Зачем сегодня химики «кликают», и что для этого нужно?

N+1Наука

Клик — и готово. За что дали Нобелевскую премию по химии в 2022 году

Михаил Бойм при участии Александра Дубова, Полины Лосевой

«Рассказывают, что когда Шарплесс сформулировал идею клик-реакции, то в Институте Скриппса многие его не поняли и крутили у виска, — говорит в беседе с N + 1 Дмитрий Перекалин, заведующий лабораторией функциональных элементоорганических соединений в Институте элементоорганических соединений РАН, — и так много хороших реакций, чего ему еще надо?» Трое сегодняшних Нобелевских лауреатов по-разному отвечали для себя на этот вопрос. Барри Шарплесс стремился к тому, чтобы органикам было проще и удобнее работать, Каролин Бертоцци искала способ управлять клеточными мембранами, а Мортен Мельдаль и вовсе ничего такого не хотел, просто наткнулся на них случайно. Рассказываем, зачем сегодня химики «кликают» — и что для этого нужно.

Накликали

В 1893 году американский химик Артур Михаэль провел реакцию азид-алкинового циклоприсоединения. Это реакция между молекулами с азидной группой (из трех связанных друг с другом атомов азота) и алкинами (веществами с тройной связью углерод-углерод). В результате присоединения одной молекулы к другой получается триазол — циклический гетероцикл с тремя атомами азота из азида и двумя атомами углерода.

Схема азид-алкинового циклоприсоединения с образованием двух изомерных триазолов. The Royal Swedish Academy of Sciences

В то время никто бы не подумал, что за эту реакцию однажды кого-нибудь кто-нибудь чем-то наградит: Михаэль удостоверился, что идет она плохо, ничем интересным не отличается, да и пользы от нее никакой. После Михаэля эту же реакцию подробнее исследовал Рольф Хьюсген в середине XX века. И тоже заключил, что ничего интересного здесь не происходит: ну, нагрели, получили на выходе смесь изомеров.

С неожиданным в этой заурядной реакции столкнулся датский химик Мортен Мельдаль лишь полвека спустя, в 2001 году. Ученый занимался твердофазным синтезом пептидов, и ни о каком циклоприсоединении не думал. Но в какой-то момент во время экспериментов с пептидами азид-алкиновое циклоприсоединение внезапно пошло само. Мельдаль не растерялся, выделил продукт и стал разбираться, что произошло. Оказалось, что виноват был иодид меди: реакция циклоприсоединения в его присутствии проходит всего за несколько минут и выдает очень много триазола. Причем совершенно вне зависимости от того, какими функциональными группами напичканы участвующие в реакции пептидные цепи.

Свое открытие Мельдаль представил на конференции в Сан-Диего в 2001 году, а через год опубликовал о нем статью. Спустя всего три месяца после датчанина другую работу, в которой описывалась подобная каталитическая реакция, опубликовал американец Барри Шарплесс — к тому моменту уже получивший свою первую Нобелевскую премию за асимметрические реакции окисления.

Реакция циклоприсоединения, которую провел Барри Шарплесс. K. Barry Sharpless et al. / Angewandte Chemie International Edition, 2002

Кроме реакции азид-алкинового циклоприсоединения, Шарплесс нашел еще несколько реакций, которые шли так же легко и быстро, с высоким выходом и без образования побочных продуктов. Среди них оказались например, давно известные реакция Дильса-Альдера и присоединение к трехчленным насыщенным гетероциклам. Первая представляет собой присоединение алкена к диену с образованием шестичленного углеродного цикла с одной двойной связью. А во второй происходит атака электронной пары одного из исходников на трехчленный цикл другого, который раскрывается с образованием спирта или амина.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Нас восемь миллиардов! Стоит ли бояться, что ресурсов планеты на всех не хватит? Нас восемь миллиардов! Стоит ли бояться, что ресурсов планеты на всех не хватит?

Ждет ли нас всех голод?

Psychologies
Ника Гаркалина: Ника Гаркалина:

Дочь Валерия Гаркалина вспоминает об отце

Караван историй
Секс на фоне краха цивилизации: фрагмент нового романа Салли Руни «Прекрасный мир, где же ты» Секс на фоне краха цивилизации: фрагмент нового романа Салли Руни «Прекрасный мир, где же ты»

Отрывок из нового романа Салли Руни о причудливых переплетениях жизней

Правила жизни
Большая перемена: зачем девелоперская группа «А101» занялась педагогическим дизайном Большая перемена: зачем девелоперская группа «А101» занялась педагогическим дизайном

Любой новый район Москвы должен быть обеспечен социальной инфраструктурой

Forbes
Одна вокруг света: капибары, аллигаторы и кобры Одна вокруг света: капибары, аллигаторы и кобры

188-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Бразилия

Forbes
«Он был совсем тяжелым»: Виктор Чайка рассказал о состоянии Бориса Моисеева перед смертью «Он был совсем тяжелым»: Виктор Чайка рассказал о состоянии Бориса Моисеева перед смертью

Виктор Чайка разоткровенничался о последних днях жизни Бориса Моисеева

VOICE
Еще чашечку? Еще чашечку?

