γ-Lactam طريقة جديدة لتصنيع مركبات اللاكتام

Gamma lactam synthesis

اللاكتام عبارة عن أميد حلقي وتعطى رمز أبجدي إغريقي قبل الإسم لتدل على عدد ذرات الحلقة، فمثلا لاكتام ذو حلقة ثلاثية يسمى ألفا لاكتام  وحلقات اللاكتام ذات الأربع ذرات تسمى بيتا لاكتام وهى المسؤولة عن فعالية البنسلين ومشتقاته مثل الأموكسيسلين كمضادات حيوية ضد البكتيريا.  قام فريق من الباحثين من كوريا الجنوبية بتصميم استراتيجية جديدة لتصنيع أميدات حلقية خُماسية والمعروفة بـ جاما-لاكتام. توضح هذه الدراسة كيف يمكن إعداد هذه النوعية من المركبات المطلوبة بشدة من قبل الصناعات الصيدلانية والكيميائية بدأ من هيدروكربونات المواد الخام غير المكلفة والمتاحة بسهولة، وكذلك من الجزيئات العضوية المعقدة، مثل الأحماض الأمينية والستيرويدات باستخدام محفز قائم على عنصر الإيرديوم المعدني . مركبات جاما لاكتام تجد العديد من التطبيقات في الكيمياء الطبية والاصطناعية والمواد على سبيل المثال، يتم تضمينها في عدد كبير من المركبات النشطة صيدلانيا مع المضادات الحيوية، مضادات الالتهابات ومضادات لأورام السرطانية ؛

يعتبر تحويل الهيدروكربونات إلى مركبات تحتوي على النيتروجين مجالا مهما من مجالات البحث، حيث يكمن التحدي في كسر الروابط القوية بين الكربون والهيدروجين وتحويلها إلى روابط نيتروجين-كربون بطريقة مسيطر عليها. ولهذا السبب يصعب استخدام الهيدروكربونات كمواد أولية وإن كانت موجودة بوفرة في الطبيعة. على مدى السنوات ال 35 الماضية وجد الكيميائيون طرق تحويل الهيدروكربونات البسيطة إلى حلقات تحتوي على النيتروجين، مثل إندول وبيروليدين، ولكن من المستحيل تصنيع مركبات جاما-لاكتام باستخدام نفس الأسلوب. وقد افترض الباحثون أن هذا الفشل يرجع إلى المسارات الكيميائية البديلة التي تقود التفاعل بعيدا عن الحلقات المطلوبة ؛

باستخدام نماذج محاكات الكمبيوتر لفحص مسارات رد الفعل المطلوب وغير المرغوب فيه، وجد الفريق استراتيجية لإغلاق مسارات التفاعل غير المرغوبة من أجل الحصول على الجاما لاكتام التي طال انتظارها. ولأول مرة تم الحصول على هذه الحلفات ذات الكربونات الأربعة وجزيئات النيتروجين مباشرة من مواد كيميائية أولية. صمم الفريق محفز قائم على معقد الايريديوم العضوي له انتقائية تامة لتشكيل حلقات جاما-لاكتام وبالإضافة لاستخدام هيدروكربونات المواد الخام الرخيصة كركائزأولية للتفاعل، نجح الفريق أيضا في تحويل الأحماض الأمينية والستيرويدات والجزيئات الحيوية الأخرى إلى جاما-لاكتام التي قد تجد مجموعة متنوعة من التطبيقات كمبيدات حشرية نباتية أو أدوية ضد الديدان الطفيلية ومبطئات الشيخوخة. هذه التكنولوجيا الاصطناعية الجديدة تعطي طريق أسهل بكثير للوصول إلى هذه الجزيئات المعقدة، وسوف يتم تطوير العقاقير المحتملة في وقت أقصر بكثير بتكلفة أقل ؛

رابط البحث

 



Menu
Home
Top