Российские ученые разработали новый метод синтеза катализаторов на основе рутения, которые могут быть использованы для получения важных биологически активных соединений. Этот прорыв открывает новые возможности для создания лекарственных препаратов. Исследование было опубликовано в журнале Chemical Communications.
Команда исследователей из Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, НИУ ВШЭ и МФТИ сосредоточила свои усилия на разработке эффективных катализаторов для синтеза производных изохинолинов - соединений, широко применяемых в фармацевтической промышленности. Эти вещества обладают диуретическими, антибактериальными и антиоксидантными свойствами, что делает их ценными компонентами многих лекарств.
Ключевым этапом в синтезе таких соединений является активация связей углерод-водород в исходных реагентах. Традиционно для этой цели использовались катализаторы на основе палладия, однако они имеют ряд ограничений. В 1993 году японские ученые впервые продемонстрировали возможность использования рутениевых катализаторов для активации связи углерод-водород, что вызвало значительный интерес в научном сообществе.
Российские исследователи, опираясь на свой богатый опыт работы с соединениями рутения, разработали новый комплекс, в котором атом рутения связан с производным тетралина - веществом, получаемым при переработке нефти. Важной особенностью нового катализатора является его улучшенная структура, делающая атом металла более доступным для реагентов, что повышает эффективность катализа.
Инновационным аспектом работы стало разделение полученного катализатора на два энантиомера - зеркальные формы молекулы. Для этого ученые использовали метод хроматографии, который можно сравнить с процессом впитывания жидкости губкой. В роли "губки" выступает специально подобранное соединение, которое поглощает энантиомеры с разной скоростью, позволяя их разделить.
Профессор Дмитрий Перекалин, один из ключевых участников исследования, подчеркнул, что команда стремилась сделать процесс синтеза катализатора максимально простым и коротким. Это позволит другим ученым легко воспроизвести метод и использовать его в своих исследованиях, что ускорит прогресс в данной области.
Полученные энантиомеры катализатора были успешно применены для активации связей в бензамиде и последующего формирования циклической структуры дигидроизохинолина. Выход целевых веществ составил 50-80%, что является весьма впечатляющим результатом для подобных реакций.
Разработанный метод открывает новые перспективы не только для синтеза производных изохинолинов, но и для создания других хиральных катализаторов. Хиральность - важное свойство многих биологически активных молекул, и возможность контролировать ее в процессе синтеза имеет огромное значение для фармацевтической промышленности.
Исследователи планируют продолжить работу в этом направлении, изучая возможности применения разработанного метода для синтеза других классов соединений и катализаторов. Это может привести к созданию новых, более эффективных и селективных методов получения лекарственных препаратов, что в конечном итоге будет способствовать улучшению качества медицинской помощи.
