Name: solid-phase synthesis of [4.4] spirocyclic oximes
Uploaded: 2019-02-06T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Solid-phase Synthesis of [4.4] Spirocyclic Oximes at JoVE.com

تم تمويل هذا العمل بمنحه من "مجلس بحوث كلية" إلى كانساس هوانغ (جامعة أزوسا باسيفيك-الولايات المتحدة). س. ر. دريسكو هو أحد المستلمين من جون ستوفر المنح الدراسية والمنح البحثية الجامعية جينكاريلا. تلقي غريفين S.A. زمالات البحوث الجامعية S2S من قسم علم الأحياء والكيمياء.
<img alt="Image 1" src="/files/ftp_upload/58508/58508img1.jpg">
دريسكو كودي المؤلف (من اليسار إلى اليمين) والدكتور كيفين هوانغ غريفين سيلاس أجريت التجارب وإعداد المخطوطة. دريسكو كودي هو زميل ستوفر جون ومتلقية "المنح البحثية جينكاريلا". سيلاس هو زميل أبحاث جامعة المحيط الهادئ أزوسا S2S. توفير التوجيه للبحث الدكتور كيفين هوانغ وهو مستلم المنحة مجلس بحوث كلية جامعة أزوسا المحيط الهادئ.

تحذير: الرجاء مراجعة صحائف بيانات السلامة المادية ذات الصلة (MSDS) قبل الاستخدام. العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في هذه التوليفات شديدة السمية والمسببة للسرطان. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند القيام بردود الفعل التالية، بما في ذلك استخدام الضوابط الهندسية (غطاء ال...

في نموذجي REM رابط/صلبة-مرحلة تركيبية استراتيجية، قبل إطلاق سراح أمين من دعم قوي، من المهم بشكل ملح أمونيوم رباعي، كما هو موضح في القسم 4 من البروتوكول39. بسبب عائق الفراغية منظومة ثلاثية الحلقات والمجموعات2 R الضخمة (هاليدات البنزيل وأوكتيل)، يمكن استخدام الكواشف alkylating ال?...

