במשך 30 השנים האחרונות, קבוצתו של פרופסור היון-ג'ון הא חקרה את הכימיה של אזירידין ופיתחה את הסינתזה של מולקולות יקרות ערך המכילות חנקן באופן אסימטרי. בניסוי חזותי זה, אנו מראים כאן את הסינתזה של אננטיופור אזירידין-2 קרבוקסילאט ויישומו לסינתזה של אלקלואידים ביאממיד B, D ואפיאלו-איזומוסקרין. שיטה זו מראה את ההכנה של אננטיופור L-מתנול אסטר של 2R ו 2S aziridine-2 קרבוקסילאט בקנה מידה גדול באמצעות תהליך התגבשות סלקטיבית.
בניסוי חזותי זה, הראינו את יצירתו של אננטיופור אזירידין-2 קרבוקסילאט ואת יישומו לסינתזה של אלקלואידים ביאממיד B, D ואפיאלו-איזומוסקרין. הפרוטוקול במאמר זה הוא שיטה קלה להכנת אזירידינים שאינם מופעלים בקנה מידה גדול, הכולל שלבים פשוטים כמו התגבשות, סינון ותהליך כרומטוגרפי של עמודים. התחילו בהוספת 2, 3-דיברומופרופאן L-מתנול אסטר 1A ופס ערבוב מגנטי לתוך בקבוקון מיובש בתנור, 250-מיליליטר, דו-צווארי, בעל תחתית עגולה מתחת לאטמוספרת חנקן.
השתמש במזרק אטום כדי להוסיף 60 מיליליטרים אצטוניטריל נטול מים לבקבוק התגובה. לאחר מכן, יש לקרר את תערובת התגובה באפס מעלות צלזיוס באמבטיית קרח ולערבב את תערובת התגובה במשך חמש דקות. מוסיפים אשלגן פחמתי לתערובת התגובה באותה טמפרטורה וממשיכים לערבב במשך 30 דקות.
לאחר מכן, הוסיפו 2R-פנילאתילאמין בצורה טיפתית בטמפרטורת החדר ואפשרו לתערובת התגובה לערבב במשך 12 שעות. לאחר מכן, עקוב אחר התקדמות התגובה באמצעות כרומטוגרפיה בשכבה דקה על ידי שימוש בנפח אחר נפח של הקסאן אתיל אצטט כ- eluent. לאחר השלמת התגובה, מסננים את התערובת מעל נייר סינון ומוסיפים מים לתוך התנין האורגני.
יש לחלץ את השכבה האורגנית עם אתר דיאתיל פעמיים באמצעות משפך מפריד. לאחר ייבוש התמציות האורגניות המשולבות מעל 7.5 גרם של נתרן גופרתי נטול מים, ריכזו את התמצית האורגנית בוואקואו באמצעות מאייד סיבובי כדי לקבל תערובת גולמית של אזירידין כיראלי דיאסטריאומרי המכיל את שני האיזומרים. לאחר מכן, הוסיפו 8.7 גרם של תערובת גולמית של כיראלי אזירידין L-מתנול אסטר 1 נגזרת ב-70 מיליליטרים של מתנול לבקבוקון מיובש בתנור, 250 מיליליטר, חד-צווארי, בעל תחתית עגולה.
לאחר מכן, מחממים את תערובת התגובה עד 70 מעלות צלזיוס באמצעות אמבט מים חמים ומקררים את תערובת התגובה במינוס 10 מעלות צלזיוס עד להיווצרות גבישים מוצקים. סנן את התרכובת המוצקה מעל נייר סינון כדי להשיג 2.2 גרם של R, 1R, 2S, 5R, 2-איזופרופיל 5-מתיל-ציקלוהקסיל, 1R1 פניל-אתיל אזירידין-2 אסטר קרבוקסילאט ולרכז את תמיסת התסיסה שוב בוואקואו באמצעות מאייד סיבובי. לאחר המסת תערובת התגובה הנותרת ב -50 מילימטרים של אתנול, להתגבש מחדש במינוס 10 מעלות צלזיוס כדי לקבל 1.2 גרם של R, 1R, 2S, 5R 2-איזופרופיל 5-מתיל-ציקלוהקסיל 1R1 פנילאתיל אזירידין-2 קרבוקסילאט ולהשתמש באלכוהול-אתנול האחר באותו אופן כמו מתנול בשלב זה.
