1 Новая область исследований: биометаллоорганическая химия. Истоки и основные принципы

Ж. Жауэн (Gerard Jaouen, Ecole Nationale Superieure de Chimie de Paris, Laboratoire de Chimie Organometallique (UMR CNRS 7576), France),

В. Бек (Wolfgang Bek, Universitat Munchen, Department Chemie, Germany), M. Дж. Макглинчи (Michael J. McGlinchey, Department of Chemistry, Centre for Synthesis and Chemical Biology, University College of Dublin, Ireland)

1.1. Введение

Термин «биометаллоорганическая химия»* впервые был использован в 1985 г. по отношению к синтезу и исследованию металлоорганических соединений, представляющих интерес для биологии и медицины [1, 2]. В это время стало понятно, что накоплено большое число разрозненных результатов, которые требовали введения общего термина, определяющего исследования данного типа. Данный термин объединяет комплексы, образованные классическими для металлоорганической химии лигандами (например, СО, алкильными или л-связанными группами), и биомолекулы (стероиды, аминокислоты, углеводы, пептиды, ДНК, витамины, ферменты, антитела), присоединенные к металлу с образованием связи металл-углерод и обладающие способностью играть определенную роль в биологических процессах. Этот, без сомнения, исчерпывающий перечень признаков призван очертить возможные границы данной области исследований [3-15).

Конечно, идеей объединения металлоорганического и биологического компонентов с переменным успехом и ранее руководствовались многие исследователи. Цель данной вводной главы - рассмотреть период появления и становления идеи с точки зрения современных перспектив. Цель состоит также в том, чтобы попытаться показать, как развивались фундаментальные принципы данной области, которая является междисциплинарной по определению и связана с успехами различных научных направлениий. В этом отношении замечательно то, что одним из факторов, который привел к взрывообразному развитию данной области, был усиленный интерес к природе связи металл-углерод (М-С). Результатом явилось то, что во всех исследованиях, включая изучение структуры витамина В12, рассматривались только ст-связи [16-18]. Однако, прослеживая историю открытия ферроцена и установления его сэндвичевой структуры [19-21], мы наблюдаем становление теоретических основ для понимания природы связей М-С новых

В англоязычной научной литературе - «bioorganometallic chemistry». - Прим, персе.

Схема 1.1. Металлоорганические соединения переходных металлов

типов (а, я и 8), таких как связи в металлоценах, карбонилах или карбеновых комплексах металлов (схема 1.1).

Такое структурное разнообразие комплексов металлов определяет и различие в их реакционной способности, что и дало начало развитию металлоорганической химии переходных металлов в целом, а затем и биоме- таллоорганической химии, какой мы знаем ее сегодня [22-24]. Положение биометаллоорганической химии среди других родственных дисциплин условно показано на схеме 1.2.

В ракурсе времени легче увидеть, как разнообразие новых функций, новых структур и, следовательно, новых свойств, привело к феноменальному успеху

Схема 1.2. Взаимосвязь металлоорганической химии (комплексы с непосредственной связью металл-углерод) и основных родственных дисциплин

Схема 1.3. Основные области исследований в биометаллоорганической химии

металлоорганической химии переходных металлов во второй половине XX в. Наиболее тщательно разработанными областями применения металлоорганической химии являлись, прежде всего, катализ, в частности такая новаторская реакция, как полимеризация по Циглеру-Натта, асимметрический синтез (Шарплесс, Нойори, Каган, Ноулс) и метатезис олефинов (Граббс, Шрок), а также органический синтез, включая создание связи С-С в реакциях сочетания (Стилле, Сузуки, Хек, Посон), и путь к новым материалам и полимерам (Камински, Маркс, Бринтцингер). Биометаллоорганическая химия - предмет настоящей главы - появилась значительно позже, поскольку ее возникновение требовало объединения двух дисциплин" и, кроме того, возможности изучать поведение металлоорганических комплексов в водной среде. Дальнейшее развитие этой области было быстрым, и в настоящее время в ней можно выделить пять направлений (схема 1.3). В последующих главах будет дана краткая историческая справка по каждому из этих направлений с подробным обсуждением тех аспектов, которые уже были затронуты.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >