Name: one-pot microwave-assisted conversion of anomeric nitrate-esters to trichloroacetimidates
Uploaded: 2018-01-15T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about One-pot Microwave-assisted Conversion of Anomeric Nitrate-esters to Trichloroacetimidates at JoVE.com

De auteurs wil erkennen Vanderbilt University en het Instituut voor chemische biologie voor financiële steun. Mr. Berkley Ellis en Prof. John McLean zijn erkend voor met hoge massa spectrale analyse.

1. vertegenwoordiger magnetron-bijgestaan Denitration
<ol><li>Plaats van de azido nitraat ester (1.0 equiv., 0,2 mmol) in een 8 mL flacon voor de reactie van de magnetron. De omvang van de reactie kan worden verhoogd tot verschillende mmol zonder nadelige effecten op de vooruitgang van de reactie.</li>
	<li>Los de ester azido-nitraat in 20% aq. aceton (0,1 M, 2,0 mL). Pyridine (5.0 equiv., 0,08 mL, 1,0 mmol) aan het reactievat toevoegen. De magnetron bestraling flacon van het GLB en het reactievat plaats in een magnetr...

<ol>
	<li>Nicolaou, K. C., Mitchell, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adventures+in+Carbohydrate+Chemistry:+New+Synthetic+Technologies,+Chemical+Synthesis,+Molecular+Design,+and+Chemical+Biology+A+list+of+abbreviations+can+be+found+at+the+end+of+this+article.+Telemachos+Charalambous+was+an+inspiring+teacher+at+the+Pancyprian+Gymnasium,+Nicosia,+Cyprus.">Adventures in Carbohydrate Chemistry: New Synthetic Technologies, Chemical Synthesis, Molecular Design, and Chemical Biology A list of abbreviations can be found at the end of this article. Telemachos Charalambous was an inspiring teacher at the Pancyprian Gymnasium, Nicosia, Cyprus.</a> Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 40 (9), 1576-1624 (2001).</li><li>Danishefsky, S. J., Allen, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+the+laboratory+to+the+clinic:+A+retrospective+on+fully+synthetic+carbohydrate-based+anticancer+vaccines.">From the laboratory to the clinic: A retrospective on fully synthetic carbohydrate-based anticancer vaccines.</a> Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 39 (5), 836-863 (2000).</li><li>Nicolaou, K. C., Hale, C. R. H., Nilewski, C., Ioannidou, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constructing+molecular+complexity+and+diversity:+total+synthesis+of+natural+products+of+biological+and+medicinal+importance.">Constructing molecular complexity and diversity: total synthesis of natural products of biological and medicinal importance.</a> Chemical Society Reviews. 41 (15), 5185-5238 (2012).</li><li>Zhu, X., Schmidt, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+principles+for+glycoside-bond+formation.">New principles for glycoside-bond formation.</a> Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 48 (11), 1900-1934 (2009).</li><li>Danishefsky, S. J., Bilodeau, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycals+in+organic+synthesis:+The+evolution+of+comprehensive+strategies+for+the+assembly+of+oligosaccharides+and+glycoconjugates+of+biological+consequence.">Glycals in organic synthesis: The evolution of comprehensive strategies for the assembly of oligosaccharides and glycoconjugates of biological consequence.</a> Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 35 (13-14), 1380-1419 (1996).</li><li>Bongat, A. F., Demchenko, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+trends+in+the+synthesis+of+O-glycosides+of+2-amino-2-deoxysugars.">Recent trends in the synthesis of O-glycosides of 2-amino-2-deoxysugars.</a> Carbohydr. Res. 342 (3-4), 374-406 (2007).</li><li>Feizi, T., Fazio, F., Chai, W. C., Wong, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbohydrate+microarrays+-+a+new+set+of+technologies+at+the+frontiers+of+glycomics.">Carbohydrate microarrays - a new set of technologies at the frontiers of glycomics.</a> Curr. Opin. Struct. Biol. 13 (5), 637-645 (2003).</li><li>Palmacci, E. R., Plante, O. J., Seeberger, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oligosaccharide+synthesis+in+solution+and+on+solid+support+with+glycosyl+phosphates.">Oligosaccharide synthesis in solution and on solid support with glycosyl phosphates.</a> Eur. J. Org. Chem. (4), 595-606 (2002).</li><li>Stallforth, P., Lepenies, B., Adibekian, A., Seeberger, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2009+Claude+S.+Hudson+Award+in+Carbohydrate+Chemistry.