לאחר מכן סנן את המוצר המגובש מחדש על נייר מסנן ותרכז את 5.3 גרם הנותרים של תמיסת תמיסת סחיטה לחלוטין בוואקואו באמצעות מאייד סיבובי. לאחר מכן, הוסיפו 50 מיליליטרים של ממס פחמימנים פנטן תוך שמירה על תמיסת התגובה הנותרת במינוס 15 מעלות צלזיוס ותרכובת מוצקה של כמעט 1.9 גרם של S, 1R, 2S, 5S, 5R, 2-איזופרופיל 5-מטוציקלוהקסיל 1-פנילאתיל אזירידין-2 אסטר קרבוקסילאט. לאחר שהגבישים מוכנים, רכזו את התמיסה שוב בוואקואו באמצעות מאייד סיבובי והמיסו אותה ב-30 מיליליטרים של ממס פחמימנים פנטאני.
להתגבש שוב במינוס 15 מעלות צלזיוס כדי לקבל 8 גרם של S, 1R, 2S, 5R 2-איזופרופיל, 5-methocyclohexyl 1R1 פנילאתיל אזירידין-2 קרבוקסילאט אסטר שני ראשוניים. הוסיפו R, 1R, 2S, 5R, 2-איזופרופיל 5-מתוציקלוהקסיל 1R1 פניל-אתיל אזירידין-2 קרבוקסילאט ופס ערבוב מגנטי לתוך בקבוקון תחתית עגולה מיובשת בתנור, 25 מיליליטר, דו-צווארית, בעלת שני צווארים, בעלת תחתית עגולה מתחת לאטמוספרת חנקן. הוסיפו 1.8 מיליליטרים של אתנול לבקבוקון התגובה באמצעות מזרק אטום ומערבבים בטמפרטורת החדר.
לאחר מכן, הוסיפו אשלגן פחמתי ואפשרו לו לערבב בטמפרטורת החדר במשך יומיים ועקבו אחר התקדמות התגובה באמצעות כרומטוגרפיה בשכבה דקה. לאחר השלמת התגובה, מסננים את התערובת מעל נייר הסינון ומוסיפים מים לתפיח האורגני. באמצעות משפך מפריד, יש לחלץ את השכבה האורגנית עם דיכלורומתאן פעמיים.
לאחר ייבוש התמציות האורגניות המשולבות על פני שלושה גרם של נתרן גופרתי נטול מים, השתמש מאייד סיבובי כדי להתרכז ב vacuo. לאחר מכן, לטהר את המוצר הגולמי על ידי כרומטוגרפיית עמודה בפאזה רגילה על ג'ל סיליקה כדי לאפשר תוצר טהור של R-אתיל-1 R1 פנילאתיל אזירידין-2 קרבוקסילאט. כדי לסנתז תרכובת שנפתחה על ידי אזיד, העבירו 500 מיליגרם של כיראלי S-אתיל 1R1 פניל-אתיל אזירידין-2 קרבוקסילאט ופס ערבוב מגנטי לתוך בקבוקון מיובש בתנור, 50 מיליליטר, דו-צווארי, בעל שני צווארים ותחתית עגולה תחת אטמוספירה פתוחה.
לאחר מכן, הוסיפו 50% אתנול מימי לתערובת התגובה. לאחר קירור תערובת התגובה באפס מעלות צלזיוס, מוסיפים חומצה גופרתית מרוכזת כדי לשמור על pH 4.0 ולערבב במשך חמש דקות. לאחר מכן, מוסיפים נתרן אזיד תוך ערבוב תערובת התגובה במשך 10 דקות באותה טמפרטורה, ולאחר מכן מחממים בטמפרטורת החדר.
