Name: preparation of enantiopure non-activated aziridines and synthesis of biemamide b, d, and epiallo-isomuscarine
Uploaded: 2022-06-13T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Enantiopure Non-Activated Aziridines and Synthesis of Biemamide B, D, and epiallo-Isomuscarine at JoVE.com

تم دعم هذا البحث من قبل المؤسسة الوطنية للبحوث في كوريا (NRF-2020R1A2C1007102 و 2021R1A5A6002803) مع مركز الاتجاهات الجديدة في التوليف العضوي ومنحة HUFS 2022.

1. تخليق خليط دياستيريومريك من أزيريدين شيرال (-)-المنثول استر المشتقة (1)
<ol><li>أضف 2,3-dibromopropane (-)-menthol ester 1a (5.0 جم ، 13.58 mM ، 1.0 equiv) وقضيب تحريك مغناطيسي إلى قارورة مستديرة القاع ذات رقبتين مجففة في الفرن 250 مل تحت جو النيتروجين (N2).</li>
	<li>أضف الأسيتونيتريل اللامائي (60 مل) إلى قارورة ال...

<ol>
	<li>Pitzer, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain+energies+of+cyclic+hydrocarbons.">Strain energies of cyclic hydrocarbons.</a> Science. 101 (2635), 672 (1945).</li><li>Dudev, T., Lim, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ring+strain+energies+from+ab+initio+calculations.">Ring strain energies from ab initio calculations.</a> Journal of the American Chemical Society. 120 (18), 4450-4458 (1998).</li><li>D'hooghe, M., Ha, 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=.">.</a> Synthesis of 4- to 7-Membered Heterocycles by Ring Expansion. , (2016).</li><li>Ranjith, J., Ha, 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=Synthetic+applications+of+aziridinium+ions.">Synthetic applications of aziridinium ions.</a> Molecules. 26 (6), 1744 (2021).</li><li>Sweeney, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aziridines:+epoxides'+ugly+cousins.">Aziridines: epoxides' ugly cousins.</a> Chemical Society Reviews. 31 (5), 247-258 (2002).</li><li>Stankovic, S., 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=Regioselectivity+in+the+ring+opening+of+non-activated+aziridines.">Regioselectivity in the ring opening of non-activated aziridines.</a> Chemical Society Reviews. 41 (2), 643-665 (2012).</li><li>Lee, W. K., Ha, 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=Highlights+of+the+chemistry+of+enantiomerically+pure+aziridine-2-carboxylates.">Highlights of the chemistry of enantiomerically pure aziridine-2-carboxylates.</a> Aldrichimica Acta. 36 (2), 57-63 (2003).</li><li>Tranchant, M. J., Dalla, V., Jabin, I., Decroix, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reaction+of+vinyl+triflates+of+&#945;-keto+esters+with+primary+amines:+efficient+synthesis+of+aziridine+carboxylates.">Reaction of vinyl triflates of &#945;-keto esters with primary amines: efficient synthesis of aziridine carboxylates.</a> Tetrahedron. 58 (42), 8425-8432 (2002).</li><li>Ha, H. -. J., Jung, J. -. H., Lee, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+regio-+and+stereoselective+functional+group+transformation+of+chiral+aziridine-2-carboxylate.">Application of regio- and stereoselective functional group transformation of chiral aziridine-2-carboxylate.</a> Asian Journal of Organic Chemistry. 3 (10), 1020-1035 (2014).</li><li>Kim, Y., 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=Preparation+of+2,3-diaminopropionate+from+ring+opening+of+aziridine-2-carboxylate.">Preparation of 2,3-diaminopropionate from ring opening of aziridine-2-carboxylate.</a> Tetrahedron Letters. 46 (25), 4407-4409 (2005).</li><li>Srivastava, N., Macha, L., Ha, 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=Total+synthesis+and+stereochemical+revision+of+biemamides+B+and+D.">Total synthesis and stereochemical revision of biemamides B and D.</a> Organic Letters. 21 (22), 8992-8996 (2019).</li><li>Zhang, F., 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=Biemamides+A-E,+inhibitors+of+the+TGF-&#946;+pathway+that+block+the+epithelial+to+mesenchymal+transition.">Biemamides A-E, inhibitors of the TGF-&#946; pathway that block the epithelial to mesenchymal transition.</a> Organic Letters. 20 (18), 5529-5532 (2018).</li><li>Srivastava, N., Ha, 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=Highly+efficient+and+stereoselective+Mukaiyama+Aldol+reaction+with+chiral+aziridine-2-carboxaldehyde+and+its+synthetic+applications.">Highly efficient and stereoselective Mukaiyama Aldol reaction with chiral aziridine-2-carboxaldehyde and its synthetic applications.</a> Asian Journal of Organic Chemistry. 11 (1), 2021005671 (2021).</li><li>Kempter, I., 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+structural+characterization+of+the+isomuscarines.">Synthesis and structural characterization of the isomuscarines.</a> Tetrahedron. 70 (10), 1918-1927 (2014).</li><li>Pirrrung, M. C., DeAmicis, C. V. <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+the+muscarines.">Total synthesis of the muscarines.</a> Tetrahedron Letters. 29 (2), 159-162 (1988).</li></ol>

الأزيريدين كدورات غير متجانسة تحتوي على ثلاثة أعضاء تحتوي على النيتروجين لديها إمكانات هائلة لبدء الحياة القتالية الاصطناعية أو الوسيطة لإعداد جزيئات عضوية غنية بالنيتروجين. استنادا إلى المجموعة التي تحمل النيتروجين الحلقي ، يتم تصنيفها على أنها أزيريدينات "منشطة" و "غير منشطة" يختلف تف...

توجد حلقات صغيرة تتكون من السيكلوبروبان والأوكسايران والأزيريدين في مركبات مختلفة مثل المنتجات الطبيعية والأدوية 1,2. يتم استخدامها في المقام الأول كمواد أولية تستغل سلالة الحلقة. من بين المركبات ثلاثية الحلقات ، تمت دراسة أزيريدين على نطاق أقل على نطاق أقل بسبب عدم استقراره وتفاعله الذي لا يمكن السيطرة عليه3. كما هو موضح في خرائط الجهد الكهروستاتيكي (الشكل 1) ، فإن المجموعة المرتبطة بالنيتروجين الحلقي الأزيريدين ، سواء كانت تتبرع بالإلكترون أو تجذب الإلكترون ، تجعل أساسيات النيتروجين مختلفة. يوفر هذا الاختلاف تباينا صارخا مع التفاعل والانتقائية للأزيريدين المقابلين.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63705/63705fig01.jpg"> الشكل 1: الهياكل الكيميائية للأزيريدين "المنشطة" و "غير المنشطة" وخرائط الجهد الكهروستاتيكي لأمثلتها التمثيلية N-methylaziridine و N-acetylaziridine4. وقد عدل هذا الرقم بإذن من رانجيث وآخرين(4). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63705/63705fig01large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
عندما يحتوي النيتروجين الحلقي على مجموعة سحب الإلكترون ، مثل السلفونات والفوسفونات والكاربامات ، فإننا نسميها أزيريدين "منشطة". هذا هو رد فعل بسهولة مع nucleophiles للتعويض عن عدم استقرارها مع نطاق محدود من regiochemistry. يتم تحضير هذه الأزيريدين المنشطة من خلال طرق حفازة مختلفة وتستخدم كمادة أولية. وقد تعامل الكثير من كيمياء الأزيريدين الحديثة مع هذه الأزيريدين المنشطة. ومع ذلك ، يعاني الأزيريدين المنشط من قيود معينة ناتجة عن عدم استقراره ونطاق رد فعله المحدود لفتحة الحلقة. من ناحية أخرى، فإن الأزيريدين الذين يحملون بدائل للتبرع بالإلكترونات، مثل الألكيل أو مجموعات الألكيل البديلة، في النيتروجين الحلقي المسمى "غير المنشط"4، مستقر نسبيا في معظم الظروف ويمكن تركه على مقاعد البدلاء لفترة طويلة دون تحلل كبير. تحدث تفاعلات فتح الحلقة المحبة للنواة للأزيريدين غير المنشط عن طريق تكوين أيونات الأزيريدينيوم. معظم تفاعلات فتح حلقة أزيريدين وتحولات الحلقة تستمر بطريقة كيميائية ريجيوكيميائية عالية. ومع ذلك ، يناقش عدد قليل جدا من تقارير الأدبيات إعداد أزيريدين نقي بصريا غير منشط مع بدائل في مواضع C2 أو C3 5,6.
توضح هذه الورقة التحضير الناجح لمشتقات أزيرال أزيريدين -2-كربوكسيلات المحتوية على مجموعة α-ميثيل بنزيل، وتحديدا (-)-المنثول (1 R)-فينيل إيثيل أزيريدين -2-كربوكسيلات كخليط دياستيريوميريك له، من تفاعل 2,3-ثنائي برومو بروبيونات و(1R)-فينيل إيثيلامين. ومن هذا الخليط الدياستيريومي، تم الحصول على إنانتيوبيور (1 R)-فينيل إيثيل-(2R)- و(2S)-أزيريدين-2-كربوكسيلات كاسترات (-)-mentholyl الخاصة بهم في أشكال نقية بصريا عن طريق إعادة التبلور الانتقائي من MeOH و n-pentane على مقاييس متعددة الكيلوغرامات (الشكل 1)7. يمكن تحويل استرات المنثول (-) بسهولة إلى استرات الإيثيل أو الميثيل الخاصة بها عن طريق الاسترة في وجود المغنيسيوم أو كربونات البوتاسيوم7. يمكن أيضا تحضير هذه المركبات بسهولة على نطاق مختبري من تفاعلات ألكيل 2,3-ديبروموبروبيونات أو ثلاثي الفينيل من α-كيتوستر مع شيرال 2-فينيل إيثيلامين متبوعا بفصل خليط دياستيريومريك باستخدام كروماتوغرافيا عمود فلاش بسيطة8.
بمجرد أن يكون لدينا enantiopure chiral aziridine-2-carboxylate ، يمكننا توليف العديد من الجزيئات المستهدفة المهمة بيولوجيا المحتوية على النيتروجين الدوري وغير الحلقي بناء على تحولات المجموعة الوظيفية للكربوكسيلات وتفاعلات فتح حلقة الأزيريدين الانتقائية والنمطية للغاية 6,9,10. تم تطبيق أول توليف غير متماثل مناسب لكل من enantiomers من 5 ، 6-dihydrouracil-type Marine Natural Products biemamide B و D كمثبطات TGF-β المحتملة11,12. ثانيا ، تم تحقيق التوليف الانتقائي الدياستيري للكيتونات β-(aziridin-2-yl)-β-hydroxy من خلال تفاعل Mukaiyama aldol من 1-(1-phenylethyl)-aziridine-2-carboxaldehyde النقي بصريا ومختلف silanes enol في وجود ZnCl 2 ، في غلة عالية (>82٪) مع انتقائية نمطية مثالية تقريبا (98:2 dr) عبر حالة انتقالية يتم التحكم فيها بالاستخلاب . تم استخدام هذه للتخليق غير المتماثل لقلويدات epiallo-isomuscarine 13,14,15.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>(2R)-1-[(1R)-1-Phenylethyl]-2-aziridinecarboxylic acid (-)-menthol ester, 98%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>57054-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(2S)-1-[(1R)-1-Phenylethyl]-2-aziridinecarboxylic acid (-)-menthol ester</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>57051-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride</td>
			<td>TCI</td>
			<td>424331-25 g</td>
			<td>CAS No: 25952-53-8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,4-Dioxane</td>
			<td>SAMCHUN</td>
			<td>D0654-1 kg</td>
			<td>CAS No: 123-91-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-Hydroxybenzotriazole hydrate</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>219-989-7-50 g</td>
			<td>CAS No: 123333-53-9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2,6-Lutidine</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A10478-AP, 500 mL</td>
			<td>CAS No: 108-48-5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>SAMCHUN</td>
			<td>A0127-18&#160; L</td>
			<td>CAS No: 75-05-8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile-d3</td>
			<td>Cambridge Isotope Laboratories,</td>
			<td>15G-744-25 g</td>
			<td>CAS No: 2206-26-0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum chloride hexahydrate</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>231-208-1, 500 g</td>
			<td>CAS No : 7784-13-6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bruker AVANCE III HD (400 MHz) spectrometer</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform-d</td>
			<td>Cambridge Isotope Laboratories,</td>
			<td>&#160;100 g</td>
			<td>CAS No: 865-49-6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>SAMCHUN</td>
			<td>M0822-18 L</td>
			<td>CAS No: 75-09-2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide-d6</td>
			<td>Cambridge Isotope Laboratories,</td>
			<td>25 g</td>
			<td>CAS No: 2206-27-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>EMSURE</td>
			<td>&#160;1009831000,1L</td>
			<td>CAS No: 64-17-5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl acetate</td>
			<td>SAMCHUN</td>
			<td>E0191-18 L</td>
			<td>CAS No: 141-78-6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High resolution mass spectra/MALDI-TOF/TOF Mass Spectrometry</td>
			<td>AB SCIEX</td>
			<td>4800 Plus</td>
			<td>High resolution mass spectra</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JASCO P-2000</td>
			<td>JASCO</td>
			<td>P-2000</td>
			<td>For optical rotation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium aluminum hydride</td>
			<td>TCI</td>
			<td>L0203-100 g</td>
			<td>CAS No: 16853-85-3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Selectride, 1 M solution in THF</td>
			<td>Acros</td>
			<td>176451000, 100 mL</td>
			<td>CAS No: 38721-52-7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>SAMCHUN</td>
			<td>M0585-18 L</td>
			<td>CAS No: 67-56-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-[(9H-Fluoren-9-ylmethoxy)carbonyl]-&#946;-alanine</td>
			<td>TCI</td>
			<td>F08825G-5 g</td>
			<td>CAS No: 35737-10-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-Ethyldiisopropylamine</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>230-392-0, 100 mL</td>
			<td>CAS No: 7087-68-5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>n-Hexane</td>
			<td>SAMCHUN</td>
			<td>H0114-18 L</td>
			<td>CAS No: 110-54-3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ninhydrin</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A10409-250 g</td>
			<td>CAS No: 485-47-2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p-Anisaldehyde</td>
			<td>aldrich</td>
			<td>A88107-5 g</td>
			<td>CAS No: 123-11-5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphomolybdic acid hydrate</td>
			<td>TCI</td>
			<td>P1910-100 g</td>
			<td>CAS No: 51429-74-4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium azide</td>
			<td>D.S.P</td>
			<td>703301-500 g</td>
			<td>CAS No: 26628-22-8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Hydride 60% dispersion in mineral oil</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>452912-100 G</td>
			<td>CAS No: 7646-69-7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide</td>
			<td>DUKSAN</td>
			<td>A31226-1 kg</td>
			<td>CAS No: 1310-73-2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium sulfate</td>
			<td>SAMCHUN</td>
			<td>S1011-1 kg</td>
			<td>CAS No: 7757-82-6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin Layer Chromatography (TLC)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>100390</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tert-Butyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, 98%</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>274-102-0, 25 g</td>
			<td>CAS NO: 69739-34-0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran</td>
			<td>SAMCHUN</td>
			<td>T0148-18 L</td>
			<td>CAS No: 109-99-9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylethylamine</td>
			<td>DAEJUNG</td>
			<td>8556-4400-1 L</td>
			<td>CAS No: 121-44-8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV light</td>
			<td>Korea Ace Sci</td>
			<td>TN-4C</td>
			<td>254 nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zinc chloride, anhydrous, 98+%</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A16281-22100 g</td>
			<td>CAS No : 7646-85-7</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of enantiopure non-activated aziridines and synthesis of biemamide b, d, and epiallo-isomuscarine

الأزيريدين المحتوية على النيتروجين غير المتجانسة ذات قيمة صناعية كبيرة لإعداد الجزيئات الحلقية وغير الحلقية. ومع ذلك ، من الصعب جدا والشاق صنع الأزيريدين في أشكال نقية بصريا على نطاق واسع لتطبيق التوليف غير المتماثل لمركبات آزا. لحسن الحظ ، حققنا بنجاح كل من enantiomers (2R) - و (2S) - aziridine-2-carboxylates مع مجموعة α-methylbenzyl المتبرعة بالإلكترون في النيتروجين الدائري كأزيريدين غير نشط. تحتوي أزيريدين البدء هذه على مجموعتين وظيفيتين متميزتين - حلقة ثلاثية الأعضاء شديدة التفاعل وكربوكسيلات متعدد الاستخدامات. وهي قابلة للتطبيق في فتح الحلقة أو تحويل الحلقة مع الأزيريدين وفي تحويل المجموعة الوظيفية إلى الآخرين من الكربوكسيلات. تم استخدام كل من هذه enantiomers في إعداد المركبات الأمينية غير الحلقية المهمة بيولوجيا و / أو aza-heterocyclic بطريقة غير متماثلة. وعلى وجه التحديد، يصف هذا التقرير أول توليف غير متماثل ملائم لكل من مضادات التخدير للمنتجات الطبيعية البحرية من نوع 5 و 6 ديهيدرووراسيل بيماميد B و D كمثبطات محتملة β TGF. يتكون هذا التوليف من تفاعل ريجيو وتفاعل فتح الحلقة الانتقائي المجسمة لأزيريدين -2-كربوكسيلات والتكوين اللاحق ل 4-aminoteterahydropyrimidine-2,4-dione. وتناول مثال آخر في هذا البروتوكول تفاعل موكاياما الانتقائي النمطي للغاية لأزيريدين -2-كربوكسيلات وإثير سيليل إينول، بعد فتح حلقة الأزيريدين داخل الجزيئية لتوفير وصول سهل وسهل إلى (-)-epiallo-isomuscarine.

هنا ، نبلغ عن توليف enantiopure aziridine-2-carboxylates. تم تحضير الخليط الدياستيريوميري من (R)-(1 R,2 S,5 R)-2-isopropyl-5-methylcyclohexyl1-(R)-1-phenylethyl)aziridine-2-carboxylate (2) و (S)-(1R,2S,5R)-2-isopropyl-5-methylcyclohexyl1-(R)-1-phenylethyl)aziridine-2-carboxylate (3) (4.1 g, 90٪) في محصول كمي من 2,3 -dibromopropane (-)-mentholyl ester و (1<em...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Enantiopure Non-Activated Aziridines and Synthesis of Biemamide B, D, and epiallo-Isomuscarine at JoVE.com

Preparation of Enantiopure Non-Activated Aziridines and Synthesis of Biemamide B, D, and epiallo-Isomuscarine

في هذه الدراسة ، نقوم بإعداد كل من enantiomers من aziridine-2-carboxylate ، والتي تستخدم في التوليف غير المتماثل للقلويدات ، بما في ذلك biemamide B و D ، و (-)-epiallo-isomuscarine.

تحضير الأزيريدين غير المنشط Enantiopure وتخليق البيماميد B و D و epiallo-isomuscarine

Nitrogen-containing heterocycle aziridines are synthetically very valuable for the preparation of azacyclic and acyclic molecules. However, it is very ...

على مدى السنوات ال 30 الماضية ، درست مجموعة البروفيسور هيون جون ها كيمياء الأزيريدين وطورت تخليق الجزيئات القيمة المحتوية على النيتروجين بطريقة غير متماثلة. في هذه التجربة البصرية ، نعرض هنا تخليق كربوكسيلات إنانتيوبيور أزيريدين -2 وتطبيقه لتخليق قلويدات بيماميد B و D و epiallo-isomuscarine. تظهر هذه الطريقة تحضير كل من استر الميثانول L-methanol enantiopure من كربوكسيلات 2R و 2S aziridine-2 على نطاق واسع عبر عملية التبلور الانتقائية.في هذه التجربة البصرية ، أظهرنا صنع كربوكسيلات إنانتيوبيور أزيريدين-2 وتطبيقه لتخليق قلويدات بيماميد B و D و epiallo-isomuscarine. البروتوكول في هذه الورقة هو طريقة سهلة لإعداد الأزيريدين غير المنشط على نطاق واسع ، والذي يتضمن خطوات بسيطة مثل التبلور والترشيح وعملية كروماتوغرافيا العمود. ابدأ بإضافة 2 ، 3-dibromopropane L-methanol ester 1A وشريط تحريك مغناطيسي إلى قارورة مجففة في الفرن ، 250 ملليلتر ، ذات رقبتين ، مستديرة القاع تحت جو النيتروجين.استخدم حقنة محكمة الإغلاق لإضافة 60 ملليلتر من الأسيتونيتريل اللامائي إلى قارورة التفاعل. ثم ، قم بتبريد خليط التفاعل عند صفر درجة مئوية في حمام جليدي وحرك خليط التفاعل لمدة خمس دقائق. أضف كربونات البوتاسيوم إلى خليط التفاعل في نفس درجة الحرارة واستمر في التحريك لمدة 30 دقيقة.بعد ذلك ، أضف 2R-phenylethylamine بطريقة قطرة في درجة حرارة الغرفة واسمح لخليط التفاعل بالتحريك لمدة 12 ساعة. بعد ذلك ، راقب تقدم التفاعل باستخدام كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة باستخدام 9: 1 حجم تلو الآخر من خلات إيثيل الهكسان كعامل توضيحي. بمجرد اكتمال التفاعل ، قم بتصفية الخليط فوق ورقة ترشيح وأضف الماء إلى الترشيح العضوي.استخراج الطبقة العضوية مع ثنائي إيثيل الأثير مرتين باستخدام قمع فصل. بعد تجفيف المستخلصات العضوية مجتمعة على أكثر من 7.5 غرام من كبريتات الصوديوم اللامائية ، ركز المستخلص العضوي في فراغ باستخدام مبخر دوار للحصول على خليط خام من أزيريدين شيرال ثنائي ستيريومريك يحتوي على كلا الأيزومرات. بعد ذلك ، أضف 8.7 جراما من الخليط الخام من مشتق أزيرال أزيريدين L-methanol ester 1 في 70 ملليلتر من الميثانول إلى قارورة مجففة في الفرن ، 250 ملليلتر ، أحادية الرقبة ، مستديرة القاع.ثم قم بتسخين خليط التفاعل حتى 70 درجة مئوية باستخدام حمام ماء ساخن وقم بتبريد خليط التفاعل عند 10 درجات مئوية تحت الصفر حتى تتشكل بلورات صلبة. قم بتصفية المركب الصلب على ورقة ترشيح للحصول على 2.2 جرام من R و 1R و 2S و 5R و 2-isopropyl 5-methyl-cyclohexyl و 1R1 phenylethyl aziridine-2 carboxylate ester وركز محلول الترشيح مرة أخرى في فراغ باستخدام مبخر دوار. بعد إذابة خليط التفاعل المتبقي في 50 ملليمتر من الإيثانول ، أعد التبلور عند ناقص 10 درجات مئوية للحصول على 1.2 جرام من R و 1R و 2S و 5R 2-isopropyl 5-methyl-cyclohexyl 1R1 phenylethyl aziridine-2 carboxylate واستخدم الكحول الإيثانول الآخر بنفس طريقة الميثانول في هذا الوقت.ثم قم بتصفية المنتج المعاد تبلوره على ورق ترشيح وركز 5.3 جرام المتبقية من محلول الترشيح الخام بالكامل في فراغ باستخدام مبخر دوار. ثم ، أضف 50 ملليلتر من مذيب هيدروكربوني بنتان مع الحفاظ على محلول التفاعل المتبقي عند 15 درجة مئوية تحت الصفر ويتم الحصول على مركب صلب يبلغ حوالي 1.9 جرام من S و 1R و 2S و 5R و 2-isopropyl 5-methocyclohexyl 1-phenylethyl aziridine-2 carboxylate ester. بمجرد أن تصبح البلورات جاهزة ، ركز المحلول مرة أخرى في فراغ باستخدام مبخر دوار وقم بإذابته في 30 ملليلتر من مذيب هيدروكربوني بنتان.أعد التبلور مرة أخرى عند 15 درجة مئوية تحت الصفر للحصول على 8 غرامات من S و 1R و 2S و 5R 2-isopropyl و 5-methocyclohexyl 1R1 phenylethyl aziridine-2 carboxylate ester two prime. أضف R و 1R و 2S و 5R و 2-isopropyl 5-methocyclohexyl 1R1 phenylethyl aziridine-2 carboxylate وقضيب تحريك مغناطيسي إلى قارورة مجففة في الفرن ، 25 ملليلتر ، ذات رقبتين ، مستديرة القاع تحت جو النيتروجين. أضف 1.8 ملليلتر من الإيثانول إلى قارورة التفاعل باستخدام حقنة محكمة الإغلاق وحرك في درجة حرارة الغرفة.ثم ، أضف كربونات البوتاسيوم واتركها تتحرك في درجة حرارة الغرفة لمدة يومين وراقب تقدم التفاعل باستخدام كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة. بعد اكتمال التفاعل ، قم بتصفية الخليط فوق ورق الترشيح وأضف الماء إلى الترشيح العضوي. باستخدام قمع فاصل ، قم باستخراج الطبقة العضوية مع ثنائي كلورو الميثان مرتين.بعد تجفيف المستخلصات العضوية المدمجة على مدى ثلاثة غرامات من كبريتات الصوديوم اللامائية ، استخدم مبخرا دوار للتركيز في الفجوة. بعد ذلك ، قم بتنقية المنتج الخام بواسطة كروماتوغرافيا العمود ذات الطور العادي على هلام السيليكا لتوفير منتج نقي من R-ethyl-1 R1 phenylethyl aziridine-2 carboxylate. لتوليف مركب الأزيد المفتوح ، انقل 500 ملليغرام من الكربوكسيلات الدائرية S-ethyl 1R1 phenylethyl aziridine-2 وقضيب تحريك مغناطيسي إلى قارورة مجففة في الفرن ، 50 ملليلتر ، ذات رقبتين ، مستديرة القاع تحت جو مفتوح.ثم ، أضف 50٪ من الإيثانول المائي إلى خليط التفاعل. بعد تبريد خليط التفاعل عند صفر درجة مئوية ، أضف حمض الكبريتيك المركز للحفاظ على درجة الحموضة 4.0 وحرك لمدة خمس دقائق. بعد ذلك ، أضف أزيد الصوديوم مع تحريك خليط التفاعل لمدة 10 دقائق في نفس درجة الحرارة ، ثم قم بتسخينه في درجة حرارة الغرفة.ثم ، أضف سداسي هيدرات كلوريد الألومنيوم كمحفز في درجة حرارة الغرفة واتركه يحرك لمدة ثلاث ساعات إضافية. راقب تقدم التفاعل باستخدام كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة وقم بإخماد خليط التفاعل بجزأين من 20 ملليلتر من بيكربونات الصوديوم المشبعة. بعد ذلك ، قم بتصفية الخليط الخام فوق وسادة سيليت مع الإيثانول وركز خليط التفاعل في فراغ باستخدام مبخر دوار.استخراج الطبقة العضوية ثنائي كلورو الميثان مرتين باستخدام قمع فصل. جفف الطبقة العضوية مجتمعة على مدى خمسة غرامات من كبريتات الصوديوم اللامائية لمدة خمس دقائق. ركز الطبقة العضوية الخام في فراغ باستخدام مبخر دوار لشراء منتج أزيد خام.قم بتنقية المنتج الخام باستخدام كروماتوغرافيا العمود ذات الطور الطبيعي على هلام السيليكا عن طريق التخلص من 40٪ من خلات الإيثيل أو الهكسان لتوفير 490 ملليغرام من مركب الأزيد المفتوح كسائل لزج. 2 ، 3-ثنائي برومو بروبان L-ميثيل استر و 1R-فينيل إيثيلامين يؤدي إلى تشكيل خليط دياستيريومريك من R ، 1R ، 2S ، 5R ، 2-isopropyl 5-methocyclohexyl 1R1 فينيل إيثيل أزيريدين -2 كاربويلات و S ، 1R ، 2S ، 5R 2-isopropyl 5-methocyclohexyl 1R1 فينيل إيثيل أزيريدين -2 كربوكسيلات. الميثانول يؤدي إلى أشكال enantiopure من R ، 1R ، 2S ، 5R ، 2-isopropyl methocyclohexyl 1R1 phenylethyl aziridine-2 carboxylate ، و N-pentane يؤدي إلى S ، 1R ، 2S ، 5R ، 2-isopropyl 5-methocyclohexyl 1R1 phenylethyl aziridine-2 carboxylate.أدى الاستر العابر باستخدام إما المغنيسيوم أو كربونات البوتاسيوم مع الكحوليات مثل الميثانول والإيثانول إلى استر ألكيل مقابل من الكربوكسيلات الشيرالية أزيريدين -2 كربوكسيلات ريجيو الانتقائية للإيثيل 2S أزيريدين-2 كربوكسيلات عبر نوكليوفيل أزيد عن طريق تفاعلات متسلسلة يؤدي إلى التوليف الكلي للبيماميد B و biemamide D.Stereo-selective Mukaiyama aldol تفاعل chiral aziridine-2 carboxyl aldehyde و silyl enol ether ينتج عنه استنتاج وريجيو و regio-and أسفرت التحولات الانتقائية الاستريو عن ناقص epiallo-isomuscarine. نجحنا في إعداد كل من ميثيل enantiopure وإستر من كربوكسيلات 2R و 2S aziridine-2 على نطاق واسع من خلال عملية التبلور الانتقائية. بعد صنع كربوكسيلات إنانتيوبيور أزيريدين-2 ، أظهرنا هنا تطبيقه على التوليف الكلي لقلويدات بيماميد B و D و epiallo-isomuscarine.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Preparation of Enantiopure Non-Activated Aziridines and Synthesis of Biemamide B, D, and epiallo-Isomuscarine

Preparation and Use of Samarium Diiodide (SmI2) in Organic Synthesis: The Mechanistic Role of HMPA and Ni(II) Salts in the Samarium Barbier Reaction

Preparation and Use of Samarium Diiodide SmI2 in Organic Synthesis: The Mechanistic Role of HMPA and NiII Salts in the Samarium Barbier Reaction

إعداد واستخدام ثنائي يوديد السمريوم (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) في التركيب العضوي: دور الميكنة من أملاح النيكل وHMPA (II) في رد فعل باربييه السمريوم

Although initially considered an esoteric reagent, SmI2 has become a common tool for synthetic organic chemists. SmI2 is generated through the addition of ...

Template Directed Synthesis of Plasmonic Gold Nanotubes with Tunable IR Absorbance

إخراج القالب التجميعي من الأنابيب النانومترية الذهبية Plasmonic مع امتصاص الأشعة تحت الحمراء الانضباطي

A nearly parallel array of pores can be produced by anodizing aluminum foils in acidic environments1, 2. Applications of anodic aluminum oxide (AAO) ...

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

Amide Coupling Reaction for the Synthesis of Bispyridine-based Ligands and Their Complexation to Platinum as Dinuclear Anticancer Agents

أميد اقتران رد فعل لتخليق يغاندس مقرها Bispyridine وComplexation لالبلاتين وكلاء المضادة للسرطان Dinuclear

Amide coupling reactions can be used to synthesize bispyridine-based ligands for use as bridging linkers in multinuclear platinum anticancer drugs. ...

A Method to Manipulate Surface Tension of a Liquid Metal via Surface Oxidation and Reduction

A طريقة لمعالجة التوتر السطحي من المعدن السائل عن طريق الأكسدة السطحية والحد من

Controlling interfacial tension is an effective method for manipulating the shape, position, and flow of fluids at sub-millimeter length scales, where ...

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 ...

Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of Phosphorus(I)

Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of PhosphorusI

إعداد والتفاعلية من Triphosphenium بروميد الملح: والمصدر مريحة ومستقرة من الفوسفور (I)

We present herein the optimized synthesis of a triphosphenium bromide salt. Apart from being a versatile metathesis reagent, this unusually stable ...

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 ...

Preparation of N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamides from N-tosyl-1,2,3-triazoles and Subsequent Conversion to Substituted Phthalans and Phenethylamines

Preparation of N-2-alkoxyvinylsulfonamides from N-tosyl-1,2,3-triazoles and Subsequent Conversion to Substituted Phthalans and Phenethylamines

إعداد N-(2-alkoxyvinyl) السلفوناميدات من N-توسيل-1,2,3-التريازول و "تحويل اللاحقة" لتحل محل فثالانس وفينيثيلامينيس

Decomposition of N-tosyl-1,2,3-triazoles with rhodium(II) acetate dimer in the presence of alcohols forms synthetically versatile ...

Preparation of Stable Bicyclic Aziridinium Ions and Their Ring-Opening for the Synthesis of Azaheterocycles

إعداد أيونات أزيريدينيوم تربين مستقرة وعلى فتح الحلقة لتوليف أزاهيتيروسيكليس

Bicyclic aziridinium ions were generated by the removal of an appropriate leaving group through internal nucleophilic attack by nitrogen atom in the ...