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化学家找到了一种简单的方法来生产以前无法获得的手性Z

时间:2023-01-16 16:00:13 来源:
导读 格罗宁根大学的化学家找到了一种简单的方法来生产以前无法获得的手性Z-烯烃,这些分子为生产生物活性分子提供了重要的合成捷径。新反应可以...

格罗宁根大学的化学家找到了一种简单的方法来生产以前无法获得的手性Z-烯烃,这些分子为生产生物活性分子提供了重要的合成捷径。新反应可以分三步完成,而不需要进行任何纯化,而无需八到十个合成步骤来生成这些分子。关键在于磷化氢分子,该分子通常用于制造含金属催化剂,但事实证明它是该化学反应的理想起点。结果于1月13日发表在《科学进展》杂志上。

有机化合物用途广泛。它们的碳原子可以通过单键、双键或三键连接。此外,许多生物学上重要的分子含有手性中心,分子的一部分可以处于两个镜像位置,类似于左手和右手。具有双键、手性中心和用于合成修饰的反应基团的分子彼此相邻也很重要,但化学家发现这些很难制造。

不稳定

烯烃是包含两个通过双键连接的碳原子的化合物。当水平描绘这两个碳原子时(见图1),我们可以区分Z-烯烃,其中两个碳原子都连接到同一侧的另一个碳原子(均向上),以及E-烯烃,其中连接的碳原子位于相对的两侧,(一上一下)。Z-烯烃不稳定,因为连接在同一侧的碳被迫彼此靠近。

“这种分子不喜欢这样,如果有机会,它会转变成更稳定的E-烯烃。这就是为什么很难制造不太稳定的Z构型烯烃的原因,”格罗宁根大学均相催化教授SyuzannaHarutyunyan解释说。“Z-烯烃非常有用,但也很难制造。”该团队需要制造不太稳定的Z-烯烃,其中双键连接到手性碳中心,进一步连接到高反应性碳中心,这是非常棘手的。

活性盐

使用已知的合成方法,创建这样的结构需要大约八到十个独立的步骤。Harutyunyan和她的团队试图通过从一种叫做磷化氢的分子入手来简化这一过程。

该分子通常用于生产含金属催化剂。在之前的工作中,我们开发了一种制造手性膦的方法,这为我们合成Z-烯烃的新路线奠定了基础。”

Harutyunyan:“我们把磷化氢变成了盐。这将允许创建具有Z构型的双键。但是这种盐非常活泼,所有引入双键的尝试都导致了许多科学家不想要的产品。“因此,我们必须找到一种方法来调整反应性,”Postolache解释说。

黑板

这一步需要黑板和粉笔的方法,Harutyunyan和她的团队用来讨论选项。一个潜在的解决方案是在膦中添加一个特殊的基团以制造不同类型的盐。Harutyunyan:“我们认为这应该将电子从磷中拉走,并允许我们调整反应性。”第一作者LuoGe将黑板上的想法带到了实验室:“我们试图让这个想法发挥作用,我们第一次尝试就成功了。看到我们的想法真的奏效,真是令人惊喜。他们随后优化了反应,然后使用他们的方法来修饰真正的生物活性化合物。

可能性

新合成路线的一大优势是它需要更少的步骤并且基本上是一锅反应。第一步只需要室温,适度加热(50-70°C)生成盐,最后一步需要–78°C以生成具有Z构型的双键(见图2)。联合第一作者EstherSinnema说:“通过将我们的膦用作合成工具,而不是催化剂,我们开辟了各种可能性。我们可以制造大量新的手性Z-烯烃,并用该方法修饰生物活性化合物。在这篇论文中,我们展示了用我们的方法制造的35种不同的分子。Harutyunyan:“我们希望我们的研究将为使用市售的简单烯烃通过膦和盐中间体制造更复杂的功能化烯烃铺平道路。”

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