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

Bu araştırma, Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF-2020R1A2C1007102 ve 2021R1A5A6002803) tarafından Organik Sentezde Yeni Yönler Merkezi ve HUFS Hibe 2022 ile desteklenmiştir.

1. Kiral aziridin (-)-mentolil ester türevinin diastereomerik karışımının sentezi (1)
<ol><li>Azot (N2) atmosferi altında fırında kurutulmuş 250 mL iki boyunlu yuvarlak tabanlı şişeye 2,3-dibromopropan (-)-mentol ester 1a (5,0 g, 13,58 mM, 1,0 eşdeğeri) ve manyetik karıştırma çubuğu ekleyin.</li>
	<li>Hava geçirmez bir şırınga kullanarak reaksiyon şişesine susuz asetonitril (60 mL) ekleyin.</li>
	<li>Daha sonra reaksiyon karışımını bir buz banyosu kullanarak 0 ...

<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>

Azot içeren üç üyeli heterosikluslar olarak aziridinler, azot bakımından zengin organik moleküller hazırlamak için sentetik başlangıç savaşçıları veya ara ürünleri için muazzam bir potansiyele sahiptir. Halka azotundaki grup yatağına bağlı olarak, kimyasal reaktivitesi ve seçiciliği farklı olan "aktive edilmiş" ve "aktive edilmemiş" aziridinler olarak sınıflandırılırlar. Bununla birlikte, bu değerli aziridini optik olarak aktif bir biçimde hazırlamak için çok sınırlı yöntemler me...

Siklopropanlar, oksiranlar ve aziridinlerden oluşan küçük halkalar, doğal ürünler ve ilaçlar gibi çeşitli bileşiklerde bulunur 1,2. Öncelikle halka suşlarından yararlanan başlangıç malzemeleri olarak kullanılırlar. Üç halkalı bileşikler arasında, aziridin, kararsızlığı ve kontrol edilemeyen reaktivitesi nedeniyle daha az kapsamlı olarak incelenmiştir3. Elektrostatik potansiyel haritalarında gösterildiği gibi (Şekil 1), aziridin halka-azotuna bağlı bir grup, elektron bağışlayan veya elektron çeken olsun, azotun bazisitesini farklı kılar. Bu fark, karşılık gelen aziridinlerin reaktivitesine ve seçiciliğine çarpıcı bir kontrast sağlar.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63705/63705fig01.jpg"> Şekil 1: "Aktive edilmiş" ve "aktive edilmemiş" aziridinlerin kimyasal yapıları ve temsili örnekleri N-metileziridin ve N-asetilaziridin4'ün elektrostatik potansiyel haritaları. Bu rakam Ranjith ve ark.4'ün izniyle değiştirilmiştir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63705/63705fig01large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Halka azotu sülfonat, fosfonat ve karbamat gibi elektron çeken bir gruba sahip olduğunda, buna "aktive edilmiş" aziridin diyoruz. Bu, sınırlı bir regiokimya kapsamı ile kararsızlığını telafi etmek için nükleofiller ile kolayca reaktiftir. Bu aktif aziridinler çeşitli katalitik yöntemlerle hazırlanır ve başlangıç malzemesi olarak kullanılır. Son aziridin kimyasının çoğu, bu aktif aziridinlerle ilgilenmiştir. Bununla birlikte, aktif aziridinler, dengesizliklerinden ve halka açıklığının sınırlı reaksiyon kapsamından kaynaklanan belirli kısıtlamalara maruz kalmaktadır. Öte yandan, "aktive edilmemiş"4 olarak adlandırılan halka azotunda alkil veya ikame edilmiş alkil grupları gibi elektron bağışlayan ikame maddeleri taşıyan aziridinler, çoğu koşulda nispeten kararlıdır ve önemli bir ayrışma olmadan uzun süre tezgahta bırakılabilir. Aktif olmayan aziridinin nükleofilik halka açma reaksiyonları, aziridinyum iyonlarının oluşumu yoluyla meydana gelir. Aziridin halka açma ve halka dönüşümlerinin çoğu reaksiyonu oldukça regiokimyasal bir şekilde ilerler. Bununla birlikte, çok az sayıda literatür raporu, optik olarak saf aktive edilmemiş aziridinlerin C2 veya C3 pozisyonlarındaikame edici maddelerle hazırlanmasını tartışmaktadır 5,6.
Bu yazıda, α-metilbenzil grubu içeren kiral aziridin-2-karboksilat türevlerinin, özellikle (-)-mentolil (1 R)-feniletilaziridin-2-karboksilatların, diastereomerik karışımı olarak, 2,3-dibromopropiyonat ve (1R)-feniletilamin reaksiyonundan başarılı bir şekilde hazırlanması gösterilmektedir. Bu diastereomerik karışımdan, enantiyopure (1 R)-feniletil-(2R)- ve (2S)-aziridin-2-karboksilatlar, (-)-mentolil esterleri olarak, MeOH ve n-pentandan multi-yüz kiloluk ölçeklerde seçici yeniden kristalizasyon ile optik olarak saf formlarda elde edilmiştir (Şekil 1)7. Bu (-)-mentolil esterler, magnezyum veya potasyum karbonat7 varlığında transesterifikasyon yoluyla kolayca etil veya metil esterlerine dönüştürülebilir. Bu bileşikler ayrıca, alkil 2,3-dibromopropiyonatların reaksiyonlarından veya α-ketoesterin kiral 2-feniletilamin ile vinil triflatesinden laboratuvar ölçeğinde kolayca hazırlanabilir ve ardından diastereomerik karışımın basit flaş kolon kromatografisi8 kullanılarak ayrılması ile ayrılabilir.
Enantiyosaf kiral aziridin-2-karboksilatı aldıktan sonra, karboksilatın fonksiyonel grup dönüşümleri ve yüksek oranda regio- ve stereoselektif aziridin-halka açma reaksiyonları 6,9,10'a dayanan çeşitli siklik ve asiklik azot içeren biyolojik olarak önemli hedef molekülleri sentezleyebiliriz. İlk uygun asimetrik sentez, potansiyel TGF-β inhibitörleri olarak 5, 6-dihidrourasil tipi deniz doğal ürünleri biemamide B ve D'nin her iki enantiyomeri için de uygulandı11,12. İkincisi, β-(aziridin-2-yl)-β-hidroksi ketonların diyastereoselektif sentezi, ZnCl 2 varlığında, şelasyon kontrollü bir geçiş durumu ile neredeyse mükemmel stereoseçiciliğe (98: 2 dr) sahip yüksek verimde (>% 82) optik olarak saf 1-(1-feniletil)-aziridin-2-karboksaldehit ve çeşitli enol silanların Mukaiyama aldol reaksiyonu ile elde edilmiştir. Bunlar epiallo-izomuskarin alkaloidleri13,14,15'in asimetrik sentezi için kullanıldı.

<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

Azot içeren heterosiklus aziridinler, azasiklik ve asiklik moleküllerin hazırlanması için sentetik olarak çok değerlidir. Bununla birlikte, aza bileşiklerinin asimetrik sentezini uygulamak için optik olarak saf formlarda aziridinler yapmak çok zor ve zahmetlidir. Neyse ki, halka azotunda elektron bağışlayan α-metilbenzil grubu ile hem enantiyomerleri (2R) hem de (2S)-aziridin-2-karboksilatları aktif olmayan aziridinler olarak başarıyla elde ettik. Bu başlangıç aziridinleri iki ayrı fonksiyonel gruba sahiptir: yüksek oranda reaktif üç üyeli halka ve çok yönlü karboksilat. Aziridin ile halka açma veya halka dönüşümünde ve karboksilattan başkalarına fonksiyonel grup dönüşümünde uygulanabilirler. Bu enantiyomerlerin her ikisi de biyolojik olarak önemli amino asiklik ve / veya aza-heterosiklik bileşiklerin asimetrik bir şekilde hazırlanmasında kullanılmıştır. Spesifik olarak, bu rapor, potansiyel TGF-β inhibitörleri olarak 5, 6-dihidrourasil tipi deniz doğal ürünleri biemamid-B ve D'nin her iki enantiyomerinin ilk uygun asimetrik sentezini açıklamaktadır. Bu sentez, aziridin-2-karboksilat'ın regio- ve stereoselektif halka açma reaksiyonundan ve ardından 4-aminoteterahidropirimidin-2,4-dionun oluşumundan oluşuyordu. Bu protokoldeki bir başka örnek, (-)-epiallo-izomuskarine kolay ve kolay erişim sağlamak için intramoleküler aziridin halka açılmasını takiben, aziridin-2-karboksilat ve silil enol eterin yüksek stereoselektif bir Mukaiyama reaksiyonunu ele aldı.

Burada, enantiyosaf aziridin-2-karboksilatların sentezini sunuyoruz. (R)-(1 R,2 S,5 R)-2-izopropil-5-metilsikloheksil1-((R)-1-feniletil)aziridin-2-karboksilat (2) ve (S)-(1R,2S,5R)-2-izopropil-5-metilsikloheksil1-((R)-1-feniletil)aziridin-2-karboksilat (3) (4.1 g,% 90) diastereomerik karışımı, 2,3 -dibromopropan (-)-mentolil ester ve (1 R)-feniletil esterden kantitatif verimde hazırlanmıştı...

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

Bu çalışmada, biemamid-B ve D dahil olmak üzere alkaloidlerin asimetrik sentezinde kullanılan aziridin-2-karboksilatın her iki enantiyomerini ve (-)-epiallo-izomuskarini hazırlamaktayız.

Enantioprepure Non-Aktive Aziridinlerin Hazırlanması ve Biemamid-B, D ve Epiallo-İzomuskarin Sentezi

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

Son 30 yıldır, Profesör Hyun-Joon Ha'nın grubu aziridin kimyasını inceledi ve azot içeren değerli moleküllerin sentezini asimetrik bir şekilde geliştirdi. Bu görsel deneyde, burada enantiyosaf aziridin-2 karboksilatın sentezini ve biemamid-B, D ve epiallo-izomuskarin alkaloidlerinin sentezi için uygulamasını gösteriyoruz. Bu yöntem, seçici kristalizasyon işlemi yoluyla 2R ve 2S aziridin-2 karboksilatının hem enantiyosaf L-metanol esterinin büyük ölçekte hazırlandığını göstermektedir.Bu görsel deneyde, enantiyosaf aziridin-2 karboksilatın yapımını ve biemamid-B, D ve epiallo-izomuskarin alkaloidlerinin sentezi için uygulanmasını gösterdik. Bu makaledeki protokol, kristalizasyon, filtrasyon ve kolon kromatografik işlemi gibi basit adımları içeren, aktif olmayan aziridinleri büyük ölçekte hazırlamak için kolay bir yöntemdir. Azot atmosferi altında fırında kurutulmuş, 250 mililitrelik, iki boyunlu, yuvarlak tabanlı bir şişeye 2, 3-dibromopropan L-metanol ester 1A ve manyetik bir karıştırma çubuğu ekleyerek başlayın.Reaksiyon şişesine 60 mililitre susuz asetonitril eklemek için hava geçirmez bir şırınga kullanın. Daha sonra, reaksiyon karışımını bir buz banyosunda sıfır santigrat derecede soğutun ve reaksiyon karışımını beş dakika karıştırın. Reaksiyon karışımına aynı sıcaklıkta potasyum karbonat ekleyin ve 30 dakika karıştırmaya devam edin.Daha sonra, oda sıcaklığında damla damla 2R-feniletilamini ekleyin ve reaksiyon karışımının 12 saat boyunca karışmasına izin verin. Daha sonra, ince tabaka kromatografisi ile reaksiyonun ilerlemesini 9: 1 hacim bazında hekzan etil asetat kullanarak bir elüent olarak izleyin. Reaksiyon tamamlandıktan sonra, karışımı bir filtre kağıdı üzerinde süzün ve organik filtratın içine su ekleyin.Organik tabakayı bir ayırma hunisi kullanarak iki kez dietil eter ile çıkarın. Kombine organik ekstraktları 7.5 gram susuz sodyum sülfat üzerinde kuruttuktan sonra, her iki izomeri içeren ham bir diastereomerik kiral aziridin karışımı elde etmek için organik ekstraktı döner bir evaporatör kullanarak vakumda konsantre edin. Daha sonra, 70 mililitre metanol içindeki kiral aziridin L-metanol ester 1 türevinin ham karışımının 8.7 gramını, fırında kurutulmuş, 250 mililitrelik, tek boyunlu, yuvarlak tabanlı bir şişeye ekleyin.Daha sonra, bir sıcak su banyosu kullanarak reaksiyon karışımını 70 santigrat dereceye kadar ısıtın ve reaksiyon karışımını katı kristaller oluşana kadar eksi 10 santigrat derecede soğutun. 2.2 gram R, 1R, 2S, 5R, 2-izopropil 5-metil-sikloheksil, 1R1 feniletil aziridin-2 karboksilat ester elde etmek için katı bileşiği bir filtre kağıdı üzerinde filtreleyin ve döner bir evaporatör kullanarak filtrat çözeltisini tekrar vakumda konsantre edin. Kalan reaksiyon karışımını 50 milimetre etanol içinde çözdükten sonra, 1.2 gram R, 1R, 2S, 5R 2-izopropil 5-metil-sikloheksil 1R1 feniletil aziridin-2 karboksilat elde etmek için eksi 10 santigrat derecede yeniden kristalleştirin ve diğer alkol-etanol'ü şu anda metanol ile aynı şekilde kullanın.Daha sonra yeniden kristalize edilmiş ürünü bir filtre kağıdı üzerinde süzün ve kalan ham 5,3 gram filtrat çözeltisini döner bir evaporatör kullanarak tamamen vakumda konsantre edin. Daha sonra, kalan reaksiyon çözeltisini eksi 15 santigrat derecede tutarken 50 mililitre bir pentan hidrokarbon çözücü ekleyin ve yaklaşık 1.9 gram S, 1R, 2S, 5R, 2-izopropil 5-metosikloheksil 1-feniletil aziridin-2 