Um pot-assistida por microondas conversão de nitrato anomérico-ésteres de Trichloroacetimidates

Resumo

2-azido-1-nitrato-éster pode ser convertido para o correspondente 2-azido-1-trichloroacetimidate em um procedimento de um pote. O objetivo do manuscrito é demonstrar a utilidade do reator do microondas na síntese de carboidratos.

Resumo

O objetivo do procedimento a seguir é fornecer uma demonstração da conversão um pote de um 2-azido-1-nitrato-éster de um doador de glycosyl trichloroacetimidate. Na sequência de azido-nitração de um glycal, o éster de 2-azido-1-nitrato de produto pode ser hidrolisado sob irradiação de microondas-assistida. Essa transformação é normalmente conseguida usando reagentes fortemente nucleofílicos e tempos de reação prolongados. Irradiação de microondas induz a hidrólise, na ausência de reagentes, com curtos tempos de reação. Após denitration, o álcool intermediário anomérico é convertido, na mesma panela, com o correspondente 2-azido-1-trichloroacetimidate.

Introdução

Devido sua onipresença em biologia molecular, hidratos de carbono têm sido alvos de longa data por síntese química. ^{1 , 2 , 3} no núcleo de qualquer campanha sintético bem sucedida é a implantação correta de reacções de glicosilação para construir a cadeia de oligossacarídeo. ^{4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12} não surpreendentemente, há um grande número de métodos para instalar glucosídicas. ^{13 , 14} Koenigs-Knorr o método é um dos procedimentos mais antigos conhecidos e envolve um glycosyl cloreto ou brometo de acoplamento com um componente alcoólica, geralmente sob ativação de metais pesados (mercúrio ou prata). ¹⁵ glycosyl relacionados fluoretos foram introduzidos como doadores em 1981 pelo grupo Mukaiyama e encontraram aplicação generalizada devido à sua maior estabilidade térmica e química. ¹⁶ na extremidade oposta do espectro de reatividade são glycosyl iodetos, que são muito mais reativos que os outros haletos. Aumento da reatividade é acompanhada de aumento stereocontrol, particularmente quando formando oligossacarídeos ligados α. ¹⁷ além de "haloglycosides", thioglycosides ter encontrado ampla utilidade, em parte, devido a sua facilidade de formação, estabilidade a uma multiplicidade de condições da reação e ativação com reagentes eletrofílicos. ¹⁸

Os métodos descritos acima o foco sobre a conversão de um álcool anomérico para um "não-oxigênio" que contém, latente, deixando o grupo que é ativado e, finalmente, deslocado por um álcool de uma molécula aceitadora. Ativação de oxigênio anomérico conforme descrito pela escola Schmidt, centra-se em converter o oxigênio de C1 em si, a um grupo lábil. ¹⁹ . este método é o mais poderoso e amplamente utilizado em reações químicas de glicosilação. Trichloroacetimidate doadores são prontamente preparados com um açúcar redutor e trichloroacetonitrile na presença de uma base tal como o carbonato de potássio (K2CO3) ou 1,8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU). Estas espécies são então ativadas usando ácidos de Lewis. ²⁰

Recentemente, informamos que os doadores azido-trichloroacetimidate-1-2 podem ser preparados diretamente do glycals. O processo envolve uma reação de dois, um pot-procedimento de ésteres 2-azido-1-nitrato. ²¹ este protocolo detalhado destina-se a ajudar os profissionais em concluir com sucesso a transformação em alto rendimento. De particular interesse é a primeira etapa da sequência, que se concentra na denitration térmica sob microondas - assistida aquecimento. Também esperamos proporcionar um tutorial visual na empregando reatores de microondas em síntese orgânica.

