Name: preparation of contiguous bisaziridines for regioselective ring-opening reactions
Uploaded: 2022-07-28T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Contiguous Bisaziridines for Regioselective Ring-Opening Reactions at JoVE.com

이번 연구는 교육부(2022R1A6C101A751)가 지원하는 한국기초과학원(국가연구시설시설센터) 지원으로 진행됐다. 이 연구는 한국연구재단(NRF)의 지원금(2020R1A2C1007102 및 2021R1A5A6002803)의 지원도 받았습니다.

구조, 전체 NMR 스펙트럼, 광학 순도 및 HRMS-MALDI 데이터를 포함한 모든 합성 생성물(1-5)의 세부 정보는 보충 파일 1에 제공됩니다.
1. 3- (아지리딘 -2- 일) 아크릴 알데히드 (1a)의 합성
<ol><li>진공 조건 하에서 교반기 바와 격막이 장착된 50mL 둥근 바닥 플라스크를 화염 건조시킨다. 아르곤 가스로 채우면서 실온으로 식히십시오.</li>
	<li>무수 ...

N-Boc-O- 토실 또는 N-Ts-O- 토실 하이드 록실 아민이 질소원으로 사용되었을 때 키랄 3- [1- (1- 페닐 에틸) 아지리딘 -2- 일)] 아크릴 알데히드의 유기 분석 아지 리딘 화 과정에서 부분 입체 이성질체의 분리 할 수없는 혼합물의 형성이 때때로 관찰되었다. 또한, 촉매로서의 디아릴 실릴 에테르 프롤리놀의 양이 7 몰%에서 20 몰%47,48,49로 증가하였을 때 인접한 비사지리딘 생성물...

생성물 선택성을 정밀하게 제어하는 다양한 반응성 부위를 가진 작은 유기 분자의 합리적인 설계는 현대 유기 합성 및 녹색 화학 1,2,3,4,5,6,7,8의 핵심 목표입니다. 이 목표를 달성하기 위해 우리는 아지리딘의 모듈식 합성에 관심이 있었습니다. Aziridines는 구조적으로 중요한 프레임 워크9로 인해 여러 친 핵체10,11,12,13,14,15,16,17,18, (19) 항종양, 항균 및 항균성과 같은 다양한 약리학적 활성을 갖는다. 아지리딘 화학의 진보에도 불구하고, 비-활성화된 아지리딘 및 활성화된 아지리딘은 문헌20에서 독립적인 합성 및 개환 반응을 갖는다.
따라서 우리는 활성화되지 않은 아지리딘과 활성화된 아지리딘을 모두 포함하는 인접한 비사지리딘을 합성하는 것을 목표로 했습니다. 이러한 인접한 비사지리딘은 2개의 상이한 아지리딘의 다음의 전자적 특성 및 친핵체20,21,22,23,24에 대한 이들의 반응성에 기초하여 화학선택성 개환 패턴을 체계적으로 합리화하는데 사용될 수 있다: a) 전자-인출 치환체가 질소 상의 음전하를 공액적으로 안정화시키는 활성화된 아지리딘은 여러 친핵체와 쉽게 반응하여 고리가 열린 제품을 허용하십시오. b) 질소가 전자 공여 치환체에 결합되는 비활성화된 아지리딘은 친핵체에 대해 상당히 불활성이고; 따라서, 고리 개봉 생성물을 높은 수율20,21,25,26으로 제공하기 위해 적합한 활성화제(주로 브뢴스테드 또는 루이스류)를 사용한 사전 활성화 단계가 필요하다.
본 연구는 전이 금속이없는 유기 촉매 반응을 통한 키랄 빌딩 블록으로서의 인접한 비사 지리 딘의 합리적인 설계와 비사 지리 딘의 개환 반응을위한 예측 모델링 도구를 활용하는 다양한 질소가 풍부한 분자의 합성을 설명합니다. 이 연구는 질소가 풍부한 생리 활성 화합물 및 천연물의 구성과 아지리딘의 중합을 위한 실용적인 방법의 발전을 촉진하는 것을 목표로 합니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>(R)-(+)-&#945;,&#945;-Diphenyl-2-pyrrolidinemethanol trimethylsilyl ether</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>677191</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(R)-1-((R)-1-phenylethyl)aziridine-2-carbaldehyde</td>
			<td>Imagene Co.,Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(S)-(&#8211;)-&#945;,&#945;-Diphenyl-2-pyrrolidinemethanol trimethylsilyl ether</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>677183</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(S)-2-(diphenyl((trim ethylsilyl)oxy)methyl)pyrrolidine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>677183</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(Triphenylphosphoranylidene) acetaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>280933</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,2-Dichloroethane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>284505</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AB Sciex 4800 Plus MALDI TOFTM (2,5-dihydroxybenzoic acid (DHB) matrix</td>
			<td>Sciex</td>
			<td></td>
			<td>High resolution mass spectra</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A6283</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>254134</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>aniline</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>132934</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autopol III digital polarimeter</td>
			<td>Rudolph Research Analytical</td>
			<td></td>
			<td>polarimeter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AVANCE III HD (400 MHz) spectrometer</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>NMR spectrometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bruker Ascend 500 (500 MHz)</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>NMR spectrometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Celite 535</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>22138</td>
			<td>For Celite pad</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>270997</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Di-tert-butyl dicarbonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>361941</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl Acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>270989</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl nitroacetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>192333</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imidazole</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>I2399</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>INOVA 400WB (400 MHz)</td>
			<td>Varian</td>
			<td></td>
			<td>NMR spectrometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JMS-700</td>
			<td>JEOL</td>
			<td></td>
			<td>High resolution mass spectra</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>322415</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-Boc-O-tosylhydroxylamine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>775037</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P-2000</td>
			<td>JASCO</td>
			<td></td>
			<td>polarimeter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Palladium hydroxide on carbon</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>212911</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenyl-1H-tetrazole-5-thiol</td>
			<td>TCI</td>
			<td>P0640</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica gel</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>227196</td>
			<td>For flash clromatography</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica gel on TLC plates</td>
			<td>Merck</td>
			<td>60768</td>
			<td>TLC plate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S8750</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium azide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S2002</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium borohydride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>452882</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium carbonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S2127</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tert-Butyldimethylsilyl chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>190500</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>401757</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244511</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zinc bromide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>230022</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zinc chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>429430</td>
			<td>reagent</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of contiguous bisaziridines for regioselective ring-opening reactions

3원 고리를 포함하는 반응성 유기 분자의 한 종류인 아지리딘은 C-치환된 아지리딘의 위치 제어 개환을 통해 다양한 기능화된 질소 함유 표적 화합물의 합성을 위한 중요한 합성입니다. 지난 10년 동안 아지리딘 합성의 엄청난 발전에도 불구하고 인접한 비사지리딘에 효율적으로 접근하는 것은 여전히 어렵습니다. 따라서 우리는 다양한 친핵체와의 위치선택적 개환 반응을 위해 단일 아지리딘 백본을 넘어 전자적으로 다양한 N-치환기 세트를 갖는 인접한 비사지리딘을 합성하는 데 관심이 있었습니다. 이 연구에서, 키랄 인접 비사지리딘은 키랄 유기 촉매로서 (2S)-[디페닐(트리메틸실릴옥시)메틸]피롤리딘의 존재하에 질소원으로서 N-Ts-O-토실 또는 N-Boc-O-토실 하이드록실아민을 질소원으로 하는 키랄 (E)-3-((S)-1-((R)-1-페닐에틸)아지리딘-2-일)아크릴알데히드의 유기 분석 비대칭 아지리딘에 의해 제조되었습니다. 또한 황, 질소, 탄소 및 산소와 같은 다양한 친핵체와 인접한 비사지리딘의 위치선택적 개환 반응의 대표적인 예와 Pd-촉매 수소화에 의한 다중 치환 키랄 피롤리딘의 합성에 인접한 비사지리딘의 적용이 여기에 입증되었습니다.

