韓國蔚山國家科學技術(shù)研究所(UNIST)的一個研究團隊提出了一種新的環(huán)境友好且低成本的合成吲哚并吡喃(一種氮環(huán)化合物)的方法，其中大約60%的藥物最近獲得了FDA的批準。
除了尋找新的生物活性化合物來尋找新藥，更重要的是開發(fā)一種新的簡單的合成方法來生產(chǎn)它們。UNIST的一項新研究報告了一種新的環(huán)境友好和低成本的合成方法，可用于潛在的藥物化合物。
在這項研究中，UNIST生物醫(yī)學工程系的樸哲民教授和他的研究團隊報道了一種利用清潔能源生產(chǎn)吲哚并吡喃(一種氮環(huán)化合物)的新合成方法。新的合成方法有望比傳統(tǒng)方法更安全、更經(jīng)濟、更環(huán)保。
最近，美國美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準的藥物中約有60%含有氮環(huán)化合物。這些化合物是由一系列碳原子連接在一起形成一個完整的環(huán)，氮原子夾在中間。給這些化合物添加官能團可以合成新藥。這種合成的難度取決于環(huán)的形狀和官能團的類型。吲哚美辛因其抗癌和抗炎作用而引起了許多研究者的關(guān)注，迄今為止，其合成一直非常困難。目前還沒有最佳的合成方法，因為吲哚并吡喃的合成需要堿和金屬催化劑，只有在高溫下才會發(fā)生。
該團隊通過在電極的陽極或陰極上的反應，將吲哚與活性亞甲基化合物(AMC)配對，成功合成了吲哚并吡喃。在這種合成方法中，大氣中的氧在室溫下用作預堿，碘化物代替金屬用作催化劑。此外，通過使用恒壓模式來保持恒定電壓，解決了高電壓導致的官能團損傷問題。
蘇斌蔡(本系綜合MS/Ph博士):“與傳統(tǒng)的主要使用一個極化子的合成方法不同，我們可以通過陰極和陽極的反應成功合成吲哚并吡喃的復雜結(jié)構(gòu)?！边@項研究的第一作者)。
為了進一步了解吲哚并吡喃的反應機理和形成原理，還進行了密度泛函理論計算。他們的發(fā)現(xiàn)表明，碘和氧在電極(陰極和陽極)被氧化或還原，從而產(chǎn)生碘自由基和超氧化物自由基。這導致超氧物作為堿的形成。
基于這一發(fā)現(xiàn)，研究團隊采用同樣的方法合成了二氫呋喃支架。通過使用烯胺代替吲哚作為起始原料，他們成功地合成了二氫呋喃，其中氧結(jié)合在形成的五角碳環(huán)中。
樸教授說：“新方法有望比現(xiàn)有的合成方法更安全、更經(jīng)濟、更環(huán)保?！薄坝辛诉@些，將有可能開發(fā)出大量生產(chǎn)生物活性物質(zhì)的方法。”
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