Признаки того, что у тебя зависимость от кофеина

Лиза
Свободная ниша: что не так со складами light industrial Свободная ниша: что не так со складами light industrial

Почему девелоперы не строят объекты востребованного формата light industrial

Forbes
Навязчивые мысли: почему они появляются и как с ними бороться Навязчивые мысли: почему они появляются и как с ними бороться

Что происходит, когда наши мысли выходят из-под контроля, и как с ними бороться

ТехИнсайдер
«Это жизни наших ребят» «Это жизни наших ребят»

Воспоминания Анатолия Черняева: Афганская война, январь 1989 года

Дилетант
Всеобщее избирательное право снижает политическое насилие Всеобщее избирательное право снижает политическое насилие

Расширение избирательных прав снижает политическое насилие

ТехИнсайдер
Секреты соблазнения от турецких актрис — Мерьем Узерли и других Секреты соблазнения от турецких актрис — Мерьем Узерли и других

Турчанки всегда завоевывали сердца мужчин, но как им это удается?

VOICE
Как заводить друзей, когда ты уже взрослый Как заводить друзей, когда ты уже взрослый

После 30 лет новые друзья — это либо роскошь, либо вовсе не друзья

Maxim
Буревестники спрятались от сильного ветра в глазу бури Буревестники спрятались от сильного ветра в глазу бури

Буревестники нетипично ведут себя в бурю

N+1
Хочешь в старшие классы или вуз — давай деньги: зачем Сталин ввел платное образование Хочешь в старшие классы или вуз — давай деньги: зачем Сталин ввел платное образование

16 лет за учебу в Советском Союзе приходилось платить

VOICE
Вечная классика Вечная классика

9 культовых предметов мебели, которые будут в моде всегда

Лиза
«Я буду светить вам»: памяти основательницы Первого хосписа Веры Миллионщиковой «Я буду светить вам»: памяти основательницы Первого хосписа Веры Миллионщиковой

Отрывок из книги «Из любви к тебе» — о Вере Миллионщиковой

Forbes
Ностальгия в глаз попала: 7 редких фотографий из СССР, которые вызывают неподдельные эмоции Ностальгия в глаз попала: 7 редких фотографий из СССР, которые вызывают неподдельные эмоции

Перед вами — малоизвестные фотографии, сделанные в СССР

ТехИнсайдер
«Вы никому ничего не должны»: 4 причины, почему можно закончить отношения без объяснений «Вы никому ничего не должны»: 4 причины, почему можно закончить отношения без объяснений

Если гостинг существует, значит это кому-нибудь нужно

Psychologies
Остановись, мгновенье: 4 совета для тренировки осознанности — попробуйте прямо сейчас Остановись, мгновенье: 4 совета для тренировки осознанности — попробуйте прямо сейчас

Как правильно медитировать в повседневной жизни? И что нам это даст?

Psychologies
«В те поры война была» «В те поры война была»

Как литературные герои уходили на фронт

Weekend
Выбираем лучший алкоголь времен СССР Выбираем лучший алкоголь времен СССР

Точки консенсуса в СССР: алкогольные напитки, знакомые всем

Maxim
Who is mister Reagan? Who is mister Reagan?

Рональда Рейгана часто называют самым улыбчивым президентом США за всю историю

Дилетант
В чем секрет долгих и счастливых отношений Чарльза и Камиллы? Тебе тоже стоит попробовать! В чем секрет долгих и счастливых отношений Чарльза и Камиллы? Тебе тоже стоит попробовать!

В чем секрет отношений Чарльза и Камиллы?

VOICE
Президент фонда «НИКА» — об эмпатии и ответственности перед животными Президент фонда «НИКА» — об эмпатии и ответственности перед животными

Почему сегодня особенно важно не бросать питомцев и чем каждый может помочь

РБК
Как превратить город на Неве в экополис и сделать темные зимние дни в Петербурге таким же брендом, как белые ночи Как превратить город на Неве в экополис и сделать темные зимние дни в Петербурге таким же брендом, как белые ночи

Как Олег Шапиро сделает зимние дни в Петербурге таким же брендом, как белые ночи

Собака.ru
«Энфилдский полтергейст»: история самого задокументированного проявления паранормального «Энфилдский полтергейст»: история самого задокументированного проявления паранормального

Эта мистическая история началась в августе 1977 года в обычном районе Лондона

VOICE
Независимость на зависть Независимость на зависть

Как автономные дома делают из обычных горожан самостоятельных людей

РБК
Будьте здоровы! Будьте здоровы!

Настало время изменить свое здоровье к лучшему!

Men Today

Что значит "стареть с достоинством"?

VOICE
Открыть в приложении