Литературный вечер: металлоорганика
Mar. 31st, 2012 10:47 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
andresolПредыдущий пост я закончил тем, что мне для презентации предстояло выбрать наиболее достойные статьи из более чем трехсот скаченных. Конечно, критерий был прост: надо выявить самые важные и самые интересные публикации. Но как определить важность? Если за прошедший месяц и была опубликована шедевральная работа нобелевского уровня, то она промелькнула перед моими глазами незамеченной. Все статьи, что я скачал, были добротными, но рядовыми поделками, развивающими уже известные направления.
Интерес – понятие субъективное, и мне оставалось просто подсчитать собственные изумления и переживания от прочитанного. Но прочитать три сотни статей я не смог бы при всем желании, а названия и абстракты часто оказывались дутыми. Например, вижу я статью, обещающую новый метод функционализации C(sp3)–H связи с родиевым катализатором. Сажусь читать, а на самом деле реакция уже десять лет как известна, успешно идет с палладиевыми катализаторами, и все нововведение рассматриваемой работы в том, чтобы подобрать родиевый комплекс, который давал бы тот же результат. Хваленые C(sp3)–H связи оказываются исключительно бензильными, а это все-таки совсем не то, что любая C–H связь. Вынесешь такую статью на суд товарищей, а они скажут: «И что тут нового? И зачем ты ее выбрал?»
Так что ни разу не удивлюсь, если самые интересные и важные статьи остались за бортом, а в мою презентацию набился всякий случайный сброд. Я, по крайней мере, попытался, и после доклада, если меня за что и хвалили, то за разнообразие отобранных статей.
Я уже писал, что предыдущие literature surveys давали ужасающий крен в сторону металлоорганической методологии. В группе Каррана, например, столь же чрезмерное внимание в докладах и в задачах уделялось полному синтезу. Я мог бы прослыть оригиналом и полностью исключить статьи по металлокомплексному катализу. Но беспокоило подозрение, что коллектив во главе с Джоном Хартвигом шутки не оценит. А потому первые три статьи разворачивались в классическом для хартвиговцев ключе.
0. Eric Simmons и John F. Hartwig. Catalytic functionalization of unactivated primary C–H bonds directed by an alcohol. Nature 2012, 483, 70–73.
Вообще-то самая заметная статья по organometallic methodology была опубликована в Nature самим Джоном и постдоком Эриком, которого я в группе уже не застал: тот в декабре ушел работать в Bristol-Myers-Squibb. Литературные обзоры не затем заводились, чтобы докладывать наши собственные результаты, но и полностью проигнорировать эту статью я не захотел и поместил первой в списке «дополнительного чтения» в конце презентации.
Можно спорить, является ли статья Nature level или не тянет. Если судить строго, с позиции, что в Science/Nature должны публиковаться работы интересные всему научному сообществу, а не только химикам (иначе и JACS/ACIE сгодятся), то органики вообще ничего не смогут туда пропихнуть. В конце концов, не так уж много способов существует для селективной фунционализации неактивированной метильной группы. И если вы знаменитый профессор, который изобрел еще один метод, то Nature вашу статью опубликует, несмотря на то, что реакция идет интрамолекулярно, катализируется иридием, уже описана для ароматических C–H связей и не функционализирует метиленовые группы CH2.
1. Rong Zhu и Stephen L. Buchwald из MIT. Combined Oxypalladation/C–H Functionalization: Palladium(II)-Catalyzed Intramolecular Oxidative Oxyarylation of Hydroxyalkenes. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 1926–1929.
В итоге мою презентацию открывала эта непритязательная работа Жу и Баквальда. Читатель возмутится: «А разве это не те самые палладиевые сочетания, которые всем надоели?» А что я могу поделать, если ничего лучше не нашлось. Кризис в органической химии, и не в этом посте мне обсуждать его причины и пути решения.
Есть такое явление – оксипалладирование, когда кислородный нуклеофил и палладий присоединяются по двойной связи алкена. В Вакер-процессе палладий просто отваливается с гидридом, но можно эту Pd–C связь использовать для дальнейшего сочетания. Если с CO – будет карбонилирование, если с другим алкеном – Хек. Но это уже делали. И тут Баквальд вспомнил, что палладием можно напрямую ароматическую C–H связь активировать.
Сказано – сделано. Собрали они конструкцию из связанных друг с другом алкена, спирта и ароматического кольца, добавили палладий, этил никотинат (лиганд, но идет и с просто пиридином) и получили трициклический продукт. Зачем он такой нужен, можно ли провести реакцию энантиоселективно и межмолекулярно – об этом Баквальд ничего не пишет. У аудитории вопросов тоже не было, и я перешел к следующему слайду.
2. Alexander L. Reznichenko и Kai C. Hultzsch из Rutgers. The Mechanism of Hydroaminoalkylation Catalyzed by Group 5 Metal Binaphtholate Complexes. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3300–3311.
Поначалу я не хотел включать эту статью. Она довольно длинная и полна технических деталей. Исследования механизма, все эти графики, кинетические уравнения плохо воспринимаются на слух. Тут надо сидеть и разбираться, а не глотать по слайду в минуту. Но другие статьи выходили совсем уж однотипными, а у этой есть важные достоинства. Во-первых, я лично знаком с первым автором (пару раз пересекались на конференциях и в ЖЖ), а статьи своих друзей я, как правило, читаю. Во-вторых, группа Хартвига некогда изучала ту же реакцию – гидроаминоалкилирование.
Не так часто встречаются катализаторы на основе элементов группы 5 (ванадий, ниобий, тантал). Гидроаминоалкилирование тоже не всем хорошо знакомо. Формально α-С–H связь в амине рвется и присоединяется по двойной связи алкена: протон с одного краю, а CH2NHR – с другого. Каков механизм? Вот этому статья и посвящена. Общие моменты (образование металлаазиридина) уже были выяснены, в том числе Хартвигом, а детали для каждого катализатора могут быть различны.
«Я читал эту статью. Что тут нового?» – бесцеременно перебил мое повествование Джон. Я промямлил про то, что это пример хорошей механистической статьи, где все подробно разобрано. В конце концов, лично я узнал немало нового. Но Джон изучает гидроаминоалкилирование много лет, и ему видней. Мы перешли к статье номер 3.
3. Профессор Feng-Ling Qing и его друзья, чьи имена вам ничего не скажут, из Шанхайского института органической химии. Copper-Catalyzed Oxidative Trifluoromethylthiolation of Aryl Boronic Acids with TMSCF3 and Elemental Sulfur. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2492–2495.
В последнее время многие известные профессора от Барана до Баквальда бросились изобретать трифторметилирующие реагенты. Хартвиг тоже не остался в стороне от общего тренда. Он не только изобрел устойчивый медь-содержащий (Phen)CuCF3, но и коммерциализировал его. А потому я решил, что данная статья по трифторметилтиолированию, всем понравится.
Возник сразу же вопрос, почему реагентов для трифторметилтиолирования (введения CF3S–) меньше, чем реагентов для трифторметилирования (введения CF3–). Реакция принципиально сложнее? Или просто продукты с серой никому не нужны? Вопрос остался без ответа, так как никто не может толком объяснить, почему все ломанулись в трифторметилирование: все побежали, и мы побежали.
Ранее на той неделе постдокша Николь делала тренировочный доклад перед ACS Meeting'ом как раз по этой теме. И тогда Джон задался вопросом, как произносится имя профессора из Университета Гавайев David Vicic – еще одного игрока в трифторметилирование. А я вновь упомянул этого товарища, так как он ранее предложил реагент [NMe4][SCF3]. Тут уж Джон не выдержал и устроил голосование группы по поводу произношения и происхождения фамилии Vicic. Я стоял на варианте Вичич и продолжал рассказ о статье.
Но пока я объяснял механизм, Джон вновь прервал меня:
– Какой был у тебя вариант?
– Вичич, сербского происхождения.
– Почти правильно. Фамилия словенская и в оригинале действительно Вичич. Но в США стала Висик.
