Дерек Харольд Річард Бартон: биография

Приблизно в цей же час почалася робота з Amaryllidaceae alkaloids. Це був дуже продуктивний період спільної роботи Бартона зГордоном Кірбі(Gordon Kirby), і дві статті з цього періоду виділяються і зараз: перша робота - це робота з біосинтезу галантаміну, до якому сьогодні, як і в 1962 році, виявляється значний інтерес, з огляду на їх анти-Альцгеймерова ефекту; друга - робота з біосинтезу морфію, зроблена у співавторстві зАланом Баттерсбі(Alan Battersby)і його студентами. Ця робота допомогла визначити останні стадії синтезів у відповідності до більш ранніми гіпотезами і тому була особливо примітна.

1950-1980 рр.. для Бартона були інтенсивним періодом роботи з природними сполуками, включаючи структурний визначення, часткові синтези і особливо біосинтезу фенольних алкалоїдів і стероїдів. З огляду на брак аналітичного обладнання в цей час разюче, чого хіміки цього покоління змогли досягти.

Реакція Бартона

Бартон активно займався теорією стероїдного біосинтезу, особливо його цікавило визначення стереохімії скваленового епоксиду і подальшого процесу циклізації , відповідно доМеханізмами Ешенмозера-Сторка(the Eschenmoser-Stork mechanisms). Говорячи про стероїди, для початку необхідно згадати глибокий інтерес Бартона до фотохімічним реакціям, який з'явився, коли він займався вивченням сантонина. Це призвело до ізофотосанктоновому лактони та люмосантоніну, які в той час були актуальним об'єктом дослідження для багатьох груп. Нітритний фотоліз, що знайшов чудове застосування до синтезу ацетату альдестерона і 18-гідроксіоестрона зараз відомий як реакція Бартона.

Дослідницькому інститут медицини і хімії(the Research Institute for Medicine and Chemistry, RIMAC)в Кембриджі, Массачусетс під керівництвомМоріс Пеше(Maurice Pechet)позначив проблему створення альдостерону (важливого завдання у синтезі гормонів) з простих реагентів і в економічному ключі. Проблема включала активацію метильної групи при С-18, що раніше ніколи не реалізовувалося. Геніальне рішення Бартона являло процес сусідила нітритного фотолізу, в ході якого відбувається розпад радикалів, відділення водню і рекомбінація радикалів монооксиду азоту, що призводить до утворення гідроксіоксіма (Схема 2).

nСхема 2. Реакція Бартона

Застосування реакції Бартона показало, що ацетат кортикостерону кількісно перетворюється в 11-?-нітрид, який при фотолізі в толуолі дає кристалічний оксим ацетату альдостерола з виходом 21,2% (Схема 3). Цей чудовий процес дав Бартону 60 г ацетату альдостерола (після гідролізу оксими азотистої кислотою), в той час як світове виробництво становило всього лише кілька міліграмів з природних джерел. Під час лекцій з цієї теми Бартон буде акцентувати увагу аудиторії на цьому факті, тримаючи в руках велику пляшку з стероїдом.

nСхема 3. Реакція Бартона в синтезі оксими ацетату альдостерола.

Бартон досяг вражаючих успіхів у хімії радикалів, саме реакція нітридних фотолізу відкрила такі важливі перетворення як синтез лактонов через фотоліз амідів у присутності іодірующіх реагентів і синтез ацильних радикалів з ацілксантатов. У реакції Бартона з'єднання радикалів не прибирають сусідні гідроксильні групи, тому цей процес виявився промислово значимим і згодом використовувався багатьма дослідницькими групами по всьому світу.

Радикальне фторування

Бартон завжди віддавав перевагу значущі відкриття або винахід хімічних реакцій. І ці принципи часто виявлялися в його роботі. Типовим прикладом цього підходу була серія статей по електрофільній фторування. Направляти вимогою промисловості створити хороший і дешевий спосіб фторування молекул, Бартон і група RIMAC придумали геніальне рішення цього завдання. Для початку вони показали, що CF3OF у присутності радикальних інгібіторів виявляв себе як ефективний джерело позитивного фтору. Цей фтор приєднувався до подвійних зв'язків виключно за механізмомцис-приєднання Марковникова. Використовуючи ці методи, вони також придумали дуже практичний спосіб синтезу 5-фтор-урацилу, цей синтез використовується і понині. В області стероїдів вони показали користь CF3OF під час фторування ацетатів 9 (11)-еноли з утворенням 9-?-фторокортікоідов. Використанням гіпофторітних реагентів також може бути досягнуто N-фторування амінів, іміноефіров і сульфоноамідов. Група RIMAC також була провідною у розвитку синтезу 1?-гідрокси і 1? ,25-дигідрокси вітаміну D3, який мав досить велику біологічну важливість.