One-pot Синтез Таміфлю за одну годину.

Хіміки з Університету Тохоку (Японія) розробили спосіб синтезу Осельтамівіру – діючої речовини відомого противірусного препарату Таміфлю – всього за годину.
Осельтамівір є противірусним засобом. Широко відомий під торговою маркою Таміфлю.
Oseltamivir phosphate (Tamiflu)

Цей час процесу приблизно в 30 разів швидше, ніж попередні спроби синтезу. Весь процес отримання речовини проходить в одній колбі без виділення проміжних продуктів.

Дослідження опубліковане в журналі Organic Letters:
Time Economical Total Synthesis of (−)-Oseltamivir.
Yujiro Hayashi and Shin Ogasawara
Organic Letters 2016 18 (14), 3426-3429
DOI: 10.1021/acs.orglett.6b01595

Жан-Батіст Біо
Jean-Baptiste Biot Жан-Батіст Біо

У 1815 році Ж. Біо відкрив існування оптичної активності для органічних сполук. Було встановлено, що деякі органічні сполуки мають здатність обертати площину поляризації поляризованого світла. Речовини, які володіють такою здатністю, називаються оптично активними.

Якщо промінь звичайного світла, в якому, як відомо, електромагнітні коливання поширюються в різних площинах, пропустити через призму Ніколя, то вихідний промінь світла буде плоско-поляризованим. У такому промені електромагнітні коливання відбуваються лише в одній площині. Цю площину називають площиною поляризації.

При проходженні поляризованого променя світла через оптично активну речовину площина поляризації відхиляється на певний кут вправо або вліво. Якщо речовина відхиляє площину поляризації вправо (при спостереженні назустріч променю), його називають Правообертальним, якщо вліво – Лівообертальним. Праве обертання позначають знаком (+), ліве – знаком (-).

Сполуки, що містять один асімммметріческій атом вуглецю, існують у вигляді двох стереоізомерів, що відносяться один до одного як предмет до свого дзеркального відображення. Такі ізомери називаються енантіомерами.

Властивість молекул не суміщатися зі своїм дзеркальним зображенням називається хиральностью (від грец. χέρι -рука), а молекули називають хіральними. Наочним прикладом можуть служити ліва і права руки, які є дзеркальним відображенням один одного, але разом з тим їх не можна поєднати. Молекули, які сумісні зі своїм дзеркальним зображенням, називають ахіральнимі.

Хіральність молекул є обов’язковою умовою для прояву речовиною оптичної активності.
Число можливих енантіомерів можна підрахувати за формулою N = 2n, де n це кількість асиметричних атомів Карбону.

Осельтамівір – складна органічна речовина, у структурі якої є три асиметричних атоми Карбону. Це означає, що у кожного з них існує дзеркальне відображення, не сумісне з оригіналом. Іншими словами, існує два різних способи розташувати навколишні атоми навколо асиметричного центру. Чим більше таких центрів в молекулі, тим складніше синтезувати необхідний конкретний препарат, тому що зростає кількість асиметричних (оптичних) ізомерів. Для молекули Осельтамівіру таких ізомерів може бути 8.

Enantiomer-BuddiesНезважаючи на хімічну спорідненість дзеркальних ізомерів, їхній вплив на організм може кардинально відрізнятися.
Один з історичних прикладів таких відмінностей – талідомід. У його складі один асиметричний центр, а отже існують два дзеркальних ізомери цього препарату. Один з них надавав седативну дію і використовувався як снодійне, а інший, як з’ясувалося пізніше, став причиною дефектів плоду у вагітних жінок, які приймали препарат.

У новому дослідженні японські хіміки знайшли спосіб провести швидкий повний синтез осельтамівіру з комерційно доступних реактивів у п’ять стадій, використовуючи лише одну реакційний посудину. Це приклад one-pot (“в одному горщику”, “в одній колбі”) синтезу – жоден з проміжних продуктів реакції (інтермедіатів) не потребує виділення. При цьому реагенти та каталізатори, що вносяться в певному порядку, не впливають на перебіг наступних стадій.

Цікаво, що раніше тій же групі вже вдавалося провести всю реакцію методом one-pot, але це вимагало близько 57 годин. Новий процес скорочує цей час до однієї години.

Недоліком нового методу синтезу є те, що процес не дозволяє отримати коректну конфігурацію одного з трьох асиметричних центрів, тому після закінчення реакції з  продукту доводиться видаляти небажаний енантіомер.

Автори стверджують, що це простий процес, однак результуючий вихід становить лише 15% від максимально можливого. Тим не менш, невеликі виходи, за словами вчених, окупаються завдяки високій швидкості синтезу.

The 10 Most AMAZING Chemical Reactions

Muse – Supremacy

Дизайн: Майстерний Хімік ©

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *