Aminokwasy wiążą się z palladem
Węglowodany są najważniejszym materiałem w przemyśle chemicznym, lecz wiązanie C(sp3)-H w złożonych molekułach nie jest uważane za funkcjonalną grupę. Mimo słabej reaktywności i dużej stabilności termodynamicznej wiązania C(sp3)-H, naukowcom udało się z powodzeniem je funkcjonalizować. Selektywna funkcjonalizacja jednego, wybranego wiązania C(sp3)-H bez zastosowania grupy kierującej jest najbardziej zaawansowaną technologią w syntezie organicznej. Opracowanie jej było celem projektu ENAFUNTRAMECAT (Remote enantioselective functionalization of C-H bonds in saturated nitrogen heterocycles). Mimo znacznych wysiłków naukowców pracujących nad skuteczniejszą grupą kierującą, problemem pozostawało stechiometryczne wprowadzanie i usuwanie takich grup. Zespół projektu ENAFUNTRAMECAT odkrył, że odczynniki z aminokwasami odwracalnie reagującymi z aminami cyklicznymi zapewniają przejściową grupę kierującą. Podczas serii doświadczeń udało się uzyskać arylację i alkilację wielu amin cyklicznych w pozycjach β, γ i δ w obecności palladu jako katalizatora i katalitycznych ilości aminokwasów. Wykazano tym samym możliwość selektywnej względem enancjomerów reakcji aktywacji wiązania C(sp3)-H. Przeprowadzono badania przesiewowe wielu parametrów reakcji (katalizator, utleniacz, rozpuszczalnik i temperatura), aby określić optymalne warunki, zapewniające selektywność względem enancjomerów. Opracowany protokół poszerzono o zastosowanie chiralnych aminokwasów do regioselektywności i diastereoselektywności przetwarzania produktów arylacji. Pochodne aminokwasów występują powszechnie w molekułach biologicznych i mają przez to duże znaczenie w chemii medycznej. Oczekuje się, że wyniki projektu ENAFUNTRAMECAT umożliwią opracowanie skuteczniejszych metod wykorzystania ich w bezpośredniej aktywacji wiązania C(sp3)-H i włączenia tej przemiany do stałego repertuaru pracy chemika.
Słowa kluczowe
Aminokwasy, pallad, wiązania C-H, węglowodory, funkcjonalizowanie wiązań, ENAFUNTRAMECAT
