A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يتم تقديم بروتوكول لسهولة التخليق للسلفوناميدات الأليفاتية باستخدام كلوريد السلفامويل ، (TMS) 3SiH و Eosin Y تحت إشعاع الضوء الأزرق.
السلفوناميدات هي زخارف سائدة في الأدوية والمنتجات الطبيعية المسوقة. يمثل توليفها اهتماما كبيرا بصناعة الأدوية ، نظرا لخصائصها البيولوجية الفريدة. في الآونة الأخيرة ، تم تطوير عدة طرق لتخليق سلفوناميدات الأريل ، ولكن لم يركز سوى القليل من الجهد على تطوير منهجيات من خطوة واحدة للوصول إلى السلفوناميدات المحاطة بمجموعتين من الألكيل. يصف هذا البروتوكول طريقة عملية وسهلة لصافي هيدروسلفامويلة الألكينات التي تعاني من نقص الإلكترون باستخدام كلوريدات السلفامويل كسلائف جذرية تحت تنشيط الضوء الأزرق. يتم تنفيذ هذه المنهجية العملية والفعالة من حيث التكلفة في وجود المحفز الضوئي الخالي من المعادن Eosin Y ويستخدم الضوء كمصدر طاقة نظيف لا أثر له. الإجراء قابل للتطوير ، ويعرض تفامعا واسعا للمجموعة الوظيفية ، ويمكن تطبيقه على الوظائف في المرحلة المتأخرة. جميع الكواشف المستخدمة في هذا البروتوكول متاحة تجاريا. يظهر إعداد التفاعل البسيط ، وغياب العمل والتنقية السهلة ، راحة هذا البروتوكول. من الأفضل تطبيق التفاعل على الألكينات التي تعاني من نقص الإلكترون.
على مدى العقود الأخيرة ، ظهرت السلفوناميدات في مجموعة واسعة من الجزيئات النشطة بيولوجيا وهي زخارف شائعة في المستحضرات الصيدلانية والكيماوياتالزراعية 1،2. تم استخدام هذا الشكل في البداية لأغراض مضادة للبكتيريا3،4 ، وقد امتد تطبيق هذا الشكل في اكتشاف الأدوية إلى العديد من الأمراض بما في ذلك السرطان واضطرابات الجهاز العصبي المركزي والسكري والخرف وفيروس نقص المناعة البشرية5،6،7،8،9،10،11. تبرز السلفوناميدات على أنها أيسوستيرات حيوية مستقرة الأيض للأحماض الكربوكسيلية والكربوكسميدات ، حيث يمكن ضبط N-H pKa من خلال أنماط الاستبدال المتغيرة12،13،14،15.
تقليديا ، يتم تصنيع السلفوناميدات عن طريق استبدال كلوريد السلفونيل بأمين16،17. غالبا ما يعتمد تخليق كلوريد السلفونيل على إجراء متعدد الخطوات يستخدم ظروفا قاسية ، مثل المؤكسدات القوية. في حين تم تطوير بروتوكولات أكثر اعتدالا من خطوة واحدة لتركيب المواد الوسيطة لكلوريدالسلفونيل 18،19 ، فإن تصميم التحول بخطوة واحدة للوصول إلى السلفوناميدات أمر مرغوب فيه للغاية.
في العقود الماضية ، تم تطوير استراتيجيات قوية لتخليق سلفوناميدات أريل (غير المتجانسة) ، باستخدام المعادن الانتقالية أو تحفيز الأكسدة الضوئية أو المحفزات العضوية20،21،22،23،24،25،26،27،28،29،30،31،32، 33،34. ومع ذلك ، فإن التوليف المكون من خطوة واحدة لنظائرها الأليفاتية لا يزال غير مستكشف35،36،37،38،39،40. استثناء ملحوظ هو الاقتران التأكسدي الكهروكيميائي للأمينات والثيولات ، الذي أبلغ عنه نويل وزملاؤه41. كنا مهتمين باستراتيجية وظيفية تكميلية في المرحلة المتأخرة ، مما يسمح بالربط المباشر بكلوريد السلفامويل المتاح تجاريا بالأوليفينات الرخيصة لتحمل منتجات صافي هيدروسلفامويل تحت تنشيط الضوء المرئي. على وجه التحديد ، تتطلب هذه العملية جذريا سلفامويل مولدا في الموقع ، ومانحا مناسبا لذرة الهيدروجين.
أشارت الدراسات الأولية إلى أن الاختزال المباشر للإلكترون الفردي لكلوريد N ، N-dimethylsulfamoyl (Ered = -1.59 V مقابل قطب الكالوميل المشبع (SCE) في MeCN) 42 أكثر صعوبة من كلوريد الميثان سولفونيل (Ered = -1.30 V مقابل SCE في MeCN) 43 ، وهي ملاحظة تشجع على تحديد طريقة بديلة للتنشيط لتوليد جذور السلفامويل. مستوحاة من عمل Chatgilialoglu في عام 198844 ، اعتقدنا أن tris(trimethylsilyl) silane يمكن أن يعمل كمصدر جذري للسيليل قادر على تنشيط كلوريدات السلفامويل ، وكمانح لذرة الهيدروجين. يعد تشعيع الضوء الأزرق ضروريا لاستمرار هذا التفاعل ، في حين أن Eosin Y مفيد ولكنه ليس ضروريا.