לאחר מכן, מוסיפים אלומיניום כלוריד הקסהידרט כזרז בטמפרטורת החדר ומאפשרים לערבב במשך שלוש שעות נוספות. עקוב אחר התקדמות התגובה באמצעות כרומטוגרפיה בשכבה דקה והרווה את תערובת התגובה עם שני חלקים של 20 מיליליטר של נתרן ביקרבונט רווי. לאחר מכן, מסננים את התערובת הגולמית מעל כרית סליט עם אתנול ומרכזים את תערובת התגובה בוואקואו באמצעות מאייד סיבובי.
יש לחלץ את השכבה האורגנית דיכלורומתאן פעמיים באמצעות משפך מפריד. מייבשים את השכבה האורגנית המשולבת על פני חמישה גרם של נתרן גופרתי נטול מים למשך חמש דקות. ריכזו את השכבה האורגנית הגולמית בוואקואו באמצעות מאייד סיבובי כדי לאפשר מוצר אזיד גולמי.
טהרו את המוצר הגולמי עם כרומטוגרפיית עמודים בפאזה רגילה על ג'ל סיליקה על ידי הבלטה עם 40% אתיל אצטט או הקסאן כדי לאפשר 490 מיליגרם של תרכובת שנפתחה על ידי אזיד כנוזל צמיג. 2, 3-דיברומופרופאן L-מתיל אסטר ו-1R-פניל-אתיל-אמין מובילים להיווצרות תערובת דיאסטריאומרית של R, 1R, 2S, 5R, 2-איזופרופיל 5-מתוציקלוהקסיל 1R1 פנילאתיל אזירידין-2 קרבוילאט ו-S, 1R, 2S, 5R 2-איזופרופיל 5-מתוציקלוהקסיל 1R1 פנילאתיל אזירידין-2 קרבוקסילאט. מתנול מעורר צורות אננטיופור של R, 1R, 2S, 5R, 2-איזופרופיל מתוציקלוהקסיל 1R1 פנילאתיל אזירידין-2 קרבוקסילאט, ו-N-פנטאן מוליד S, 1R, 2S, 5R, 2-איזופרופיל 5-מתוציקלוהקסיל 1R1 פנילאתיל אזירידין-2 קרבוקסילאט.
טרנסאסטריפיקציה באמצעות מגנזיום או אשלגן קרבונט עם אלכוהולים כגון מתנול ואתנול הניבה אסטר אלקיל תואם של כיראלי אזירידין-2 קרבוקסילטים רג'יו-סלקטיבית טבעת פתיחה של אתיל 2S אזירידין-2 קרבוקסילאט באמצעות נוקליאופיל אזיד על ידי תגובות עוקבות מובילה לסינתזה כוללת של ביאמאמיד B וביאמאמיד D.תגובת מוקאיאמה אלדול סטריאו-סלקטיבית של כיראלי אזירידין-2 קרבוקסיל אלדהיד וסיליל אנול אתר מניבים תוסף והרג'יו-ו-ו-רג'יו-ו-ו-2 קרבוקסיל אלדהיד וסיל-נול אתר מניבים אדוט ואת הרג'יו-ו-ו-רג'יו-ו-2 טרנספורמציות סטריאו-סלקטיביות הניבו מינוס אפיאלו-איזומוסקרין. הצלחנו להכין גם מתיל אננטיופור וגם אסטר של 2R ו-2S aziridine-2 קרבוקסילאטים בקנה מידה גדול באמצעות תהליך התגבשות סלקטיבי. לאחר ייצור אננטיופור אזירידין-2 קרבוקסילטים, כאן הראינו את היישום שלו לסינתזה הכוללת של אלקלואידים ביאממיד B, D ואפיאלו-איזומוסקרין.
