아트로피소머

Atropisomer
6,6'-dinitro-2,2'-diphenic actroomers는 크리스티와 케너(1922)에 의해 처음으로 실험적으로 묘사되었다.

아트로피소머는 단일 결합에 대한 회전 방해로 인해 발생하는 스테레오 아토이오머로, 스테레오 스트레인 또는 기타 기여자로 인한 에너지 차이가 개별 컨포머의 분리를 허용할 만큼 회전 장벽이 높다.[1][2]

어원과 역사

아트로피소머(Gr, άτροπςς, atropos, "without turn"이라는 뜻의 아트로피소머(Gr, in ku by biochemοπ, ku, atropos))라는 단어는 1933년 독일의 생화학자 리처드 쿤이 카를 프로이덴베르크의 세미날 스테레오케미아케미에를 위해 이론적 개념에 적용하여 만들어진 신조어다.[3]아트로피소머리즘은 1922년 조지 크리스티와 제임스 케너에 의해 디아시드인 대체 비페닐에서 처음으로 실험적으로 검출되었다.[4]Michinori Ōki 더, atropisomers 적어도 천초의 주어진 온도에서 반감기는, 93킬로줄 mol−1(22kcal mol −1)의 300K(27°C)에서 열린 에너지 장벽에 해당하는 interconvert를 지정하여 atropisomers을 고려 temperature-dependence conformers의 상호 변환과 관련된 먹는 것의 정의를 정유하였다..[5][6]

에너틱스

개별 아트로피소머의 안정성은 회전을 억제하는 역방향 상호작용에 의해 부여된다.강체 부피와 원칙적으로는 두 서브유닛을 연결하는 본드의 길이와 강성이 모두 기여한다.[1][6]일반적으로 아트로피소머리즘은 유동성의 한 형태이기 때문에 동적 핵자기 공명 분광법에 의해 연구된다.[6]이론과 반응 결과 및 산출물의 결과로부터의 추론도 기여한다.[7]

아트로피소머는 축방향 치례성(평면 치례성)을 나타낸다.BINAP 리간드에서 알 수 있듯이 경주화의 장벽이 높을 때, 그 현상은 비대칭 합성에 있어서 실질적인 가치가 있게 된다.항불안제와 최면제인 메타칼린은 아트로피소머리즘 현상을 보이는 약물 분자의 전형적인 예다.[8]

입체화학 할당

대체물 A가 대체물 B보다 우선하는 아트로피소머의 입체화학 결정

바이아릴 아트로피소머의 축방향 입체화학 결정은 방해된 회전 축을 따라 뉴먼 투영법을 사용하여 수행할 수 있다.정형외과, 그리고 경우에 따라 메타 대체물은 Cahn-Ingold-Prelog 우선 순위 규칙에 따라 우선 순위가 할당된다.이러한 그룹에 의해 정의되는 나선성의 상상을 바탕으로 한 명명법.[9]가장 가까운 링에서 최고 우선순위를 대체하는 것으로 시작하여 다른 링에서 가장 높은 우선순위를 대체하는 것으로 최단 경로를 따라 이동하면서, 절대 구성은 시계방향으로 P 또는 Δ, 시계 반대 방향으로 M 또는 Δ가 할당된다.[1]또는 뉴먼 투영의 "전면" 원자에 있는 그룹에게 전체 우선 순위를 부여하여 4개 그룹 모두 Cahn-Engold-Prelog 우선 순위 규칙에 의해 순위를 매길 수 있다.두 가지 구성은 전통적인 4면체 입체각형에서 전통적인 R/S와 유사하게 R 및a S라고a 불린다.[10]

합성

아트로피소머 합성의 두 가지 예

축방향 치랄 바이아릴 화합물은 결합 반응(예: 울만 커플링, 스즈키-미야우라 반응 또는 아레네의 팔라듐 촉매 아릴화)에 의해 준비된다.[11]합성에 이어 레이스 바이알은 고전적인 방법으로 해결된다.두 아릴 그룹을 연결하는 치랄 브리지의 사용 또는 축교에 근접한 위치 중 하나에서 치랄 보조를 사용하여 탈수성 결합을 달성할 수 있다.항저항성 커플링은 바이알 중 하나에 있는 치랄 이탈군을 사용하거나 치랄 아민을 활용하여 축 구성을 설정하는 산화 조건에서 달성될 수 있다.[1]

개인 아트로피소머는 경주동료들의 씨앗 주도적 결정화에 의해 고립될 수 있다.따라서, 1,1'-비나프틸은 용해로부터 개별 항산화제로 결정된다.[12][13][14]

범위

Relaying Asymmetry of Transient Atropisomers
BINAP, BINOL, QUINAP의 구조
비대칭 카탈루션을 위한 P,N 리간드 사용 예

한 애플리케이션에서 아트로피소머의 비대칭성은 새로운 입체 음향장치에 대한 화학 반응으로 전달된다.[15]아트로피소머는 (S)-발라인에서 합성된 이오도아릴 화합물로 (M,S) 이소머와 (P,S) 이소머로 존재한다.둘 사이의 변환간 장벽은 24.3 kcal/mol(101.7 kJ/mol)이다.(M,S) 이소체는 육각형에서 재분산하여 이 혼합물로부터 독점적으로 얻을 수 있다.요오드 그룹은 Barton-Mcombie 반응에서와 같이 hydride/triethylboron/oxygen 혼합물에 의해 균질하게 제거되어 아릴 라디칼을 형성한다.지금은 아릴 래디컬에서 방해받은 회전이 제거되지만, 알켄과의 분자내 반응은 탄소-질소 결합의 회전에 비해 훨씬 빨라 입체화학이 보존된다.이러한 방식으로 (M,S) 이소머는 (S,S) 디히드로인돌론을 산출한다.

아트로피소머의 가장 중요한 등급은 디페닉산 같은 바이알인데, 이 바이알은 완전한 정형 대체물 세트를 가진 비페닐의 파생물이다.비페닐 화합물의 이질적 유사성도 존재하며, 여기서 탄소-질소-질소-질소 결합에 대한 회전 방해 현상이 발생한다.[6]다른 것들은 1,1'-bi-2-napthol과 같은 나프탈렌 유도체의 조광기들이다.유사한 방법으로, 단일 결합을 통해 연결된 사이클로헥산스와 같은 고리 시스템은 부피가 큰 대체물이 존재한다면 아트로피소머리즘을 나타낼 수 있다.BINAP, QUINAP, BINOL과 같은 축방향 치랄 바이오아릴 화합물의 사용은 치랄 리간드로 비대칭 카탈루션 영역에 유용한 것으로 밝혀졌다.

그들의 스테레오 유발 능력은 금속 촉매 수소화, 에폭시드화, 덧셈, 아군 알킬화 반응에 사용으로 이어졌다.[1]치랄 바이오아릴 화합물의 사용으로 촉매제가 될 수 있는 다른 반응으로는 그리냐드 반응, 울만 반응, 스즈키 반응 등이 있다.[16]치랄 바이알 비대칭 카탈루션 영역의 최근 예는 아트로피소머 비계의 일부로 5mb의 이미다졸을 사용한다.이 특정한 인, 질소-리간드는 항저항성 A-커플링을3 수행하는 것으로 밝혀졌다.[17]

천연물, 약품 디자인

아트로피소메릭 천연 제품

  • 마스티고포레네 A

  • (---N-아세틸랄로콜치놀

많은 아트로피소머는 자연에서 발생하며, 몇몇은 약물 설계에 응용한다.천연물인 마스티고포레네 A가 신경 성장에 도움을 주는 것으로 밝혀졌다.[1][18]자연적으로 발생하는 아트로피소머의 다른 예로는 액티노박테리움에서 격리된 반코마이신, 아스팔로델라과의 닙호피아폴리오사 뿌리에서 발견되는 니폴론 등이 있다.반코마이신의 구조 복잡성은 입체적인 바이오아릴 축에 여러 개의 입체화학과 두 개의 치랄면을 포함하는 입체화학의 복잡성으로 인해 펩타이드와 결합할 수 있기 때문에 의미가 크다.크니폴론은 축방향의 음향을 가진 자연에서 발생하며 특히 M형에서 좋은 항말리학 및 항균 활동을 제공하는 것으로 나타났다.[1]

아트로피소메릭 약물의 사용은 약물이 입체 화학적 변화와 디자인에 특수성을 가질 수 있는 추가적인 방법을 제공한다.[19]한 예는 (----N-acetylocolchinol)이며, 항암치료에 도움이 되는 것으로 발견된 약물이다.[19][20]

텔렌제핀은 중심 티에노벤조디아제핀 링의 순응에 있어서 아트로피소메릭이다.두 개의 항산화제가 해결되었고, 랫드 대뇌피질 내 무스카린 수용체에서 (–-)보다 약 500배 더 활동적인 (+--이소머)가 발견되었다.[21]그러나 약물 설계가 항상 아트로피소머리즘의 도움을 받는 것은 아니다.아트로피소머로 약을 만드는 것은 이소머가 예상보다 빨리 상호 변환될 수 있기 때문에 어려운 경우도 있다.아트로피소머도 체내에서 다르게 상호작용할 수 있으며, 다른 종류의 스테레오소머와 마찬가지로 환자에게 약을 투여하기 전에 이러한 특성을 검토하는 것이 중요하다.[21]

참고 항목

참조

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