인접한 비사지리딘을 제조하는 달성 가능성을 조사하기 위해, (E)-3-((S)-1-((R)-1-페닐에틸)아지리딘-2-일)아크릴알데히드 (1a)를 먼저 단계 1(도 1)28에 언급된 절차에 따라 모델 기질로서 합성하였다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64019/64019fig01.jpg"> <strong class="...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Contiguous Bisaziridines for Regioselective Ring-Opening Reactions at JoVE.com

Preparation of Contiguous Bisaziridines for Regioselective Ring-Opening Reactions

비활성화 및 활성화된 아지리딘을 함유하는 인접한 비사지리딘을 비대칭 유기 분석적 아지리디네이션에 의해 합성한 후, 산성 또는 염기성 조건 하에서 화학선택성 개환 반응을 실시하였다. 활성화되지 않은 아지리딘 고리는 산성 조건에서 반응성이 적은 친핵체로 열리는 반면, 활성화된 아지리딘 고리는 염기성 조건에서 더 반응성이 높은 친핵체로 열립니다.

위치 선택적 개환 반응을위한 연속 비사 지리딘의 제조

Aziridines, a class of reactive organic molecules containing a three-membered ring, are important synthons for the synthesis of a large variety of ...

우리 프로토콜의 중요성은 활성화 된 아지 리딘과 비 활성화 된 아지리딘을 모두 포함하는 인접한 비사 지리 딘의 합리적 설계이며, 다양한 친 핵체와의 위치 선택적 개환 반응을 겪습니다. 이 기술의 장점은 선택적 고리 개구부를위한 예측 모델링 도구를 사용하여 질소가 풍부한 분자의 합성을 허용한다는 것입니다. 현재 프로토콜은 질소가 풍부한 생리 활성 화합물 및 천연물의 합성을위한 실용적인 방법을 개발하는 데 사용될 수 있습니다.시작하려면 진공 조건에서 교반기 막대와 격막이있는 50 밀리리터의 둥근 바닥 플라스크를 화염 건조시킵니다. 실온으로 식힌 후 아르곤 가스로 채 웁니다. 그런 다음 플라스크에 무수 메탄올과 알데히드를 넣고 용액을 1 분 동안 저어줍니다.다음으로, 교반된 용액에 수소화붕소나트륨을 첨가하고, 반응 혼합물을 섭씨 0도에서 1시간 동안 교반한다. TLC에 의해 반응 진행을 모니터링하고, 용리액으로서 에틸 아세테이트 및 헥산을 사용한다. 1시간 후, 반응 혼합물을 증류수로 켄칭하고, 분별 깔때기에서 에틸 아세테이트로 추출한다.합한 유기층을 무수 황산나트륨 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공에서 농축시킨다. 에틸 아세테이트와 헥산을 용리액으로 사용하는 실리카겔 플래시 크로마토그래피로 조 잔류물을 정제하여 순수한 제품을 노란색 액체로 분리합니다. 그 후, NMR 및 편광계 측정으로 생성물을 확인하십시오.먼저, 진공 조건에서 교반기 바와 격막을 사용하여 5 밀리리터의 둥근 바닥 플라스크를 화염 건조시킵니다. 그런 다음 아르곤 가스로 채우면서 실온으로 식히십시오. 다음으로, 이전에 합성 된 비 사지 리딘과 아세트산을 플라스크에 첨가하십시오.혼합물을 실온에서 5시간 동안 교반하고, 용리액으로 에틸 아세테이트와 헥산을 사용하여 TLC로 반응 진행을 모니터링한다. 5시간 후, 진공하에 아세트산을 제거하고, 조 잔류물을 용리액으로서 에틸 아세테이트 및 헥산을 사용하는 실리카겔 플래시 크로마토그래피로 정제하여, 순수한 생성물을 황색 액체로서 단리하였다. NMR 및 편광계 측정으로 제품을 확인하십시오.양성자 NMR 스펙트럼은 아지리딘에 인접한 에틸 알코올의 알코올 수소에 해당하는 1.42ppm에서 피크를 나타냈으며, 이는 알데히드가 에틸 알코올로 환원됨을 나타냅니다. 또한, 4.00 및 3.54 ppm의 피크는 에틸 알코올의 메틸렌 수소를 나타낸다. 2.13ppm에서 관찰 된 피크는 아세테이트의 메틸 수소에 상응하는 반면, 4.43 및 4.15ppm에서의 피크는 아지리딘 개환 반응 후에 형성된 아세테이트에 인접한 메틸렌 수소에 상응한다.NaBH4를 수반하는 환원은 발열 성으로 밝혀졌으며, 따라서 반응 온도를 섭씨 0도로 유지한다. 또한 H2O에 의한 NaBH4의 담금질시주의가 필요합니다. 우리는이 기술이 생물학적 활성을 갖는 질소가 풍부한 복합 분자의 건설을위한 실용적인 방법의 개발을 향한 추가 연구를 자극 할 것이라고 믿는다.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microwave-assisted Intramolecular Dehydrogenative Diels-Alder Reactions for the Synthesis of Functionalized Naphthalenes/Solvatochromic Dyes