Protocolo

1. o representante microondas-assistida Denitration

1. Coloque o éster de nitrato azido (1.0 equiv., 0,2 mmol) em um frasco de reação de microondas de 8 mL. A escala da reação pode ser aumentada para várias mmol sem qualquer efeito adverso sobre o progresso da reação.
2. Dissolva o éster de azido-nitrato em 20% aquosa de acetona (0,1 M, 2,0 mL). Adicione piridina (5,0 equiv, 0,08 mL, 1,0 mmol) para o recipiente de reação. Tampa do frasco de irradiação de microondas e coloque o recipiente de reação em uma cavidade do reator de microondas.
3. Irradiar a solução a 120 ° C por 15 min com agitação e com um tempo de preensão fixo. O tempo de espera representa quanto tempo a irradiação ocorrerá no designado de temperatura e pressão resultante. Aqueça todas as reacções à temperatura relatada em um período de subida de 2 minutos. Monitore a temperatura por um sensor builtin IR.
4. Depois de 15 min, analise a mistura de reação usando cromatografia de camada fina (TLC) para confirmar o consumo das matérias-primas. Use 1:1 acetato de etila/hexanos como eluente.
   1. Visualize o prato de TLC com mancha de molybate de amônio cério. A R_f de reagente e do produto irá variar, mas o álcool redução é geralmente de 0,05 a 0,1 inferior R_f do que o reagente.

2. formação da trichloroacetimidate

1. Após completo consumo das matérias-primas, evapore o solvente para um volume reduzido usando uma companhia aérea. Em seguida, diluir com (diclorometano) CH₂Cl₂ (1,0 mL) e use uma seringa para remover a camada de água. Uma vez que a camada de água é removido, arrefecer a mistura de reação de 0 ° C, utilizando um banho de gelo.
2. Em seguida, adicione DBU (10 eq, 0,3 mL, 1,9 mmol) e 2, 2,2-trichloroacetonitrile (50 eq, 1,0 mL, 10 mmol) para o recipiente de reação. Ambos os reagentes são adicionados em excesso e um mínimo de 1 equivalente de base e 1 equivalente de 2, 2,2-trichloroacetonitrile são necessários.
3. Permita que a mistura de reação a se mexer enquanto o aquecimento até à temperatura ambiente. Monitore a reação do TLC para confirmar o consumo das matérias-primas.
   1. Use 1:1 acetato de etila/hexanos como eluente. Visualize o prato de TLC com mancha de molybate de amônio cério. A R_f de reagente e do produto irá variar.
4. Após o consumo total do material começar, transfira a mistura de reação para um frasco de recuperação e concentrar-se a mistura no vácuo a 30 ° C. Evaporação do solvente fornecerá um bruto amarelo pálido ao óleo marrom.
5. Purifica o produto bruto por cromatografia em coluna de sílica gel com uma coluna de cromatografia de 1,5 cm e 1:4. acetato de etila/hexanos como eluente. A forma física do imidate irá variar de molécula a molécula.

Figura 1. Exemplos representativos de um pot-conversão dos ésteres 2-azido-1-nitrato ao 2-azido-1-trichloroimidates. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Resultados

A tecnologia descrita neste documento foi demonstrada em um pool de três ésteres 2-azido-1-nitrato. Em cada caso, o primeiro passo da reação foi completo dentro de 20 minutos.

Figura 2. Um exemplo representativo de hidrólise (1 ->2) e um pot-conversão do éster 2-azido-1-nitrato de

Discussão

O protocolo descrito neste tutorial fornece um método para converter nitrato ésteres para funcionalidade útil, reativa. Em um sentido mais amplo, empregar um reator de microondas para completar manobras específicas ao longo de uma síntese do hidrato de carbono tem o potencial para fazer transformações difícil facile e rotina. Nosso objetivo neste tutorial é demonstrar como lidar com os hidratos de carbono no contexto da irradiação de microondas.

No caso da reação do pai, esforços...

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
230 400 mesh silica gel	SiliCycle Inc	R10030B
TLC plates	SiliCycle Inc	TLG-R10014B-527
Ceric ammonium molybdate	Sigma-Aldrich	A1343
Solvent Still	Mbraun	MB-SPS-800
Infared spectrometer	Thermo	Thermo Electron IR100
Nuclear Magnetic Resonance	Bruker		400, 600 MHz
LC/MS	Thermo/Dionex		Single quad, ESI
HRMS	Agilent	Synapt G2 S HDMS
Microwave reactor	Anton Parr	Anton Parr G10 Monowave 200
DBU	Sigma-Aldrich	139009
CCl3CN	Sigma-Aldrich	T53805
Pyridine	Sigma-Aldrich	270970
Acetone	Fisher Scientific	A18-20	Tech. grade
Phase separator	Biotage	120-1901-A
Rotary evaporator	Buchi	R-100