Naast het synthetiseren van complete medicijnen, houden chemici zich ook bezig met zogenoemde fragment-based drug discovery. Daarbij maak je kleine (reactieve) fragmenten die je als een soort ‘opzetstukje’ kunt gebruiken bij de moleculaire ontwikkeling van medicijnen, zodat je specifieke structuren snel kunt testen. De groep van Floris Rutjes (Radboud Universiteit) synthetiseerde samen met collega’s van Symeres en de VU Amsterdam een kleine bibliotheek met in hun ogen een ondervertegenwoordigde structuur: 1,2-digesubstitueerde cyclobutanen.

Dat hun aandacht uitging naar cyclo-structuren is niet geheel toevallig. Al eerder ontwikkelde het Rutjes-lab een methode om [2+2]-cycloaddities te doen, waarbij je hoge druk nodig hebt om deze specifieke reactie te laten verlopen. Die strategie pasten ze nu toe op tert-butylvinylether en etheensulfonylfluoride (ESF). Daarbij komen de substituenten van het resulterende cyclobutaan naast elkaar op het molecuul te zitten (de 1- en 2-posities). De beste resultaten haalden ze met MeCN als oplosmiddel, NaHCO₃ als base en een druk van 12 kbar.

Dat cyclobutaan pasten ze vervolgens aan door verschillend gesubstitueerde sulfonamides te maken van het sulfonylfluoride en het tertbutyl te ontschermen tot de cyclobutanol. De moleculen die daaruit voortkwamen vormden dan weer de basis voor in totaal 55 cyclobutaanvariaties, waaronder azides, triazolen en carbamaten. De onderzoekers zijn momenteel bezig om naar de biologische eigenschappen van de stoffen te kijken.

Janssen, M.A.C.H. et al. (2024) EurJOC e202400797, DOI: 10.1002/ejoc.202400797