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2025-08-29 03:50:00
確立された反応に対する新しいアプローチは、ビニールエーテルを合成する能力を高めます – 人間の健康に重要な多くの分子の重要なビルディングブロック。アメリカ化学会の有機文字は、エモリー大学の化学者によって作られたブレークスルーを発表しました。
私たちの方法は、繁殖が容易で、広く利用可能で安価な化合物に基づいています。この方法を適用して、新しいビニリックエーテルを含む複数の天然物を作ることができます。」
サンファム、エモリーPhD候補者であり、紙の最初の著者
彼女の研究は、Chan-Evans-Lam反応として知られているものの信頼性、収量、一般性を改善します。これらの増強は、薬物研究のための複雑で生物学的に活性な化合物の合成に対する反応の可能性を大幅に拡大します。
マクドナルドは、エモリー大学ウィンシップがん研究所の発見および発達療法研究プログラムのメンバーでもあります。
創薬のための合成の最適化
McDonald Labは、有機化合物、特に新しい医薬品になる可能性のある生物活性化合物を調製するための新しい改良された方法を調査します。
関心のある領域の1つは、主に細胞膜に見られる脂肪分子の一種であるプラズマロゲンの合成です。予備研究では、プラスマロゲンが抗酸化や抗炎症など、さまざまな有益な生物学的活動に関与していることが示唆されています。
別の炭素原子に結合した炭素原子に直接付着した酸素原子で構成されるビニルエーテルは、多くの生物活性化合物の合成のための重要な合成中間体です。アルケンが付いた特定のビニルエーテルは、プラズマロゲンの中間体です。
ただし、アルケンが付着したビニルエーテルを合成するためのいくつかの既知の方法は、それらの応用が制限されています。
マクドナルドラボは、ほぼ6年間、これらの重要なビルディングブロックを作成する良い方法の開発に取り組みました。 1つの戦略は、Chan-Evans-Lam反応を活用しようとすることでした。 25年前に開発されたChan-Evans-Lamは、銅触媒の助けを借りて炭素炭素結合を形成する相互カップリング反応です。
反応は単純な反応物でうまく機能しますが、McDonald Labは、2つの構造的に複雑な反応物をリンクする場合、低収量のみが生成されることを発見しました。これにより、この方法は、ビニールエーテルを生成するために必要な分子合成に対して非現実的です。
「この反応も少し気まぐれです」とマクドナルドは言います。 「それはそれほど簡単に再現できず、私たちのニーズに合わせて調整できるようには見えませんでした。」
手がかりの検索
約2年前、ラボはチャンエバンスラム反応の可能性を高めるための探求をほぼあきらめました。その後、サンファムはプロジェクトを引き受けることに同意しました。
「私は問題を解決するのが大好きで、より挑戦的なほど良いです」とファムは言います。
ラボがチャンエバンスラム反応で遭遇した問題の1つは、酢酸銅触媒が二量体複合体として知られているものである2つの分子が結合していることです。ラボが求めた鎖反応の種類を触媒するために、ペアの銅分子をモノマーまたは単一分子に分割する必要がありました。
彼女はこの研究を何ヶ月も費やして、無数の論文を精査しました。
彼女は、ダイマーをモノマーに分割するために、金属に結合する触媒活性化因子である特定のリガンドの使用を報告する論文を見つけました。
彼女は、この新しい触媒活性化因子を使用して実験を実行して、試験化合物を合成しました。
結果は、ターゲット化合物の20％のみを生成し、そのメソッドを実用的にするには低すぎます。 Phamは、同様の化学的特性を持つさらにいくつかの触媒活性化因子をスクリーニングしました。
「何を試したとしても、50％を超える利回りを改善することはできませんでしたが、それでも十分ではありません」と彼女は言います。 「壁にぶつかった。」
永続性は支払います
Phamは、反応のプロセスのあらゆるステップを追跡および分析して、その弱点をさらに理解するために、骨の折れる実験を実行しました。彼女は、反応が望ましくない副産物を生成したステップを特定しました。それは、触媒が標的化合物への経路を支持するためにより速く再生するために必要なという洞察につながりました。
「その時点で、私は触媒を再生するための試薬として酸素ガスを試していました」とファムは言います。 「私はバルーンを使用して酸素を汲み上げていました。十分に受け取っていることを確認することは困難でした。」
Phamは科学文献に跳ね返り、触媒の離職と再生に関する機械的な論文を読んで何ヶ月も費やしました。彼女はついに必要な手がかりを見つけました。同様の状況を克服するために、酸素ガスではなく触媒再生器としての有機過酸化物の使用を引用する論文です。
「基本的にジャックポットを打った」とファムは言う。
彼女は、この最終的なパズルの所定の位置でより多くの実験を実行しました。
他の人のためにトレイルを置く
Phamの強化により、反応が高速化され、望まない副産物が減少し、標的化合物の収量が80％に増加しました。
彼女はまた、文献に新しい15の異なる化合物に対して良好な収量を達成しました。彼女の方法は、創薬に重要な幅広い複雑な構造に適用されることを示しています。
マクドナルドラボは現在、プラズマロゲンの研究を追求するために、Phamの研究に基づいて構築する予定です。
「サンの改善により、この反応ははるかに信頼性が高く有用な方法になります」とマクドナルドは言います。 「新しい触媒と反応成分はすべて比較的安価で安全であり、他の研究者が合成アプリケーションの可能性も探求することを願っています。」
ブレークスルーを達成する方法を説明する論文は、より広い目的を果たします。
「他の人が類似の基質を扱っている問題に遭遇し、あきらめに近づくと、彼らは私たちの論文を読んで、彼らが続けるのに役立つ手がかりにぶつかることを願っています。」
#新しい反応アプローチは創薬ビルディングブロックの可能性を拡大します