– Откуда вы это узнали? – спросила вся группа.
– Написал сейчас ему э-мейл, а он ответил.
Хартвиг действительно во время чужих докладов любит что-нибудь поброузить. Забавно, наверно, получилось. Сидит профессор Vicic у себя в офисе, вдруг письмо от великого и ужасного Хартвига. А там такая ерунда.
Изложение же статьи о трифторметилтиолировании на этом как-то скомкалось. За сим я отдал дань металлоорганике, а что было дальше, о том я напишу завтра.
Интерес – понятие субъективное, и мне оставалось просто подсчитать собственные изумления и переживания от прочитанного. Но прочитать три сотни статей я не смог бы при всем желании, а названия и абстракты часто оказывались дутыми. Например, вижу я статью, обещающую новый метод функционализации C(sp3)–H связи с родиевым катализатором. Сажусь читать, а на самом деле реакция уже десять лет как известна, успешно идет с палладиевыми катализаторами, и все нововведение рассматриваемой работы в том, чтобы подобрать родиевый комплекс, который давал бы тот же результат. Хваленые C(sp3)–H связи оказываются исключительно бензильными, а это все-таки совсем не то, что любая C–H связь. Вынесешь такую статью на суд товарищей, а они скажут: «И что тут нового? И зачем ты ее выбрал?»
Так что ни разу не удивлюсь, если самые интересные и важные статьи остались за бортом, а в мою презентацию набился всякий случайный сброд. Я, по крайней мере, попытался, и после доклада, если меня за что и хвалили, то за разнообразие отобранных статей.
Я уже писал, что предыдущие literature surveys давали ужасающий крен в сторону металлоорганической методологии. В группе Каррана, например, столь же чрезмерное внимание в докладах и в задачах уделялось полному синтезу. Я мог бы прослыть оригиналом и полностью исключить статьи по металлокомплексному катализу. Но беспокоило подозрение, что коллектив во главе с Джоном Хартвигом шутки не оценит. А потому первые три статьи разворачивались в классическом для хартвиговцев ключе.
0. Eric Simmons и John F. Hartwig. Catalytic functionalization of unactivated primary C–H bonds directed by an alcohol. Nature 2012, 483, 70–73.
Вообще-то самая заметная статья по organometallic methodology была опубликована в Nature самим Джоном и постдоком Эриком, которого я в группе уже не застал: тот в декабре ушел работать в Bristol-Myers-Squibb. Литературные обзоры не затем заводились, чтобы докладывать наши собственные результаты, но и полностью проигнорировать эту статью я не захотел и поместил первой в списке «дополнительного чтения» в конце презентации.
Можно спорить, является ли статья Nature level или не тянет. Если судить строго, с позиции, что в Science/Nature должны публиковаться работы интересные всему научному сообществу, а не только химикам (иначе и JACS/ACIE сгодятся), то органики вообще ничего не смогут туда пропихнуть. В конце концов, не так уж много способов существует для селективной фунционализации неактивированной метильной группы. И если вы знаменитый профессор, который изобрел еще один метод, то Nature вашу статью опубликует, несмотря на то, что реакция идет интрамолекулярно, катализируется иридием, уже описана для ароматических C–H связей и не функционализирует метиленовые группы CH2.
1. Rong Zhu и Stephen L. Buchwald из MIT. Combined Oxypalladation/C–H Functionalization: Palladium(II)-Catalyzed Intramolecular Oxidative Oxyarylation of Hydroxyalkenes. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 1926–1929.
В итоге мою презентацию открывала эта непритязательная работа Жу и Баквальда. Читатель возмутится: «А разве это не те самые палладиевые сочетания, которые всем надоели?» А что я могу поделать, если ничего лучше не нашлось. Кризис в органической химии, и не в этом посте мне обсуждать его причины и пути решения.
Есть такое явление – оксипалладирование, когда кислородный нуклеофил и палладий присоединяются по двойной связи алкена. В Вакер-процессе палладий просто отваливается с гидридом, но можно эту Pd–C связь использовать для дальнейшего сочетания. Если с CO – будет карбонилирование, если с другим алкеном – Хек. Но это уже делали. И тут Баквальд вспомнил, что палладием можно напрямую ароматическую C–H связь активировать.
Сказано – сделано. Собрали они конструкцию из связанных друг с другом алкена, спирта и ароматического кольца, добавили палладий, этил никотинат (лиганд, но идет и с просто пиридином) и получили трициклический продукт. Зачем он такой нужен, можно ли провести реакцию энантиоселективно и межмолекулярно – об этом Баквальд ничего не пишет. У аудитории вопросов тоже не было, и я перешел к следующему слайду.
2. Alexander L. Reznichenko и Kai C. Hultzsch из Rutgers. The Mechanism of Hydroaminoalkylation Catalyzed by Group 5 Metal Binaphtholate Complexes. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3300–3311.
Поначалу я не хотел включать эту статью. Она довольно длинная и полна технических деталей. Исследования механизма, все эти графики, кинетические уравнения плохо воспринимаются на слух. Тут надо сидеть и разбираться, а не глотать по слайду в минуту. Но другие статьи выходили совсем уж однотипными, а у этой есть важные достоинства. Во-первых, я лично знаком с первым автором (пару раз пересекались на конференциях и в ЖЖ), а статьи своих друзей я, как правило, читаю. Во-вторых, группа Хартвига некогда изучала ту же реакцию – гидроаминоалкилирование.
Не так часто встречаются катализаторы на основе элементов группы 5 (ванадий, ниобий, тантал). Гидроаминоалкилирование тоже не всем хорошо знакомо. Формально α-С–H связь в амине рвется и присоединяется по двойной связи алкена: протон с одного краю, а CH2NHR – с другого. Каков механизм? Вот этому статья и посвящена. Общие моменты (образование металлаазиридина) уже были выяснены, в том числе Хартвигом, а детали для каждого катализатора могут быть различны.
«Я читал эту статью. Что тут нового?» – бесцеременно перебил мое повествование Джон. Я промямлил про то, что это пример хорошей механистической статьи, где все подробно разобрано. В конце концов, лично я узнал немало нового. Но Джон изучает гидроаминоалкилирование много лет, и ему видней. Мы перешли к статье номер 3.
3. Профессор Feng-Ling Qing и его друзья, чьи имена вам ничего не скажут, из Шанхайского института органической химии. Copper-Catalyzed Oxidative Trifluoromethylthiolation of Aryl Boronic Acids with TMSCF3 and Elemental Sulfur. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2492–2495.
В последнее время многие известные профессора от Барана до Баквальда бросились изобретать трифторметилирующие реагенты. Хартвиг тоже не остался в стороне от общего тренда. Он не только изобрел устойчивый медь-содержащий (Phen)CuCF3, но и коммерциализировал его. А потому я решил, что данная статья по трифторметилтиолированию, всем понравится.
Возник сразу же вопрос, почему реагентов для трифторметилтиолирования (введения CF3S–) меньше, чем реагентов для трифторметилирования (введения CF3–). Реакция принципиально сложнее? Или просто продукты с серой никому не нужны? Вопрос остался без ответа, так как никто не может толком объяснить, почему все ломанулись в трифторметилирование: все побежали, и мы побежали.
Ранее на той неделе постдокша Николь делала тренировочный доклад перед ACS Meeting'ом как раз по этой теме. И тогда Джон задался вопросом, как произносится имя профессора из Университета Гавайев David Vicic – еще одного игрока в трифторметилирование. А я вновь упомянул этого товарища, так как он ранее предложил реагент [NMe4][SCF3]. Тут уж Джон не выдержал и устроил голосование группы по поводу произношения и происхождения фамилии Vicic. Я стоял на варианте Вичич и продолжал рассказ о статье.
Но пока я объяснял механизм, Джон вновь прервал меня:
– Какой был у тебя вариант?
– Вичич, сербского происхождения.
– Почти правильно. Фамилия словенская и в оригинале действительно Вичич. Но в США стала Висик.
