Ученые Томского политехнического университета в составе международного коллектива разработали метод создания азотсодержащих молекул — «заготовок» для лекарств и органической электроники. Технология позволяет «пересобрать» молекулу за одну реакцию, напрямую соединив два атома азота. Выход целевого вещества достигал 92%. Исследования поддержаны Минобрнауки РФ.
Циклические соединения с азот-азотной связью важны для медицины, фармакологии и материаловедения, но их синтез обычно трудоемок и ограничен, поскольку требует либо готовой связи, либо сложных каталитических систем. В Минобрануки РФ рассказали, что ученые ТПУ предложили скелетное редактирование. Оно позволяет в один шаг получить азот-азотное соединение.
В основе технологии — «перекраивание» молекулы: связи разрываются, атомы меняют расположение, и между двумя атомами возникает новая связь. Метод позволяет, как в конструкторе, менять компоненты и получать множество соединений по одной схеме. Это важно для медицинской химии, где нужно быстро синтезировать сотни похожих молекул для выбора лучшей основы лекарства.
Исходные вещества — оксадиазолидиноны — соединили с алкинами или алкенами. Реакция шла с добавлением йодида меди(I). Он активировал связь азот–кислород, помогал раскрыть кольцо и отделить углекислый газ, а затем направлял сборку нового каркаса. С алкинами получили более 30 соединений с выходами 62–89%, с алкенами — более 40 соединений с выходом до 92%. Структуру подтвердили монокристальной рентгеновской дифракцией.
Ученые подчеркивают, что технология применима для поздней модификации сложных молекул, где нужно добавить азотсодержащий цикл, не разрушив остальные части. Это упростит получение библиотек соединений для фармскрининга и разработку новых материалов. Будущие исследования посвятят расширению круга веществ и стереоселективному синтезу для контроля трехмерного строения молекул.
Ранее Наука Mail рассказывала, что цифровые модели клеток помогут быстрее создавать лекарства.