Síntese química:Nova estratégia para edição esquelética de piridinas
Várias estratégias para edição esquelética de arenos e heteroarenos. a, Edição do esqueleto heteroareno por meio de inserção e exclusão de um único átomo que pode ser usada em um estágio tardio, ainda não relatada para piridinas. b, a troca de átomos em arenos é um desafio, com os métodos existentes mostrando um escopo limitado de substrato e, portanto, a aplicação à modificação em estágio final não é possível. c, Nossa estratégia desenvolvida através de desaromatização sequencial, cicloadição e retrociclização de rearomatização, permitindo uma troca de pares de átomos de CN para CC em piridinas. O método é uma abordagem modular de um único recipiente para edição de piridina com um amplo escopo de substrato que é aplicável à modificação em estágio final. Crédito:Química da Natureza (2024). DOI:10.1038/s41557-023-01428-2 Uma equipe da Universidade de Münster introduziu uma estratégia para converter pares de átomos de carbono-nitrogênio em um composto em forma de anel frequentemente usado em pares de átomos de carbono-carbono. O método tem potencial na busca de princípios ativos para novos medicamentos, por exemplo. Os resultados são publicados em Nature Chemistry .
No campo da química, a chamada edição esquelética é vista como um método adequado para alterar estruturas em forma de anel precisamente pela troca de átomos individuais. Uma equipe de pesquisadores liderada pelo Prof. Armido Studer do Instituto de Química Orgânica da Universidade de Münster introduziu agora uma nova estratégia para converter pares de átomos de carbono-nitrogênio em piridinas - um composto em forma de anel frequentemente usado como bloco de construção de síntese - em pares carbono-átomo carbono. O método tem potencial na busca por novos medicamentos e materiais que muitas vezes são baseados em tais anéis moleculares.
Embora a estrutura do anel permaneça intacta na chamada funcionalização periférica dos anéis - que envolve, por exemplo, a ligação de grupos de átomos - a edição do esqueleto requer a clivagem de ligações robustas entre átomos de carbono ou entre um átomo de carbono e outro átomo dentro do anel.
“Na síntese orgânica”, diz Studer, “isto é considerado particularmente desafiador – podemos imaginá-lo como uma espécie de procedimento cirúrgico”. Até agora, nenhuma estratégia de síntese era conhecida que pudesse ser usada para trocar piridinas complexas por meio de edição esquelética.
Nesta nova abordagem, a equipe produziu benzenos e naftalenos com grupos funcionais ligados precisamente a posições específicas. Grupos funcionais são grupos de átomos que desempenham um papel decisivo nas propriedades de um composto.
“As piridinas que usamos são inerentemente inertes, tornando difícil modificá-las”, explica o pós-doutorado Dr. Qiang Cheng. "Primeiro tivemos que mudar sua estrutura de ligação específica - realizando a chamada desaromatização - para obter intermediários significativamente mais reativos. Os processos subsequentes de cicloadição e rearomatização resultam, em última análise, na formação dos compostos editados no esqueleto."
Debkanta Bhattacharya, Ph.D. estudante da equipe de Studer, acrescenta:"Agora, usando o chamado procedimento de pote único, podemos introduzir grupos funcionais sinteticamente valiosos e clinicamente significativos em posições específicas nos anéis."
Os químicos falam de uma reação em um único recipiente para descrever uma síntese na qual os reagentes necessários reagem entre si em um único recipiente. O mecanismo da sequência de reação foi analisado teoricamente pelo Dr. Christian Mück-Lichtenfeld do Instituto de Química Orgânica.
Mais informações: Qiang Cheng et al, Edição esquelética de piridinas através da troca de pares de átomos de CN para CC, Nature Chemistry (2024). DOI:10.1038/s41557-023-01428-2 Informações do diário: Química da Natureza
