andresol (andresol) wrote,
andresol
andresol

Categories:

Литературный вечер: еще пять статей

Завершаю рассказ о том, как я делал обзор литературы на встрече группы.

4. Douglas W. Stephan (Торонто), Stefan Grimme (теоретик из Бонн) и студенты первого Стефана. Metal-Free Aromatic Hydrogenation: Aniline to Cyclohexyl-amine Derivatives. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4088–4091.


С аспирантских времен появился у меня интерес к frustrated Lewis pairs (FLPs) – кислотам и основаниям Льюиса, которые слишком рогатые, чтобы слиться в аддукте, но слишком реакционноспособные, чтобы терпеть разлуку, а потому раздирающие на части слабые связи в соседних молекулах. В последние годы статьи по FLP льются как из ведра, а зачинателем этого статьепада был канадский профессор Дуглас Стефан. Я его встречал на Гордоновской конференции в 2010 году и даже сумел заинтересовать одной моей реакцией, которая, кстати, так до сих пор не опубликована. Манускрипт я написал, но Карран отправил его в долгий ящик, а именно в Париж Эммануэлю. Ну, мне хватит и тех девяти статей, что уже опубликованы по моей аспирантской работе.

Проблема с FLP в том, что их реакции интересные, а вот применения им не видно. Гидрировать имины мы и так умеем. И вот появилось в JACS'е что-то новенькое и любопытное. Если взять алкилариламин (монозамещенный анилин) и хорошенько нагреть его с B(C6F5)3 и водородом, то вначале водород будет разорван и получится борат анилиния. Но это уже было известно. Открытие в том, что если греть несколько дней, то прогидрируется и ароматическое кольцо до циклогексиламмониевого катиона. Если в молекуле есть другие ароматические кольца, то с ними ничего не случится.

Мне, постдоку Алексею Сергееву и редакторам C&EN статья показалась любопытной. Но когда я представил ее на встрече, молчание было мне ответом. Между прочим, самая ожидаемая реакция от подуставших к вечеру молодых ученых.

5. Takayuki Doi и его японские друзья из университета Тохоку. Use of dimethyl carbonate as a solvent greatly enhances the biaryl coupling of aryl iodides and organoboron reagents without adding any transition metal catalysts. Chem. Commun. 2012, 48, 2912–2914.


Сочетание, но как раз безпалладиевое. Явление несколько скандальное. Сколько групп гордо заявляло, что открыли transition-metal free реакцию, а потом обнаруживалось, что они не учли загрязнение добавляемого бикарбоната натрия миллиардными долями палладия. Но профессор Дой рискнул опубликовать очередную загадочную реакцию. Мне хотелось узнать, каково мнение Джона по этому вопросу.

Реакция – классический Сузуки каплинг между арил иодидом и бороновой кислотой, но вот без палладия. Точно без палладия? Авторы клянутся, что мыли всю посуду царской водкой и проверяли все реагенты ICP-MS: нашлись миллионные доли железа, а вот палладия, никеля и прочих звезд катализа – меньше 3 ppb. А что же раньше никто не обнаружил, что палладий не нужен? А они не знали, что проводить сочетания надо в волшебном растворителе – диметил карбонате (CH3O)2C=O. Скажем прямо, не первый и даже не десятый растворитель, который приходит на ум химику-органику.

Японцы как могли опровергли и радикальный, и SNAr механизмы и оставили нас всех без отгадки. Джон даже не решился назвать работу брехней, а осторожно поинтересовался, все ли в группе знают захватывающую историю открытий и последующих закрытий в transition-metal free химии. После я слышал, как некоторые члены группы продолжали обсуждать статью и по окончанию встречи. Наверно, ради таких споров и проводятся литературные вечера.

6. Barry M. Trost и Mark J. Bartlett из Стэнфорда. Transition-Metal-Catalyzed Synthesis of Aspergillide B: An Alkyne Addition Strategy. Org. Lett. 2012, 14, 1322–1325.


Очень хотел вставить в презентацию хотя бы один полный синтез. Желательно отыскать такой, чтобы ключевыми стадиями были металлокатализируемые превращения. Ведь вся методология, которую мы разрабатываем, в первую очередь предназначается для таких вот синтетиков. Пусть видит группа, что реакции живут и после того, как они опубликовались в Nature.

К сожалению, хорошего синтеза я найти не смог. Шутка ли, но в JACS за пять недель я не видел ни одного! Многие синтезы сразу отбрасывались, как слишком долгие и скучные. В итоге остановился на этой работе Троста. После прочтения чуть не отказался от всей задумки, но, так и быть, оставил.

Синтез оказался не полным, а формальным. Макроциклы аспержиллиды были выделены в 2008 году, но с тех пор уже были синтезированы раз двенадцать. Никакими особыми биологическими или структурными свойствами они не обладают, но в полном синтезе сейчас столько голодных групп, что на каждый мало-мальски интересный продукт набрасывается целая свора полных синтетиков.

А Трост просто хотел прорекламировать свою методологию – связку цинк-катализируемого алкинилирования кетонов и гидросилилирования/десилилирования получающихся алкинов в транс-алкены. В синтезе аспержиллида Б они применяли эту связку дважды. Но несмотря на то, что обе реакции уже раньше были отработаны и опубликованы тростовской группой, применения первой из них к конкретному субстрату потребовало длительной оптимизации. В общем, элегантностью тут не пахнет, и статья была оставлена в презентации ради diversity.

7. Dieter Lentz и прочие. Synthesis of the Smallest Axially Chiral Molecule by Asymmetric Carbon–Fluorine Bond Activation. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2218–2220.


(Я поместил не графический абстракт, а картинку из текста; иначе совсем не понять, о чем речь). Маловероятно, чтобы кто-то другой решил представлять эту статью на встрече нашей группы. Ну, подумаешь кто-то синтезировал «наименьшую молекулу с осевой хиральностью (за исключением изотопомеров)» – 1,2-дифтораллен. Достижение из разряда «немецкие химики синтезировали соединение с самым длинным названием». И даже тот факт, что 1,2-дифтораллен впервые получен с избытком одного из энантиомеров (ee всего 29%) нас не впечатляет. И даже то, что они получили его рентген (при 166K) нас не поражает. Что же привлекло меня в этой работе?

Есть такое явление parity violation. Я не физик, но оказалось, что слабые взаимодействия в атомном ядре несимметричны. Последствий у этого «нарушения» несколько, и одно из них то, что в нашей Вселенной два энантиомера имеют разную энергию (чтобы ни писали химические учебники). А потому можно ожидать, что того энантиомера, у которого энергия ниже, образуется больше. Не это ли ответ на фундаментальный вопрос, почему нас окружают преимущественно L-аминокислоты и D-сахара? Может быть. Но разница столь ничтожна, что никто пока даже не подтвердил экспериментально, что она существует.

Так вот 1,2-дифтораллен – одно из модельных соединений. У тяжелых атомов разница в энергиях будет больше, но их соединения сложнее обсчитывать и измерять. В 2005 году вышла статья, которая предсказала энергетическую разницу между энантиомерами 1,2-дифтораллена в 1.2 пДж/моль (да, пикоджоуля). Слишком тонко для современных измерительных приборов, но вот синтетики уже работают. Так, на всякий случай.
Среди хартвиговцев бурного обсуждения статья не вызвала, но по отдельным репликам и улыбкам я понял, что с этой любопытной теорией были знакомы далеко не все. Вот она просветительская роль литературных докладов.

8. Новозеландско-японская команда. Brevisulcenal-F: A Polycyclic Ether Toxin Associated with Massive Fish-kills in New Zealand. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4963–4968.


Последняя статья в моей презентации описывала выделение нового природного соединения. Вот уж неожиданный гость. Такие работы обычно стандартны: мы проэкстрагировали морского гада, обитающего исключительно на атолле в Кирибатях, хлороформом, прогнали через HPLC, выделили самую ядовитую фракцию и сняли с нее десяток двумерных ЯМР: встречайте – кирибатятоксин. И здесь авторы не отступили от традиционной схемы, но вот структура продукта столь замечательна, что я уже видел упоминание этой статьи во френдленте.

В 1998 году возле берегов Новой Зеландии зацвели водоросли. Воды окрасились в кровавый цвет, вся рыба померла, а у людей случались вспышки респираторных заболеваний. Явление известное – водоросли выделяют токсин. Их тогда собрали, размножили и из 1450 литров культуры выделили 3.1 мг полиэфирного соединения. Такие структуры не новы, достаточно вспомнить бреветоксины. Но новый бревисульценаль Ф содержит фрагмент из 17-ти сочлененных колец. Товарищи, это рекорд! Прежний был всего-то 15 сочлененных колец в gymnocin’е Б.

Несмотря на грандиозный труд по распутыванию перекрывающихся сигналов в спектрах ЯМР, полностью всю стереохимию соединения установить не удалось. Даже не знаю, решится ли кто синтезировать этого гиганта при таких начальных условиях. Но точно не Хартвиг – мы только издалека полюбуемся на структуру бревисульценаля и вернемся к своим борилированиям и трифторметилированиям.

Список «дополнительного чтения» уже никто не стал смотреть. Все, отстрелялся и теперь, скорее всего, до осени на встречах группы выступать не буду.

Вопрос заинтересованным читателям, дочитавшим до этой строчки: а не проще ли было бы читать этот рассказ, если бы каждой статье был посвящен отдельный пост? Какие вообще будут пожелания к подобным рассказам? Хотите больше химии? Больше шуток про Джона и его команду? Или лучше фотки с кампуса выкладывать?
Tags: chemistry, literature, postdoc
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Загадка мантии Менделеева

    1885 год, Санкт-Петербург. Пришёл однажды Менделеев к Репину. Или это Репин пришёл к Менделееву. Как бы то ни было, ныне результат этой встречи…

  • О чём нужно писать в жж

    Летом интереса ради я поставил в настройках своего журнала галочку «Показывать страницы комментариев в стандартном стиле», чтобы видеть, сколько…

  • Жёлтые лиственницы восточных Каскадов

    В конце сентября в штате Вашингтон начинается Larch Madness (лиственничное безумие) – короткий период в 2–3 недели, когда желтеют лиственницы на…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 26 comments

Recent Posts from This Journal

  • Загадка мантии Менделеева

    1885 год, Санкт-Петербург. Пришёл однажды Менделеев к Репину. Или это Репин пришёл к Менделееву. Как бы то ни было, ныне результат этой встречи…

  • О чём нужно писать в жж

    Летом интереса ради я поставил в настройках своего журнала галочку «Показывать страницы комментариев в стандартном стиле», чтобы видеть, сколько…

  • Жёлтые лиственницы восточных Каскадов

    В конце сентября в штате Вашингтон начинается Larch Madness (лиственничное безумие) – короткий период в 2–3 недели, когда желтеют лиственницы на…