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

«Плохое настроение — приступ переедания»: что нужно знать о нервной булимии «Плохое настроение — приступ переедания»: что нужно знать о нервной булимии

Как распознать и вылечить булимию?

Psychologies
Боль там, где у людей расположено сердце: отрывок из романа «Да — тогда и сейчас» Боль там, где у людей расположено сердце: отрывок из романа «Да — тогда и сейчас»

Отрывок из книги «Да — тогда и сейчас» — истории связи двух семей

Forbes
Вот-вот состоится премьера Omoda C5. Ловите несколько интересных фактов о новинке Вот-вот состоится премьера Omoda C5. Ловите несколько интересных фактов о новинке

Chery Omoda C5: почему название такое странное и как у машинки с безопасностью?

ТехИнсайдер
Путешествия – способ узнать мир, в котором повезло жить Путешествия – способ узнать мир, в котором повезло жить

Путешествовать очень полезно для здоровья!

Здоровье
Арктическая экспедиция: кто и зачем развивает туризм на Таймыре Арктическая экспедиция: кто и зачем развивает туризм на Таймыре

Зачем на Таймыре строить отели, создавать круизы и проводить экспедиции?

Forbes
Призрачные привилегии: почему сегодня все еще важно говорить о гендерном равенстве Призрачные привилегии: почему сегодня все еще важно говорить о гендерном равенстве

Почему женские привилегии — это фантом, а равноправие все еще необходимо всем

Forbes
Машины с настоящим автопилотом могут не появиться никогда. И вот почему Машины с настоящим автопилотом могут не появиться никогда. И вот почему

Почему про фантазии о самостоятельных автомобилях лучше не вспоминать?

РБК
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
На подходе — искусственный разум На подходе — искусственный разум

Смогут ли физики приблизить будущее?

Наука
Злокачественные заболевания крови: что о них нужно знать каждому Злокачественные заболевания крови: что о них нужно знать каждому

Почему чек-апы так важны, особенно при онкологических заболеваниях крови?

Psychologies
Как правильно реагировать, если близкий человек манипулирует своим здоровьем Как правильно реагировать, если близкий человек манипулирует своим здоровьем

Как правильно реагировать, если близкий человек манипулирует своим здоровьем?

Psychologies
Как понять, что пальто качественное: 5 признаков, на которые ты должна обратить внимание Как понять, что пальто качественное: 5 признаков, на которые ты должна обратить внимание

На какие нюансы пальто обращать внимание, чтобы купить достойную модель!

VOICE
Деловая токсичность: 5 пассивно-агрессивных фраз в рабочей переписке Деловая токсичность: 5 пассивно-агрессивных фраз в рабочей переписке

Вежливые фразы из рабочих переписок, которые бессознательно раздражают

Psychologies
Омега: как удержать баланс Омега: как удержать баланс

Почему дисбаланс полиненасыщенных кислот может привести к проблемам?

Здоровье
Классика жанра: 5 культовых детективов XX века Классика жанра: 5 культовых детективов XX века

Лучшие книги, написанные в прошлом столетии

ТехИнсайдер
На еду или в переработку? На еду или в переработку?

Доля картофеля, отправляемого на переработку, за пять лет выросла в два раза

Агроинвестор
Грусть, ревность и тревога: как пережить разлуку и сохранить отношения на расстоянии Грусть, ревность и тревога: как пережить разлуку и сохранить отношения на расстоянии

Как пережить внезапную разлуку с партнером?

Forbes
На Аляске выбирают самого жирного медведя (фото прилагаются) На Аляске выбирают самого жирного медведя (фото прилагаются)

Дюжина самых жирных медведей Аляски

Maxim
Ученые имплантировали фрагменты мозга человека в новорожденных крыс Ученые имплантировали фрагменты мозга человека в новорожденных крыс

Ткани человеческого мозга были успешно трансплантированы в нервную систему крыс

ТехИнсайдер
Котлета имени Микояна: каким был фастфуд во времена СССР Котлета имени Микояна: каким был фастфуд во времена СССР

«Отец советской столовой» — так называли министра-долгожителя Анастаса Микояна

VOICE
Профицит свекловичных гранул Профицит свекловичных гранул

Внутреннему рынку грозит избыток жома

Агроинвестор
5 советов на основе научных исследований, которые помогут стать счастливее 5 советов на основе научных исследований, которые помогут стать счастливее

Как повысить субъективный уровень счастья и благополучия?

Inc.
Раздельный, совместный, смешанный Раздельный, совместный, смешанный

Плюсы и минусы трех типов семейного бюджета

Лиза
Юрий Стоянов: «Не люблю нравиться людям, которые не нравятся мне» Юрий Стоянов: «Не люблю нравиться людям, которые не нравятся мне»

Я стараюсь давать людям надежду. Я ничего не декларирую. Я мирю людей

Коллекция. Караван историй
Сашины слезы Сашины слезы

«Аврора»: московский комедийный нуар Романа Волобуева

Weekend
10 предметов, которые должны быть в сумке у мужчины 10 предметов, которые должны быть в сумке у мужчины

Полезные мелочи, которые может и не спасут жизнь, но существенно ее облегчат

Maxim
Window SmartScreen: как отключить мешающий работе фильтр Window SmartScreen: как отключить мешающий работе фильтр

Windows SmartScreen порой бывает излишне подозрителен

CHIP
Исполнительный директор Еврейского музея — о толерантности как искусстве Исполнительный директор Еврейского музея — о толерантности как искусстве

Для серьезной институции музейная лавка и кафе значат не меньше, чем фонды

РБК
После инсульта в детстве правое полушарие берет на себя языковые функции левого После инсульта в детстве правое полушарие берет на себя языковые функции левого

Мозг младенцев способен гибко перестраиваться в случае травмы

ТехИнсайдер
Как свет «передает» информацию: ученые разработали оптико-цифровую систему кодирования, которую невозможно взломать Как свет «передает» информацию: ученые разработали оптико-цифровую систему кодирования, которую невозможно взломать

Уникальная оптико-цифровая система кодирования изображений и цифровых данных

ТехИнсайдер
Открыть в приложении