3 ffordd gyffrous y gwnaeth cemegwyr adeiladu cyfansoddion eleni
gan Bethany Halford
ENSYMAU WEDI'U ESBLYGU ADEILADU BONDAU BIARYL
Cynllun sy'n dangos cyplu biaryl wedi'i gatalyddu gan ensymau.
Mae cemegwyr yn defnyddio moleciwlau biaryl, sy'n cynnwys grwpiau aryl wedi'u clymu i'w gilydd gan fond sengl, fel ligandau cirol, blociau adeiladu deunyddiau, a fferyllol. Ond mae gwneud y motiff biaryl gydag adweithiau wedi'u catalyddu gan fetel, fel croes-gyplu Suzuki a Negishi, fel arfer yn gofyn am sawl cam synthetig i wneud y partneriaid cyplu. Yn fwy na hynny, mae'r adweithiau hyn wedi'u catalyddu gan fetel yn methu wrth wneud biarylau swmpus. Wedi'i ysbrydoli gan allu ensymau i gatalyddu adweithiau, defnyddiodd tîm dan arweiniad Alison RH Narayan o Brifysgol Michigan esblygiad cyfeiriedig i greu ensym cytochrome P450 sy'n adeiladu moleciwl biaryl trwy gyplu ocsideiddiol bondiau carbon-hydrogen aromatig. Mae'r ensym yn priodi moleciwlau aromatig i greu un stereoisomer o amgylch bond â chylchdroi rhwystredig (a ddangosir). Mae'r ymchwilwyr yn credu y gallai'r dull biocatalytig hwn ddod yn drawsnewidiad bara menyn ar gyfer gwneud bondiau biaryl (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RYSÁIT AR GYFER AMINIAU TRYDYDDOL YN DIBYNNU AR YCHYDIG O HALEN
Mae'r cynllun yn dangos adwaith sy'n gwneud aminau trydyddol o rai eilaidd.
Mae cymysgu catalyddion metel sy'n newynog am electronau ag aminau sy'n llawn electronau fel arfer yn lladd y catalyddion, felly ni ellir defnyddio adweithyddion metel i adeiladu aminau trydyddol o aminau eilaidd. Sylweddolodd M. Christina White a chydweithwyr ym Mhrifysgol Illinois Urbana-Champaign y gallent oresgyn y broblem hon pe byddent yn ychwanegu rhywfaint o sesnin hallt at eu rysáit adweithydd. Trwy drawsnewid aminau eilaidd yn halwynau amoniwm, canfu'r cemegwyr y gallent adweithio'r cyfansoddion hyn ag oleffinau terfynol, ocsidydd, a chatalydd paladiwm sylffocsid i greu myrdd o aminau trydyddol gydag amrywiaeth o grwpiau swyddogaethol (enghraifft a ddangosir). Defnyddiodd y cemegwyr yr adwaith i wneud y cyffuriau gwrthseicotig Abilify a Semap ac i drawsnewid cyffuriau presennol sy'n aminau eilaidd, fel y gwrthiselder Prozac, yn aminau trydyddol, gan ddangos sut y gallai cemegwyr wneud cyffuriau newydd allan o rai presennol (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AETH YR AZAARENES WYNEBU CREBIAD CARBON
Mae'r cynllun yn dangos N-ocsid cwinolin wedi'i drawsnewid yn N-acylindole.
Eleni, ychwanegodd cemegwyr at repertoire golygu moleciwlaidd, sef adweithiau sy'n gwneud newidiadau i greiddiau moleciwlau cymhleth. Mewn un enghraifft, datblygodd ymchwilwyr drawsnewidiad sy'n defnyddio golau ac asid i dorri un carbon allan o asarenau chwe aelod mewn N-ocsidau cwinolin i ffurfio N-asylindolau gyda chylchoedd pum aelod (enghraifft a ddangosir). Mae'r adwaith, a ddatblygwyd gan gemegwyr yng ngrŵp Mark D. Levin ym Mhrifysgol Chicago, yn seiliedig ar adwaith a oedd yn cynnwys lamp mercwri, a oedd yn allyrru tonfeddi lluosog o olau. Canfu Levin a'i gydweithwyr fod defnyddio deuod allyrru golau sy'n allyrru golau ar 390 nm yn rhoi gwell rheolaeth iddynt ac yn caniatáu iddynt wneud yr adwaith yn gyffredinol ar gyfer N-ocsidau cwinolin. Mae'r adwaith newydd yn rhoi ffordd i wneuthurwyr moleciwlau ailfodelu creiddiau cyfansoddion cymhleth a gallai helpu cemegwyr meddyginiaethol sy'n edrych i ehangu eu llyfrgelloedd o ymgeiswyr cyffuriau (Gwyddoniaeth 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Amser postio: 19 Rhagfyr 2022