تتسامح هذه الطريقة العملية والفعالة من حيث التكلفة المكونة من خطوة واحدة مع العديد من المجموعات الوظيفية ، مما يسمح بالوصول إلى مجموعة واسعة من الألكيل سلفوناميدات الجديدة بما في ذلك السيكلوبوتيل سبيرووكسيندول المعقدة المحتوية على السلفوناميد والتي تعد جميعها لبنات بناء قيمة لاكتشاف الأدوية. كجزء من التحديات التي تواجهها الصناعات التي تهدف إلى تجنب العمليات المعقدة من الناحية التشغيلية والمفرطة في الهندسة والمكلفة ، فإن هذا التحول ليس حساسا للأكسجين أو الرطوبة ، ويستخدم محفزا ضوئي خال من المعادن ، وهو بسيط من الناحية التشغيلية. علاوة على ذلك ، فإن استخدام الضوء الأزرق كبادئ لهذا التحول الكيميائي يجعل هذا البروتوكول أخضر ومستداما.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تنبيه: يجب التعامل مع جميع المواد الكيميائية المستخدمة في هذا البروتوكول بحذر. يرجى قراءة أوراق بيانات سلامة المواد (MSDS) بعناية للمذيبات والكواشف المستخدمة في هذا البروتوكول. (TMS)3ثبت أن SiH و dimethylsulfamoyl chloride و MeCN و EtOAc والسيليكا سامة ومسببة للتآكل ومهيجة وسرطانية وقابلة للاشتعال. تدابير السلامة القياسية في المختبر ذات صلة بالتعامل مع تلك المواد الكيميائية. يجب إجراء جميع عمليات التلاعب في غطاء دخان مختبر جيد التهوية واستخدام معدات الحماية الشخصية المناسبة (PPE) ، بما في ذلك معطف المختبر ونظارات السلامة وقفازات النتريل إلزامي.
1. هيدروسلفاموليشن الألكينات التي تعاني من نقص الإلكترون
2. مراقبة تحويل المواد الأولية بواسطة كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة (TLC)
3. العمل والتنقية
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
أنتج التسلسل منتج الهيدروسلفامويلات المطلوب بنسبة 83٪ (106 مجم ، 0.41 مليمول) كمادة صلبة بيضاء مصفورة. يمكن تقييم الهيكل والنقاء من خلال أطياف الرنين المغناطيسي النووي 1H و 13C (الشكل 1 ، الشكل 2). وبشكل أكثر تحديدا ، في 1H و 13
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يستخدم هذا البروتوكول البسيط من الناحية التشغيلية ركائز متاحة تجاريا. لا يلزم وجود غلاف جوي للنيتروجين بالإضافة إلى الظروف الصارمة الخالية من الماء حتى يستمر التفاعل في عوائد عالية ، مما يدل على سهولة هذا البروتوكول. غالبا ما تكتمل هذه التفاعلات في غضون 4 ساعات في درجة ح...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.
تلقى هذا المشروع تمويلا من برنامج البحث والابتكار Horizon 2020 التابع للاتحاد الأوروبي في إطار اتفاقية منحة Marie Skłodowska-Curie رقم 721902.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetonitrile | Sigma Aldrich | 34851 | for HPLC, ≥99.9% |
Biotage | # | ||
Black Polypropylene Screw Caps | Fisherbrand | 15394789 | - |
Blue LED | HepatoChem | P201-18-2 450 nm 18W | - |
Capillary tube | Sigma Aldrich | Z114960 | volume 5-25 µL |
Eosin Y | Sigma Aldrich | E4009 | Dye content ~99 % |
EtOAc | Sigma Aldrich | 34858 | for HPLC, ≥99.7% |
GraceResolv LOK flash cartridge | Grace | 5171343 | |
Magnetic stirring bar | Biotage | 355543 | - |
N,N-Dimethylsulfamoyl chloride | Sigma Aldrich | D186252 | - |
N-Phenylacrylamide | Homemade | - | - |
Pentane | Sigma Aldrich | 34956 | for HPLC, ≥99.0% |
Photoredox Box | HepatoChem | HCK1006-01-016 | - |
TLC Silica gel 60 F254 | Merck | 105554 | aluminium sheets 20 x 20 cm |
Tris(trimethylsilyl)silane | Combi-Blocks | QF-2110 | - |
Vial holder | HepatoChem | HCK1006-01-020 | - |
Vial screw glass 7ml | Samco | T101/V3 | - |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved