Ученые разработали простой метод преобразования индолов в бензимидазолы для ускорения разработки лекарств

Одностадийный прямой обмен атома углерода на азот, преобразующий N-алкилиндолы в бензимидазолы. Автор: Nature Chemistry (2025). DOI: 10.1038/s41557-025-01904-x

Ученые из Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) совершили прорыв в молекулярном редактировании, разработав метод прямого преобразования индолов в бензимидазолы путем замены атома углерода на азот. Этот простой «одногоршочный» метод, описанный в журнале Nature Chemistry, предлагает эффективный способ создания молекул, важных для фармацевтики.

Реакции одноатомного обмена требуют одновременного разрыва и образования нескольких связей, что делает их редкими и сложными. Исследователи преодолели эти трудности, используя склонность электронобогатого индольного кольца к окислительному расщеплению по реакции Виткопа. Этот этап открывает кольцо с образованием дикарбонильного промежуточного продукта, создавая точку входа для последующих каскадных реакций.

Новая стратегия позволяет провести превращение всего за один шаг при комнатной температуре в течение 30 минут, используя только два доступных реагента: диацетат фенилйода(III) (PIDA) и карбамат аммония.

Область применения метода обмена углерода на азот. Автор: Nature Chemistry (2025). DOI: 10.1038/s41557-025-01904-x

Полученные бензимидазолы показали улучшенную метаболическую стабильность, биологическую активность и структурное разнообразие, что делает их особенно привлекательными для создания лекарств. Индолы, занимающие шестое место среди наиболее распространенных гетероциклов в одобренных FDA препаратах, часто сталкиваются с проблемами окисления, ведущими к токсичности. Преобразование в бензимидазолы позволяет сделать молекулы лекарств стабильнее и эффективнее.

Ключевым преимуществом нового метода является отсутствие необходимости в предварительной активации субстрата, что упрощает процесс и расширяет его применимость для модификации лекарственных молекул на поздних стадиях. Метод продемонстрировал свою эффективность на 15 лекарственно-подобных молекулах, показав непосредственный потенциал для фармацевтических исследований.