Представлен новый метод получения фторированных аминокислот

Несмотря на малый размер, атом фтора играет огромную роль в фармацевтической промышленности. Зачастую разумное введение фтора в структуру лекарственного препарата резко увеличивает его биологическую активность, за что фтор давно удостоился прозвища «магический элемент».

Не менее важны для фармацевтики аминокислоты, поскольку это не только строительные блоки белков, но и компоненты большинства лекарств. Микико Содеока и его коллеги из Института физико-химических исследований RIKEN (Япония) разработали синтетическую процедуру, позволяющую селективно и эффективно «объединить» фтор и аминокислоту в составе одной органической молекулы.

Схематическое представление четырёх возможных энантиомеров, доступных после второй стадии синтетического процесса (иллюстрация RIKEN).

Исходными веществами в предлагаемом методе синтеза фторированных аминокислот стали альфа-кетоэфиры карбоновых кислот, содержащие карбонильную и сложноэфирную группы. Первая стадия процесса заключается в замещении водорода фтором на бета-углеродном атоме альфа-кетоэфира карбоновой кислоты. Чтобы это превращение проходило стереоселективно (два атома водорода при бета-углеродном атоме стереогенны), учёные использовали палладиевый катализатор, содержащий несколько хиральных лигандов, что позволило получить желаемый продукт (R- или S-изомер) с 95-процентным энантиомерным выходом. Такой результат позволяет считать это превращение энантиоселективным.

Синтетическая процедура позволяет селективно и эффективно получать фторированные аминокислоты из альфа-кетоэфиров карбоновых кислот. (Иллюстрация Wiley-VCH.)

Далее. Восстановление альфа-кетона приводит к образованию гидроксильной группы и, как следствие, ещё одного стереоцентра (теперь это альфа-углеродный атом). Появление двух стереоцентров позволяет синтезировать в общей сложности четыре разных стереоизомера. Используя уже существующий (бета-углеродный) стереоцентр и подбирая подходящие реагенты, исследователи сумели синтезировать каждый из четырёх возможных стереоизомеров в качестве основного продукта реакции восстановления (см. иллюстрацию).

Авторы метода отмечают, что фторированные альфа-кетоэфиры карбоновых кислот очень чувствительны к влаге, а вот производные гидроксикислот и аминокислот вполне стабильны и не требуют особого обращения.

Подробности нового метода описаны в журнале Angewandte Chemie.

Подготовлено по материалам Института физико-химических исследований RIKEN.