– Откуда вы это узнали? – спросила вся группа.
– Написал сейчас ему э-мейл, а он ответил.
Хартвиг действительно во время чужих докладов любит что-нибудь поброузить. Забавно, наверно, получилось. Сидит профессор Vicic у себя в офисе, вдруг письмо от великого и ужасного Хартвига. А там такая ерунда.
Изложение же статьи о трифторметилтиолировании на этом как-то скомкалось. За сим я отдал дань металлоорганике, а что было дальше, о том я напишу завтра.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2012-04-01 05:59 am (UTC)no subject
Date: 2012-04-01 06:01 am (UTC)no subject
Date: 2012-04-01 04:20 pm (UTC)Кстати, у меня вопрос: Читали ли вы книжку Хартвига (том такой огромный)? Насколько вообще там принято читать книги такого размера? или читают только избранную главу?
no subject
Date: 2012-04-01 09:09 pm (UTC)Я пишу блог о том, что со мной происходит, и рад, что мои рассказы интересны кому-то еще.
В ЖЖ не так много научных блогов, рассказывающих о повседневной научной работе. Людям, конечно, интереснее обсуждать далекие звезды, ГМО или теорию эволюции. А я бы не отказался почитать записи подобные моим о российской или немецкой лаборатории. Когда-то пытался зафрендить всех активно пишущих химиков - не набралось и трех десятков. Конечно, есть еще и англоязычная химическая блогосфера и там пишут много интересного, но она раздроблена по разным площадкам.
У многих моих одногруппников книга Хартвига лежит на полке над рабочим столом. Аспиранты первого года по ней учатся у самого Хартвига. Но и остальные расхваливали мне, какая это полезная книга. Иногда вижу, как они что-то из нее читают.
Я же покупать ее не собираюсь. Мой многолетний опыт показал, что сейчас мне проще читать статьи, а не книги. Мне проще идти от частностей к общему, чем от общего к частностям. Со всеми книгами, что я покупал в аспирантуре, происходила одна и та же история: я прочитывал первые 100 страниц, потом наваливались более срочные дела и проблемы, и к книге я так и не возвращался. Все они остались с братом в Питтсбурге, и я сомневаюсь, что когда-либо их дочитаю. По той же причине я и обзоры (особенно те, что длиннее 50 страниц) очень редко читаю.
no subject
Date: 2012-04-02 06:20 am (UTC)no subject
Date: 2012-04-03 04:11 pm (UTC)no subject
Date: 2012-04-03 04:58 pm (UTC)no subject
Date: 2012-04-03 05:34 pm (UTC)no subject
Date: 2012-04-03 05:53 pm (UTC)http://www.nature.com/nature/journal/v483/n7389/full/nature10932.html - Бенджамин Лист сообщает, что хиральные Бренстедовы кислоты могут использоваться для асимметричного синтеза спироацеталей.
http://www.sciencemag.org/content/335/6075/1471.full - Эрик Каррейра рассказывает, что железо-порфириновый катализатор позволяет циклопропанировать стиролы с помощью in situ сгенеренного диазометана.
Тоже обыкновенная, добротная химия, которая логично смотрелась бы в JACS/ACIE и которая не вызовет интереса у большинства читателей Science/Nature.
Что-то очень простое, конечно, не опубликуют, но многое зависит от того, как эта химия преподнесена. Если привязать ее к глобальному потеплению или биотопливу, то пропихнуть можно и откровенную ерунду.
no subject
Date: 2012-04-03 06:04 pm (UTC)А про диазометан Каррейра как раз рассказывал на ACS. Он преподносил эту штуку как имеющую преимущества диазометана (высокая реакционная способность), но гораздо более стабильную и менее ядовитую. Плюс он сильно напирал на "много ли вы знаете реакций в 6M щелочи?" Так что черт его знает, насколько оно важно. Может, кому-то понадобиться диазометанировать щелочные растворы углеводов.
Люди любят диазометан; вон, первым продуктом Aldrich был прекурсор для него :)