Исследователи из Южной Кореи разработали способ образования амидных связей, в котором в качестве реагентов используются широко распространённый полярный апротонный растворитель дихлорметан и банальный карбонат натрия. Никаких дорогих катализаторов не требуется. Реакцию проводят в диметилсульфоксиде при нагревании (J. Am. Chem. Soc. 2026, DOI: 10.1021/jacs.6c05971).
Как пошутили в Chemical & Engineering News, издании Американского химического общества, это всё равно что приготовить гастрономический шедевр из продуктов, завалявшихся у вас в холодильнике.
“Большинство химиков могут прийти в свою лабораторию и провести эту реакцию, не покупая дополнительных реактивов”, — говорит химик-органик из Университетского колледжа Лондона Том Шеппард, не участвовавший в исследовании.
Амидные связи — один из важнейших структурных элементов органических соединений. Они встречаются в белках, полимерах, низкомолекулярных лекарственных препаратах и множестве других веществ. Поэтому новые способы их дешёвого и эффективного синтеза могут иметь большое практическое значение.
Руководивший работой научный сотрудник Государственного университета Чолла-Намдо (Chonnam National University) Ли Сону (이선우) рассказывает, что необычную реакционную способность дихлорметана обнаружил его индийский аспирант Нитин Путери (Nithin Pootheri). Он установил, что в присутствии карбоната натрия дихлорметан, обычно используемый лишь как растворитель, активирует карбоновые кислоты и позволяет получать из них и алкиламинов соответствующие амиды с хорошими выходами — до 92 %.
“Сначала я не поверил полученному результату”, — говорит Ли. Ему казалось почти немыслимым, что раньше никто не замечал такого поведения дихлорметана, однако дальнейшее изучение механизма реакции убедило его в правильности первоначальных наблюдений.
Исследователи установили, что реакция подходит для довольно разнообразных исходных карбоновых кислот и алкиламинов. Стереохимическая конфигурация исходных веществ обычно сохраняется, хотя аминокислоты проявляли некоторую склонность к рацемизации. Кроме того, реакция хуже протекает с пространственно затруднёнными аминами и вовсе не идёт с ароматическими аминами. По словам Ли, сейчас его группа пытается устранить эти недостатки.
Исследования механизма указывают на протекание реакции по пути бимолекулярного нуклеофильного замещения (SN2), а затем — нуклеофильного ацильного замещения через промежуточные хлорметиловые эфиры. Иначе говоря, сначала карбоксилат-ион атакует атом углерода дихлорметана:
RCOO⁻ + CH₂Cl₂ → RCOOCH₂Cl + Cl⁻
Так образуется хлорметиловый эфир карбоновой кислоты — RCOOCH₂Cl. Затем амин атакует карбонильный атом углерода, и образуется амид:
RCOOCH₂Cl + H₂N–R′ → RCONH–R′ + HOCH₂Cl
Дихлорметан (он же — метиленхлорид, хлористый метилен, DCM, фреон 30) широко используется в промышленности, в том числе в Южной Корее. Он не безвреден для здоровья, поэтому его применение жёстко регулируется в США и Европейском союзе, и многие компании постепенно отказываются от него в своих производственных процессах. Ли Сону признаёт, что это может помешать будущему промышленному применению нового метода. Тем не менее, по его словам, синтез с использованием дихлорметана всё же может иметь технологические преимущества перед существующими способами получения амидов, при которых образуются токсичные газы или высокомолекулярные побочные продукты.
“Некоторые конденсирующие реагенты обеспечивают более высокий выход, чем наш метод. Но если людям нужен простой и недорогой способ, они могут сначала попробовать эту методику, прежде чем переходить к более сложным реагентам”, — говорит Ли Сону.
Добавлю, что помимо индийца Нитина Путери в соавторах статьи фигурирует также нигерийский аспирант Госуниверситета Чолла-Намдо Аббас Харуна Умар (Abbas Haruna Umar). Вот какие интернациональные коллективы двигают сейчас вперёд мировую науку.
Внимание! Вы можете поддержать проект “Новости Южной Кореи”, купив мне чашечку кофе (кликните на ссылку). Альтернативный способ — послать немного денег на мой банковский счёт: Hana Bank (하나은행), 620-216270-071, Shtefan Evgeny. Огромное спасибо заранее!
Кстати, вы можете следить за важнейшими корейскими новостями, подписавшись на мой канал в Телеграме, Фейсбуке, Твиттере, Инстаграме или Какао.
