Элиас Джеймс Кори

редактировать
E.J. Кори
EJCoreyx240.jpg Кори в 2007 году
РодилсяЭлиас Джеймс Кори. (1928-07-12) 12 июля 1928 (возраст 92). Метуэн, Массачусетс, США
НациональностьСША
Alma materМассачусетский технологический институт
Известен благодаряретросинтетическому анализу
Наградам
Научный карьера
ФилдсОрганическая химия
УчрежденияУниверситет Иллинойса в Урбане-Шампейн. Гарвардский университет
Советник по докторантуре Джон С. Шихан
Известные студенты
Веб-сайтхимия.harvard.edu / people / ej-corey

Элиас Джеймс "EJ" Кори (родился 12 июля 1928 г.) - американский химик-органик. В 1990 году он получил Нобелевскую премию по химии «за разработку теории и методологии органического синтеза », в частности ретросинтетического анализа. Многие считают его одним из величайших современных химиков, он разработал множество синтетических реагентов, методологий и тотальных синтезов, а также значительно продвинул науку об органическом синтезе.

Содержание
  • 1 Биография
  • 2 Основной вклад
    • 2.1 Реагенты
    • 2.2 Методология
    • 2.3 Общий синтез
    • 2.4 Публикации
  • 3 Самоубийство Алтома
  • 4 члена Corey Group
  • 5 Правила Вудворда – Хоффмана
  • 6 Награды и награды
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
Биография

EJ Кори (фамилия была англизирована от ливанского арабского Хури, что означает священник) родился в христианских ливанских иммигрантах в Метуэне, Массачусетс, 50 км (31 миль) к северу от Бостона. Его мать изменила его имя на «Элиас» в честь отца, который умер через восемнадцать месяцев после рождения Кори. Его овдовевшая мать, брат, две сестры, тетя и дядя жили вместе в просторном доме, борясь с Великой депрессией. В детстве Кори был независимым и увлекался такими видами спорта, как бейсбол, футбол и пешие прогулки. Он посещал католическую начальную школу и среднюю школу Лоуренса в Лоуренс, Массачусетс.

В возрасте 16 лет Кори поступил в Массачусетский технологический институт, где получил степень бакалавра степень в 1948 году и доктор философии под руководством профессора Джона С. Шихана в 1951 году. После поступления в Массачусетский технологический институт, Кори получил научный опыт только в области математики, и он начал свою карьера в колледже со степенью инженера. После первого урока химии на втором курсе он начал переосмысливать свои долгосрочные карьерные планы и окончил университет со степенью бакалавра химии. Сразу после этого, по приглашению профессора Джона С. Шихана, Кори остался в Массачусетском технологическом институте, чтобы защитить докторскую диссертацию. После его аспирантуры ему предложили назначение в Иллинойсский университет в Урбане-Шампейн, где он стал профессором химии в 1956 году в возрасте 27 лет. Он был инициирован как член Зетов. главу Alpha Chi Sigma в Университете Иллинойса в 1952 году. В 1959 году он перешел в Гарвардский университет, где в настоящее время является почетным профессором органической химии с активным исследованием группы Кори. программа. Он решил работать в области органической химии из-за «присущей ей красоты и большого значения для здоровья человека». Он также был советником Pfizer более 50 лет.

Среди множества наград Кори был удостоен Национальной медали науки в 1988 году, Нобелевской премии по химии в 1990 г. и высшей наградой Американского химического общества, медалью Пристли в 2004 г.

Основные достижения

Реагенты

EJ Кори разработал несколько новых синтетических реагентов:

PCC Mechanism.png

Одно из этих преимуществ состоит в том, что соединение доступно в виде стабильного на воздухе твердого вещества желтого цвета, которое не очень гигроскопично. В отличие от других окислителей, PCC может выполнять однократное окисление всего лишь с 1,5 эквивалентами (схема 1). Спирт выполняет нуклеофильную атаку на электроположительный металл хром (VI), вытесняя хлор. Затем хлорид анион действует как основание, давая альдегидный продукт и хром (IV). Слабокислый характер PCC делает его полезным для реакций циклизации со спиртами и алкенами (Схема 2).

