При облучении ультрафиолетовым светом
Химики из США обнаружили фотохимическую перегруппировку дигидробензофуранов, во время которой два атома фуранового кольца менялись местами. С помощью этой перегруппировки ученые научились получать изомерные бензофураны, синтез которых по отдельности требует разных синтетических путей. Исследование опубликовано в Science.
Дигидробензофураны построены из бензольного кольца, к которому присоединен пятичленный гетероцикл с атомом кислорода. В этом гетероциклическом цикле есть два атома углерода, к которым могут присоединяться разные функциональные группы. Часто медицинским химикам, которые тестируют лекарственные препараты, приходится получать изомеры бензофуранов, в которых эти функциональные группы расположены по-разному. Синтез каждого такого бензофурана нужно начинать с нуля, а получать из одного изомера другой ученые не умели до сих пор.
Эту проблему удалось решить химикам под руководством Ричмонда Сарпонга (Richmond Sarpong). Они нашли несколько литературных примеров фотохимической перегруппировки бензофуранов, во время которой два атома фуранового кольца менялись местами вместе с присоединенными функциональными группами, и решили эту реакцию оптимизировать и превратить в общий метод.
Химики показали, что такую перегруппировку можно проводить при облучении реакционной смеси ультрафиолетовым светом (длина волны 370 нанометров) в присутствии соляной кислоты в течение 8 часов. При этом фурановый цикл раскрывался с образованием алкилхлорида. Далее, когда ученые добавляли в реакционную смесь триэтиламин, цикл замыкался снова — так, что получался изомерный бензофуран.
Чтобы предложить еще более мягкие условия реакции, ученые попробовали взять вместо соляной кислоты галогенид щелочного металла. Лучше всех сработал иодид лития — при облучении светом в присутствии иодида лития бензофураны тоже изомеризовались. Но в этом случае реакция требовала около суток облучения, а в реакционной смеси часто оставался исходный субстрат.
Так ученые нашли метод синтеза изомерных бензофуранов друг из друга. Они предложили два набора условий реакции. В присутствии соляной кислоты реакция протекала быстрее, но некоторые субстраты не выдерживали кислотной среды. Для них лучше подходил вариант с иодидом лития.
Открытое химиками превращение можно отнести к классу реакций скелетного редактирования. Такого же типа превращение недавно помогло ученым получить изомерные пиразолы. А подробно про скелетное редактирование мы рассказывали в материале «Вырезать — вставить».