Language
Country/Area
No result found
Từ 1818 đến 1954: Các nhà khoa học giải mã cấu trúc bí ẩn của đậu đắng như thế nào?
Squamonin là một phân tử sinh học phức tạp có nguồn gốc từ đậu chua. Việc giải thích và tổng hợp cấu trúc của nó phải mất hơn một trăm năm khám phá khoa học. Quá trình này bắt đầu vào năm 1818, khi Pierre Joseph Pelletier và Joseph Bienaimé Caventou lần đầu tiên chiết xuất từ Strychnos ignatii Việc phát hiện ra Kumarin đã đặt nền móng cho việc xác định cấu trúc phân tử tiếp theo.
Kể từ đó, một số nhà khoa học đã dành nhiều tâm huyết để giải mã cấu trúc hóa học đầy thách thức này.
Năm 1954, Robert Burns Woodward lần đầu tiên báo cáo tổng hợp được đậu chua, một thành tựu được coi là kinh điển trong lĩnh vực này vào thời điểm đó. Trước đó, nhà hóa học nổi tiếng người Anh Sir Robert Robinson cũng đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực khám phá Kumarin và đoạt giải Nobel Hóa học năm 1947 nhờ đóng góp về alkaloid. Nghiên cứu của Robinson bao gồm hơn 250 bài báo học thuật và đóng một vai trò quan trọng trong việc phân tích cấu trúc của Kumarin.
Đến năm 1946, Robinson và nhóm của ông đã hoàn thành việc nhận dạng hóa học và được Woodward xác nhận vào năm 1947. Sau đó, từ năm 1947 đến năm 1951, phân tích cấu trúc tia X của Johannes Martin Bijvoet và J.H. Robertson đã xác định được cấu hình tuyệt đối của Kumarin.
Mặc dù Woodward đã xuất bản một báo cáo ngắn ba trang vào năm 1954, nhưng sau đó ông đã xem xét lại quá trình tổng hợp trong một bài báo chi tiết vào năm 1963.
Với sự tiến bộ của khoa học, nhiều phương pháp tổng hợp khác đã được đề xuất, từ Magnus, Overman, Kuehne, Rawal, Bo. Sự đóng góp của các nhóm nghiên cứu như Bosch, Vollhardt, Mori, Shibasaki, Li, Fukuyama và MacMillan cũng đã làm nên điều này Cánh đồng ngày càng trù phú. Điều đặc biệt đáng chú ý là các phương pháp tổng hợp tổng thể do Padwa đề xuất năm 2007 và Andrade và Reissig năm 2010 đã cung cấp những ý tưởng mới cho nghiên cứu tiếp theo.
Cấu trúc phân tử của kumarin
Công thức phân tử của Kumonin là C21H22N2O2, bao gồm bảy hệ vòng, trong đó có hệ indane và các nhóm chức như nhóm amin hóa trị ba, amit, anken và ete. Các hợp chất được tìm thấy trong tự nhiên cũng là hợp chất bất đối, sở hữu sáu nguyên tử cacbon bất đối xứng, trong đó có một nguyên tử cacbon hóa trị bốn.
Chiến lược tổng hợp của Woodward
Tổng hợp vòng II và V
Woodward đã sử dụng phương pháp tổng hợp indole của Fisher trong quá trình tổng hợp, sử dụng dẫn xuất phenylhydrazone và acetophenone để phản ứng tạo ra 2-methylene indole. Tiếp theo, phản ứng silyl hóa được sử dụng để tạo ra metaanthracene. Quá trình phản ứng tiếp theo bao gồm phản ứng gồm nhiều bước, bao gồm phản ứng Mecker và chiết xuất natri xyanua, và cuối cùng tạo ra hợp chất amit cần thiết cho phản ứng Mecker.
Những bước phản ứng hóa học phức tạp này thể hiện sự thiên tài và công nghệ của Woodward trong quá trình tổng hợp đậu chua.
Tổng hợp vòng III và IV
Woodward đã sử dụng công nghệ thiophene và sử dụng hydro peroxide và thủy ngân clorua để phá vỡ sự kết hợp vòng, cuối cùng tạo thành cấu trúc gốc năm vòng. Chiến lược phân tách và tái phối hợp được coi là một ví dụ điển hình về tổng hợp mô phỏng sinh học, cho thấy tiềm năng của các phương pháp tổng hợp dựa trên các chất tự nhiên.
Tổng hợp các vòng còn lại
Ở giai đoạn đóng vòng, Woodward dần dần hoàn thành quá trình tổng hợp các vòng khác bằng cách sử dụng quá trình hydro hóa, thủy phân este và các bước khác, và cuối cùng xây dựng lại cấu trúc của toàn bộ Kumarin.
Tiếp theo nghiên cứu tổng hợp
Thời gian trôi qua, nhiều nhà khoa học đã đề xuất phương pháp tổng hợp của riêng mình. Đặc biệt từ năm 1993 đến năm 2004, tài liệu về tổng hợp đậu chua không ngừng tăng lên. Những nghiên cứu này không chỉ mở rộng tầm nhìn của hóa học tổng hợp mà còn hiểu sâu hơn về đậu chua.
Nỗ lực của mỗi nhà nghiên cứu đã truyền sức sống mới vào quá trình cập nhật cấu trúc của hợp chất bí ẩn này.
Ngày nay, việc tổng hợp Kumarin không chỉ giới hạn ở phương pháp ban đầu của Woodward mà còn bao gồm các chiến lược tổng hợp mới nổi. Làm thế nào để đạt được sự tổng hợp hiệu quả trong khi vẫn giữ được độ phức tạp về cấu trúc của nó?