+Carbohydrates:+a+frontier+in+medicinal+chemistry.">2009 Claude S. Hudson Award in Carbohydrate Chemistry. Carbohydrates: a frontier in medicinal chemistry.</a> J. Med. Chem. 52 (18), 5561-5577 (2009).</li><li>Danishefsky, S. J., Mcclure, K. F., Randolph, J. T., Ruggeri, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Strategy+for+the+Solid-Phase+Synthesis+of+Oligosaccharides.">A Strategy for the Solid-Phase Synthesis of Oligosaccharides.</a> Science. 260 (5112), 1307-1309 (1993).</li><li>Demchenko, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereoselective+chemical+1,2-cis+O-glycosylation:+From+'sugar+ray'+to+modern+techniques+of+the+21st+century.">Stereoselective chemical 1,2-cis O-glycosylation: From 'sugar ray' to modern techniques of the 21st century.</a> Synlett. (9), 1225-1240 (2003).</li><li>Fraserreid, B., Wu, Z. F., Udodong, U. E., Ottosson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Armed-Disarmed+Effects+in+Glycosyl+Donors+-+Rationalization+and+Sidetracking.">Armed-Disarmed Effects in Glycosyl Donors - Rationalization and Sidetracking.</a> J. Org. Chem. 55 (25), 6068-6070 (1990).</li><li>Bohe, L., Crich, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+propos+of+glycosyl+cations+and+the+mechanism+of+chemical+glycosylation;+the+current+state+of+the+art.">A propos of glycosyl cations and the mechanism of chemical glycosylation; the current state of the art.</a> Carbohydr. Res. 403, 48-59 (2015).</li><li>Toshima, K., Tatsuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Progress+in+O-Glycosylation+Methods+and+Its+Application+to+Natural-Products+Synthesis.">Recent Progress in O-Glycosylation Methods and Its Application to Natural-Products Synthesis.</a> Chem. Rev. 93 (4), 1503-1531 (1993).</li><li>Koenigs, W., Knorr, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ueber+einige+Derivate+des+Traubenzuckers+und+der+Galactose.">Ueber einige Derivate des Traubenzuckers und der Galactose.</a> Chem. Ber. 34 (1), 957-981 (1901).</li><li>Mukaiyama, T., Murai, Y., Shoda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Efficient+Method+for+Glucosylation+of+Hydroxy+Compounds+Using+Glucopyranosyl+Fluoride.">An Efficient Method for Glucosylation of Hydroxy Compounds Using Glucopyranosyl Fluoride.</a> Chem. Lett. (3), 431-432 (1981).</li><li>Meloncelli, P. J., Martin, A. D., Lowary, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycosyl+iodides.+History+and+recent+advances.">Glycosyl iodides. History and recent advances.</a> Carbohydrate Research. 344 (9), 1110-1122 (2009).</li><li>Lian, G., Zhang, X., Yu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thioglycosides+in+carbohydrate+research.">Thioglycosides in carbohydrate research.</a> Carbohydr. Res. 403, 13-22 (2015).</li><li>Schmidt, R. R., Kinzy, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anomeric-Oxygen+Activation+for+Glycoside+Synthesis+-+the+Trichloroacetimidate+Method.">Anomeric-Oxygen Activation for Glycoside Synthesis - the Trichloroacetimidate Method.</a> Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry. 50, 21-123 (1994).</li><li>Schmidt, R. R., Toepfer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycosylation+with+highly+reactive+glycosyl+donors:+efficiency+of+the+inverse+procedure.">Glycosylation with highly reactive glycosyl donors: efficiency of the inverse procedure.</a> Tetrahedron Lett. 32 (28), 3353-3356 (1991).</li><li>Keith, D. J., Townsend, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct,+microwave-assisted+substitution+of+anomeric+nitrate-esters.">Direct, microwave-assisted substitution of anomeric nitrate-esters.</a> Carbohydr. Res. 442, 20-24 (2017).</li><li>Bukowski, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+Conformational+Analysis+of+the+T-Antigen+Disaccharide(B-D-Gal-(1->3)-a-D-GalNAc-OMe).">Synthesis and Conformational Analysis of the T-Antigen Disaccharide(B-D-Gal-(1->3)-a-D-GalNAc-OMe).</a> Eur. J. Org. Chem. 14, 2697-2705 (2001).</li></ol>

Het protocol beschreven in deze tutorial biedt een methode om esters van nitraat omzetten in nuttige, reactieve functionaliteit. In bredere zin heeft een reactor van de magnetron om uit te voeren specifieke manoeuvres in de loop van een koolhydraat-synthese in dienst het potentieel om moeilijke transformaties facile en routine. Ons doel in deze tutorial is om aan te tonen hoe te te behandelen van koolhydraten in de context van de magnetron bestraling.
In het geval van de reactie van de ouder, ...

