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摘要

一个 2-叠-1-硝酸酯可以转换为相应的 2-叠-1-trichloroacetimidate 在一个锅的程序。该手稿的目的是演示微波反应器在碳水化合物合成中的效用。

摘要

以下过程的目标是提供一个 2-叠-1-硝酸酯的一锅转换的示范对 trichloroacetimidate 糖捐赠者。经叠硝化后的 glycal, 产品 2-叠-1-硝酸酯可以在微波辅助照射下水解。这种转变通常是通过强亲核试剂和延长反应时间来实现的。微波辐照诱导水解, 在没有试剂的情况下, 反应时间短。在脱硝后, 中间 anomeric 醇在同一锅中转化为相应的 2-叠-1-trichloroacetimidate。

引言

由于它们在分子生物学中无处不在, 碳水化合物一直是化学合成的长期目标。1,2,3在任何成功的合成运动的核心是正确部署糖基化反应, 以建立低聚糖链。4,5,6,7,8,9,10,11,12不奇怪的是, 有大量的方法来安装糖苷债券。13,14汤姆·柯尼希斯-克诺尔方法是已知最早的程序之一, 它涉及将糖氯化物或溴化物与酒精成分结合, 通常在重金属 (汞或银) 活化作用下。15相关的糖氟化物在1981年被醛集团首次作为捐赠者引入, 并因其热化学稳定性的提高而得到广泛应用。在反应谱的相反端的16是糖化, 它比其他卤化物的反应要多得多。增加的反应性伴随着增加的 stereocontrol, 特别是当形成α连接的寡糖。17除了 "haloglycosides" 外, thioglycosides 还发现了广泛的效用, 部分原因在于它们易于形成, 稳定性对大量的反应条件和活化亲试剂。18

上述方法的重点是将 anomeric 醇转化为 "氧", 即由受体分子中的酒精激活并最终取代的潜离组。Anomeric 氧活化, 如施密特学派所描述的, 重点是将 C1 氧本身转化为一个离群。19这种方法是最强大的, 广泛应用于化学糖基化反应。Trichloroacetimidate 捐赠者从还原糖和乙容易地准备, 在基地存在例如碳酸钾 (K2CO3) 或 18-环 [5.4. 0] undec-7-烯 (DBU)。这些物种, 然后激活使用刘易斯酸。20

最近, 我们报告说, 2-叠-1-trichloroacetimidate 捐助者可以直接从 glycals 的准备。这一过程涉及两个反应, 一锅程序从 2-叠-1-硝酸酯。21此详细的协议旨在帮助从业者成功完成高产转化。特别感兴趣的是该序列的第一步, 它着重于微波辅助加热下的热脱硝。我们也希望提供一个直观的教程, 在有机合成中使用微波反应器。

研究方案

1. 有代表性的微波辅助脱硝

  1. 将叠硝酸酯 (1.0 equiv, 0.2 摩尔) 放在8毫升的微波反应瓶中。反应的规模可以增加到几个摩尔, 而不会对反应进展产生任何不利影响。
  2. 将叠-硝酸酯溶于20% 蒽醌丙酮 (0.1 米, 2.0 毫升)。将吡啶 (5.0 equiv, 0.08 毫升, 1.0 摩尔) 加入反应釜。将该反应容器盖在微波反应器腔内, 并将其置于微波炉辐照瓶中。
  3. 照射解决方案在120° c 为15分钟, 搅拌和固定保持时间。保持时间表示辐照在指定温度和由此产生的压力下会发生多久。在2分钟的爬坡期内对报告的温度进行热反应。通过内置红外传感器监视温度。
  4. 15分钟后, 用薄层层析 (TLC) 对反应混合物进行分析, 确定起动材料的消耗量。使用1:1 乙酸乙酯/hexanes 作为淋洗。
    1. 用铈铵 molybate 染色法对薄层板进行可视化。反应物和产品的 rf会有所不同, 但还原酒精一般是0.05 到0.1 下 rf , 而不是反应剂。

2. trichloroacetimidate 的形成

  1. 在开始的材料的完全消耗量以后, 蒸发溶剂到减少的容量使用航空公司。然后, 用 (二氯甲烷) CH2Cl2 (1.0 毫升) 稀释, 用注射器除去水层。一旦水层被去除, 冷却反应混合物到0° c 使用冰水浴。
  2. 接下来, 添加 DBU (10 eq, 0.3 毫升, 1.9 摩尔) 和 22, 2-乙 (50 eq, 1.0 毫升, 10 摩尔) 的反应容器。这两种试剂都是多余的, 至少有1的碱基和1当量的 22, 2-乙是需要的。
  3. 允许反应混合物在升温到环境温度时搅拌。通过薄层色谱法监测反应, 确定起始物料消耗量。
    1. 使用1:1 乙酸乙酯/hexanes 作为淋洗。用铈铵 molybate 染色法对薄层板进行可视化。反应物和产品的 Rf会有所不同。
  4. 在开始材料的完全消耗量以后, 转移反应混合物到回收瓶和集中混合物在真空在30° c。溶剂的蒸发会使原油呈淡黄色至褐色油。
  5. 以 1.5 cm 色谱柱和1:4 乙酸乙酯/hexanes 为淋洗, 用硅胶柱层析法提纯粗品。imidate 的物理形态会因分子而异。

figure-protocol-1226
图 1.2-叠-1-硝酸酯的一锅转化为 2-叠-1-trichloroimidates 的代表性例子。请单击此处查看此图的较大版本.

结果

本文所述的技术在三 2-叠-1-硝酸酯的水池中被证明。在每种情况下, 反应的第一步是在20分钟内完成。

figure-results-171
图 2.有代表性的例子水解 (1 ->2), 和一锅转换 2-叠-1-硝酸酯的1 (1>3)。

讨论

本教程中描述的协议提供了一种将硝酸酯转化为有用的、无功功能的方法。从更广泛的意义上说, 使用微波反应器来完成碳水化合物合成过程中的特定动作, 有可能使困难的转变变得轻便和例行。在本教程中, 我们的目标是演示如何在微波照射的情况下处理碳水化合物。

在父母反应的情况下, 以前的努力, 以实现脱硝通常依赖于强亲核试剂和延长反应时间。本文所描述的技术的?...

披露声明

作者没有相互竞争的金融利益。

致谢

作者要感谢范德比尔特大学和化学生物学研究所的资助。Mr. 伯克利埃利斯和 Prof. 是公认的高分辨率质谱分析。
 

材料

NameCompanyCatalog NumberComments
230 400 mesh silica gelSiliCycle IncR10030B
TLC platesSiliCycle IncTLG-R10014B-527
Ceric ammonium molybdateSigma-AldrichA1343
Solvent StillMbraunMB-SPS-800
Infared spectrometerThermoThermo Electron IR100
Nuclear Magnetic ResonanceBruker400, 600 MHz
LC/MSThermo/DionexSingle quad, ESI
HRMSAgilentSynapt G2 S HDMS
Microwave reactorAnton ParrAnton Parr G10 Monowave 200
DBUSigma-Aldrich139009
CCl3CNSigma-AldrichT53805
PyridineSigma-Aldrich270970
AcetoneFisher ScientificA18-20Tech. grade
Phase separatorBiotage120-1901-A
Rotary evaporatorBuchiR-100

参考文献

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