karboksilat ester katı bir bileşik elde edilir. Kristaller hazır olduğunda, çözeltiyi tekrar döner bir evaporatör kullanarak vakumda konsantre edin ve 30 mililitre pentan hidrokarbon çözücü içinde çözün.8 gram S, 1R, 2S, 5R 2-izopropil, 5-metosikloheksil 1R1 feniletil aziridin-2 karboksilat ester iki asal elde etmek için eksi 15 santigrat derecede tekrar kristalize edin. R, 1R, 2S, 5R, 2-izopropil 5-metosikloheksil 1R1 feniletil aziridin-2 karboksilat ve manyetik bir karıştırma çubuğunu azot atmosferi altında fırında kurutulmuş, 25 mililitre, iki boyunlu, yuvarlak tabanlı bir şişeye ekleyin. Hava geçirmez bir şırınga kullanarak reaksiyon şişesine 1,8 mililitre etanol ekleyin ve oda sıcaklığında karıştırın.Daha sonra, potasyum karbonat ekleyin ve iki gün boyunca oda sıcaklığında karışmasına izin verin ve ince tabaka kromatografisi kullanarak reaksiyonun ilerlemesini izleyin. Reaksiyon tamamlandıktan sonra, karışımı filtre kağıdı üzerinde süzün ve organik filtratın içine su ekleyin. Bir ayırma hunisi kullanarak, organik tabakayı iki kez diklorometan ile çıkarın.Kombine organik ekstraktları üç gram susuz sodyum sülfat üzerinde kuruttuktan sonra, vakumda konsantre olmak için döner bir evaporatör kullanın. Daha sonra, saf bir R-etil-1 feniletil aziridin-2 karboksilat ürünü elde etmek için ham ürünü silika jel üzerinde normal fazlı kolon kromatografisi ile saflaştırın. Azid tarafından açılan bileşiği sentezlemek için, 500 miligram kiral S-etil 1R1 feniletil aziridin-2 karboksilat ve manyetik bir karıştırma çubuğunu açık atmosfer altında fırında kurutulmuş, 50 mililitre, iki boyunlu, yuvarlak tabanlı bir şişeye aktarın.Daha sonra, reaksiyon karışımına% 50 sulu etanol ekleyin. Reaksiyon karışımını sıfır santigrat derecede soğuttuktan sonra, pH 4.0'ı korumak için damla damla konsantre sülfürik asit ekleyin ve beş dakika karıştırın. Daha sonra, reaksiyon karışımını aynı sıcaklıkta 10 dakika karıştırırken sodyum azid ekleyin ve ardından oda sıcaklığında ısıtın.Daha sonra, oda sıcaklığında katalizör olarak alüminyum klorür hekzahidrat ekleyin ve üç saat daha karıştırmaya bırakın. İnce tabaka kromatografisi kullanarak reaksiyonun ilerlemesini izleyin ve reaksiyon karışımını iki porsiyon 20 mililitre doymuş sodyum bikarbonat ile söndürün. Daha sonra, ham karışımı etanollü bir elit ped üzerinde süzün ve reaksiyon karışımını döner bir evaporatör kullanarak vakumda konsantre edin.Organik tabaka diklorometanı, bir ayırma hunisi kullanarak iki kez çıkarın. Kombine organik tabakayı beş dakika boyunca beş gram susuz sodyum sülfat üzerinde kurutun. Ham bir azid ürününü karşılamak için döner bir evaporatör kullanarak ham organik tabakayı vakumda yoğunlaştırın.Ham ürünü, viskoz bir sıvı olarak 490 miligram azid açılmış bileşiği karşılamak için% 40 etil asetat veya hekzan ile salınım yaparak silika jel üzerinde normal fazlı kolon kromatografisi ile saflaştırın. 2, 3-dibromopropan L-metil ester ve 1R-feniletilalamin, R, 1R, 2S, 5R, 2-izopropil 5-metosikloheksil 1R1 feniletil aziridin-2 karboylat ve S, 1R, 2S, 5R 2-izopropil 5-metosikloheksil 1R1 feniletil aziridin-2 karboksilat diastereomerik karışımının oluşumuna yol açar. Metanol, R, 1R, 2S, 5R, 2-izopropil metosikloheksil 1R1 feniletil aziridin-2 karboksilatının enantiyosaf formlarına yol açar ve N-pentan, S, 1R, 2S, 5R, 2-izopropil 5-metasikloheksil 1R1 feniletil aziridin-2 karboksilatına yol açar.Metanol ve etanol gibi alkollerle magnezyum veya potasyum karbonat kullanılarak transesterifikasyon, kiral aziridin-2 karboksilatların karşılık gelen alkil esterini verdi Etil 2S aziridin-2 karboksilatının azid nükleofil yoluyla sıralı reaksiyonlarla regio-seçici halka açıklığı, biemamidin B ve biemamidin toplam sentezine yol açar Kiral aziridin-2 karboksil aldehit ve silil enol eterin stereo-seçici Mukaiyama aldol reaksiyonu bir adduct ve regio-ve stereo-selektif dönüşümler eksi epiallo-izomuskarin verdi. Seçici kristalizasyon işlemi ile büyük ölçekte 2R ve 2S aziridin-2 karboksilatlarının hem enantiyosaf metilinin hem de esterinin hazırlanmasında başarılı olduk. Enantiyosaf aziridin-2 karboksilatlar yaptıktan sonra, burada biemamid-B, D ve epiallo-izomuskarin alkaloidlerinin toplam sentezi için uygulamasını gösterdik.

