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

Эта работа финансировалась грант от Совета научных исследований факультета на к.с. Хуан (Тихоокеанский университет Азуса - Соединенные Штаты Америки). C.R. Drisko является получателем Джон Стауффер стипендию и исследовательский грант Gencarella студентов. С.а. Гриффин получил S2S Бакалаврские программы стипендий от Департамента биологии и химии.
<img alt="Image 1" src="/files/ftp_upload/58508/58508img1.jpg">
Авторы (слева направо) Коди Drisko, д-р Кевин Хуан и Гриффин Silas проводил эксперименты и подготовил рукопись. Коди Drisko является членом Стауффер Джон и получателем Gencarela исследовательский грант. Сайлас является научным сотрудником университета Тихого океана Azusa S2S. Д-р Кевин Хуан представили исследования наставничества и является получателем Azusa Pacific университет факультет исследовательский грант Совета.

Предупреждение: Обратитесь все соответствующие листы данных безопасности материалов (MSDS) перед использованием. Некоторые из химических веществ, используемых в этих обобщений, остро токсичными и канцерогенными. Пожалуйста, используйте все практики безопасности при выполнении следующ...

В типичной компоновщика/твердофазный REM синтетических стратегии, до выпуска Амин от твердой поддержки важно сформировать четвертичной аммониевой соли, как описано в разделе 4 протокола39. Из-за их пространственной помех трициклические системы и громоздкие R2 групп (бе...

Несмотря на недавние открытия, используя высоко функционализированных spirocyclic гетероциклов ряда биологических систем1, удобный путь по-прежнему необходима для их легко производить. Такие системы и использует для этих гетероциклов включают: MDM2 торможение и других противоопухолевой деятельности2,3,4,5, фермент ингибирование6,7,8 , антибактериальной активности9,10, флуоресцентных меток10,11,12, энантиоселективную обязательными для ДНК-зонды13,14, 15 и16, а также многочисленных потенциальных приложений к терапии,1718,19ориентации РНК. С ростом спроса на эти гетероциклов текущей литературы остается разделенным о какой синтетический путь является лучшим. Современные синтетические подходы к этой проблеме использовать Изатин и Изатин производные в качестве исходных материалов для различных гетероциклов20,21, сложные внутримолекулярной перегруппировки22,23 ,24,25, Льюис кислоты1,,2627 или переходных металлов катализа17,28,29, 30, или асимметричной процессы31. Хотя эти процедуры имели успех в производстве конкретных spirocyclic Оксимы с ограниченной функциональностью, синтетические стратегия для производства библиотека молекул с высоким diastereoselectivity был изучены относительно меньше32.
Техника, представленная здесь показывает, что эти молекулы интереса могут быть получены с помощью ряда вполне понятную синтетических методов в тандеме. Начиная с синтеза молекулы на твердой поддержки с помощью компоновщика REM и внутримолекулярная содержащих циклоприсоединения Нитронаты олефинов (ISOC), предлагаемый путь развертывает нелинейных маршрут, характеризуется Бонд, разрыв в системе трициклические, оставляя весьма функционализированных гетероцикла. REM компоновщики, известный для их удобства и пригодность к вторичной переработке, используют твердую поддержку для синтеза третичных аминогрупп33. Благодаря простоте очистки, аккредитованных в REM компоновщика через простой фильтрации Эта техника Твердофазный синтез обеспечивает ученых с вторичной переработки и бесследное компоновщик, который был использован здесь. После завершения реакции REM компоновщик регенерируется и может быть повторно использован несколько раз. REM компоновщик также бесследного, потому что, в отличие от многих твердофазный компоновщики, точки крепления между продуктом и полимер неотличимы34,35. Также хорошо изучена и понял ISOC реакция, полезные в синтезе пирролидин Оксимы36,37. Возможно более известный как 1,3-дипольного циклоприсоединения, эти реакции образуют ряд гетероциклов с высоким diastereoselectivity38,39,40,,4142 , 43 , 44 , 45. с использованием метода модифицированных REM-сочетании ISOC для синтеза молекул spirocyclic дает весьма diastereoselective продукт. Здесь мы сообщаем о эффективное производство Оксимы spirocyclic, используя новый синтетический подход, сочетая два понятных путей и легко доступных исходных материалов.

<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

Удобный маршрут синтетические для spirocyclic гетероциклов хорошо спросом из-за потенциального использования молекулы в биологических системах. С помощью Твердофазный синтез регенерирующее, Майкл (REM) компоновщика стратегии и 1,3-дипольного циклоприсоединения, Библиотека структурно аналогичных гетероциклов, так и без spirocyclic центр, могут быть построены. Основными преимуществами твердых поддержка синтеза являются следующие: во-первых, каждый шаг реакции могут управляться для завершения с помощью большой избыток реагентов, что приводит к высокой урожайности; Далее, использование коммерчески доступных исходных материалов и реагентов снизить затраты; Наконец реакция шаги легки для того очистить через простой фильтрации. REM компоновщика стратегия является привлекательным из-за его переработки и бесследное характер. После завершения реакции схема, компоновщик можно повторно использовать несколько раз. В типичной Твердофазный синтез продукт содержит часть или весь компоновщик, который может оказаться нежелательным. REM компоновщик «бесследного» и точки крепления между продуктом и полимер неразличимы. Высокая diastereoselectivity внутримолекулярной 1,3-дипольного циклоприсоединения хорошо документированы. Ограниченные нерастворимость твердой поддержки, реакция прогрессии может только контролироваться изменения в функциональных групп (если таковые имеются) через инфракрасный (ИК) спектроскопия. Таким образом нельзя характеризуется структурной идентификации промежуточных спектроскопии обычного ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Другие ограничения для этого метода обусловлены совместимость компоновщика полимера к схеме желаемого химической реакции. Здесь мы приводим протокол, который позволяет удобно производства spirocyclic гетероциклов, что, с простыми изменениями, могут быть автоматизированы с высокой пропускной способностью методами.

Как указано в приведенной выше процедуре, синтетические маршрут к spirocyclic Оксимы (см. Рисунок 1) начинается с добавлением Майкл furfurylamine для соединения 1, REM компоновщика, чтобы позволить 2. Последующее добавление Майкл и 1,3-дипольного цикл...

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

Здесь мы представляем протокол продемонстрировать эффективный метод синтеза spirocyclic гетероциклов. Пятиступенчатый процесс использует Твердофазный синтез и регенерирующее Майкл компоновщика стратегии. Как правило, трудно обобщать, представляем настраиваемый метод синтеза молекул spirocyclic, недоступные для других современных подходов.

Твердофазный синтез [4.4] Оксимы Spirocyclic

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 ...

Эта твердоф фаза органической синтетической техники может найти применение в строительстве комбинаторной библиотеки, в то время как синтез het спироциклических гетероциклов, которые могут быть протестированы на противораковой деятельности с использованием биоанализа. Хотя этот метод может быть использован для синтеза спироциклических соединений, он также может быть применен к другим небольшим молекулам, таким как изоксазолины и изоксазолы. Чтобы начать синтез, добавьте в 25 миллилетеров твердофазную реакцию сосуда один грамм rem смолы, 20 миллилетеров диметилформамида и 2,4 миллилитров фурфуриламина.Крышка сосуда и агитировать его в течение 24 часов на шейкер при комнатной температуре для загрузки смолы с фурфуриламином. Затем слейте фурфуриламина подшипник смолы и агитировать его в течение примерно трех минут в пять миллилитров DMF, чтобы вымыть его. После этого, мыть смолу четыре раза, чередуя между пятью миллилитров дихлорметана набухают смолы, и пять миллилитров метанола на контракт смолы.Затем тщательно высушите смолу сжатым воздухом, что обычно занимает около 30 минут. Далее, в хорошо проветриваемом дымовом капюшоне, добавьте 1,48 миллилитров триэтиламина, 10 миллилитров ангидроза толуола и 637 граммов бета-нитростирола в сухую фурфуриламина с смолой. Добавьте один миллилитр триметилсилилхлорида в реакционной смеси.И оставьте судно открытым до тех пор, пока смесь не закончит выпускать гидрохлоридный газ. Затем крышка сосуда и агитировать смесь в течение 48 часов при комнатной температуре, чтобы сформировать изоксазол промежуточных. После этого добавьте пять миллилитров метанола, чтобы утолить реакцию.Встряхните смесь в течение трех минут, а затем дайте ему замочить в течение двух минут. Затем слейте смолу и мыть ее четыре раза, чередуя между пятью миллилитров DCM, и пять миллилитров метанола. Тщательно высушите промытую смолу сжатым воздухом.Затем добавьте в сухую смолу один миллилитр тетрагидрофурана. Затем добавьте 1,24 миллилитров одного молярного раствора тетра-н-бутиламмония в THF и агитировать смесь при комнатной температуре в течение 12 часов, чтобы открыть кольцо изоксазола. После этого процедить смолу и промыть ее пятью миллилитров THF, а затем четыре моет чередующихся между пятью миллилитров DCM и пять миллилитров метанола.Тщательно высушите смолу сжатым воздухом. Затем добавьте в смолу пять миллилитров DMF, а затем один миллилитр одного бромуоктана. Агитировать смесь в течение 24 часов при комнатной температуре, чтобы сформировать четвертирный амин.Затем процедить смолу и вымыть ее пятью миллилитров DMF. Вымойте смолу еще четыре раза, чередуя DCM и метанол, и высушите сжатым воздухом. Затем добавьте три миллилитров DCM в сухую смолу, а затем 1,5 миллилитров TEA.Агитировать смесь в течение 24 часов, чтобы расщепить спироциклический оксим из полимерной поддержки. Затем соберите сырой продукт во флаконе или колбе. Вымойте смолу четыре раза, чередуя DCM и метанол, и собирать моет в продукте флакон.Удалите летучие жидкости из смеси продукта на роторном испарителя. Затем тритурировать сырой продукт с 5 миллилитров кипящего метанола, и тщательно удалить жидкость. Вымойте смолу дважды с пятью миллилитровые порции DCM и высушить его сжатым воздухом для повторного использования в последующих экспериментах.Спироциклические оксимы с различными субститументами были синтезированы с отличной стереоизбирательностью. Общий урожай указывает в среднем от 80 до 88% доходности для каждого синтетического шага. Реакция прогресса через открытие кольца изоксазола может контролироваться ИК-спектроскопии.Как правило, лица, новые для этого метода борьбы с выбором соответствующего полимера поддержки связующим звеном. Важно, чтобы связующим звеном был надежным для всех условий реакции во время синтеза. При попытке этой процедуры, не забудьте вымыть и высушить смолу до следующего шага реакции.Оставшиеся реагенты от предыдущего шага усложнят общий синтез и повлияют на урожайность и чистоту спироциклического продукта.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Synthesis of Immunotargeted Magneto-plasmonic Nanoclusters

Синтез Immunotargeted Магнето-плазмонное Нанокластеры

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

Синтетическая методология для асимметричных Ферроцен, полученных Bio-сопряженных систем через Solid методологии фазы смолу на основе

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

Синтез индоксил-гликозидов для обнаружения гликозидазой деятельности

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

Синтез и характеристика супрамолекулярных коллоидов

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

Гидрохинон основе Синтез наностержней золота

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

Синтез Иерархическая ZnO / CdSSe гетероструктуре 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

Интеграция миниатюрной твердофазной экстракции и LC-MS / MS Обнаружение 3-нитротирозина в моче человека для клинических применений

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

Протокол твердофазного синтеза олигомеров РНК, содержащий 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -тиофенилметильная модификация и характеризация с помощью циркулярного дихроизма

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

Синтез и анализ масс-спектрометрии Oligo-peptoids

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