реакционная способность PCC при кислотные условия

Начальное окисление дает соответствующий альдегид, который затем может подвергаться реакции Принса с соседним алкеном. После удаления и дальнейшего окисления продукт представляет собой циклический кетон. Если этот продукт нежелателен, порошкообразный ацетат натрия можно использовать в качестве буфера для достижения только начального окисления. Устойчивость PCC как окислителя также сделала его полезным в области полного синтеза (схема 3). Этот пример иллюстрирует, что PCC способен выполнять окислительную перегруппировку Даубена с третичными спиртами посредством [3,3] -сигматропной перегруппировки.

[3,3] перегруппировать Ent с PCC
  • трет-Бутилдиметилсилиловый эфир (TBS), триизопропилсилиловый эфир (TIPS) и метоксиэтоксиметил (MEM): - популярные спиртовые защитные группы. Развитие этих защитных групп позволило синтезировать несколько природных продуктов, которые не имели совместимости с функциональными группами, чтобы выдерживать стандартные химические превращения. Хотя синтетическое сообщество в настоящее время отходит от использования защитных групп, по-прежнему редко бывает, чтобы опубликованный синтез натурального продукта опускал их. С 1972 года группа TBS стала самой популярной защитной группой кремния. TBS устойчив к хроматографии и достаточно лабилен для расщепления в основных и кислых условиях. Что еще более важно, TBS простые эфиры устойчивы к некоторым углеродным нуклеофилам, таким как реактивы Гриньяра и еноляты.
первичная депротекция TBS4.png

В области синтеза сложных молекул TBS широко используется как один из наиболее универсальных кремнийорганических соединений. на основе защитных групп (схема 4). Использование CSA обеспечивает селективное удаление первичного эфира TBS в присутствии третичного эфира TBS и простых эфиров TIPS. Другие способы снятия защиты TBS включают кислоты (также кислоты Льюиса) и фториды. Защитные группы TIPS также были изобретены Кори и обеспечивают повышенную селективность защиты первичного спирта по сравнению с защитой вторичного и третичного спирта. Простые эфиры TIPS более стабильны в кислых и основных условиях, недостатком этой защитной группы по сравнению с простыми эфирами TBS является то, что эта группа менее лабильна для снятия защиты. Наиболее распространенные реагенты, используемые для расщепления, используют те же условия, что и эфир TBS, но обычно требуется более длительное время реакции.

Первичное снятие защиты TIPS5.png

Обычно простые эфиры TBS разделяются TBAF, но затрудненный эфир TBS, указанный выше, выживает в условиях реакции после удаления первичного TIPS (схема 5). Защитная группа MEM была впервые описана Кори в 1976 году. Эта защитная группа аналогична по реакционной способности и стабильности другим алкоксиметиловым эфирам в кислых условиях. Расщепление защитных групп MEM обычно осуществляется в кислых условиях, но координация с галогенидами металлов значительно увеличивает лабильность за счет вспомогательного расщепления (схема 6).

MEM Zn deprotection6.png
  • 1,3- дитианы были впервые предложены E.J. Кори в 1965 году как временная модификация карбонильной группы в реакциях замещения и присоединения. Образование дитиана было первоначальным развитием, которое ввело химию умполунг и широко используется для обращения реакционной способности. Образование дитианов может осуществляться с помощью кислоты Льюиса (схема 7) или непосредственно из карбонильных соединений.
Dithiane education7.png

pKa дитианов составляет примерно 30, что позволяет депротонировать с помощью алкиллитиевого реагента, обычно н-бутиллития. Реакция с дитианами и альдегидами теперь известна как реакция Кори-Зеебаха. Депротонированный дитиан служит ацил-анионом, используемым для атаки входящих электрофилов. После снятия защиты с дитиана, обычно с помощью HgO, наблюдается образование кетонового продукта из замаскированного ацилдитиан-аниона. Использование таких реакций расширило область органического синтеза, позволив химикам-синтетикам использовать разобщения Umpolung в полном синтезе (схема 8). 1,3-дитианы также используются в качестве защитных групп для карбонильных соединений, выражая универсальность и полезность этой функциональной группы.

