从几十年前的研究中获得灵感的试剂可以让化学家在修改分子骨架时省去很多麻烦

美国研究人员开发了一种化学反应,可以删除有机分子中的氮原子,包括环结构中的氮原子,连接两边的碳原子。1这是有史以来第一次出版马克·莱文在这项研究中,化学家们在一种不同寻常的亲电酰胺的帮助下触发了基因的缺失。Levin说,这种反应提供了“一种思考分子编辑的新方法”。

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多环化合物中氮缺失反应的一个例子

单元素原子交换正在进行五种反应的愿望清单有机化学家告诉manbetx手机客户端3.0他们想在2019年。Levin建立他的实验室是为了尝试单原子骨骼编辑,但氮的删除并不是他最初的研究重点。然而,在寻找完全不同的东西时,他偶然发现了澳大利亚阿米代尔新英格兰大学斯蒂芬·格洛弗(Stephen Glover) 20年前关于亲电酰胺的研究。2这些分子有两个氧原子连在酰胺氮上。格洛弗称它们为异构酰胺,参考碳水化合物中的异构碳中心,碳水化合物也有两个氧取代基。

Levin发现异位酰胺与仲胺的反应似乎是通过异重氮烯中间体进行的。这些中间产物可以发生反应,使两个被一个氮原子隔开的碳原子直接结合在一起,在这个过程中消除了二氮气体。莱文说:“我发现了这个机会,并开始尝试去除氮。”

芝加哥团队开发了一种异构酰胺试剂,当与广泛的仲胺加热时,可以使氮缺失。化学家的研究表明,与氮原子相邻的碳原子形成了自由基,这些自由基在不离开它们所居住的溶剂分子的笼子的情况下迅速相互反应。因此,仲胺至少需要一个稳定自由基的取代基,如苯基,否则其他反应占主导地位。

一种显示脱氮反应的图解

来源:©Mark Levin/芝加哥大学

异构酰胺试剂去除有机分子中的仲酰胺,消除了过程中的氮气

莱文强调了他最喜欢的例子,即从抗癌药物中删除一个仲胺氮拉帕替尼.他说:“想象一下,你在药物化学团队做最初的优化工作,你想准备那个衍生物。”“如果没有我们的方法,你必须重新开始合成来安装另一个侧链。这可真让人头疼。”

里士满萨普昂他也在美国加州大学伯克利分校从事分子骨架编辑工作,他称这种方法“简单而又漂亮”。Levin和他的团队展示了异位酰胺如何“以一种不寻常但实用的方式来实现氮的删除”,他补充道。萨普昂说:“这种方法可以很容易地应用到合成设计中,就像烯烃复分解或点击化学一样。”“因此,它将在合成中得到广泛应用。”

莱文的团队正在与化学供应巨头Sigma-Aldrich合作,扩大试剂合成规模,使其广泛应用。莱文说:“我们希望这种试剂很快就能上市。”与此同时,我很乐意寄免费样品。这种合成方法非常简单,只需要两次分离,不需要层析。”