Молекулу научились не строить заново, а перепланировать
Обычно, когда химикам нужно новое вещество, они собирают его с нуля — реакция за реакцией. Долго и дорого. Есть подход поизящнее: взять готовую молекулу и перестроить ей несущий каркас. Примерно как перепланировка в квартире вместо стройки нового дома. Направление называется редактированием молекулярного скелета, и фармацевтике оно нужно позарез — так гораздо быстрее перебирать варианты будущих лекарств.
Беда в том, что каркас на то и каркас: ломается плохо. Особенно у сложных эфиров, где связи между атомами углерода и кислорода приходится рвать буквально грубой силой. А в такой мясорубке вместе с каркасом погибает и всё остальное в молекуле.
Команда из японского Университета Рицумэйкан
подсмотрела обходной путь у природы. В живых клетках перестройку молекул часто запускает присоединение галогена — например, хлора. Химики решили повторить приём и назвали его «cut-to-fuse», «разрезать и сплавить»: сначала галоген разрывает кольцо молекулы, получается свободная цепочка, а дальше она сама сворачивается — но уже в другую фигуру.
Первый заход провалился. С фтором молекула просто разлеталась на куски. С ним вместо развала пошла именно перестройка: из кольца выпадала карбонильная группа (связка атома углерода с кислородом), а остаток собирался в новое кольцо. Если по-научному — гидроксикумарин превращается в кумаранон.
Дальше начинается самое приятное. Реакция идёт при комнатной температуре, в почти нейтральной среде и вообще без катализаторов на переходных металлах.
Выход целевого продукта — больше 99%. Мягче этого, утверждают авторы, для такой операции пока ничего небиологического не придумали.
И метод не капризный. Его прогнали через множество вариантов исходной молекулы, обвешанных самыми разными довесками, — сработало везде. На граммовом масштабе выход составил 91%, а полученный каркас потом спокойно достраивали дальше, превращая в другие полезные структуры.
@vselennayaplus