26 September 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.

News article profiles

News article labs

News article publications

Read also

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
Catalysis
Organic Chemistry
Pharmacy
Synthesis
18 May 2023
Органические ионы сделают синтез азотсодержащих веществ экологичнее
Химики успешно опробовали органические катализаторы, с помощью которых можно переносить атомы водорода от одной молекулы к другой. Этот процесс широко используется в фармацевтике при производстве лекарств. Обнаруженное свойство позволит существенно расширить область применения таких катализаторов и заменить токсичные аналоги на основе тяжелых металлов во многих сферах, требующих химического синтеза.
"Green" chemistry
Organic Chemistry
Synthesis
21 March 2024
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.
Catalysis
Organic Chemistry
Synthesis
25 January 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.
Biochemistry
Organic Chemistry
Synthesis
5 November 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.
"Green" chemistry
Organic Chemistry
Synthesis
21 September 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.
Electrochemistry
Organic Chemistry
Synthesis
20 September 2023