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

Поедающий кости: найденный у мумий патоген не утратил активности за 9 тысяч лет Поедающий кости: найденный у мумий патоген не утратил активности за 9 тысяч лет

Древняя болезнь, которая разрушает скелет изнутри

Вокруг света
Черный экран на ноутбуке: что делать Черный экран на ноутбуке: что делать

Почему дисплей на ноутбуке не включается и что с этим можно сделать?

CHIP
NASA сообщило об успехе космической миссии по изменению орбиты астероида NASA сообщило об успехе космической миссии по изменению орбиты астероида

NASA сообщило об успешном изменении орбиты астероида Диморф

Forbes
Объем эндокрана и размер моляров связали с темпами внутриутробного роста гоминид Объем эндокрана и размер моляров связали с темпами внутриутробного роста гоминид

Темпы пренатального роста у гоминид увеличились за последние шесть миллионов лет

N+1
Что нужно знать перед тем, как начать жить вместе: 8 финансовых правил — помните их Что нужно знать перед тем, как начать жить вместе: 8 финансовых правил — помните их

О чем стоит договориться заранее, чтобы уберечь совместный бюджет от форс-мажора

Psychologies
Какой мирный договор сделал Россию великой державой: история может удивлять Какой мирный договор сделал Россию великой державой: история может удивлять

Швеция была великой державой почти столетие, но уступила этот статус России

ТехИнсайдер
Звезды над дюнами Звезды над дюнами

Путешествие к секретам Аравийской пустыни

Вокруг света
5 научно обоснованных причин, по которым ультраобработанные продукты опасны для здоровья 5 научно обоснованных причин, по которым ультраобработанные продукты опасны для здоровья

Пять причин, почему ультраобработанные продукты вредны

Inc.
Свежее дыхание гарантировано! Как сделать простое травяное средство для полоскания рта Свежее дыхание гарантировано! Как сделать простое травяное средство для полоскания рта

Это жидкость для полоскания рта очистит зубы и десны от налета

ТехИнсайдер
Вадим Фефилов: «Тени Мали». Продолжение романа «Клинки капитана Бенфики» Вадим Фефилов: «Тени Мали». Продолжение романа «Клинки капитана Бенфики»

Отрывок из продолжения романа о приключениях капитана Бенфики

СНОБ
Уход за лежачими больными в домашних условиях: советы экспертов Уход за лежачими больными в домашних условиях: советы экспертов

Кто должен ухаживать за лежачим больным? Как ухаживать после инсульта?

Psychologies
Тысяча километров соседства с Китаем Тысяча километров соседства с Китаем

Состояние и перспективы развития АПК Приморского края

Агроинвестор
На изящном: история картины «Смерть Сарданапала», или Особенный романтизм Делакруа На изящном: история картины «Смерть Сарданапала», или Особенный романтизм Делакруа

Чем вдохновлялся французский живописец Делакруа, где лежат истоки его романтизма

Правила жизни
Нейроны с позитивными и негативными воспоминаниями «светятся» по-разному. Новый метод лечения депрессии Нейроны с позитивными и негативными воспоминаниями «светятся» по-разному. Новый метод лечения депрессии

Негативные и позитивные воспоминания хранятся с разной молекулярной структурой

ТехИнсайдер
Гибрид двух разошедшихся 10 миллионов лет назад видов птиц унаследовал облик матери и песню отца Гибрид двух разошедшихся 10 миллионов лет назад видов птиц унаследовал облик матери и песню отца

Гибрид между двумя видами птиц, предок которых жил 10 миллионов лет назад

N+1
Одна вокруг света: пыльные дороги и дождевые леса Амазонии Одна вокруг света: пыльные дороги и дождевые леса Амазонии

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

Forbes
Пирамида эмоционального интеллекта: как научиться понимать свои и чужие чувства Пирамида эмоционального интеллекта: как научиться понимать свои и чужие чувства

Как развить эмоциональный интеллект, по каким признакам определить уровень EQ

Forbes
Он опять плюется? Проверенные способы как почистить утюг и отучить его от вредной привычки Он опять плюется? Проверенные способы как почистить утюг и отучить его от вредной привычки

Утренняя глажка это как лотерея

ТехИнсайдер
После падения стены После падения стены

Ключевой разговор насчет объединения Германии состоялся в июле 1990 года

Дилетант
Он само совершенство Он само совершенство

Признаки того, что ты идеализируешь партнера

Лиза
Ты ему не мать, но и он не прицеп: как построить отношения с его ребенком от первого брака Ты ему не мать, но и он не прицеп: как построить отношения с его ребенком от первого брака

Что, если ребенок партнера воспринимает тебя в штыки, даже не давая тебе шанса?

VOICE
Вам следует это знать! Как будет выглядеть кожа после лазерного удаления татуировки? Вам следует это знать! Как будет выглядеть кожа после лазерного удаления татуировки?

Лазерная процедура является наиболее рекомендуемым методом удаления татуировок

ТехИнсайдер
«Бояться нечего»: 6 смелых уроков жизни от Илона Маска — узнайте секрет его успеха «Бояться нечего»: 6 смелых уроков жизни от Илона Маска — узнайте секрет его успеха

Почему Илон Маск настолько успешен?

Psychologies
«Странноватый диснеевский аттракцион»: как работает бизнес по компостированию человеческого тела после смерти «Странноватый диснеевский аттракцион»: как работает бизнес по компостированию человеческого тела после смерти

Новый способ проститься с умершими — платное «органическое разложение»

VC.RU
Пурга на оба наши дома Пурга на оба наши дома

Самый несмешной смешной режиссер Франции и его «странная» война

Weekend
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Страшная повесть Юлии Куфман

VOICE
Грецкий орех Грецкий орех

Ядро грецкого ореха неспроста похоже на человеческий мозг

Здоровье
Шить, чтобы жить Шить, чтобы жить

История 84-летней вышивальщицы с деменцией Юлии Алёшичевой

Новый очаг
«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
Свет мой зеркальце скажи: что видят животные, когда смотрят на свое отражение в зеркале? Свет мой зеркальце скажи: что видят животные, когда смотрят на свое отражение в зеркале?

Что видят животные в зеркале?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении