Cette cycloaddition bipolaire une, trois offre un accès facile à des composés bispirocycliques hautement fonctionnalisés. Ces composés contiennent d’importants échafaudages qui ont été trouvés dans de nombreux produits naturels qui présentent d’importantes activités biologiques. Nous pouvons appliquer cette cycloaddition organocatalytique pour préparer ou compresser des échafaudages bispirocycliques qui contiennent deux centres chiral en spirale en une seule étape.
Cette réaction évite les rendements élevés et l’excellente stéréoselectivité. Il est essentiel de s’assurer que tous les reagents et solvants sont secs avant de commencer la réaction. En outre, la réaction cycloaddition doit être effectuée dans une atmosphère argon ou azote.
La démonstration de la procédure sera Yaping Cheng, un étudiant diplômé de mon laboratoire. Pour préparer la pyrazolone ajouter 45 millilitres d’acide acétique glaciaire à un flacon de fond rond de 250 millilitres contenant une barre magnétique. Remuer la solution à température ambiante tout en ajoutant un équivalent chacun d’hydrazine et d’acétoacetate éthylique.
Ensuite, équipez le flacon d’un condenseur de reflux. Chauffer le flacon de réaction à 120 degrés Celsius dans un bain d’huile, tout en remuant, pendant trois heures. Après avoir refroidi le flacon à température ambiante, retirez la barre magnétique, à l’aide d’un retriever de barre de remue-remuer.
Concentrez le mélange de réaction à l’aide d’un évaporateur rotatif à 60 degrés Celsius. Ensuite, ajoutez 20 millilitres d’eau déionisée à la fiole de réaction et transférez la solution dans un entonnoir séparateur. Extraire la couche aqueuse trois fois avec 30 millilitres d’acétate d’éthyle.
Mélanger les couches organiques dans l’entonnoir séparateur et les laver deux fois avec 50 millilitres de saumure. Séchez les couches organiques combinées sur du sulfate de sodium anhydre pendant une heure. Ensuite, retirez le sulfate de sodium par filtration par gravité.
Retirer le solvant sur un évaporateur rotatif, sous pression réduite à 35 degrés Celsius pour isoler la pyrazolone. Pour préparer l’alpha-arylidiene pyrazolinone, ajouter un équivalent de pyrazolone, un équivalent de benzaldéhyde, 0,6 équivalent d’oxyde de magnésium et une barre magnétique à remuer à un flacon rond de 100 millilitres séché au four sous atmosphère d’azote. À l’aide d’une seringue hermétique, ajouter 40 millilitres d’acétyonitrile anhydre et équiper le flacon de réaction d’un condenseur de reflux.
Chauffer le flacon de réaction à 120 degrés Celsius dans un bain d’huile tout en remuant pendant 12 heures. Surveillez l’évolution de la réaction par chromatographie à couches minces, ou TLC, à l’aide d’un mélange de deux contre un d’éther de pétrole et d’acétate d’éthyle comme l’élitente. Après la consommation complète de pyrazolone, refroidir le flacon de réaction à la température ambiante.
Puis, filtrer l’oxyde de magnésium à l’aide d’un bouchon de celite. Retirer l’excès d’acétyltrile à l’aide d’un évaporateur rotatif sous pression réduite à 35 degrés Celsius. Purifier les résidus par chromatographie de la colonne de gel de silice.
l’éther de pétrole et l’acétate d’éthylique pour se permettre le produit brut. Ajouter le produit brut à un flacon Erlenmeyer de 100 millilitres, équipé d’une barre magnétique et ajouter un volume minimum de 95 pour cent d’éthanol. Déposer le flacon sur une plaque chaude et porter à ébullition douce en remuant jusqu’à ce que tout le solide soit simplement dissous.
Ensuite, retirez le flacon de la plaque chaude et refroidissez-le lentement sans aucune agitation pour former le produit alpha-arylidiene sous forme de cristaux purs. Pour préparer l’alpha-imino gamma-lactone, ajouter un équivalent chacun de l’hydrobromide alpha-imino-gamma-butyrolactone, du sulfate de magnésium, de la triethylamine et d’une barre magnétique à remuer dans un flacon rond de fond de 100 millilitres séché au four sous atmosphère d’azote. À l’aide d’une seringue hermétique, ajouter 36 millilitres de dichloromethane anhydre au flacon de réaction et remuer le mélange de réaction à température ambiante pendant une heure.
Ensuite, ajouter 1,1 équivalent du thiophène désiré-deux-formaldéhyde à la solution et remuer pendant encore 12 heures. Surveiller l’évolution de la réaction de TLC à l’aide d’un mélange de quatre contre un d’éther de pétrole et d’acétate d’éthyle comme l’élixent jusqu’à ce que la consommation complète de l’espèce lactone ait eu lieu. Filtrez ensuite la réaction à l’aide de papier filtre d’une taille de coulée de 30 à 50 microns.
Ensuite, ajoutez cinq millilitres d’eau déionisée au mélange résultant et séparez la couche organique de la phase aqueuse. Extraire la phase aqueuse deux fois avec 30 millilitres de dichloromethane. Mélanger les couches organiques dans l’entonnoir séparateur et les laver deux fois avec 50 millilitres de saumure.
Séchez les couches organiques combinées sur du sulfate de sodium anhydre pendant une heure. Retirer le sulfate de sodium par filtration par gravité. Ensuite, retirez le solvant sur l’évaporateur rotatif sous pression réduite à 35 degrés Celsius.
Ajouter un équivalent d’alpha-arylidiene pyrazolinone 1,2 équivalents alpha-imino-gamma-lactone et une barre magnétique à remuer à un flacon rond à fond rond de 15 millilitres séché au four sous une atmosphère azotée. À l’aide d’une seringue hermétique, ajouter 10 millilitres d’éther éthylique anhydre à la fiole de réaction. Ajoutez ensuite 0,1 équivalent du catalyseur bifonctionnel de squaramide à la solution et remuez le mélange de réaction à 40 degrés Celsius.
Surveillez l’évolution de la réaction de TLC. Utilisation d’un mélange de quatre contre un d’éther de pétrole et d’acétate d’éthyle comme élitente. Une fois la réaction terminée, concentrer le mélange à l’aide d’un évaporateur rotatif à 40 degrés Celsius.
Purifier les résidus par une chromatographie de colonne de gel de silice s’évadant avec un mélange de quatre contre un d’éther de pétrole et d’acétate d’éthyle pour se permettre le produit final. Caractérisez le produit final par des spectres NMR à protons et en carbone à l’aide d’un spectromètre NMR de 400 mégahertz. Déterminez l’excès enantiomerique du produit à l’aide d’une colonne HPLC chiral.
Le processus synthétique représentatif du catalyseur bifonctionnel de squaramide est montré ici. Le criblage de différents organo-catalyseurs a eu comme conséquence C5 avec l’excellente stéréoselectivité, et le rendement le plus élevé. D’autres optimisations du solvant laissaient entendre que l’éther éthylique était préférable dans ce processus synthétique.
Une variété de substituants de deux synthons de spirocyclisation avec différents groupes fonctionnels ont été testés avec succès en utilisant les conditions optimisées de réaction du modèle, offrant les bispirocycles désirés en bons à excellents rendements et stéréosélectivité. La structure des produits bispirocycliques a été confirmée par spectroscopie NMR proton et carbone. Les chromatogrammes HPLC représentatifs ont le composé 3E racemic et chirral sont montrés ici.
La cristallographie aux rayons X du composé 3E a révélé la configuration absolue sous le nom de 5S, 6R, 7R, 13R. La structure cristalline unique de 3E est montrée ici. Assurez-vous que tous les reagents et solvants sont secs avant de commencer la réaction.
En outre, la réaction doit être effectuée dans une atmosphère argon ou azote. Avec cette production bispirocyclique de type médicament ici, nous pouvons étudier leurs activités biologiques afin d’explorer leur impact potentiel sur les niveaux de protéines et cellulaires et leurs applications dans la découverte de médicaments. Grâce à de nouvelles tactiques, les chercheurs sont en mesure d’explorer les fonctions biologiques possibles de ces composés bispirocycliques, leurs influences sur les activités protéomiques et cellulaires et les mécanismes de liaison croisée.
