Пресс-центр / новости / Наука /
Новая возможность для прямой замены атома углерода на кислород
Исследователи из Группы химии природных соединений совместно с Лабораторией химии гетероциклических соединений и коллегами из других институтов РАН осуществили скелетное редактирование распространенного в природных веществах тетралинового фрагмента в хромановый. Замена атома углерода на кислород стала возможной с помощью комбинации известных реакций С-H окисления и Байера-Виллигера и специально разработанного окислительного сокращения цикла. Разработанный подход обладает высокой универсальностью и может быть использован для скелетного редактирования терпенов и стероидов, получения изотопно-меченных хроманов, а также направленного синтеза аллелопатического компонента подсолнечника Хелианнуола E. Результаты работы опубликованы в Angewandte Chemie International Edition.
Одной из главных задач химии XXI века является разработка универсальных подходов к точечной модификации химических соединений для улучшения их физических и/или биологических свойств. Изменение периферийного окружения и сайт-селективное введение функциональных групп стали возможными благодаря С-H активации, схожей с энзиматической модификацией в ходе биосинтеза. Другой подход, скелетное редактирование, заключается в точечном изменении основы молекулы, чаще всего циклического строения. Скелетное редактирование открывает возможности селективного добавления и удаления атомов, а также их замены.
В опубликованной работе был разработан подход к замене атома углерода на атом кислорода в тетралинах – бициклических соединениях, содержащих конденсированные ароматический и алифатический шестичленные циклы. Для достижения цели используется последовательное добавление атома кислорода и получение семичленного лактона, и удаление «карбонильного» атома углерода и возвращение к шестичленному циклу в составе кислород содержащих гетероциклов – хроманов. Преимуществом данного подхода стала возможность осуществления двух различных направлений скелетного редактирования: окислительного сокращения цикла с полным удалением атома, и выведением атома углерода на периферию. Для этого была разработана оригинальная химическая методология.
Итоговый подход можно интегрировать в составе трехстадийной последовательности окислений: 1) бензильного C-H окисления, 2) окисления Байера-Виллигера и 3) окислительного сужения цикла, для редактирования природных соединений, таких как терпены и стероиды. Кроме того, с его помощью можно эффективно получать изотопно-меченные хроманы, а также для направленного синтеза природных соединений, что было показано на примере Хелианнуола E. Результаты работы опубликованы в Angewandte Chemie International Edition.
may 27