작용 Naphthalenes / Solvatochromic의 염료의 합성을위한 전자 레인지를 이용한 분자 Dehydrogenative Diels-앨더 반응

Functionalized naphthalenes have applications in a variety of research fields ranging from the synthesis of natural or biologically active molecules to ...

연구

화학

Hot Biological Catalysis: Isothermal Titration Calorimetry to Characterize Enzymatic Reactions

핫 생물 촉매 : 등온 적정 열량 효소 반응의 특성을

Isothermal titration calorimetry (ITC) is a well-described technique that measures the heat released or absorbed during a chemical reaction, using it as ...

Real-time Monitoring of Reactions Performed Using Continuous-flow Processing: The Preparation of 3-Acetylcoumarin as an Example

연속 흐름 처리를 사용하여 수행 반응의 실시간 모니터링 : 예를 들어 3 Acetylcoumarin의 제조

By using inline monitoring, it is possible to optimize reactions performed using continuous-flow processing in a simple and rapid way. It is also possible ...

A Protocol for Safe Lithiation Reactions Using Organolithium Reagents

유기 리튬 시약을 사용하여 안전 리튬 화의 반응을위한 프로토콜

Organolithium reagents are powerful tools in the synthetic chemist&#39;s toolbox. However, the extreme pyrophoric nature of the most reactive reagents ...

Controlled Photoredox Ring-Opening Polymerization of O-Carboxyanhydrides Mediated by Ni/Zn Complexes

Controlled Photoredox Ring-Opening Polymerization of O-Carboxyanhydrides Mediated by Ni/Zn Complexes

O-Carboxyanhydrides Ni/Zn 단지 중재의 Photoredox 반지 개통 중 합 제어

Here, we describe an effective protocol that combines photoredox Ni/Ir catalysis with the use of a Zn-alkoxide for efficient ring-opening polymerization, ...

Enzymatic Cascade Reactions for the Synthesis of Chiral Amino Alcohols from L-lysine

패-리 신에서 랄 아미노 알콜의 합성을 위한 효소 캐스케이드 반응

Amino alcohols are versatile compounds with a wide range of applications. For instance, they have been used as chiral scaffolds in organic synthesis. ...

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

준비 및 C60/Graphene 하이브리드 Nanostructures의 특성화

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We ...

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

Azaheterocycles의 합성에 대 한 안정적인 Bicyclic Aziridinium 이온과 그들의 반지 개통 준비

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

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

Regioselective O-Glycosylation Nucleosides 통해 는 임시 2', 3'-Diol 보호 Boronic 에스테 르에 의해이 당 Nucleosides의 합성에 대 한의

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

Photogeneration of N-Heterocyclic Carbenes: Application in Photoinduced Ring-Opening Metathesis Polymerization

N-이종 환 식 Carbenes의 Photogeneration: Photoinduced 반지 개통 Metathesis 중 합에 응용

We report a method to generate the N-heterocyclic carbene (NHC) 1,3-dimesitylimidazol-2-ylidene (IMes) under UV-irradiation at 365 nm to characterize IMes ...