Name: a direct, regioselective and atom-economical synthesis of 3-aroyl-n-hydroxy-5-nitroindoles by cycloaddition of 4-nitronitrosobenzene with alkynones
Uploaded: 2020-01-21T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Direct, Regioselective and Atom-Economical Synthesis of 3-Aroyl-N-hydroxy-5-nitroindoles by Cycloaddition of 4-Nitronitrosobenzene with Alkynones at JoVE.co

Д-р Энрика Альберти и д-р Марта Брука признаны за сбор и регистрацию спектра ЯМР. Мы благодарим д-ра Франческо Тибилетти и д-ра Габриэллу Иеронимо за полезные обсуждения и экспериментальную помощь.

1. Предварительная подготовка реагента Джонса
<ol><li>Добавьте 25 г (0,25 моль) триоксида хрома с помощью шпателя в стакане 500 мл, который содержит магнитный перемешивание.</li>
	<li>Добавьте 75 мл воды и держите раствор под магнитным перемешиванием.</li>
	<li>Добавить медленно 25 мл концентрированной с...

Реакция на синтез индола между нитросоаренами и алкинонами показывает очень высокую универсальность и сильное и широкое применение. В предыдущем докладе, мы могли бы обобщить наш синтетический протокол работы с различными C-нитрозоароматики и заменить терминал arylalkynones или heteroarylalkyones<su...

Ароматические соединения C-нитросо 1 и алкиноны 2 являются универсальными регулянтами, которые постоянно и глубоко используются и изучаются в качестве исходных материалов для приготовления высокоценных соединений. Нитросоарины играют постоянно растущую роль в органическом синтезе. Они используются для различных целей (например, гетеро Diels-Alder реакции3,4, Нитросо-Aldol реакции5,6, Нитрозо-Ene реакции7, синтез azocompounds8,9,10). Совсем недавно они даже были использованы в качестве исходных материалов, чтобы позволить себе различные гетерокикловые соединения11,12,13. В последние десятилетия, конъюгированные ynones были исследованы за их роль, как очень интересные и полезные леса в достижении многих высоких ценных производных и гетероциклических продуктов14,15,16,17,18. C-Nitrosoaromatics может быть предоставлена реакциями окисления соответствующих и коммерчески доступных анилинов с использованием различных окислительных агентов в виде пероксимоносульфата калия (KHSO50,5KHSO40,5K2SO4)19, Na2WO4/H220, Mo(VI)-комплексы/H2O21,222 24. Alkynones легко подготовлены окисления соответствующих алкинолы с использованием различных окислителей (CrO325 даже известный как реагент Джонса или мягкий реагенты, как MnO226 и Dess-Martin periodinane27). Алкинолы могут быть достигнуты путем прямой реакции этинилмагемания бромистого с коммерчески доступными арилальдегидами или гетехарилальдегидами28.
Индол, вероятно, наиболее изученный гетероциклическое соединение и производные индола имеют широкое и различное применение во многих различных областях исследований. Как медицинские химики, так и ученые-материалоизующие ученые произвели множество индолей-продуктов, которые охватывают различные функции и потенциальную деятельность. Индоле соединения были исследованы многими исследовательскими группами и как естественные продукты и синтетические производные, содержащие indole рамки показывают соответствующие и своеобразные свойства29,30,31,32. Среди множества индоле соединений, 3-aroylindoles имеют соответствующую роль среди молекул, которые показывают биологическую деятельность (Рисунок 1). Различные индиле продукты принадлежат к различным классам фармацевтических кандидатов, чтобы стать потенциальными новыми препаратами33. Синтетические и естественные 3-аройлиндолы, как известно, играют роль как антибактериальные, антимитотические, обезболивающие, противовирусные, противовоспалительные, антиноцицепные, антидиабетические и противораковые34,35. "1-гидроксииндол гипотеза" был провокационно введен Somei и коллег в качестве интересного и стимулирующего предположения для поддержки биологической роли N-гидроксииндолов в биосинтезе и функционализации индоле алкалоиды36,37, 38,39. Это предположение было недавно подкрепляется наблюдением многих эндогенных N-гидрокси гетероциклических соединений, которые показывают соответствующую биологическую деятельность и интересную роль для многих целей, как про-наркотики40. В последние годы поиск новых активных фармацевтических ингредиентов показал, что различныеn-гидроксииндола фрагменты были обнаружены и обнаружены в натуральных продуктах и биологически активных соединений (Рисунок 2): Стефацидин B41 и Копроводин42 известны как противоопухолевые алкалоиды, Тиазомицины43 (A и D), Нотоамид G44 и Nocathacins45,46,47 (I, III и IV) глубоко изучены антибиотики, Opacaline B48 является естественным алкалоид из ascidian Pseudodistoma opacum и Бирнбаумин A и B два пигмента от Leucoprinus birnbaumii49. Новые и эффективные N-гидроксииндоле-ингибиторы LDH-A (Lactate DeHydrogenasa-A) и их способность снижать глюкозу для преобразования лактата внутри клетки были разработаны 50,51,52,53,54,55,56. Другие исследователи повторили, что индоле соединения, которые не показывают биологической деятельности, стал полезным про-наркотики после вставки N-гидрокси группы57. 
Мотивом дискуссии была стабильность N-гидроксииндолов, и некоторые из этих соединений легко дали реакцию дегидродимеризации, которая приводит к образованию класса новых соединений, впоследствии переименованных в кабутане58,59, 60,61, путем формирования нового c-C облигаций и двух новых облигаций C-O. В связи с важностью стабильных N-гидроксииндолов изучение различных синтетических подходов для легкой подготовки таких соединений становится фундаментальной темой. В предыдущем исследовании, проведенном некоторыми из нас, внутримолекулярной циклизации Кадоган-Сундберг типа реакции было сообщено с использованием нитрростиранов и нитростильбен в качестве исходных материалов62. В последние десятилетия мы разработали новый циклодугвации между нитро- и нитросоаренов с различными алкининами в межмолекулярной моды предоставления индолов, N-гидрокси- и N-alkoxyindoles в качестве основных продуктов (Рисунок 3). 
В начале, используя ароматические и алифатические алкины63,64,65,66,67 реакции были проведены в большом избытке алкина (10 или 12 раз), а иногда и в алкилятивных условиях, чтобы избежать образования кабутанов. 3-заменяемые индоле продукты были достигнуты реджоизбирательно в умеренной до хорошей урожайности. Использование электронного бедного алкиненов, как 4-этинилпиримидин производных в качестве привилегированных субстратов мы могли бы осуществлять реакции на этот один горшок синтетического протокола с помощью 1/1 нитросоарена / алкина молярное соотношение68. С помощью этого протокола, интересный класс ингибиторов киназы, как меридианины, морские алкалоиды, изолированные от Aplidium meridianum69, был подготовлен, показывая другой подход к меридианинов через процедуру индоления (Рисунок 4)68. Meridianins вообще были произведены до тех пор с синтетическими инструментами starting from preformed реагенты indole. Насколько нам известно, только несколько методологий сообщили о полном синтезе меридианинов или производных меридианина через процедуру индоления68,70.
В более поздних разработок по использованию электронных бедных алкининов было целесообразно проверить использование терминала алкинонов в качестве субстратов для процедуры индолизации, и это привело нас к раскрытию межмолекулярной синтетической техники, чтобы позволить себе 3-aroyl-N-hydroxyindole продукты71,72. Аналогично процессу, изученным для приготовления меридианинов, с использованием терминальных соединений арилакинона использовалось 1/1 ар-НЗО/Ар-(КЗО)-C-C- CH молярное соотношение(рисунок 5). Работая с алкинонами в качестве привилегированных исходных материалов, общий синтез индила был выполнен с различными реактивантами, исследующими широкое исследование субстрата и изменяя характер заменяющих как нитросоаренов, так и на ароматических ynones. Группы электрон-снятия на C-нитрозароматических соединения привели нас к наблюдать улучшение как во времени реакции и в продуктах урожайности. Интересный синтетический подход, который делает легко доступны стабильную библиотеку этих соединений может быть очень полезным, и после предварительного исследования, мы оптимизировали наш синтетический протокол, используя этот stoichiometric реакции между алкинонов и 4-нитронитрособензен, чтобы позволить себе стабильные 3-aroyl-N-гидрокси-5-нитроиндолы. В принципе, этот легкий доступ к N-гидроксииндолы привел нас к доказательствам, как циклоaddition реакции между нитросоарен и алкинон является очень атом-экономический процесс.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>4-Nitroaniline</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>N0119</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>A0054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-Phenyl-2-propyne-1-ol</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>P0220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Celite 535</td>
			<td>Fluorochem</td>
			<td>44931</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>D3478</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydrogen carbonate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S5761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>746398</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium sulfate anhydrous</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>239313</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxone</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>O0310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>M0628</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>T0260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chromium Trioxide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>236470</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane anhydrous</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>D3478</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexane anhydrous</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>H1197</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a direct, regioselective and atom-economical synthesis of 3-aroyl-n-hydroxy-5-nitroindoles by cycloaddition of 4-nitronitrosobenzene with alkynones

Мы ввели режиоселекционную и атомо-экономическую процедуру синтеза 3-заменителей путем аннуляции нитросоарен с этиниловыми кетонами. Реакции были проведены достижения индолов без каких-либо катализаторов и с отличной regioselectivity. Следов 2-аройлиндола не обнаружено. Работая с 4-нитронитробензенженом в качестве исходного материала, 3-арозил-N-гидрокси-5-нитроиндола продукты осаждается из реакционных смесей и были выделены фильтрацией без какой-либо дальнейшей техники очистки. В отличие от соответствующих N-гидрокси-3-ариловых индолов, которые, спонтанно в растворе, дают продукты дегидродимеризации, N-гидрокси-3-ароариловые индолы стабильны и не наблюдается димеризации соединений.

Препарат 4-нитронитрособензена 2 был достигнут путем окисления 4-нитроанилин 1 путем реакции с пероксимоносульфатом калия, как сообщается на рисунке 6. Продукт 2 был получен в 64% урожайности после рекристаллизации в MeOH (дважды) с 3-5% загрязнения 4,...

Watch this Scientific Journal Video about A Direct, Regioselective and Atom-Economical Synthesis of 3-Aroyl-N-hydroxy-5-nitroindoles by Cycloaddition of 4-Nitronitrosobenzene with Alkynones at JoVE.co

A Direct, Regioselective and Atom-Economical Synthesis of 3-Aroyl-N-hydroxy-5-nitroindoles by Cycloaddition of 4-Nitronitrosobenzene with Alkynones

3-Aroyl-N-hydroxy-5-nitroindoles были синтезированы цикловдум 4-нитронитробензена с конъюгированным аклиноном терминала в одноступенчатой тепловой процедуре. Препарат нитросоарена и алкинона были надлежащим образом зарегистрированы и, соответственно, через процедуры окисления на соответствующем анилине и на алкинол.

Прямой, реджоселективный и атомно-экономический синтез 3-ауроилов-N-гидрокси-5-нитроиндолы цикловуда 4-нитронитрособензена с алкиноном

We introduced a regioselective and atom-economical procedure for the synthesis of 3-substituted indoles by annulation of nitrosoarenes with ethynyl ...

Этот новый метод может быть использован для подготовки n-гидрокси 3-ароил соединений индола. Эти продукты особенно интересны для их использования в качестве антибиотиков, антитиноцилептиков, антидиабета и противоопухолевных препаратов. Хотя n-гидроксииндолы часто считаются нестабильными и неуловимыми продуктами, мы приобрели очень стабильную библиотеку производных n-гидроксииндола.Реакция циклоаддиции нитрозамина с алкинами может быть использована для выборочной подготовки широкой библиотеки свободных заменителей продуктов из индола. Этот метод обеспечивает простой и потенциально биологически активных продуктов. Мы считаем этот протокол интересным улучшением и продвижением в области синтетической органической химии.Для синтеза 1-фенил-2-пропан-1-1 сначала добавьте 75 миллилитров ацетона и два грамма 1-фенил-2-пропан-1-ол в круглую нижнюю колбу открытого воздуха, содержащую магнитный перемешивание. Поместите реакционной смеси при нулевом градусе по Цельсию с перемешиванием и добавить раствор реагента Джонса падение мудрым, пока стойкий оранжевый цвет наблюдается. Добавить 2-пропанол капли мудрым, пока избыток шестивалентного хрома реакционом потребляется и раствор экспонатов зеленого цвета и фильтровать раствор через площадку диатомовой Земли.Сосредоточьте стирку путем роторного испарения до получения масла и растворите масло в 100 миллилитров дихлорметана. Добавьте раствор в сепаральную воронку и промойте органическую фазу два раза 125 миллилитров насыщенного раствора бикарбоната натрия на стирку. После второй стирки промойте органический слой 125 миллилитров рассола перед сушкой органического раствора над сульфатом n-гидро натрия.После фильтрации, выпарить раствор, чтобы дать желтый 1-фенил-2-пропан-1-один твердый и высушить твердые под вакуумом. Для 4-нитронитрозобензола подготовки, сначала добавить 16 граммов калия peroxy моносульфата и 150 миллилитров воды в стакан и перемешать раствор при нулевом градусе цельсия. Когда моносульфат калия peroxy полностью растворился, добавьте 3,6 грамма 4-нитроанилина в стакан шпателем и перемешайте подвеску при комнатной температуре.Чтобы проверить реакцию тонкой хроматографии слоя, через 48 часов, фильтровать сырую смесь реакции на воронку Buchner в одну шею вокруг нижней колбы и recrystallize твердых в 50 миллилитров метанола. Используйте тепловую пушку, чтобы согреть подвеску до тех пор, пока она не достигнет точки кипения метанола и немедленно отфильтровать горячую суспензию в колбу Erlenmeyer. Когда раствор достигнет комнатной температуры, профильтруть второй осадок на воронку Buchner и высушить твердые в вакууме.Для синтеза 3-бензоила-1-гидрокси-5-нитроиндола, сначала поместите 250 миллилитров две шеи круглой нижней колбы под вакуумом, прежде чем промыть колбу азотом. Оставьте колбу инертной под атмосферу и добавьте в колбу 1,52 грамма 4-нитронитрозобензола и 1,3 грамма 1-фенил-2-пропин-1-1. Используйте шприц, чтобы добавить 80 миллилитров толуола и держать реакционной смеси под магнитным перемешиванием при 80 градусах по Цельсию.Через несколько минут проверьте полную solubilization реакционной. Через 30-40 минут про проверь образование оранжевого осадка. После полного выпадения оранжевого твердого тела выключите огонь, чтобы реакция достигла комнатной температуры.Затем процедите смесь, чтобы собрать 3-бензоил-1-гидрокси-5-нитроиндол на воронку Buchner и высушить оранжевый твердый под вакуумом. Здесь показан препарат 4-нитронитрозобензола два, достигнутый путем окисления 4-нитроанилина один реакцией с моносульфатом пекоксии калия. Продукт два может быть получен в 64%yield после рекристаллизации метанола два раза с 3-5%загрязнения четырех 4'bis-nitroazoxybenzene-6 и структура продукта может быть подтверждена протонной ЯМР.Здесь показана подготовка 1-фенил-2-пропан-1-1-одна четверка, как это обеспечивается окисллением 1-фенил-2-пропан-1-ол три с реагентом Джонса. Продукт четыре может быть изолирован как желтый твердый в 90%yield и структура может быть подтверждена протонной ЯМР. Синтез 3-бензоила-1-гидрокси-5-нитроиндола достигается тепловой реакцией 4-нитронитрозобензола 2 и 1-фенил-2-пропин-1-1 четыре в толуоле при 80 градусах Цельсия.После изоляции производных азокси шесть в 22% выход в качестве основного продукта материнского ликера после хроматографии, структура продукта шесть может быть подтверждена протонной ЯМР. Структура соединения 5 может быть определена протонной ЯМР, углеродом-13 ЯМР и масс-спектрометрией высокого разрешения. Двумя наиболее деликатными аспектами этой процедуры являются очищение 4-нитронитрозобензола путем рекристаллизации и синтез индолового продукта в инертной атмосфере.После этой процедуры, много различных продуктов стельки могут быть достигнуты. Работая с богатыми электронами нитроароматическими производными, целевые соединения, как правило, изолированы методами хроматографической очистки. В ближайшем будущем будет разработано интересное механистическое исследование для изучения любых шагов редокса, которые четко не понятны.Реагент Jones очень стабилен, но все реагенты хрома необходимо обрабатывать с осторожностью.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Organic Chemistry

Chemistry

Unit 1

A Direct, Regioselective and Atom-Economical Synthesis of 3-Aroyl-N-hydroxy-5-nitroindoles by Cycloaddition of 4-Nitronitrosobenzene with Alkynones

Reactions of Aromatic Compounds

SCIENTISTS IN ACTION

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

Синтеза и характеристики функционализированным Металл-органические каркасы

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and ...

Synthesis and Exfoliation of Discotic Zirconium Phosphates to Obtain Colloidal Liquid Crystals

Синтез и Отслоение дискотического циркониевых Фосфаты для получения кристаллов коллоидное Liquid

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and ...

A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products

Прямой, Ранняя стадия Guanidinylation Протокол для синтеза сложных Аминогуанидин содержащих натуральных продуктов

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important ...

Preparation of a Corannulene-functionalized Hexahelicene by Copper(I)-catalyzed Alkyne-azide Cycloaddition of Nonplanar Polyaromatic Units

Preparation of a Corannulene-functionalized Hexahelicene by CopperI-catalyzed Alkyne-azide Cycloaddition of Nonplanar Polyaromatic Units

Получение коранулен-функционализированного Hexahelicene по меди (I) -catalyzed алкине-азида циклоприсоединения непланарной полиароматических единиц

The main purpose of this video is to show 6 reaction steps of a convergent synthesis and prepare a complex molecule containing up to three nonplanar ...

Synthesis of Plant Phenol-derived Polymeric Dyes for Direct or Mordant-based Hair Dyeing

Синтез завод Фенол-производных полимерных красителей для прямого или протравы на основе окрашивания волос

Effective hair dyeing through in situ incubation of keratin hair with the products of fungal laccase-catalyzed polymerization of plant phenols has been ...

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks (COFs): A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks COFs: A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

Микрофлюидный синтез ковалентных органических структур (COFs): инструмент для непрерывного производства COF-волокон и прямая печать на поверхности

Covalent Organic Frameworks (COFs) are a class of porous covalent materials which are frequently synthesized as unprocessable crystalline powders. The ...

Chemical Synthesis of Porous Barium Titanate Thin Film and Thermal Stabilization of Ferroelectric Phase by Porosity-Induced Strain

Химический синтез пористых бария титаната тонкой пленки и тепловой стабилизации сегнетоэлектрических фазы, пористость индуцированной штамм

Barium titanate (BaTiO3, hereafter BT) is an established ferroelectric material first discovered in the 1940s and still widely used because of its ...

A Rapid Synthesis Method for Au, Pd, and Pt Aerogels Via Direct Solution-Based Reduction

Метод быстрого синтеза для АС, Pd и Pt Аэрогели через прямое сокращение на основе решения

Here, a method to synthesize gold, palladium, and platinum aerogels via a rapid, direct solution-based reduction is presented. The combination of various ...

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Региоселективный O- гликозилирования нуклеозидов через временные 2', 3'-диол защиты борных эфира для синтеза нуклеозидов дисахарида

Disaccharide nucleosides, which consist of disaccharide and nucleobase moieties, have been known as a valuable group of natural products having ...

Synthesis and Structure Determination of &#181;-Conotoxin PIIIA Isomers with Different Disulfide Connectivities

Синтез и определение структуры изомеров PIIIA µ-Conotoxin с различными дисульфида связность

Peptides with a high number of cysteines are usually influenced regarding the three-dimensional structure by their disulfide connectivity. It is thus ...