26 сентября 2022, 21:00

Локдаун помог химикам раскрыть механизм реакции

Локдаун помог химикам раскрыть механизм реакции

Пандемия COVID-19 оказалась серьзным испытанием для всех сфер жизни, и наука не стала исключением. Из-за ограничений некоторым исследователям пришлось на время оставить эксперименты. В результате многомесячные работы оказывались под угрозой срыва. Однако порой подобные препятствия могут оказаться очень даже полезными — вспомнить хотя бы историю открытия пенициллина — заросшая плесенью культура у многих вызвала бы расстройство, но для Александра Флеминга стала источником одной из важнейших для человечества находок.

Сотрудники лаборатории углеводов и биоцидов имени академика Н.К. Кочеткова ИОХ РАН изучали мультикомпонентную реакцию между альдегидами, ацетоуксусными эфирами, цианосодержащими С-Н кислотами и ацетатом аммония. Подобные эксперименты зачастую довольно длительные и кропотливые, тем более что в процессе образуется много побочных продуктов. 

Авторы выяснили, что кипячение исходных соединений в метаноле в течение двух часов приводит к стереоселективному образованию 1,4,5,6-тетрагидропиридинов — соединений, из которых затем получают лекарства для терапии болезни Альцгеймера, старческого слабоумия и нарушений памяти. 

Проанализировав свои результаты, исследователи предположили, что продукт образуется в результате домино-процесса, состоящего из последовательности реакций конденсации Кневенагеля, присоединения по Михаэлю, реакции Манниха, циклизации и дегидратации. Из-за локдауна они оставили на несколько месяцев колбу с реакционной смесью, а по возвращении решили проанализировать ее содержимое. Оказалось, что смесь содержит как 1,4,5,6-тетрагидропиридин, так и изомерный ему 3,4,5,6-тетрагидропиридин. 

Дальнейшие исследования позволили выяснить, что после прохождения основных домино-реакций (они занимают при комнатной температуре полчаса) процесс не останавливается, а начинаются медленные реакции. Через неделю получился 3,4,5,6-тетрагидропиридин. Затем происходила четырехмесячная изомеризация с образованием все того же 1,4,5,6-тетрагидропиридина. Свои выводы авторы подтвердили результатами рентгеноструктурного анализа.

Таким образом, локдаун поспособствовал более полному описанию важной для фармации реакции.

Профили учёных из новости

Лаборатории из новости

Лаборатория углеводов и биоцидов им. академика Н.К. Кочеткова
Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН
Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН
Лаборатория работает по четырем основным направлениям: 1) Изучение строения и биосинтеза бактериальных полисахаридов важных в медицинском отношении бактерий с целью создания потенциальных высокоэффективных вакцин; 2) Развитие гликоинформатики, создание сервисов по обобщению знаний и моделированию объектов гликомики; 3) Разработка биоцидов нового поколения, обладающих широким спектром антибактериального, противогрибкового и антивирусного действия при низкой токсичности и экономичности производства; 4) Стереоселективный мультикомпонентный синтез производных пиперидина, включающих полизамещенные пиперидины, тетрагидропиридины и пиперидоны.
Биоорганическая химия
Органическая химия
Хемоинформатика

Публикации из новости

Читайте также

Настройка условий всего одной реакции позволила получить новые антибиотики
При помощи золота химики получили известные оксазиноны, а с помощью синего света — их ранее неизвестных родственников, также обладающих антибактериальной активностью
Катализ
Органическая химия
Синтез
Фармация
18 мая 2023
Катализаторы из винной кислоты повысят оптическую чистоту органических молекул
Ученые создали металлокомплексные катализаторы на основе палладия и органических молекул, содержащих атомы серы и фосфора. Использование этих катализаторов позволяет получать соединения с оптической чистотой до 99%. Оптическая чистота важна при производстве лекарств, витаминов и пестицидов, поскольку она влияет на их биологическую активность.
Катализ
Органическая химия
Синтез
25 января 2024
Получена самособирающаяся система, которая усовершенствует доставку лекарств
Ученые создали систему, в которой в ходе химических превращений самостоятельно образуется эмульсия — смесь двух жидкостей разной плотности, которая напоминает капли масла в воде. Такая система может использоваться при создании новых биосинтетических материалов, применяемых в производстве пищевых продуктов и косметики, а также для доставки лекарств к различным органам.
Биохимия
Органическая химия
Синтез
5 ноября 2023
Синтезированы новые пероксидсодержащие комплексы сурьмы
Ученые синтезировали и исследовали шесть кристаллических комплексов сурьмы, содержащих в своем составе две гидропероксогруппы (-OOH) при одном атоме сурьмы. Эти гидропероксогруппы участвуют в образовании водородных связей между соседними комплексами и молекулами растворителя, что приводит к появлению в кристаллических соединениях уникальных структурных мотивов. Подобные водородные связи играют важную роль при получении функциональных материалов, которые могут использоваться в металл-ионных аккумуляторах и в газовых сенсорах.
"Зеленая" химия
Органическая химия
Синтез
21 сентября 2023
Предложен новый метод получения органических молекул с несколькими атомами азота
Химики придумали «зеленый» метод синтеза органических молекул, в состав которых входит конструкция из трех атомов азота (N-N-N). Раньше, чтобы получить такую структуру, нужно было приложить усилия из-за множества побочных реакций, которые мешали проводить чистый синтез. Полученные авторами молекулы устойчивы к нагреванию и способны выделять оксид азота, что позволит использовать их при синтезе новых функциональных материалов и препаратов для лечения тромбоза.
Органическая химия
Синтез
Электрохимия
20 сентября 2023
ЯМР-спектроскопия позволила предсказать упаковку плохо растворимых лекарств
Разработанный химический способ анализа поможет контролировать пространственную структуру и свойства лекарственных соединений, а значит и побочные эффекты от них
Новые методики
Органическая химия
Фармация
ЯМР-спектроскопия
1 марта 2023