Сера помогла химикам получить недоступные ранее аналоги аминокислот

Исследователи из Гонконгского научно-технического университета, Центра трансляционной медицины Пиншань и Лаборатории Шэньчжэнь-Бэй разработали метод синтеза хиральных карбоновых кислот, у которых один атом углерода связан сразу с двумя разными гетероатомами — либо с кислородом и серой, либо с азотом и серой. Такие структуры долгое время оставались малодоступными до синтеза, хотя они перспективны для создания новых лекарств и пептидов: наличие двух расположенных рядом гетероатомов способно кардинально изменить свойства соединения.

Ключевую роль в решении проблемы синтеза таких соединений сыграла сера. Ученые использовали S,S-илиды, которые под действием родиевого катализатора образуют тиа-Rh-карбены. Сера в этой конструкции выступила в качестве «дирижера»: она упорядочила промежуточное соединение и помогла двум разным катализаторам (производному тиомочевины и хиральной фосфорной кислоте) прецизионно встроить нужные гетероатомы. Реакции идут с выходами до 95% и энантиоселективностью до 96%.

Новый подход позволил собрать библиотеку из более чем 30 синтетических аминокислот. Когда их встроили в структуру противоопухолевых препаратов камптотецина и экзатекана, препараты не только сохранили активность против раковых клеток, но и приобрели в десятки раз лучшую растворимость в воде.
Метод открывает путь к дизайну молекул, которые раньше было невозможно получить с контролируемой структурой.

Результаты опубликованы в Nature Catalysis.