В будущем возможно производство биоактивных молекул и фармацевтических препаратов без использования ферментов или металлов в качестве внешних катализаторов. Химики из Университета Фридриха — Александра в Эрлангене — Нюрнберге (FAU) разработали процедуру, в ходе которой образованный in situ органоавтокатализатор позволяет осуществлять чрезвычайно эффективный химический синтез биоактивных циклических аминных соединений в мягких условиях. Результаты [опубликованы](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202505275) в журнале Angewandte Chemie International Edition.
Синтез циклических аминов — кольцевых молекул на основе азота и углерода — приобретает всё большее значение в медицине и биохимии. Особое внимание привлекает дигидропиридин — шестичленное кольцо с пятью атомами углерода и одним атомом азота. Дигидропиридиновые соединения используются, например, для снижения артериального давления, а благодаря регулируемой флуоресценции их также рассматривают для использования в качестве фотоэлектронных материалов.
Профессор доктор Светлана Цогоевой, руководитель рабочей группы на кафедре химии и фармации в FAU, объясняет: «Множество различных молекул может связываться с атомом азота. Эта вариативность заместителей позволяет исследователям целенаправленно подходить к модуляции биологических свойств дигидропиридинов».
Реакции трансаминирования, то есть целенаправленное изменение заместителя у атома азота в циклических и ациклических аминах, представляют собой большую проблему для синтетической химии. «В настоящее время требуются сложные ферментные катализаторы или дорогостоящие и часто токсичные металлы, а реакции обычно протекают в экстремальных условиях», — объясняет Цогоевой. Это не только усложняет синтез и делает его дорогостоящим, но и приводит к образованию токсичных отходов, что особенно проблематично при производстве лекарств.
Группа Цогоевой предложила процедуру, которая полностью отказывается от использования внешних катализаторов и при этом остаётся высокоэффективной. Исследователи используют соль пирролидиния — соль аммония, которая образуется в процессе синтеза и ускоряет реакцию, в качестве органоавтокатализатора. Впечатляющий результат: реакция автокатализатора протекает в едином доминоподобном процессе при комнатной температуре и обеспечивает выход до 95%.
Цогоева утверждает: «Эта процедура выходит за рамки имитации природы и открывает новые возможности в химии соединений углерода-азота».
Новая система органоавтокатализаторов создаёт эффективную, устойчивую стратегию для лёгкого получения сложных биоактивных молекул и фармацевтических соединений, содержащих азот. Исследование не только способствует получению базового понимания замещения различных групп молекул в соединениях углерод-азот, но и открывает захватывающие возможности для разработки экологически чистых методов синтеза следующего поколения без использования ферментов, металлов или агрессивных реагентов.
Предоставлено [Friedrich–Alexander University Erlangen–Nurnberg](https://phys.org/partners/friedrich—alexander-university-erlangen—nurnberg/)