Als gevolg van hun alomtegenwoordigheid in de moleculaire biologie zijn koolhydraten langdurige dedoelenvoorde chemische synthese. 1 , 2 , 3 de kern van elke succesvolle synthetische campagne is de juiste inzet van glycosylatie reacties op de oligosaccharide keten bouwen. 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 niet verrassend, er zijn een groot aantal methoden voor het installeren van glycosidebindingen. 13 , 14 the Koenigs-Knorr methode is een van de vroegst bekende procedures en omvat een glycosyl chloride of bromide (en) te koppelen met een alcoholische component, meestal onder zware metalen (kwik of zilver) activering. 15 verwante glycosyl fluoriden werden geïntroduceerd als donoren in 1981 door de groep Mukaiyama en wijdverbreide toepassing vanwege hun verhoogde thermische en chemische stabiliteit hebben gevonden. 16 aan de andere kant van het spectrum van reactiviteit zijn glycosyl jodiden, die veel meer reactief dan de andere halogenides. Verhoogde reactiviteit gaat gepaard met toegenomen stereocontrol, met name wanneer de vorming van α-linked oligosacchariden. 17 naast "haloglycosides", thioglycosides hebben gevonden brede utility, gedeeltelijk als gevolg van hun gemak van vorming, stabiliteit tot een veelheid aan omstandigheden en activering met elektrofiele reagentia. 18
De bovenstaande focus bij het omzetten van een anomere alcohol naar een "niet-zuurstof" bevattende, latente verlaten van de groep die wordt geactiveerd en uiteindelijk verdreven door een alcohol van een molecule acceptor manieren. Anomere zuurstof activering zoals beschreven door de school Schmidt, richt zich op de C1-zuurstof zelf, omzetten in een verlaten groep. 19 deze methode is de meest krachtige en meest gebruikte in de chemische glycosylatie reacties. Trichloroacetimidate donoren zijn gemakkelijk bereid uit een reducerende suiker en trichloroacetonitrile in aanwezigheid van een base zoals Kaliumcarbonaat (K2CO3) of 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-Ono (DBU). Deze soorten zijn dan geactiveerd met behulp van Lewis zuren. 20
Onlangs hebben we gemeld dat 2-azido-1-trichloroacetimidate donoren rechtstreeks kunnen worden bereid uit glycals. Het proces bestaat uit een twee reactie, één-pot procedure van 2-azido-1-nitraat esters. 21 dit gedetailleerde protocol is bedoeld om beoefenaars te helpen bij het succesvol voltooien van de transformatie in hoog rendement. Van bijzonder belang is de eerste stap van de reeks, dat zich richt op thermische denitration onder magnetron - bijgestaan Verwarming. Wij hopen ook te verstrekken een visuele tutorial over het tewerkstellen van magnetron reactoren in de organische synthese.

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

one-pot microwave-assisted conversion of anomeric nitrate-esters to trichloroacetimidates

Het doel van de volgende procedure is bedoeld als een demonstratie van de één-pot-omzetting van een 2-azido-1-nitraat-ester naar donateur glycosyl trichloroacetimidate. Na azido-nitratie van een glycal, de ester van de 2-azido-1-nitraat product kan worden gehydrolyseerd onder magnetron-bijgewoonde bestraling. Deze transformatie is meestal bereikt met sterk nucleofiele reagentia en uitgebreide reactietijden. Magnetron bestraling induceert hydrolyse, bij gebrek aan reagentia, met korte reactietijden. Na denitration, de intermediaire anomere alcohol wordt omgezet, in dezelfde pot, naar de overeenkomstige 2-azido-1-trichloroacetimidate.

