Предложен новый путь синтеза стероидов

Химики смогли найти способ получать органические соединения с конденсированными кольцами в три шага, которые происходят последовательно в одной колбе и при комнатной температуре. В будущем это позволит синтезировать аналоги гормонов, некоторых сахаров, терпенов и другие сложные органические вещества быстрее и при более мягких условиях. Исследование ученых из Российского университета дружбы народов (РУДН) и Львовского национального университета имени Ивана Франко было опубликовано в журнале Tetrahedron Letters.

Стероиды — вещества с высокой биологической активностью. К ним относятся лекарственные противовоспалительные препараты (например, дексаметазон), а также некоторые гормоны. Кроме того, из стероидов можно получать витамин D. Синтезировать стероиды не всегда легко, так как они построены на основе полизамещенной тертациклической системы. Новый путь к получению аналогов стероидов и алкалоидов с шестичленными кольцами в своем составе нашли химики из РУДН и их украинские коллеги.

«"Изюминкой" синтетической части является тандемный каскад реакций (реакции протекают последовательно в одной колбе в одних и тех же условиях): ацилирование атома азота исходного 3-тиенилаллиламина малеиновым ангидридом, внутримолекулярная реакция Дильса — Альдера и последующая ароматизация аддукта (прямого продукта) циклоприсоединения», — комментирует ведущий автор исследования, кандидат химических наук, доцент кафедры органической химии факультета физико-математических и естественных наук РУДН Федор Зубков.

Диеновый синтез (или реакция Дильса — Альдера) — одна из самых популярных реакций в органической химии. В ней участвуют две двойные связи одного углеводорода и одна двойная связь другого углеводорода, в результате получается шестичленное кольцо с двумя новыми сигма-связями и одной двойной связью.

Существует разновидность реакции Дильса — Альдера, которая проходит внутри одной молекулы. Она позволяет в одну стадию получать из простой молекулы молекулы с более сложной структурой, содержащие шестичленные кольца. Изменяя условия реакции, химики могут контролировать, каким путем пойдет эта реакция и какие связи будут в ней участвовать. Регулируя условия, можно получать нужные пространственные изомеры — вещества с одинаковым числом атомов в молекуле, но разными структурными формулами. Для этого, как выяснили ученые, подходят вещества из группы винилтиофенов.

«При этом образуются шестичленные циклы, структурные мотивы, которые наиболее часто встречаются в природных биологически активных соединениях (алкалоидах, сахарах, гормонах, стероидах, терпенах и других). Как правило, внутримолекулярное взаимодействие диена и диенофила (участников диенового синтеза) не требует особенно жестких температурных условий или использования катализаторов, а образующиеся продукты отличаются высокой чистотой и простотой выделения», — комментирует Федор Зубков.

Ранее, как сообщает Федор Зубков, для синтеза аналогичных гетероциклов требовались температуры порядка 160 °С. В обсуждаемой реакции новое шестичленное кольцо образовывалось уже при комнатной температуре, причем этот процесс занимал 2-3 дня. В кипящем бензоле (при 80 °С) реакция проходит быстрее, за два часа, но ее конечный продукт оказывается загрязненным примесями. Процесс проходит в три последовательных стадии, а выход целевых продуктов колеблется 39–91%, что позволяет синтезировать аналоги гормонов, компонентов лекарств и многие другие практически полезные химические вещества быстрее, удобнее и эффективнее, чем раньше.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.