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

Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер

Хроническая инфекция хеликобактер служит основной причиной рака желудка

N+1
Игра в осьминога Игра в осьминога

Разбираемся в философской подоплеке секса с куклами и грибами

Правила жизни
Древние люди 700 000 лет глотали зерна, пока не научились их разжевывать Древние люди 700 000 лет глотали зерна, пока не научились их разжевывать

Первые доказательства: диета может возникать раньше физической адаптации

ТехИнсайдер
Как дожить до 100 лет: шведские секреты долголетия Как дожить до 100 лет: шведские секреты долголетия

Выход на пенсию — начало нового и долгого периода жизни

Psychologies
Пять языков любви Пять языков любви

Секрет прочных отношений

kiozk originals
Оазис тишины Оазис тишины

Плавные линии стен, округлые линии мебели и мягкая натуральная гамма

SALON-Interior
«Откуда берутся дети?»: как говорить с ребенком на тему секса «Откуда берутся дети?»: как говорить с ребенком на тему секса

В каком возрасте преподнести ребенку информацию о том, как он появился

Psychologies
12 условий, необходимых интроверту для счастья 12 условий, необходимых интроверту для счастья

Интроверсия не помешает вам быть всегда на подъеме

Psychologies
Как продолжать верить в себя в трудные времена: мнение психоаналитика Как продолжать верить в себя в трудные времена: мнение психоаналитика

Как научиться иначе смотреть на свои способности и возможности

Psychologies
Магия вечера: 6 правил удачного окончания дня Магия вечера: 6 правил удачного окончания дня

Устроив себе приятный вечер, мы даем мозгу поверить, что день был не так уж плох

Psychologies
Физически сильные мира сего Физически сильные мира сего

Возможен ли баланс спорта, жизни и работы на руководящей должности?

Men Today
Телевизор или проектор: что лучше выбрать для домашнего кинотеатра? Телевизор или проектор: что лучше выбрать для домашнего кинотеатра?

На что опираться, выбирая комплектующие для домашнего кинотеатра?

ТехИнсайдер
Когда появилась строевая подготовка и почему ею до сих пор занимаются в современной армии Когда появилась строевая подготовка и почему ею до сих пор занимаются в современной армии

«Если вы такие умные, то почему строем не ходите?»

VOICE
Один день в городе Один день в городе

Отправляемся в Ялту в поисках счастья

Лиза
Самые известные кошки, которые вошли в историю Самые известные кошки, которые вошли в историю

Кошки, ставшие общественным достоянием

ТехИнсайдер
«Система VAC не смогла проверить вашу игровую сессию»: как исправить эту ошибку? «Система VAC не смогла проверить вашу игровую сессию»: как исправить эту ошибку?

Что такое система VAC и почему она не дает вам запустить игру?

CHIP
В браке с любимым человеком или с собачкой? Как перестать дрессировать партнера В браке с любимым человеком или с собачкой? Как перестать дрессировать партнера

Порой мы даже не замечаем, что критикуем партнера

Psychologies
В счастливое будущее без хлама: 7 вещей, от которых вам следует избавиться перед Новым годом В счастливое будущее без хлама: 7 вещей, от которых вам следует избавиться перед Новым годом

Избавившись от хлама, вы освободите место для более нужных и новых вещей!

ТехИнсайдер
Русские гены сахарной свеклы Русские гены сахарной свеклы

Без научного подхода завоевать рынок сахарной свеклы невозможно

Наука
В Саффолке обнаружили остатки англосаксонского королевского зала В Саффолке обнаружили остатки англосаксонского королевского зала

Археологи обнаружили в Рэндлшеме остатки зала размером 23 × 10 метров

N+1
Тихие убийцы любви: 8 токсичных мыслей для отношений Тихие убийцы любви: 8 токсичных мыслей для отношений

Как научиться замечать токсичные мысли в отношении любимого человека?

Psychologies
«Это проходит по категории смешного, но это совсем не смешно» «Это проходит по категории смешного, но это совсем не смешно»

Как происходит слияние госсмеха и госстраха

Weekend
7 лайфхаков, как смотреть на жизнь с юмором 7 лайфхаков, как смотреть на жизнь с юмором

Небольшой гид по позитивному отношению к жизни

Maxim
Декабристы Декабристы

Картина Семёна Левенкова «Декабристы» — идеализация революционеров

Дилетант
«Человек рождающий». История родильной культуры в России Нового времени «Человек рождающий». История родильной культуры в России Нового времени

Как в нашей стране менялось акушерство и родильная культура

N+1
5 отличных детективов, которые ты мог пропустить 5 отличных детективов, которые ты мог пропустить

5 книг специально для любителей закрученных сюжетов

Maxim
«ЭкоНива» достроит сырный завод «ЭкоНива» достроит сырный завод

Компания «ЭкоНива» построит сырный завод в Новосибирской области

Агроинвестор
Гражданская наука, или Миллионы профи с горящими глазами Гражданская наука, или Миллионы профи с горящими глазами

Как представители самых разных профессий двигают науку?

Наука
Безумно богатые русские: как олигархи объясняют свой успех талантом, умом и генетикой Безумно богатые русские: как олигархи объясняют свой успех талантом, умом и генетикой

Отрывок из книги «Безумно богатые русские. От олигархов к новой буржуазии»

Forbes
Взрослый секс Взрослый секс

13 фактов о сексе, которые вас порадуют

Новый очаг
Открыть в приложении