De hierin beschreven technologie bleek op een pool van drie 2-azido-1-nitraat esters. In ieder geval was de eerste stap van de reactie compleet binnen 20 minuten.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56610/56610fig2v3.jpg"> Figuur 2. Representatief voorbeeld van hydrolyse (1 ->2), en één-pot omzetting van 2-azido-1-nitraat ester van 1 ...

Watch this Scientific Journal Video about One-pot Microwave-assisted Conversion of Anomeric Nitrate-esters to Trichloroacetimidates at JoVE.com

One-pot Microwave-assisted Conversion of Anomeric Nitrate-esters to Trichloroacetimidates

One-pot magnetron-bijgewoonde conversie van anomere nitraat-esters naar Trichloroacetimidates

Een 2-azido-1-nitraat-ester kan worden geconverteerd naar de corresponderende 2-azido-1-trichloroacetimidate in een één-pot-procedure. Het doel van het manuscript is om aan te tonen van de nut van de reactor van de magnetron in de synthese van de koolhydraten.

The goal of the following procedure is to provide a demonstration of the one-pot conversion of a 2-azido-1-nitrate-ester to a trichloroacetimidate ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microwave-assisted Intramolecular Dehydrogenative Diels-Alder Reactions for the Synthesis of Functionalized Naphthalenes/Solvatochromic Dyes

Microgolf-geassisteerde Intramoleculaire dehydrogenerende Diels-Alder reacties voor de synthese van gefunctionaliseerde naftalenen / Solvatochromic Kleurstoffen

Functionalized naphthalenes have applications in a variety of research fields ranging from the synthesis of natural or biologically active molecules to ...

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microgolven Functionalisering van poly (ethyleenglycol) en On-hars Peptiden voor gebruik in Chain Polymerisaties en Hydrogel Vorming

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

Reducing Willow Wood Fuel Emission by Low Temperature Microwave Assisted Hydrothermal Carbonization

Vermindering van wilg hout brandstof emissie door lage temperatuur magnetron bijgestaan hydrothermale carbonisatie

Biomass is a sustainable fuel, as its CO2 emissions are reintegrated in biomass growth. However, the inorganic precursors in the biomass cause a negative ...

Synthesis of In37P20(O2CR)51 Clusters and Their Conversion to InP Quantum Dots

Synthesis of In37P20O2CR51 Clusters and Their Conversion to InP Quantum Dots

Synthese van in37P20(O2CR)51 clusters en hun conversie naar InP Quantum dots

This text presents a method for the synthesis of In37P20(O2C14H27)51 clusters and their conversion to indium phosphide quantum dots. The In37P20(O2CR)51 ...

Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines

Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines

Magnetron-bijgestaan voorbereiding van 1-aryl-1H-Pyrazole-5-amines

A synthetic process for the preparation of a variety of 1-aryl-1H-pyrazole-5-amines was developed. The microwave-mediated nature of this method makes it ...

Hierarchical and Programmable One-Pot Oligosaccharide Synthesis

Hiërarchische en programmeerbare One-pot oligosaccharide synthese

This article presents a general experimental protocol for programmable one-pot oligosaccharide synthesis and demonstrates how to use Auto-CHO software for ...

Versatile CO2 Transformations into Complex Products: A One-pot Two-step Strategy

Versatile CO2 Transformations into Complex Products: A One-pot Two-step Strategy

Veelzijdige CO2 -transformaties in complexe producten: een Eenpottweestapsstrategie

CO2 transformations using a one-pot two-step method are presented herein. The purpose of the method is to give access to a variety of value-added products ...

A Microwave-Assisted Direct Heteroarylation of Ketones Using Transition Metal Catalysis

Een microgolf-ondersteunde directe heteroarylation van ketonen met behulp van Transition Metal Katalyse

Heteroarylation introduces heteroaryl fragments to organic molecules. Despite the numerous available reactions reported for arylation via transition metal ...

In situ Grazing Incidence Small Angle X-ray Scattering on Roll-To-Roll Coating of Organic Solar Cells with Laboratory X-ray Instrumentation

In situ Beweiding Incidentie Kleine Hoek Röntgenverstrooiing op Roll-To-Roll Coating van organische zonnecellen met laboratorium röntgeninstrumentatie

We present an in-house, in situ Grazing Incidence Small Angle X-ray Scattering (GISAXS) experiment, developed to probe the drying kinetics of roll-to-roll ...