“由内而外”手性发现的机会可能已经错过了在许多分子

化学家发现了第一个小分子类型的异构现象被认为只存在于大分子如轮烷。¹这个发现是偶然当研究者们意识到,他们合成的天然产品的描述数据不匹配的:他们犯了错误的,由内而外异构体。工作背后的团队认为可能有更多的这样的情况下,未被发现的。

领导的研究小组的天然产品菲尔Baran美国斯克里普斯研究所是试图让tryptorubin这生物碱是从细菌生活在孤立的共生与fungus-farming蚂蚁。Jon Clardy美国哈佛大学和他的同事们发表在2017年它的结构。²

一个上面描述合成Baran集团设计了九个月似乎产生tryptorubin。虽然分子拥有正确的化学公式,其核磁共振(NMR)和液相色谱Clardy报道的数据不匹配。

起初,研究人员认为这将是一个倒置的stereocentre的简单情况。但在两周的破译光谱数据,他们来到一个更令人惊讶的结论:tryptorubin版本都有相同的配置的每一个手性碳原子,但一个分子内相对于其他。

“当[Reisberg]第一次联系我关于NMR差异,我想有一个合理的机会,我们可能刚刚错在更基本的方法比单一stereocentre,“Clardy承认。但是他说没有他的脑子里可能有另一个,由内向外的异构体。这是一种新形式的小分子上下文异构,”该研究的第一作者说所罗门Reisberg。就像在轮烷和套索肽——尾巴穿过附加macrocycle tryptorubin的手性是基于它的3 d形状。类所有的这些非规范阿托异构体。

在传统的阿托异构体,binaphthylBinap,四处受阻旋转单键是给了他们一个手性轴。只是调用tryptorubin阿托异构体似乎歪曲其复杂的手性,Baran说,因此“非规范”一词。

手性空间怪异

其他化学家仍不确定如何定义tryptorubin的手性。atropisomerism是独一无二的,是让人想起超分子立体异构现象,”说Jayaraman Sivaguru博林格林州立大学超分子化学在美国。阿格涅斯卡Szumna,研究固有手性在波兰科学院,说她“没敢把它比作轮烷”。我会说这种类型的异构体并不类似于其他以前报道的东西。”

“Tryptorubin展览的几个实例atropisomerism与这些分子中不同的位置无法热互换没有键断裂和改革,”说杰弗里·雷蒙澳大利亚悉尼科技大学和上海大学在中国。2018年,他的团队创造了这个词akamptisomerism首次发现的新类型的异构50年。³但tryptorubin不是akamptisomer,雷蒙解释说,因为它阻碍了扭力不涉及一个共同的原子。

后提出“由内而外”的假说,研究小组花了近一年的自然的异构体。在这个首次合成、stereocentre形成于早期反应转移点手性分子的三维形状的关键环关闭步骤。这是一个令人印象深刻的合成和立体化学问题体现的东西越来越遇到研究将对这些日益复杂polymacrocyclic生物分子,“雷蒙说。

Reisberg是肯定的,有更多的与这种不寻常的手性分子,但很可能他们已经错过了。如果你做出正确的一分之一,是偶然,你永远不会知道这种类型的异构现象的存在,”他指出。

最重要的是,作者告诉我们我们应该如何看待某些结构,“Szumna说。”我们都能注意到这个如果我们想如果我们意识到我们正在寻找什么。