英国化学家发明了一个精确的过程构建碳链的链接包在更多的方面比源自生物分子团体。1使用的方法,Varinder Aggarwal布里斯托大学的团队探索如何链接的立体化学-他们一边组织点的方向控制整体链条的形状。“我们有能力精确控制碳链的长度及其立体化学,“Aggarwal告诉必威体育 红利账户。团队因此希望他们的“流水线”可以成为一个强大的工具在裁剪有机分子的结构和形状。
成长的过程Aggarwal昆虫信息素的合成faranal在2009年。2一度在其长,相对直链faranal有两个甲基侧组相邻的碳原子。方法生产这样的安排与高水平的控制立体化学是有限的,因此,布里斯托尔化学家试图创造一个更好的人。他们转向反应lithiated氨基甲酸盐添加——或者认可——boronic酯,精确指挥两种立体异构体的形成。
因为这个反应的产品也是一个boronic酯,他们可以做两个连续的同系化反应,生成邻甲基在正确的方向没有耗时的净化中间。“我们问自己:这多个同系化反应化学的极限是什么?Aggarwal回忆道。
添加碳无限?
四个同系化反应是答案。方法将添加多个链接到一些分子,和无法添加,lithiated氨基甲酸酯构建块包含3%的错误的立体异构体。由此产生的杂质是极难清除,每一步的指数级的增长。
Aggarwal的团队因此从氨基甲酸酯苯甲酸酯,这减少了不必要的立体异构体的仅为0.1%。然后他们找到了合适的条件,以避免或over-homologation之下。涉及反应过度lithiated与boronic苯甲酸酯在较低温度下,然后保持在-42°C反应了一个小时,在这段时间多余的试剂毁。苯甲酸简单过滤的锂盐副产品然后给产品在每个同系化反应步骤没有进一步净化。结合洗有机溶液和水每第三步后,这种方法得到了化学家九同系化反应。使用它,他们组装三个链与甲基94 - 96%纯每个碳原子,产生46 - 58%的最大可能。
“非常样品计算包含没有一个错误的对映体,分子的说乔纳森Clayden来自英国曼彻斯特大学的,谁没有参与这项工作。”这是第一个实用的示范,取代碳链的精确选择结构可以从一端建立一系列选择性反应而不需要净化中间体。
‘你可以做任意数量的同系化反应,”Aggarwal突显。“这只是限于分子的物理性质产生。”
构象的偏见
Aggarwal的团队选择了三个分子,这个装配生产线去探索这个想法,甲基组控制天然碳链的形状。而由生物分子通常只有甲基在其他原子链,化学家可以探索一个更极端的例子。他们发现使用相同的甲基立体异构体在每个原子形成线性的构象,而交替盘绕形成的同分异构体。
详细的了解和控制这一现象可以帮助设计的生物活性分子,Aggarwal希望。一些抗生素,例如,有一个极性头组和一个亲脂性的尾巴,有许多的甲基,控制它的构象。如果你能偏见分子,花更多的时间在活动所需的形状,然后绑定到受体将会非常强,使其更加活跃。”
由于裁剪链构象的潜力,Adriaan Minnaard格罗宁根大学、荷兰、调用Aggarwal“高度复杂的迭代合成”是一个“重要贡献”。尽管它一直well-realised多酮类化合物无环的形状和萜烯为绑定和识别是非常重要的,这是很难研究由于这些化合物的灵活性,”他说。“这个新方法可以放松这个问题。”
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