大多数 FDA 批准的药物中都含有一种称为饱和杂环的环状化学结构，但通常很难制造。斯克里普斯研究中心的化学家刚刚开发出一种令人惊讶的简单方法，可以用廉价的起始化学品来制造许多这些受欢迎的化合物。

2024 年 4 月 11 日发表在《自然合成》杂志上的一篇论文描述了这种新方法，使化学家能够从相对简单的链状胺化合物制备饱和杂环。

研究人员通过使用新方法有效合成茎酰胺(传统药物中发现的一种复杂的植物源化合物)来展示其新方法的威力。

研究资深作者、百时美施贵宝化学教授、Frank 和 Bertha Hupp 教授 Jin-Quan Yu 博士表示：“这些新反应应该比以往更容易构建具有与药物开发相关的环大小和结构的饱和杂环。”斯克里普斯研究中心化学系主任。

第一作者是 Sam Chan 博士，他是 Yu 实验室的博士后研究员。

饱和杂环是主链结构含有至少一个非碳原子的环状有机化合物。在杂环药物化合物中，非碳原子通常是氮原子，它通常在决定化合物的化学性质和治疗效果方面起着至关重要的作用。然而，目前制造这些有价值的化合物的方法非常有限。即使可以使用它们，它们也往往很麻烦或者需要相对昂贵和复杂的起始材料。

“打造这种环的最便捷方法是采用一种现成的含有氮的脂肪胺化合物，并将该氮缝合到其碳主链的另一部分上，本质上是将分子折叠到自身上，”余说。

这将涉及去除一个氢原子，以形成新的碳-氮键，使其成为一种“CH活化”反应，这也是余实验室长期以来的专长。这种形成环胺的CH反应还不存在——无论如何，这不是一个实用的反应。对于这项新研究，余和他的团队着手发明一种。

他们最终设计的方法包括使用钯催化剂来破坏CH键。它还涉及一组称为氯化吡啶-吡啶酮的分子，这些分子作为具有适当几何形状的配体来促进新的 CN 键的形成。

化学家展示了他们的新方法，通过轻松制备数十种环胺和相关结构，包括γ-和δ-内酰胺、吡咯烷和四氢喹啉——所有这些都会引起药物化学家的兴趣。

最后，他们展示了他们的方法的实用性，即几乎从头开始用一种非常简单的胺化合物合成植物来源的环酰胺茎酰胺，这被视为新型抗炎药物的潜在起点药物。

Yu和他的团队目前正在努力扩展他们的新方法来制造其他类型的饱和杂环。