Добавление 1,2-дитиана8.png
  • Кроме того, Кори начал подробные исследования катионных циклизаций полиолефинов, используемых в ферментативном производстве холестерина из более простых растительных терпенов. Кори установил детали замечательного процесса циклизации, сначала изучив биологический синтез стеролов из сквалена.

Методология

Несколько реакций, разработанных в лаборатории Кори, стали обычным явлением в современной синтетической органической химии. С 1950 года в группе Кори было разработано не менее 302 метода. Несколько реакций были названы в его честь:

  • Восстановление Кори-Ицуно, также известное как восстановление Кори-Бакши-Шибата, представляет собой энантиоселективное восстановление кетонов. к спиртам, использующим оксазаборолидин катализатор и различные бораны в качестве стехиометрического восстановителя. Группа Кори впервые продемонстрировала синтез катализатора с использованием борана и хиральных аминоспиртов. В реакции используется хиральная аминокислота пролин, и в присутствии борана образуется катализатор CBS (схема 9).
формирование CBS9.png

Позже Кори продемонстрировал, что замещенные бораны легче приготовить и намного стабильнее. Механизм восстановления начинается с того, что оксазоборолидин является лишь слегка основным по [азоту], координируясь со стехиометрическим бораном бор-аминного комплекса (схема 10). Отсутствие донорства азота в бор увеличивает его кислотность по Льюису, обеспечивая координацию с кетоновым субстратом. Комплексообразование субстрата происходит из наиболее доступной неподеленной пары кислорода, что приводит к ограниченному вращению вокруг связи BO из-за стерически соседней фенильной группы.

CBS механизм10.png

Миграция гидрида из борана в электрофильный кетон центр возникает через переходное состояние 6-членного кольца, что приводит к промежуточному образованию четырехчленного кольца, в конечном итоге обеспечивающему хиральный продукт и регенерацию катализатора. Реакция также оказалась очень полезной для химиков, занимающихся натуральными продуктами (схема 11). Синтез дисидиолида Кори и соавторами был достигнут посредством энантиоселективного восстановления CBS с использованием комплекса боран-диметилсульфид.

CBS total synth11.png
  • Алкин-синтез Кори-Фукса представляет собой синтез концевых алкинов посредством одноуглеродной гомологации альдегидов с использованием трифенилфосфина и тетрабромида углерода. Механизм подобен механизму реакции Виттига за счет образования илида фосфора с трифенилфосфином и четырехбромистым углеродом. Взаимодействие илида фосфора с альдегидным субстратом дает дибромолефин.
Corey-fuch response12.png

При обработке двумя эквивалентами n-buLi галогеновый обмен лития и депротонирование дает соединение ацетилида лития, которое подвергается гидролизу с образованием концевого алкинового продукта (схема 12). Совсем недавно был разработан однореакторный синтез с использованием модифицированной процедуры. Это синтетическое преобразование было доказано успешным в полном синтезе (+) - тейлориона У. Дж. Керром и сотрудниками (схема 13).

Кори-фух, общий синтез13.png
  • Окисление Кори-Кима было недавно разработанным преобразованием для преобразования спиртов на соответствующие альдегиды и кетоны. Этот процесс предлагает менее токсичную альтернативу окислению на основе хрома с использованием хлорида N-хлорсукцинимидосульфония (NCS), диметилсульфида (DMS) и триэтиламина (TEA). Реагент Кори-Кима образуется in situ, когда NCS и DMS взаимодействуют с образованием диметилсукцинимидосульфонийхлорида (схема 14).
Corey kim ox14.png

Соль алкоксисульфония депротонируется в альфа-положении с триэтиламином с получением окисленного продукта. Реакция включает широкий спектр функциональных групп, но аллильные и бензильные спирты обычно превращаются в аллильные и бензильные хлориды. Его применение в синтезе основано на мягких условиях протокола и совместимости функциональных и защитных групп. В полном синтезе ингенола Куваджима и его сотрудники использовали окисление Кори-Кима путем селективного окисления менее затрудненного вторичного спирта (схема 15).

Corey kim ox Synthesis example15.png
  • Олефинирование Кори-Винтера представляет собой стереоспецифическое преобразование 1,2- диолы в алкены с участием диольного субстрата, тиокарбонилдиимидазола и избытка триалкилфосфита. Механизм был сужен до двух возможных путей, но точный механизм неизвестен. В частности, реакция между тионокарбонатом и триалкилфосфитом протекает либо через образование разновидностей илида фосфора, либо через промежуточное соединение карбеноидов. Тем не менее, реакция является стереоспецифической для большинства субстратов, если только продукт не приведет к чрезмерно напряженной структуре. Кори и соавторы предприняли попытку образования стерически затрудненных транс-алкенов, присутствующих в 7-членных кольцах, но безуспешно даже при использовании этой новой синтетической методологии, вызывающей огромное напряжение кольца. Что еще более важно, стереоспецифические алкены присутствуют в нескольких природных продуктах, поскольку этот метод продолжает использоваться для получения ряда сложных субстратов. Профессор Т.К.М. Шинг и др. Использовали реакцию олефинирования Кори-Винтера для синтеза (+) - Боэзеноксида (схема 16).
пример полного синтеза зимнего олефинирования ядра
  • Энантиоселективная реакция Дильса-Альдера CBS была разработана с использованием каркаса, аналогичного энантиоселективной CBS. уменьшение. После развития этой реакции реагент CBS оказался очень универсальным реагентом для ряда мощных синтетических превращений. Использование хиральной кислоты Льюиса, такой как катализатор CBS, включает широкий диапазон ненасыщенных енонов субстратов. Реакция, вероятно, протекает через высокоорганизованное предпереходное состояние 6-членного кольца с доставкой высокоэнантио-обогащенных продуктов (схема 17).
энантиоселективное переходное состояние Дильса-Альдера

Это переходное состояние, вероятно, происходит из-за благоприятного пи-стэкинга с фенильным заместителем. Энантиоселективности процесса способствует приближение диена к диенофилу с противоположной стороны фенильного заместителя. Реакция Дильса-Альдера - одно из самых мощных преобразований в синтетической химии. Синтез природных продуктов с использованием реакции Дильса-Альдера в качестве преобразования был применен, в частности, к образованию шестичленных колец (схема 18).

энантиоселективный диэльс-ольха в полный синтез
  • представляет собой первый метод получения лактонов среднего и большого размера. Ранее межмолекулярная лактонизация превосходила внутримолекулярную лактонизацию даже при низких концентрациях. Одним из больших преимуществ этой реакции является то, что ее проводят в нейтральных условиях, допускающих присутствие кислотных и основных лабильных функциональных групп. На сегодняшний день с использованием этого метода успешно синтезированы кольца из 7-48 членов.
механизм макролактонизации Кори-Николау

Реакция протекает в присутствии 2,2'-дипиридилдисульфида и трифенилфосфина. Реакцию обычно кипятят с обратным холодильником в неполярном растворителе, таком как бензол. Механизм начинается с образования эфира 2-пиридинтиола (схема 19). Перенос протона обеспечивает диполярный промежуточный продукт, в котором алкоксид нуклеофил атакует электрофильный карбонильный центр, обеспечивая тетраэдрический промежуточный продукт, который дает макролактоновый продукт. Один из первых примеров этого протокола был применен к общему синтезу зеараленона (схема 20).

пример полного синтеза макролактонизации
  • Реакция Джонсона-Кори-Чайковского полезна для синтеза эпоксидов и циклопропаны. В результате реакции образуется илид серы in situ, который реагирует с енонами, кетонами, альдегидами и иминами с образованием соответствующих эпоксидов, циклопропанов и азиридинов. Были использованы два варианта илида серы, дающие разные хемеоселективные продукты (схема 21). Метилид диметилсульфоксония дает эпоксиды из кетонов, но дает циклопропаны, когда используются еноны. Метилид диметилсульфония превращает кетоны и еноны в соответствующие эпоксиды. Диметилсульфоний метилид гораздо более реакционноспособен и менее стабилен, чем диметилсульфоксоний метилид, поэтому он образуется при низких температурах.
селективность кори-чайковского

Основываясь на их реакционной способности, еще одним явным преимуществом этих двух вариантов является то, что кинетически они обеспечивают разницу в диастереоселективности. Реакция очень хорошо изучена, также были получены энантиоселективные варианты (каталитические и стехиометрические). С точки зрения ретросинтетического анализа, эта реакция представляет собой разумную альтернативу обычным реакциям эпоксидирования алкенами (схема 22). Данишефский использовал эту методологию для синтеза таксола. Диастереоселективность устанавливается 1,3-взаимодействиями в переходном состоянии, необходимом для закрытия эпоксида.

пример общего синтеза кори-чайковского

Всего синтезов

E. Дж. Кори и его исследовательская группа выполнили много полных синтезов. С 1950 года в группе Кори было синтезировано по меньшей мере 265 соединений.

Его общий синтез нескольких простагландинов в 1969 году считается классикой. В частности, синтез простагландина F 2α представляет несколько проблем. Присутствие цис- и транс-олефинов, а также пяти асимметричных атомов углерода делает молекулу желаемой проблемой для химиков-органиков. Ретросинтетический анализ Кори выделяет несколько ключевых разрывов, которые приводят к упрощенным предшественникам (схема 23).

Prostaglandin retro23.png

Молекулярное упрощение началось сначала с разъединения обеих углеродных цепей с помощью реакции Виттига и модификации Хорнера-Уодсворта-Эммонса. Реакция Виттига дает цис-продукт, в то время как реакция Хорнера-Уодсворта Эммонса дает транс-олефин. Опубликованный синтез показывает смесь диастереомеров 1: 1 восстановления карбонила с использованием боргидрида цинка. Однако спустя годы Кори и его сотрудники установили сокращение CBS. Одним из примеров, иллюстрирующих этот протокол, был промежуточный продукт в синтезе простагландина, показывающий смесь 9: 1 желаемого диастереомера (схема 24).

Простогландин CBS24.png

Трансформация йодолактонизации дает аллиловый спирт, ведущий к ключевому промежуточному продукту Байера-Виллигера. Это окисление региоселективно вставляет атом кислорода между кетоном и наиболее богатым электронами участком. Ключевой промежуточный продукт приводит к прямому преобразованию в структурную цель Дильса-Альдера, которая обеспечивает углеродный каркас для функционализированного циклопентанового кольца. Позже Кори разработал асимметричную реакцию Дильса-Альдера с использованием хирального оксазоборолидина, что значительно упростило путь синтеза простагландинов.

Другие известные синтезы:

Публикации

EJ У Кори более 1100 публикаций. В 2002 году Американское химическое общество (ACS) признало его «Самым цитируемым автором по химии». В 2007 году он получил первую награду ACS Publications Division «Цикл передового опыта за высокоэффективный участник» и был признан химиком номер один с точки зрения результатов исследований по индексу Хирша (h-index ). Среди его книг:

  • Э.Дж. Кори и Ласло Курти, Энантиоселективный химический синтез: методы, логика и практика, Direct Book Publishing LLC, 2010, ISBN 978-0-615-39515-9
  • Элиас Джеймс Кори, Сюэ-Мин Чэн. Логика химического синтеза. Wiley-Interscience, 1995, ISBN 0-471-11594-0.
  • E. Дж. Кори, Барбара Чако, Ласло Кюрти. Молекулы и медицина John Wiley Sons, 2008.
  • Назовите реакции в химии гетероциклов / под редакцией Джи-Джека Ли; научный редактор E.J. Кори. Хобокен, штат Нью-Джерси: Wiley-Interscience, 2005.
  • Назовите реакции для превращений функциональных групп / под редакцией Джи Джека Ли, Э.Дж. Кори. Хобокен, штат Нью-Джерси: Wiley-Interscience, 2007.
Самоубийство Алтома

Джейсон Алтом, один из учеников Кори, покончил жизнь самоубийством в 1998 году. Самоубийство Алтома вызвало споры, потому что он прямо обвинял Кори, своего научного консультанта, за его самоубийство. В своей прощальной записке в 1998 году Алтом назвал «оскорбительные научные руководители» одной из причин покушения на его жизнь. Предсмертная записка Алтома также содержала четкие инструкции о том, как изменить отношения между студентами и их руководителями.