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

Hazırlanması ve Samaryum Diiodide Kullanımı (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) In Organic Synthesis: Samaryum Barbier Reaksiyonu HMPA ve Ni (II) tuzlarının Mekanistik Rolü

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

Şablon Ayarlanabilir IR Absorbans ile plasmonik Altın Nanotüpler Sentez Yönetmen

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

Çekirdekli Antikanser Maddeleri olarak Platinum bispiridin tabanlı Ligandların ve kompleks Sentezlenmesi için kullanılan amid bağlantı reaksiyon

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

Bir Yöntem Yüzey Oksidasyon ve İndirgeme yoluyla Sıvı Metal Yüzey Gerilim işleyin

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

Supramoleküler Kolloidlerin Sentezi ve Karakterizasyonu

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

Bir Triphosphenium Bromür Tuz Hazırlanması ve Tepkime: Fosfor A Rahat ve kararlı Kaynak (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

Sentez ve kütle spektrometresi analizleri Oligo-peptoids

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

Nhazırlanması-(2-alkoxyvinyl) N- tosyl-1,2,3-triazoles ve yerine Phthalans ve fenitilaminler sonraki dönüşüm sülfonamidler

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

Kararlı Bicyclic Aziridinium iyonları ve onların halka açılış Azaheterocycles sentezi için hazırlanması

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