Name: efficient construction of drug-like bispirocyclic scaffolds via organocatalytic cycloadditions of &#945;-imino &#947;-lactones and alkylidene pyrazolones
Uploaded: 2019-02-07T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Efficient Construction of Drug-like Bispirocyclic Scaffolds Via Organocatalytic Cycloadditions of ÃŽÂ±-Imino ÃŽÂ³-Lactones and Alkylidene Pyrazolones at JoVE.

Los autores agradeceria mucho el apoyo financiero de la Fundación Nacional de Ciencias naturales de China (no. 21708051 a XC).

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1. preparación de α-Arylidiene Pyrazolinone especies
<ol><li>
Preparación de la pirazolonas
	<ol>
<li>Añadi...

<ol>
	<li>Rios, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enantioselective+methodologies+for+the+synthesis+of+spiro+compounds.">Enantioselective methodologies for the synthesis of spiro compounds.</a> Chemical Society Reviews. 41 (3), 1060-1074 (2012).</li><li>Khan, R. K., 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,+isolation,+characterization,+and+reactivity+of+high-energy+stereogenic-at-Ru+carbenes:+stereochemical+inversion+through+olefin+metathesis+and+other+pathways.">Synthesis, isolation, characterization, and reactivity of high-energy stereogenic-at-Ru carbenes: stereochemical inversion through olefin metathesis and other pathways.</a> Journal of the American Chemical Society. 134 (30), 12438-12441 (2012).</li><li>Wang, X., Han, Z., Wang, Z., Ding, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalytic+asymmetric+synthesis+of+aromatic+spiroketals+by+spinphox/iridium(I)-catalyzed+hydrogenation+and+spiroketalization+of+alpha,alpha'-bis(2-hydroxyarylidene)+ketones.">Catalytic asymmetric synthesis of aromatic spiroketals by spinphox/iridium(I)-catalyzed hydrogenation and spiroketalization of alpha,alpha'-bis(2-hydroxyarylidene) ketones.</a> Angewandte Chemie International Edition. 51 (4), 936-940 (2012).</li><li>Kim, N., Sohn, M. J., Koshino, H., Kim, E. H., Kim, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Verrulactone+C+with+an+unprecedented+dispiro+skeleton,+a+new+inhibitor+of+Staphylococcus+aureus+enoyl-ACP+reductase,+from+Penicillium+verruculosum+F375.">Verrulactone C with an unprecedented dispiro skeleton, a new inhibitor of Staphylococcus aureus enoyl-ACP reductase, from Penicillium verruculosum F375.</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry Letters. 24 (1), 83-86 (2014).</li><li>Mulholland, D. A., Schwikkard, S. L., Crouch, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+chemistry+and+biological+activity+of+the+Hyacinthaceae.">The chemistry and biological activity of the Hyacinthaceae.</a> Natural Product Reports. 30 (9), 1165-1210 (2013).</li><li>Tan, B., Hernandez-Torres, G., Barbas, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+hydrogen-bonding+catalysis+of+the+Diels-Alder+reaction+of+3-vinylindoles+and+methyleneindolinones+provides+carbazolespirooxindole+skeletons.">Highly efficient hydrogen-bonding catalysis of the Diels-Alder reaction of 3-vinylindoles and methyleneindolinones provides carbazolespirooxindole skeletons.</a> Journal of the American Chemical Society. 133 (32), 12354-12357 (2011).</li><li>Cayuelas, A., 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=Enantioselective+Synthesis+of+Polysubstituted+Spiro-nitroprolinates+Mediated+by+a+(R,R)-Me-DuPhos.AgF-Catalyzed+1,3-Dipolar+Cycloaddition.">Enantioselective Synthesis of Polysubstituted Spiro-nitroprolinates Mediated by a (R,R)-Me-DuPhos.AgF-Catalyzed 1,3-Dipolar Cycloaddition.</a> Organic Letters. 18 (12), 2926-2929 (2016).</li><li>Lacharity, J. J., 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=Total+Synthesis+of+Unsymmetrically+Oxidized+Nuphar+Thioalkaloids+via+Copper-Catalyzed+Thiolane+Assembly.">Total Synthesis of Unsymmetrically Oxidized Nuphar Thioalkaloids via Copper-Catalyzed Thiolane Assembly.</a> Journal of the American Chemical Society. 139 (38), 13272-13275 (2017).</li><li>Liu, K., Teng, H. L., Yao, L., Tao, H. Y., Wang, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silver-catalyzed+enantioselective+desymmetrization:+facile+access+to+spirolactone-pyrrolidines+containing+a+spiro+quaternary+stereogenic+center.">Silver-catalyzed enantioselective desymmetrization: facile access to spirolactone-pyrrolidines containing a spiro quaternary stereogenic center.</a> Organic Letters. 15 (9), 2250-2253 (2013).</li><li>Zhu, G., 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=Asymmetric+[3+++2]+Cycloaddition+of+3-Amino+Oxindole-Based+Azomethine+Ylides+and+alpha,beta-Enones+with+Divergent+Diastereocontrol+on+the+Spiro[pyrrolidine-oxindoles].">Asymmetric [3 + 2] Cycloaddition of 3-Amino Oxindole-Based Azomethine Ylides and alpha,beta-Enones with Divergent Diastereocontrol on the Spiro[pyrrolidine-oxindoles].</a> Organic Letters. 19 (7), 1862-1865 (2017).</li><li>Sun, W., 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=Organocatalytic+diastereo-+and+enantioselective+1,3-dipolar+cycloaddition+of+azlactones+and+methyleneindolinones.">Organocatalytic diastereo- and enantioselective 1,3-dipolar cycloaddition of azlactones and methyleneindolinones.</a> Angewandte Chemie International Edition. 52 (33), 8633-8637 (2013).</li><li>Grigg, R., Kilner, C., Sarker, M. A. B., Orgaz de la Cierva, C., Dondas, 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=X=Y&#8211;ZH+compounds+as+potential+1,3-dipoles.+Part+64:+Synthesis+of+highly+substituted+conformationally+restricted+and+spiro+nitropyrrolidines+via+Ag(I)+catalysed+azomethine+ylide+cycloadditions.">X=Y&#8211;ZH compounds as potential 1,3-dipoles. Part 64: Synthesis of highly substituted conformationally restricted and spiro nitropyrrolidines via Ag(I) catalysed azomethine ylide cycloadditions.</a> Tetrahedron. 64 (37), 8974-8991 (2008).</li><li>Liu, T. L., He, Z. L., Tao, H. Y., Wang, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereoselective+construction+of+spiro(butyrolactonepyrrolidines)+by+highly+efficient+copper(I)/TF-BiphamPhos-catalyzed+asymmetric+1,3-dipolar+cycloaddition.">Stereoselective construction of spiro(butyrolactonepyrrolidines) by highly efficient copper(I)/TF-BiphamPhos-catalyzed asymmetric 1,3-dipolar cycloaddition.</a> Chemistry. 18 (26), 8042-8046 (2012).</li><li>Wang, L., Shi, X. M., Dong, W. P., Zhu, L. P., Wang, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+construction+of+highly+functionalized+spiro[gamma-butyrolactone-pyrrolidin-3,3'-oxindole]+tricyclic+skeletons+via+an+organocatalytic+1,3-dipolar+cycloaddition.">Efficient construction of highly functionalized spiro[gamma-butyrolactone-pyrrolidin-3,3'-oxindole] tricyclic skeletons via an organocatalytic 1,3-dipolar cycloaddition.</a> Chemical Communications. 49 (33), 3458-3460 (2013).</li><li>Yetra, S. R., Mondal, S., Mukherjee, S., Gonnade, R. G., Biju, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enantioselective+Synthesis+of+Spirocyclohexadienones+by+NHC-Catalyzed+Formal+[3+3]+Annulation+Reaction+of+Enals.">Enantioselective Synthesis of Spirocyclohexadienones by NHC-Catalyzed Formal [3+3] Annulation Reaction of Enals.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (1), 268-272 (2016).</li><li>Liu, J. Y., Zhao, J., Zhang, J. L., Xu, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quaternary+Carbon+Center+Forming+Formal+[3+++3]+Cycloaddition+Reaction+via+Bifunctional+Catalysis:+Asymmetric+Synthesis+of+Spirocyclohexene+Pyrazolones.">Quaternary Carbon Center Forming Formal [3 + 3] Cycloaddition Reaction via Bifunctional Catalysis: Asymmetric Synthesis of Spirocyclohexene Pyrazolones.</a> Organic Letters. 19 (7), 1846-1849 (2017).</li><li>Mondal, S., Mukherjee, S., Yetra, S. R., Gonnade, R. G., Biju, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organocatalytic+Enantioselective+Vinylogous+Michael-Aldol+Cascade+for+the+Synthesis+of+Spirocyclic+Compounds.">Organocatalytic Enantioselective Vinylogous Michael-Aldol Cascade for the Synthesis of Spirocyclic Compounds.</a> Organic Letters. 19 (16), 4367-4370 (2017).</li><li>Chen, N., 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=Asymmetric+Synthesis+of+Bispiro[&#947;-butyrolactone-pyrrolidin-4,4'-pyrazolone]+Scaffolds+Containing+Two+Quaternary+Spirocenters+via+an+Organocatalytic+1,3-Dipolar+Cycloaddition.">Asymmetric Synthesis of Bispiro[&#947;-butyrolactone-pyrrolidin-4,4'-pyrazolone] Scaffolds Containing Two Quaternary Spirocenters via an Organocatalytic 1,3-Dipolar Cycloaddition.</a> European Journal of Organic Chemistry. 2018 (23), 2939-2943 (2018).</li><li>Yang, W., Du, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+enantioselective+Michael+addition+of+nitroalkanes+to+chalcones+using+chiral+squaramides+as+hydrogen+bonding+organocatalysts.">Highly enantioselective Michael addition of nitroalkanes to chalcones using chiral squaramides as hydrogen bonding organocatalysts.</a> Organic Letters. 12 (23), 5450-5453 (2010).</li></ol>

La exitosa preparación de esqueletos bispiro [γ-butirolactona-pyrrolidin-4, 4'-pirazolona] depende de varios factores.
El paso clave de este proceso de cicloadición asimétrico de un solo paso es la activación synergistical de la α-arylidiene pyrazolinone 1a y cíclicos imino éster 2a por el catalizador bifuncional squaramide. Se logra por la formación de múltiples enlaces de hidrógeno intermoleculares entre dos sustratos de la reacción y catalizador...

Compuestos de espirocícliclos quirales encontraron en productos naturales, ligandos quirales y complejos organometálicos han surgido como objetivos sintéticos atractivos debido a su complejidad estructural y actividad biológica1,2, 3. En concreto, andamios bispirocyclic, ofrecidos por tres anillos con dos spirocenters rígidos, son subunidades estructurales en muchos productos naturales con actividades biológicas importantes4,5. Por lo tanto, la construcción de compuestos con estereocontrolada, bispirocyclic ópticamente puros esqueletos ha atraído gran atención en las últimas décadas. Un gran número de compuestos de espirocícliclos y sus derivados han sido sintetizados con éxito a través de enfoques organometálicos y organocatalíticas enfoques, por ejemplo, actividad asimétrica como actividad 1, 3-dipolar y Diels-Alder las reacciones6,7,8. Sin embargo, estas moléculas son sobre todo las estructuras de monospirocyclic, mientras que bispirocyclic estructuras son menos reportado y se limita a la construcción de bispirocycles base de indol.
Para obtener más compuestos estructuralmente diversos bispirocyclic, la versatilidad de cicloadición sintones para la construcción asimétrica de centros de espirocícliclos ha sido explorado9,10,11. Especialmente con organocatalizadores bifuncionales squaramide, azometina ylide12,13,14, tales como α-imino γ-lactonas y dipolarophiles, como alkylidene pirazolonas15,16 ,17, son capaces de someterse a una cicloadición 1, 3-dipolar simple para construir esqueletos de bispirocyclic con múltiples estereocentros, haciéndolos los sintones spirocyclization perfecta (figura 1). Después de la optimización de la estructura de organocatalyst y disolvente de la reacción, este proceso de cicloadición brinda eficientemente el producto deseado con altos rendimientos y excelente enantio y diastereoselectividad. Por otra parte, esta reacción presenta una tolerancia relativamente alta estructural en una amplia gama de sintones cicloadición con diversos grupos funcionales18. Este nuevo método ofrece un acceso eficiente a una variedad de altamente funcionalizados droga-como compuestos con dos spirocenters cuaternarios a través de un simple organocatalytic cycloaddition, brillantes luces sobre su aplicación en la estructural orientada a la diversidad síntesis de esta interesante clase de compuestos.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:993px;" width="992">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Acetonitrile, anhydrous, 99.9%</td>
			<td style="width:213px;">Innochem (China)</td>
			<td style="width:213px;">A0080</td>
			<td style="width:205px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">&#945;-amino-&#947;-butyrolactone hydrobromide, 98%</td>
			<td style="width:213px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:213px;">B23148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">3,5-bis(trifluoromethyl)aniline, 98+%</td>
			<td style="width:213px;">Adamas</td>
			<td style="width:213px;">48611B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Dichloromethane, 99.5%</td>
			<td style="width:213px;">Greagent&#160;</td>
			<td style="width:213px;">G81014H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">3,4-dimethoxycyclobut-3-ene-1,2-dione, 98+%</td>
			<td style="width:213px;">Leyan (China)</td>
			<td style="width:213px;">1062550</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Ethanol, 99.5%</td>
			<td style="width:213px;">Greagent&#160;</td>
			<td style="width:213px;">G73537B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Ethyl acetate, 99.5%</td>
			<td style="width:213px;">Greagent&#160;</td>
			<td style="width:213px;">G23272L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Ethyl ether,anhydrous,99.5%</td>
			<td style="width:213px;">Greagent</td>
			<td style="width:213px;">G69159B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Ethyl 3-oxobutanoate, 98%</td>
			<td style="width:213px;">TCI</td>
			<td style="width:213px;">A0649</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">4-fluorobenzaldehyde, 98%</td>
			<td style="width:213px;">Innochem (China)</td>
			<td style="width:213px;">A24295</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">&#160;Glacial acetic acid, 99.5%</td>
			<td style="width:213px;">Greagent&#160;</td>
			<td style="width:213px;">G73562B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Magnesium oxide, 99+%</td>
			<td style="width:213px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:213px;">44733</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Magnesium sulfate, 98%</td>
			<td style="width:213px;">Greagent</td>
			<td style="width:213px;">G80872C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Methanol, 99.5%</td>
			<td style="width:213px;">Greagent</td>
			<td style="width:213px;">G75851A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Petroleum ether</td>
			<td style="width:213px;">Greagent&#160;</td>
			<td style="width:213px;">G84208D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Phenylhydrazine, 98%</td>
			<td style="width:213px;">Innochem (China)</td>
			<td style="width:213px;">A57671</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:361px;">(S)-(6-methoxyquinolin-4-yl)((1S,2R,4S,5R)-5-vinylquinuclidin-2-yl)methanamine</td>
			<td style="width:213px;">DAICEL Group</td>
			<td style="width:213px;">111240</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Sodium sulfate,anhydrous,99%</td>
			<td style="width:213px;">Greagent</td>
			<td style="width:213px;">G82667A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Thiophene-2-carbaldehyde, 98%</td>
			<td style="width:213px;">J &#38; K scientific (China)</td>
			<td style="width:213px;">124605</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Triethylamine, 99%</td>
			<td style="width:213px;">J &#38; k scientific (China)</td>
			<td style="width:213px;">432915</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

efficient construction of drug-like bispirocyclic scaffolds via organocatalytic cycloadditions of &#945;-imino &#947;-lactones and alkylidene pyrazolones

Bispirocyclic andamios son una de las subunidades estructurales importantes en muchos productos naturales que presentan actividades biológicas diversas y atractivas. Recientemente, hemos desarrollado una estrategia organocatalítica eficiente, que ofrece acceso fácil a una variedad de esqueletos bispiro enantioméricamente enriquecido [γ-butirolactona-pyrrolidin-4, 4'-pirazolona]. En este trabajo, demostramos un protocolo detallado para la síntesis asimétrica de compuestos de la droga-como bispirocyclic con dos espirocícliclos centros de carbono mediante una reacción de cicloadición 1, 3-dipolar de organocatyltic. Spirocyclization sintones imino α γ-lactonas y alkylidene pirazolonas están preparados en primer lugar, que luego se someten a una reacción de cicloadición en presencia de un organocatalyst squaramide bifuncional para pagar el bispirocycles deseado en altos rendimientos y excelente stereoselectivities. Quiral cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) se lleva a cabo para determinar la pureza enantiomérica de los productos, y el valor de d.r. es examinado por resonancia de magnética nuclear de protón (1H RMN). La configuración absoluta del producto se asigna según un análisis cristalográfico de rayos x. Esta estrategia sintética permite a los científicos preparar una diversidad de andamios bispirocyclic en altos rendimientos y excelente diastereoisómeros y enantioselectivities.

Varios enlace del hidrógeno donante organocatalizadores bifuncionales fueron examinados en presencia de organocatalizadores en diclorometano (DCM) a 25 ° C (tabla 1). El proceso sintético representativo de organocatalizadores se muestra en la figura 1. La proyección de organocatalizadores diferentes (tabla 1, las entradas 1-6) resultó en C5 con estereoselectividad excelente (94% ee, > 20:1 d.r., entrada 5) y el mejor ren...

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Efficient Construction of Drug-like Bispirocyclic Scaffolds Via Organocatalytic Cycloadditions of ÃƒÅ½Ã‚Â±-Imino ÃƒÅ½Ã‚Â³-Lactones and Alkylidene Pyrazolones

Esqueletos bispiro enantioméricamente enriquecido [γ-butirolactona-pyrrolidin-4, 4'-pirazolona] asimétrico se sintetizan a través de una reacción de cicloadición 1, 3-dipolar del organocatalytic simple.

Técnicas de construcción de andamios Bispirocyclic de droga-, como a través de la actividad del Organocatalytic de γ-lactonas α-Imino y Alkylidene pirazolonas

Bispirocyclic scaffolds are one of the important structural subunits in many natural products that exhibit diverse and attractive biological activities. ...

Este, tres cicloaddición bipolar proporciona fácil acceso a compuestos bispirocíclicos altamente funcionalizados. Tales compuestos contienen andamios importantes que se han encontrado en muchos productos naturales que exhiben importantes actividades biológicas. Podemos aplicar esta cicloadición organocatalítica para preparar o comprimir andamios bispirocíclicos que contienen dos centros espirales quirales en un solo paso.Esta reacción evita altos rendimientos y excelente estereoselectividad. Es fundamental asegurarse de que todos los reactivos y disolventes estén secos antes de iniciar la reacción. Además, la reacción de cicloaddición debe llevarse a cabo bajo una atmósfera de argón o nitrógeno.Demostrando el procedimiento estará Yaping Cheng, un estudiante de posgrado de mi laboratorio. Para preparar el pirazoolona añadir 45 mililitros de ácido acético glacial a un matraz inferior redondo de 250 mililitros que contiene una barra de agitación magnética. Revuelva la solución a temperatura ambiente mientras agrega un equivalente cada uno de hidrazina y acetoacetato etílico.A continuación, equipe el matraz con un condensador de reflujo. Caliente el matraz de reacción a 120 grados centígrados en un baño de aceite, mientras se agita, durante tres horas. Después de enfriar el matraz a temperatura ambiente, retire la barra de agitación magnética, utilizando un recuperador de la barra de agitación.Concentrar la mezcla de reacción con un evaporador rotatorio a 60 grados centígrados. A continuación, añada 20 mililitros de agua desionizada al matraz de reacción y transfiera la solución a un embudo separador. Extrae la capa acuosa tres veces con 30 mililitros de acetato de etilo.Combine las capas orgánicas en el embudo separador y lávelas dos veces con 50 mililitros de salmuera. Seque las capas orgánicas combinadas sobre sulfato de sodio anhidro durante una hora. A continuación, retire el sulfato de sodio por filtración por gravedad.Retire el disolvente de un evaporador rotatorio, bajo presión reducida a 35 grados Celsius para aislar el pirazoolona. Para preparar la pirazolinona alfa-arilidieno, añadir un equivalente de pirazoolona, un equivalente de benzaldehído, 0,6 equivalentes de óxido de magnesio y una barra de agitación magnética a un matraz de fondo redondo de 100 mililitros secado al horno bajo atmósfera de nitrógeno. Con una jeringa hermética, añada 40 mililitros de acetonitrilo anhidro y equipe el matraz de reacción con un condensador de reflujo.Caliente el matraz de reacción a 120 grados celsius en un baño de aceite mientras remueve durante 12 horas. Monitorear el progreso de la reacción por cromatografía de capa delgada, o TLC, utilizando una mezcla de dos a uno de éter de petróleo y acetato de etilo como eluyente. Después del consumo completo de pirazoolona, enfríe el matraz de reacción a temperatura ambiente.A continuación, filtre el óxido de magnesio con un tapón de celita. Retire el exceso de acetonitrilo utilizando un evaporador rotatorio bajo presión reducida a 35 grados centígrados. Purificar el residuo mediante cromatografía de columna de gel de sílice.elución con éter de petróleo y acetato de etilo para pagar el producto crudo. Agregue el producto crudo a un matraz Erlenmeyer de 100 mililitros, equipado con una barra de agitación magnética y añada un volumen mínimo de etanol al 95 por ciento. Coloque el matraz en un plato caliente y llévenlo a ebullición suave con la agitación hasta que todo el sólido se disuelva.A continuación, retire el matraz de la placa caliente y enfríelo lentamente sin ninguna agitación para formar el producto alfa-arilidieno como cristales puros. Para preparar la alfa-imino gamma-lactona, agregue una equivalente cada una de hidrobromida alfa-imino-gamma-butirolactona, sulfato de magnesio, trietilamina y una barra de agitación magnética a un fondo de matraz redondo de 100 mililitros secado al horno bajo atmósfera de nitrógeno. Con una jeringa hermética, añada 36 mililitros de diclorometano anhidro al matraz de reacción y revuelva la mezcla de reacción a temperatura ambiente durante una hora.A continuación, agregue 1,1 equivalente del tiofeno-dos-formaldehído deseado a la solución y revuelva durante otras 12 horas. Monitorear el progreso de la reacción por TLC utilizando una mezcla de cuatro a uno de éter de petróleo y acetato de etilo como el eluyente hasta que se haya producido el consumo completo de la especie de lactona. A continuación, filtre la reacción con papel de filtro con un tamaño de vertido de 30 a 50 micras.A continuación, añadir cinco mililitros de agua desionizada a la mezcla resultante y separar la capa orgánica de la fase acuosa. Extraer la fase acuosa dos veces con 30 mililitros de diclorometano. Combine las capas orgánicas en el embudo separador y lávelas dos veces con 50 mililitros de salmuera.Seque las capas orgánicas combinadas sobre sulfato de sodio anhidro durante una hora. Retire el sulfato de sodio por filtración por gravedad. A continuación, retire el disolvente en el evaporador rotatorio a una presión reducida a 35 grados centígrados.Añadir un equivalente de alfa-arylidieno pirazolinona 1.2 equivalentes alfa-imino-gamma-lactona y una barra de agitación magnética a un matraz de fondo redondo de 15 mililitros secado al horno bajo una atmósfera de nitrógeno. Con una jeringa hermética añadir 10 mililitros de éter etílico anhidro al matraz de reacción. A continuación, añada 0,1 equivalente al catalizador bifuncional de escamamida a la solución y revuelva la mezcla de reacción a 40 grados centígrados.Monitorear el progreso de la reacción por TLC. Usando una mezcla de cuatro a uno de éter de petróleo y acetato de etilo como el eluyente. Una vez completada la reacción, concentre la mezcla utilizando un evaporador rotatorio a 40 grados centígrados.Purefy el residuo mediante una cromatografía de columna de gel de sílice que eluía con una mezcla de cuatro a uno de éter de petróleo y acetato de etilo para pagar el producto final. Caracterice el producto final mediante espectros de protones y RMN de carbono utilizando un espectrómetro de RMN de 400 megahercios. Determinar el exceso enantiomérico del producto utilizando una columna quiral HPLC.Aquí se muestra el proceso sintético representativo del catalizador bifuncional de escamamida. El cribado de diferentes organo-catalizadores dio lugar a C5 con excelente estereosselectividad, y el mayor rendimiento. Una mayor optimización del disolvente sugirió que el éter etílico era preferible en este proceso sintético.Una variedad de sustitutos de dos sintetizadores de espirocicclización con diferentes grupos funcionales fueron probados con éxito utilizando las condiciones de reacción del modelo optimizado, ofreciendo los bipirociclos deseados en buenos rendimientos y estereelecficabilidad. La estructura de los productos bispirrocíclicos fue confirmada por espectroscopia de protones y RMN de carbono. Los cromatogramas representativos de HPLC tienen el compuesto racémico y quiral 3E se muestran aquí.La cristalografía de rayos X del compuesto 3E reveló la configuración absoluta como 5S, 6R, 7R, 13R. La estructura de cristal único de 3E se muestra aquí. Asegúrese de que todos los reactivos y disolventes estén secos antes de iniciar la reacción.Además, la reacción debe realizarse en una atmósfera de argón o nitrógeno. Con esta producción bispirocíclica similar a un fármaco aquí, podemos investigar sus actividades biológicas con el fin de explorar su impacto potencial en los niveles de proteínas y celulares y sus aplicaciones en el descubrimiento de fármacos. Con nuevas tácticas, los investigadores son capaces de explorar las posibles funciones biológicas de estos compuestos bispirocíclicos, sus influencias en las actividades proteómicas y celulares y los mecanismos de unión cruzada.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Efficient Construction of Drug-like Bispirocyclic Scaffolds Via Organocatalytic Cycloadditions of &#945;-Imino &#947;-Lactones and Alkylidene Pyrazolones

Facile and Efficient Preparation of Tri-component Fluorescent Glycopolymers via RAFT-controlled Polymerization

Preparación Facile y Eficiente de la glicopolímeros fluorescentes Tri-componentes a través de polimerización BALSA controlado

Synthetic glycopolymers are instrumental and versatile tools used in various biochemical and biomedical research fields. An example of a facile and ...

Investigación

Química

Construction and Systematical Symmetric Studies of a Series of Supramolecular Clusters with Binary or Ternary Ammonium Triphenylacetates

Construcción y sistemática Estudios simétricas de una serie de clusters supramoleculares con Triphenylacetates amonio binarias o ternarias

Functions of clusters in nano or sub-nano scale significantly depend on not only kinds of their components but also arrangements, or symmetry, of their ...

Construction of Models for Nondestructive Prediction of Ingredient Contents in Blueberries by Near-infrared Spectroscopy Based on HPLC Measurements

Construcción de modelos para la predicción no destructiva de Contenidos ingrediente de arándanos por espectroscopia de infrarrojo cercano en base a mediciones de HPLC

Nondestructive prediction of ingredient contents of farm products is useful to ship and sell the products with guaranteed qualities. Here, near-infrared ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Síntesis de Proteínas bioconjugados<em&gt; vía</em&gt; Química cisteína-maleimida

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

The Preparation and Properties of Thermo-reversibly Cross-linked Rubber Via Diels-Alder Chemistry

La preparación y propiedades de termo-reversible reticulado Química Caucho Vía de Diels-Alder

A method for using Diels Alder thermo-reversible chemistry as cross-linking tool for rubber products is demonstrated. In this work, a commercial ...

A Simple and Efficient Protocol for the Catalytic Insertion Polymerization of Functional Norbornenes

Un protocolo simple y eficaz para la inserción catalítico de polimerización norbornenos funcionales

Norbornene can be polymerized by a variety of mechanisms, including insertion polymerization whereby the double bond is polymerized and the bicyclic ...

Fabrication and Testing of Catalytic Aerogels Prepared Via Rapid Supercritical Extraction

Fabricación y pruebas de Aerogels catalíticos preparados vía rápida extracción supercrítica

Protocols for preparing and testing catalytic aerogels by incorporating metal species into silica and alumina aerogel platforms are presented. Three ...

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

Síntesis de nanocables de Au sustrato enlazado mediante un mecanismo activo crecimiento superficial

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...

Synthesis of Esters Via a Greener Steglich Esterification in Acetonitrile

Síntesis de ésteres mediante una esterificación Steglich más verde en acetonitrilo

The Steglich esterification is a widely-used reaction for the synthesis of esters from carboxylic acids and alcohols. While efficient and mild, the ...

Experimental Methods for Efficient Solar Hydrogen Production in Microgravity Environment

Métodos experimentales para la producción eficiente de hidrógeno solar en el entorno de microgravedad

Long-term space flights and cis-lunar research platforms require a sustainable and light life-support hardware which can be reliably employed outside the ...