流线型的奎宁展示可持续有机合成策略

流线型的合成抗疟(-)-奎宁日本研究人员展示了“锅经济”作为一个可持续的有机化工生产的策略。团队实现18-step总five-reaction序列合成,减少浪费和节约时间在他们精心设计的过程。

奎宁,从金鸡纳树的树皮中提取的生物碱,是一种重要的抗疟药,用于治疗的疾病超过400年了。然而,复杂的手性结构也使得有机化学家奎宁有价值,作为手性配体和非对称organocatalyst。在过去的100年里,许多不同的研究人员已经完成了总量逐步合成的具有挑战性的目标,但是相应的低收益率意味着合成从未取代天然提取。

在一个新的简化方法中,Yujiro Hayashi和他的团队在日本东北大学有多个步骤组合成一个单一的反应容器,同时提高效率和合成的绿色证书。这个过程被称为壶经济,不仅避免了需要多个耗时的方法进行了净化,但也允许单一试剂催化多种反应步骤。的合成有很多内在的优点:操作简单,质量效率高、低成本和更少的浪费,”解释道(音译),一个绿色的马萨诸塞州波士顿大学的化学家,我们。这也有一些关键的方面的可持续性在有机化学,我们可以解决。

然而,这种类型的集成过程的设计提供了一个复杂的挑战。官能团兼容性是一个重要的考虑因素和试剂必须容忍的混合基质,中间体和产品,而有效和选择性地实现所需的转换。剩余的原料,产品和副产品也可能打扰连续反应,”哈亚希解释道。“锅反应的成功的关键是了解什么是在反应容器。

五在第一反应序列,Hayashi使用温和有效地建立了立体化学organocatalyst先前报告的组。四个转换后,所有的基地DBU,形成中央哌啶环奎宁的66%的收益率。后续步骤操纵这个核心结构,锅4、有机金属除了介绍了喹啉一半。值得注意的是,这个独立的步骤允许团队访问奎宁衍生品,特别有价值的作为不对称试剂,在最后的反应序列。“与基本胺基的手性支架为organocatalysts是一个很好的结构。但是,作为原始材料,其derivatisation非常有限,”哈亚希说。与我们的合成方法,很容易修改喹啉一半:functionalise它或萘衍生物。团队完成了综合使用一个年代_N2反应形成特征quinuclidine自行车,实现最高的奎宁合成收率(14%)报告。

锅等简化合成反应是大自然的方法使化学物质,”评论。他们不仅仅是研究实验室,但也为化学制造代表着未来的方向。”

Hayashi渴望看到锅经济成为一种标准综合计划的一部分,已经应用这种策略的数量天然产物和药物。”是很重要的合成分子有效地在一个环保的方式,”他说。“我相信锅经济是绿色化学的一个基本方面。