stringtranslate.com

Бициклобутан

Бицикло[1.1.0]бутан представляет собой органическое соединение формулы C 4 H 6 . Это бициклическая молекула, состоящая из двух цис -конденсированных циклопропановых колец, бесцветный и легко конденсирующийся газ. [1] Бициклобутан известен как одно из наиболее напряженных соединений, которые можно выделить в больших масштабах - его энергия деформации оценивается в 63,9 ккал моль -1 . Это неплоская молекула с двугранным углом между двумя циклопропановыми кольцами 123 °. [2]

Первым зарегистрированным бициклобутаном было производное этилкарбоксилата C 4 H 5 CO 2 Et, которое было получено дегидрогалогенированием соответствующего эфира бромциклобутанкарбоксилата гидридом натрия . [2] Исходный углеводород получали из 1-бром-3-хлорциклобутана путем конверсии бромциклобутанкарбоксилатного эфира [1] с последующим внутримолекулярным сочетанием Вюрца с использованием расплавленного натрия . [3] Промежуточный 1-бром-3-хлорциклобутан также можно получить модифицированной реакцией Хунсдикера из 3-хлорциклобутанкарбоновой кислоты с использованием оксида ртути и брома : [4]

Синтетический подход к производным бициклобутана включает замыкание кольца подходящим образом замещенного 2-бром-1-(хлорметил)циклопропана магнием в ТГФ . [5] Замещенные бицикло[1.1.0]бутаны также можно получить реакцией йодбицикло[1.1.1]пентанов с аминами, тиолами и сульфинатными солями. [6] Бицикло[1.1.0]бутаны исследуются в медицинской химии как ковалентные реакционноспособные группы. [7]

Бицикло[1.1.1]пентаны в Бицикло[1.1.0]бутаны
Бицикло[1.1.1]пентаны в Бицикло[1.1.0]бутаны

Стереохимические данные указывают на то, что бициклобутан подвергается термолизу с образованием 1,3-бутадиена с энергией активации 41 ккал моль -1 по согласованному перициклическому механизму (циклоэлиминирование, [σ2s+σ2a]). [8]

Биологический синтез

Линоленовую кислоту можно превратить в ее бициклобутановое производное с помощью слитого белка, продуцируемого штаммом цианобактерии Anabaena sphaerica (штамм PCC 7120). [9] Другая группа сообщила о подходе направленной эволюции, при котором сконструированный гем-белок экспрессировался в E. coli и оптимизировался по скорости и выходу замещенного производного бициклобутана. [10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Виберг, КБ ; Лэмпман, генеральный директор; Чуула, РП; Коннор, DS; Шертлер, П.; Лаваниш, Дж. (1965). «Бицикло[1.1.0]бутан». Тетраэдр . 21 (10): 2749–2769. дои : 10.1016/S0040-4020(01)98361-9.
  2. ^ аб Виберг, КБ (1968). «Малокольцевые бицикло[nm0]алканы». В Харте, Х.; Карабацос, Дж.Дж. (ред.). Достижения в алициклической химии . Том. 2. Академическая пресса . стр. 185–254. ISBN 9781483224213.
  3. ^ Лампман, Гэри М.; Омиллер, Джеймс К. (1971). «Бицикло[1.1.0]бутан». Органические синтезы . 51 : 55. дои : 10.15227/orgsyn.051.0055.
  4. ^ Лампман, Гэри М.; Омиллер, Джеймс К. (1971). «Реакция Хунсдикера, модифицированная оксидом ртути (II): 1-бром-3-хлорциклобутан». Органические синтезы . 51 : 106. дои : 10.15227/orgsyn.051.0106.
  5. ^ Дьяченко, А.И.; Абрамова, Н.М.; Зотова С.В.; Несмеянова О.А.; Брагин, О.В. (1985). «Новый синтез бицикло[1.1.0]бутановых углеводородов». Вестник Академии наук СССР . 34 (9): 1885–1889. дои : 10.1007/BF00953929. S2CID  96988412.
  6. ^ Мандлер, Майкл; Миньоне, Джеймс; Юрица, Элизабет; Палковиц, Максимилиан; Аулакх, Дарпандип; Коли, Энтони; Фарли, Кристофер; Чжан, Шаша; Трэгер, Сара; Сарджант, Эми; Пайва, Энтони; Перес, Хайди; Эллсворт, Брюс; Регейро-Рен, Алисия (29 мая 2023 г.). «Синтез бицикло[1.1.0]бутанов из йод-бицикло[1.1.1]пентанов». doi : 10.26434/chemrxiv-2023-z8jvt-v2. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  7. ^ Токунага, Кейсуке; Сато, Мами; Кувата, Кейко; Миура, Чизуру; Фучида, Хирокадзу; Мацунага, Наоя; Коянаги, Сатору; Одо, Сигэхиро; Шиндо, Наоя; Оджида, Акио (28 октября 2020 г.). «Бициклобутанкарбоновый амид как цистеин-направленный напряженный электрофил для селективного нацеливания на белки». Журнал Американского химического общества . 142 (43): 18522–18531. doi : 10.1021/jacs.0c07490. ISSN  0002-7863.
  8. ^ Вудворд, Роберт Б .; Хоффманн, Роальд (1969). «Сохранение орбитальной симметрии». Angewandte Chemie, международное издание . 8 (11): 781–853. дои : 10.1002/anie.196907811.
  9. ^ Шнайдер, Клаус; Нисуке, Катрин; Боглин, Уильям Э.; Фёлер, Маркус; Стек, Дональд Ф.; Портер, Нед А.; Браш, Алан Р. (27 ноября 2007 г.). «Ферментативный синтез бициклобутановой жирной кислоты с помощью слитого белка гемопротеинлипоксигеназы из цианобактерии Anabaena PCC 7120». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (48): 18941–18945. Бибкод : 2007PNAS..10418941S. дои : 10.1073/pnas.0707148104 . ISSN  1091-6490. ПМК 2141887 . ПМИД  18025466. 
  10. ^ Чен, Кай; Хуан, Сюнъи; Кан, С.Б. Дженнифер; Чжан, Жуйцзе К.; Арнольд, Фрэнсис Х. (6 апреля 2018 г.). «Ферментативное построение высоконапряженных карбоциклов». Наука . 360 (6384): 71–75. Бибкод : 2018Sci...360...71C. doi : 10.1126/science.aar4239. ISSN  1095-9203. ПМК 6104391 . ПМИД  29622650.