رغم الاكتشافات الحديثة باستخدام هيتيروسيكليس سبيروسيكليك فونكتيوناليزيد عالية في عدد من النظم البيولوجية1، طريقا مريحة لا يزال ضروريا لصناعتها سهلة. وتشمل هذه النظم والاستخدامات لهذه هيتيروسيكليس: MDM2 تثبيط وأخرى أنشطة السرطان2،3،،من45، إنزيم تثبيط6،7،8 ، نشاط المضادات الحيوية9،10، فلوري علامات10،،من1112، ملزمة للحمض النووي وأما يسبر،،من1314 15 والجيش الملكي النيبالي استهداف16، جنبا إلى جنب مع العديد من التطبيقات المحتملة للمداواة17،،من1819. مع تزايد طلب على هذه هيتيروسيكليس، الأدب الحالية ما زالت منقسمة حول مسار الاصطناعية التي هي أفضل. استخدام النهج الاصطناعية الحديثة لهذه المشكلة إيساتين ومشتقات إيساتين كبداية المواد لمجموعة متنوعة من هيتيروسيكليس،من2021، معقدة من ترتيبات جديدة إينتراموليكولار22،23 ،،من2425، لويس حمض1،،من2627 أو المعادن الانتقالية الحفز17،،من2829، 30أو31من العمليات غير متماثل. بينما هذه الإجراءات قد حققت نجاحا في إنتاج أوكسيميس سبيروسيكليك محددة مع وظائف محدودة، استراتيجية اصطناعية لإنتاج مكتبة جزيئات ذات دياستيريوسيليكتيفيتي عالية قد استكشفت نسبيا أقل32.
هذه التقنية المقدمة هنا يبين أن هذه الجزيئات من الفائدة يمكن أن تتولد باستخدام عدد من التقنيات الاصطناعية مفهومة جيدا بالترادف. البدء بتركيب جزيء على دعامة متينة باستخدام رابط REM وسليل إينتراموليكولار نيتروناتي-اوليفينيه سيكلواديشن (ISOC)، تنشر المسار المقترح طريقا غير خطية، تتميز بالسندات قطع في نظام الحلقات، وترك الحلقية فونكتيوناليزيد عالية. REM linkers، المعروف للراحة وإمكانية إعادة التدوير، الاستفادة من دعم متين لتوليف الأمينات الثالثية33. نظراً لسهولة تنقية المعتمدين لدى رابط REM عن طريق الترشيح بسيطة، يوفر هذا الأسلوب توليف المرحلة الصلبة العلماء مع رابط القابلة لإعادة التدوير وتراسيليس، التي استخدمت هنا. بمجرد اكتمال رد فعل، يتم إعادة إنشاء رابط REM ويمكن إعادة استخدامه عدة مرات. رابط REM أيضا تراسلس لأنه، خلافا للعديد من المرحلة الصلبة linkers، هو نقطة المرفق بين المنتج والبوليمر تمييزه34،35. أيضا مدروسة ومفهومة رد فعل ISOC، مفيدة في تركيب بيروليدين أوكسيميس36،37. ربما المعروف سيكلواديشن 1، 3-حلقية، وردود الفعل هذه تشكل عدد من هيتيروسيكليس مع دياستيريوسيليكتيفيتي عالية38،39،40،،من4142 , 43 , 44 , 45-استخدام تقنية ISOC REM إلى جانب تعديل تخليق جزيئات سبيروسيكليك غلة منتج دياستيريوسيليكتيفي عالية. هنا، نحن تقرير عن كفاءة إنتاج أوكسيميس سبيروسيكليك باستخدام نهج جديد اصطناعية، الجمع بين اثنين من مسارات مفهومة جيدا ومواد انطلاق متاحة بسهولة.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>REM Resin</td>
			<td>Nova Biochem</td>
			<td>8551010005</td>
			<td>Solid Polymer Support; 1.1 mmol/g loading</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Furfurylamine</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>119800050</td>
			<td>Reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylformamide (DMF)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>227056</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane (DCM)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>270997</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34860</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>trans-4-bromo-&#946;-nitrostyrene</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>400017</td>
			<td>Nitro-olefin solid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>trans-3,4-dimethoxy-&#946;-nitrostyrene</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S752215</td>
			<td>Nitro-olefin solid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>trans-2,4-dichloro-&#946;-nitrostyrene</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>642169</td>
			<td>Nitro-olefin solid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>trans-&#946;-nitrostyrene</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>N26806</td>
			<td>Nitro-olefin solid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine (TEA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T0886</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trimethylsilyl chloride (TMSCl)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>386529</td>
			<td>Reagent; CAUTION - highly volatile; creates HCl gas</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetra-n-butylammonium fluoride (TBAF) in Tetrahydrofuran (THF)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>216143</td>
			<td>Reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran (THF)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>401757</td>
			<td>Reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-Bromooctane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>152951</td>
			<td>Alkyl-halide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodomethane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>289566</td>
			<td>Alkyl-halide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Allylbromide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>337528</td>
			<td>Alkyl-halide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benzylbromide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B17905</td>
			<td>Alkyl-halide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glassware/Instrumentation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 mL solid-phase reaction vessel</td>
			<td>Chemglass</td>
			<td>CG-1861-02</td>
			<td>Glassware with filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermo Scientific Nicole iS5</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>IQLAADGAAGFAHDMAZA</td>
			<td>Instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AVANCE III NMR Spectrometer</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Instrument; 300 MHz; Solvents: CDCl3 and CD3OH</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wrist-Action Shaker Model 75</td>
			<td>Burrell Scientific</td>
			<td>757950819</td>
			<td>Instrument</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

solid-phase synthesis of [4.4] spirocyclic oximes

كذلك يلتمس طريقا اصطناعية مريحة هيتيروسيكليس سبيروسيكليك بعد بسبب الاستخدام المحتمل للجزيء في النظم البيولوجية. عن طريق توليف المرحلة الصلبة، يمكن بناؤها تجديد استراتيجيات رابط مايكل (REM)، وسيكلواديشن 1، 3-حلقية، مكتبة هيتيروسيكليس هيكلياً مشابهة، على حد سواء مع ودون مركز سبيروسيكليك،. المزايا الرئيسية لتوليف الصلبة-الدعم كما يلي: أولاً، كل خطوة رد فعل يمكن أن يكون الدافع للإنجاز باستخدام فائض كبير من الكواشف أسفر عن الغلات العالية؛ المقبل، واستخدام المواد المتاحة تجارياً انطلاق والكواشف إبقاء التكاليف منخفضة؛ وأخيراً، خطوات رد الفعل سهلة لتنقية عن طريق الترشيح بسيطة. وتتمثل الاستراتيجية رابط REM جذابة بسبب إمكانية إعادة التدوير وطبيعة تراسيليس. وبمجرد الانتهاء من نظام رد فعل، الرابط يمكن إعادة استخدامها عدة مرات. في توليفة الصلبة-المرحلة نموذجية، يحتوي المنتج على جزء من أو رابط كلها، التي يمكن أن تكون غير مرغوب فيها. رابط REM "تراسلس" ونقطة المرفق بين المنتج والبوليمر يتم تمييزه. دياستيريوسيليكتيفيتي عالية من سيكلواديشن 1، 3-حلقية إينتراموليكولار توثيقاً جيدا. المحدودة التي إينسولوبيليتي دعم قوي، تطور رد فعل يمكن فقط رصد بإجراء تغيير في المجموعات الوظيفية (أن وجدت) عن طريق مطيافية الأشعة تحت الحمراء (IR). وهكذا، لا يمكن تميزت الهيكلية تحديد وسيطة مطيافية الرنين المغناطيسي النووي التقليدية (الرنين المغناطيسي النووي). قيود أخرى مفروضة على هذا الأسلوب تنبع من التوافق من البوليمر/الرابط لمخطط التفاعل الكيميائي المطلوب. هنا نحن تقرير بروتوكول يسمح لإنتاج هيتيروسيكليس سبيروسيكليك أنه، مع تعديلات بسيطة، يمكن أن يكون آليا مع تقنيات الفائق مريحة.

كما ورد في الإجراء أعلاه، يبدأ الطريق الاصطناعية إلى أوكسيميس سبيروسيكليك (انظر الشكل 1) مع إضافة مايكل فورفوريلاميني مركب 1، رابط REM، تحمل 2. اللاحقة بالإضافة مايكل وسيكلواديشن 1، 3-حلقية الدعم 2 استخدام العائد مشتقات β-نيتروستي?...

Watch this Scientific Journal Video about Solid-phase Synthesis of [4.4] Spirocyclic Oximes at JoVE.com

Solid-phase Synthesis of [4.4] Spirocyclic Oximes

نقدم هنا بروتوكولا لإثبات طريقة فعالة لتجميع هيتيروسيكليس سبيروسيكليك. وتستخدم خمس خطوات عملية توليف المرحلة الصلبة وتجديد استراتيجيات رابط مايكل. عموما من الصعب تجميع، نقدم وسيلة قابلة لتخصيص لتركيب الجزيئات سبيروسيكليك غير قابلة للوصول إلى النهج الحديثة الأخرى.

خلاصة المرحلة الصلبة [4.4] سبيروسيكليك أوكسيميس

A convenient synthetic route for spirocyclic heterocycles is well sought after due to the molecule&#39;s potential use in biological systems. By means of ...

قد تجد هذه التقنية الاصطناعية العضوية الصلبة المرحلة تطبيقات في بناء مكتبة الجمع بيناتورية، في حين أن تخليق الكبد اللايروسيكيلي الهئيك، الذي يمكن اختباره للأنشطة المضادة للسرطان باستخدام bioassays. على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن استخدامها لتركيب المركبات spirocyclic، فإنه يمكن أيضا أن تطبق على جزيئات صغيرة أخرى، مثل الايزوكازولين و isoxazoles. لبدء التوليف، إضافة إلى 25 ملليلتر وعاء تفاعل المرحلة الصلبة غرام واحد من راتنج REM، 20 ملليلترات من ثنائي الفينيل، و 2.4 ملليلتر من فورفوريلامين.كاب السفينة وتهيج لمدة 24 ساعة على شاكر في درجة حرارة الغرفة لتحميل الراتنج مع furfurylamine. ثم استنزاف الراتنج تحمل furfurylamine وتهيج لمدة ثلاث دقائق في خمسة ملليلتر من DMF لغسله. بعد ذلك ، يغسل الراتنج أربع مرات ، بالتناوب بين خمسة ملليلترات من ثنائي كلور الميثان لتضخم الراتنج ، وخمسة ملليلتر من الميثانول للتعاقد مع الراتنج.ثم يجف جيدا الراتنج مع الهواء المضغوط، الذي عادة ما يستغرق حوالي 30 دقيقة. بعد ذلك ، في غطاء الدخان جيد التهوية ، أضف 1.48 ملليلتر من ثلاثيثيلامين ، و 10 ملليلتر من التولوين اللامائية ، و 637 جرامًا من بيتا نيتروسايرين إلى راتنج تحمل الفروجوريلامين الجاف. إضافة ملليلتر واحد من كلوريد ثلاثيthethylsilyl إلى خليط التفاعل.وترك السفينة مفتوحة حتى الخليط قد انتهى من الإفراج عن غاز الهيدروكلوريد. ثم اِكِلَ الوعاء و يهيج الخليط لمدة 48 ساعة في درجة حرارة الغرفة ليشكل الـ isoxazole الوسيط. بعد ذلك ، أضف خمسة ملليلترات من الميثانول لإخماد رد الفعل.يهز الخليط لمدة ثلاث دقائق، ثم ندعه نقع لمدة دقيقتين. ثم استنزاف الراتنج وغسله أربع مرات، بالتناوب بين خمسة ملليلتر من DCM، وخمسة ملليلتر من الميثانول. تجفيف جيدا الراتنج غسلها مع الهواء المضغوط.بعد ذلك، أضف ملليلتر واحد من رباعي هيدروفوران اللامائية إلى الراتنج الجاف. ثم إضافة 1.24 ملليلتر من محلول ضرس واحد من دقيقيض رباعي-n-butylammonium في THF وتهيج الخليط في درجة حرارة الغرفة لمدة 12 ساعة لفتح حلقة إيزوكسيزول. بعد ذلك ، قم بسد الراتنج وغسله بخمس ملليلترات من THF ، تليها أربعة غسولات بالتناوب بين خمسة ملليلتر من DCM وخمس ملليلترات من الميثانول.تجفيف الراتنج جيدا مع الهواء المضغوط. بعد ذلك، إضافة خمسة ملليلتر من DMF إلى الراتنج، تليها ملليلتر واحد من بروموكتين واحد. تهيج الخليط لمدة 24 ساعة في درجة حرارة الغرفة لتشكيل أمين رباعي.ثم استنزاف الراتنج وغسلها مع خمسة ملليلتر من DMF. غسل الراتنج أربع مرات أخرى، بالتناوب بين DCM والميثانول، وجافة مع الهواء المضغوط. بعد ذلك، إضافة ثلاثة ملليلتر من DCM إلى الراتنج الجاف، تليها 1.5 ملليلتر من TEA.تهيج الخليط لمدة 24 ساعة لشق التأكسج spirocyclic من دعم البوليمر. ثم، وجمع المنتج الخام في قارورة أو قارورة. غسل الراتنج أربع مرات، بالتناوب بين DCM والميثانول، وجمع يغسل في قارورة المنتج.إزالة المتطايرات من خليط المنتج على المبخر الدوارة. ثم، triturate المنتج الخام مع 5 ملليلتر من الميثانول المغلي، وإزالة السائل بعناية. اغسل الراتنج مرتين بخمسة أجزاء ملليلتر من DCM وجففه بالهواء المضغوط لإعادة استخدامه في التجارب اللاحقة.تم تصنيع التأكسجات Spirocyclic مع مختلف substituents مع ممتازة stereoselectivity. العائد الإجمالي يشير إلى متوسط من 80 إلى 88٪ من العائد لكل خطوة اصطناعية. يمكن رصد تقدم التفاعل من خلال فتحة حلقة ايزوكسيزول بواسطة التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء.عموما ، والأفراد الجدد لهذه الطريقة النضال مع اختيار رابط دعم البوليمر المناسبة. من الضروري أن يكون الرابط قويًا لجميع حالات التفاعل أثناء التوليف. أثناء محاولة هذا الإجراء، تذكر أن تغسل وتجف الراتنج قبل الخطوة التالية رد الفعل.سوف بقايا الكواشف من الخطوة السابقة تعقيد التوليف الشامل وسوف تؤثر على العائد والنقاء من المنتج spirocyclic.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Synthesis of Immunotargeted Magneto-plasmonic Nanoclusters

تركيب Immunotargeted مغناطيسي plasmonic Nanoclusters

Magnetic and plasmonic properties combined in a single nanoparticle provide a synergy that is advantageous in a number of biomedical applications ...

Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology

منهجية الاصطناعية لغير المتماثلة الفيروسين المستمدة الأنظمة الحيوية المزدوجة عبر الصلبة منهجية تستند الراتنج المرحلة

Early detection is a key to successful treatment of most diseases, and is particularly imperative for the diagnosis and treatment of many types of cancer. ...

Synthesis of Indoxyl-glycosides for Detection of Glycosidase Activities

Indoxyl glycosides proved to be valuable and versatile tools for monitoring glycosidase activities. Indoxyls are released by enzymatic hydrolysis and are ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

توليف وتوصيف المواد الغروية Supramolecular

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

الهيدروكينون القائم على توليف نانواعواد الذهب

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Synthesis of Hierarchical ZnO/CdSSe Heterostructure Nanotrees

توليف الهرمي أكسيد الزنك / CdSSe Heterostructure Nanotrees

A two-step chemical vapor deposition procedure is here employed to prepare tree-like hierarchical ZnO/CdSSe hetero-nanostructures. The structures are ...

Integration of Miniaturized Solid Phase Extraction and LC-MS/MS Detection of 3-Nitrotyrosine in Human Urine for Clinical Applications

دمج استخراج الصلبة المرحلة المصغرة و لك-مس / مس الكشف عن 3-نيتروتيروسين في البول البشري للتطبيقات السريرية

Free 3-nitrotyrosine (3-NT) has been extensively used as a possible biomarker for oxidative stress. Increased levels of 3-NT have been reported in a wide ...

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

بروتوكول لتجميع المرحلة الصلبة من أوليغوميرس من الحمض النووي الريبي تحتوي على 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -thiofenylmethyl تعديل وتوصيف عن طريق التعميم ديكرويسم

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular ...

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

توليف وتحليل الطيف الكتلي اليغو-بيبتويدس

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...