряженное трехчленное кольцо. Далее происходит перегруппировка промежуточного продукта, перемещающая новую связь в положение C5. Ключевую роль в этом процессе играет медный катализатор, стабилизирующий промежуточное соединение и понижающий энергетический барьер для последующей перегруппировки.
Таким образом, методика, основанная на медном катализе, обеспечивает надежный и экономичный способ модификации индолов в положении C5. Эксперты подчеркивают значимость данного подхода для создания новых лекарственных препаратов.
Ранее ученые открыли новый способ превращения солнечного света в топливо.