В то время как Алтом был вторым самоубийцей за столько лет в лаборатории Кори, Кори был сбит с толку и сбит с толку смертью своего ученика. Кори сказал: «В этом письме нет смысла. В конце концов, Джейсон, должно быть, был в высшей степени бредовым или иррациональным». Кори также утверждал, что никогда не подвергал сомнению интеллектуальный вклад Алтома. «Я делал все возможное, чтобы направлять Джейсона, как горный гид, чтобы направлять кого-то, кто поднимается на гору. Я делал все возможное на каждом этапе пути», - говорит Кори. «Моя совесть чиста. Все, что сделал Джейсон, было результатом нашего сотрудничества. У нас никогда не было ни малейших разногласий». Американский фонд предотвращения самоубийств (AFSP) процитировал статью The New York Times о самоубийстве Альтома как пример проблемного освещения, утверждая, что у Альтома были предупреждающие признаки депрессии и суицидальных мыслей, и что в статье был назван козлом отпущения Кори, несмотря на отсутствие вторичных доказательств того, что поведение советника усугубило страдания Алтома. Согласно The Boston Globe, студенты и профессора заявили, что Альтом фактически сохранил поддержку Кори.

В результате смерти Альтома химический факультет принял предложение, позволяющее аспирантам запрашивать еще два преподавателей, которые будут играть небольшую консультативную роль при подготовке диссертации.

.

Члены Corey Group

По состоянию на 2010 год членами Corey Group были около 700 человек. База данных о 580 бывших членах и их нынешних членах была разработана к 80-летию Кори в июле 2008 года.

Правила Вудворда – Хоффмана

Когда в 2004 году была присуждена медаль Пристли, Э.Дж. Кори вызвал споры. с его заявлением о том, что он вдохновил Роберта Бернса Вудворда до разработки правил Вудворда – Хоффмана. Кори писал:

«4 мая 1964 года я предложил своему коллеге Р. Б. Вудворду простое объяснение, включающее симметрию возмущенных (ВЗМО) молекулярных орбиталей для стереоселективного циклобутена → 1,3-бутадиена и 1, Превращения 3,5-гексатриен → циклогексадиен, которые послужили основой для дальнейшего развития этих идей в то, что стало известно как правила Вудворда-Хоффмана ».

Это было первое публичное заявление Кори по поводу его утверждения, что начиная с мая 5, 1964 Вудворд выдвинул объяснение Кори как свою собственную мысль без упоминания Кори и разговора 4 мая. Кори обсуждал свое утверждение в частном порядке с Хоффманном и близкими коллегами с 1964 года. Кори упоминает, что он сделал заявление Пристли, «так что историческое запись будет правильной ".

Заявление и вклад Кори были публично опровергнуты Роальдом Хоффманном в журнале Angewandte Chemie. В опровержении Хоффманн заявляет, что в ходе долгого обсуждения этого вопроса он спросил Кори, почему Кори не обнародовал этот вопрос. Кори ответил, что, по его мнению, такое публичное разногласие нанесет вред Гарварду и что он «не станет« делать что-либо против Гарварда, которому я был и так предан ». Кори также надеялся, что сам Вудворд исправит исторические записи, «когда станет старше, более внимательным и более чувствительным к собственной совести». Вудворд внезапно умер во сне от сердечного приступа в 1979 году.

Награды и почести

Э.Дж. Кори получил более 40 крупных наград, включая Премию Линуса Полинга (1973), Медаль Франклина (1978), Приз Тетраэдра (1983), Премия Вольфа по химии (1986), Национальная медаль науки (1988), Премия Японии (1989), Нобелевская премия по химии (1990), Золотая пластина Американской академии достижений (1991), премия Роджера Адамса (1993) и медаль Пристли (2004). Он был введен в Зал славы Alpha Chi Sigma в 1998 году. По состоянию на 2008 год он получил 19 почетных степеней университетов по всему миру, включая Оксфордский университет (Великобритания), Кембриджский университет (Великобритания) и Национальный университет Чунг Ченг. В 2013 году журнал E.J. Институт биомедицинских исследований Кори (CIBR) открыт в Цзянъине, провинция Цзянсу, Китай.

Кори был избран иностранным членом Королевского общества (ForMemRS) в 1998 году.

Список литературы
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с EJ Кори.
В Викицитатнике есть цитаты, связанные с: Элиасом Джеймсом Кори
Последняя правка сделана 2021-05-19 06:37:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте