Approches de la diversification de la pipéridine. (A) Fonctionnalisation périphérique et remodelage squelettique. (B) Exemples sélectionnés de contractions annulaires sur des cadres de pipéridine. (C) Rapport séminal de la contraction inhabituelle de l'anneau THIQ de Seebach et de ses collègues (20). (D) Contraction des glucides rapportée par Suárez et ses collègues (21). (E) Approche Norrish de type II de la modification du cadre squelettique de la pipéridine (ce travail). Crédit: Science (2021). DOI :10.1126/science.abi7183
Une équipe de chimistes de l'Université de Californie, Berkeley, travailler avec un groupe de Merck &Co. Inc. a développé une réaction qui peut être utilisée pour éliminer un seul soufre, atome d'azote ou d'oxygène d'un cycle à six chaînons en utilisant uniquement une lumière bleue. Dans leur article publié dans la revue Science le groupe décrit leur réaction et ses utilisations possibles dans diverses applications.
Dans les années récentes, les chimistes ont trouvé des moyens de manipuler les anneaux de carbone qui sont utilisés pour créer une multitude de produits pharmaceutiques et agrochimiques, mais la plupart sont complexes et difficiles à mener. Ils impliquent également généralement une grande consommation d'énergie. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen de briser le C-S, liaisons C–O et C–N dans des hétérocycles saturés pour éliminer un atome, en utilisant uniquement une lumière bleue—après, l'anneau se referme, avec un atome de moins.
Pour effectuer une réaction, les chercheurs exposent d'abord un groupe cétone aromatique (qui est attaché à un hétérocycle) à une lumière LED bleue. Cela déclenche une réaction Norrish, dans lequel une liaison carbone-hétéroatome est clivée, entraînant l'ouverture du cycle et l'éjection d'un atome. Cela fonctionne parce qu'il en résulte la création d'un noyau radical. La deuxième partie de la réaction implique la fermeture du cycle, lequel, l'équipe note, implique une procédure similaire à une réaction de Mannich. Ils notent que pour que la réaction fonctionne, la longueur d'onde de la lumière devait correspondre exactement au carbonyle dans le matériau de départ. Ils notent également qu'aucun atome n'a été retiré de la molécule, ni n'a été ajouté - la structure a simplement été réarrangée d'une manière qui a laissé un anneau à cinq chaînons.
Les chercheurs notent que malgré sa simplicité, la réaction change la donne pour manipuler les éléments constitutifs de la chimie médicinale. Ils notent également que la réaction pourrait probablement être utilisée en combinaison avec d'autres réactions, offrant une sorte de réaction de 1 à 2 coups pour apporter plus d'une modification à la fois. Ils ont démontré l'efficacité de leur réaction en l'utilisant pour éditer plusieurs médicaments bien connus, comme la méfloquine et le rimitérol. Ils ont également noté que leur nouvel objectif est de trouver un moyen d'ajouter une cétone aromatique à un hétérocycle saturé.
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