Forskere indser nikkel-katalyseret asymmetrisk heteroarylativ cyclotelomerisering af isopren

Isopren bruges som en forløber til at producere terpener og terpenoider. Den direkte katalytiske omdannelse af isopren til terpenoider er imidlertid udfordrende.

For nylig realiserede et forskerhold ledet af prof. Chen Qing'an fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) nikkelkatalyseret asymmetrisk heteroarylativ cyclotelomerisering af isopren for at få adgang til en række unaturlige chirale monoterpenoider, der bærer et kvartært kulstof stereocenter.

Denne undersøgelse blev offentliggjort i Nature Catalysis den 18. august.

Terpenoider findes i næsten alle levende organismer og fungerer fysiologisk. I naturen biosyntetiseres terpenoider under enzymatisk katalyse og bliver ofte yderligere oxideret og omarrangeret for at generere andre monoterpenoider. Det er dog stadig en udfordring at skabe et ekstra monoterpenskelet med et kunstigt katalytisk system.

"I dette arbejde har vi udviklet et mere effektivt og enkelt katalytisk system til at realisere diversitetskonstruktionen af ​​terpenoider," sagde prof. Chen.

Forskerne skabte et unaturligt monoterpenskelet, der udførte kaskade-isopren-dimerisering/CH-funktionalisering, hvilket førte til heteroarylativ telomerisering af isopren. De brugte nikkelkatalyse til at tackle udfordringerne ved samtidig kontrol af kemo-, regio- og enantioselektiviteten.

Ved at studere den foreløbige mekanisme fandt de ud af, at denne reaktion forløb gennem en enantioselektiv dimerisering af isopren og efterfølgende CH-alkylering af heterocykliske kredsløb.

"Vores undersøgelse gav ikke kun en effektiv enantioselektiv transformation af kemisk isopren i bulk, men hjalp også med at skabe en anden unaturlig monoterpenramme med forskellige biologiske aktiviteter," sagde prof. Chen. + Udforsk yderligere

Ortogonal reguleringsstrategi giver nye muligheder for opbygning af molekylær kompleksitet