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

Gli autori si desidera ringraziare Vanderbilt University e l'Istituto di biologia chimica per il sostegno finanziario. Signor Berkley Ellis e Prof John McLean sono riconosciuti per l'analisi spettrale di massa ad alta risoluzione.

1. rappresentante microonde-assistita denitrazione
<ol><li>Posizionare l'estere di nitrato azido (1.0 equiv., 0,2 mmol) in un flaconcino di reazione di 8 mL forno a microonde. La scala della reazione può essere aumentata a parecchi mmol senza alcun effetto negativo sui progressi di reazione.</li>
	<li>Sciogliere l'estere azido-nitrato in 20% AQ. acetone (0,1 M, 2,0 mL). Aggiungere piridina (5,0 equiv., 0,08 mL, 1,0 mmol) il recipiente di reazione. Tappo del flaconcino di irradiazione a microonde e posizionare il recip...

<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>

Il protocollo descritto in questo tutorial fornisce un metodo per convertire nitrato esteri alla funzionalità utili, reattiva. In senso più ampio, impiegando un reattore a microonde per la realizzazione di manovre specifiche nel corso di una sintesi di carboidrati ha il potenziale per fare trasformazioni difficile facile e di routine. Il nostro obiettivo in questo tutorial è per illustrare come gestire i carboidrati nel contesto di irradiazione a microonde.
Nel caso la reazione del padre, i...

A causa della loro ubiquità nella biologia molecolare, carboidrati sono stati gli obiettivi di lunga data per sintesi chimica. 1 , 2 , 3 alla base di qualsiasi successo campagna sintetico è la corretta distribuzione delle reazioni di glicosilazione per costruire la catena oligosaccaride. 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 non sorprendentemente, ci sono un gran numero di metodi per installare legami glicosidici. 13 , 14 the Koenigs-Knorr metodo è una delle prime procedure note e coinvolge un glicosil cloruro o bromuro di accoppiamento con una componente alcolica, solitamente sotto l'attivazione di metalli pesanti (mercurio o argento). 15 correlate glicosil fluoruri sono stati introdotti come donatori nel 1981 dal gruppo Mukaiyama e hanno trovato applicazione diffusa a causa della loro maggiore stabilità termica e chimica. 16 all'estremità opposta dello spettro reattività sono glicosil ioduri, che sono molto più reattivi rispetto gli altri alogenuri. Maggiore reattività è accompagnata da aumento STEREOCONTROLLO, particolarmente quando formando oligosaccaridi α-collegati. 17 oltre a "haloglycosides", thioglycosides hanno trovato ampia utilità, in parte, grazie alla loro facilità di formazione, stabilità ad una moltitudine di condizioni di reazione e l'attivazione con reagenti elettrofili. 18
I metodi descritti sopra messa a fuoco sulla conversione di un alcool anomerica per un "non-ossigeno" contenente, lasciando il gruppo che è attivato e in definitiva spostata di un alcool da una molecola accettore latente. Attivazione dell'ossigeno anomerico come descritto dalla scuola Schmidt, si concentra sulla conversione dell'ossigeno di C1 stesso, in un gruppo uscente. 19 questo metodo è il più potente e ampiamente utilizzati nelle reazioni di glicosilazione chimica. Trichloroacetimidate donatori sono prontamente preparati da una riduzione di zucchero e trichloroacetonitrile in presenza di una base come carbonato di potassio (K2CO3) o 1,8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU). Queste specie sono quindi attivate usando acidi di Lewis. 20
Recentemente, abbiamo riferito che i donatori 2-azido-1-trichloroacetimidate possono essere preparati direttamente da glicali. Il processo comporta una reazione di due, uno-pentola procedura dagli esteri 2-azido-1-nitrato. 21 questo protocollo dettagliato è destinato per aiutare i praticanti a completare con successo la trasformazione nell'alto rendimento. Di particolare interesse è il primo passo della sequenza, che si concentra su denitrazione termica sotto forno a microonde - assistita riscaldamento. Speriamo anche di fornire un tutorial visual su impiegando reattori di microonde nella sintesi organica.

<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

L'obiettivo della seguente procedura è quello di fornire una dimostrazione della conversione di un donatore di glicosil trichloroacetimidate uno-pentola di un 2-azido-1-nitrato-estere. In seguito azido-nitrazione di un glycal, l'estere 2-azido-1-nitrato di prodotto può essere idrolizzato sotto irradiazione assistita da microonde. Questa trasformazione avviene solitamente utilizzando reagenti fortemente nucleofili e lunghi tempi di reazione. Irradiazione a microonde induce idrolisi, in assenza di reagenti, con brevi tempi di reazione. A seguito di denitrazione, l'alcool anomerica intermedio viene convertito, nella stessa pentola, per il corrispondente 2-azido-1-trichloroacetimidate.

La tecnologia descritta nel presente documento è stata dimostrata su un pool di tre 2-azido-1-nitrato esteri. In ogni caso il primo passo della reazione era completo entro 20 minuti.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56610/56610fig2v3.jpg"> Figura 2. Esempio rappresentativo di idrolisi (1 ->2) e la conversione di uno-pentola di estere 2-azido-1-nitra...

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

One-pot assistita da microonde conversione di anomerica nitrato-esteri Trichloroacetimidates

Un 2-azido-1-nitrato-estere può essere convertito per il corrispondente 2-azido-1-trichloroacetimidate in una routine di uno-pentola. L'obiettivo del manoscritto è di dimostrare l'utilità del reattore a microonde nella sintesi di carboidrati.

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 ...

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