2018年1月15日
2-叠氮-1-硝酸酯可通过一锅法转化为相应的2-叠氮-1-三氯乙酰亚胺酯。本文旨在展示微波反应器在碳水化合物合成中的应用价值。
本实验的总体目标是采用一锅法,从叠氮硝酸酯直接合成三氯乙酰亚胺酯,并在纯化过程中尽量减少操作步骤。该方法在由叠氮硝酸酯直接制备用于寡糖合成的三氯乙酰亚胺酯供体方面具有明显优势。该技术的主要优点在于,与先前报道的方法相比,反应更快、更清洁且更环保。
开始实验时,将0.2毫摩尔选定的叠氮硝酸酯置于8毫升微波反应瓶中。用2毫升20%水合丙酮溶解该叠氮硝酸酯。向反应瓶中加入0.08毫升吡啶,并盖上瓶盖。
将小瓶放入微波反应器中,并在两分钟内将反应混合物升温至120摄氏度。在110摄氏度下搅拌并辐照混合物,持续固定时间为10分钟。然后取样点在TLC板上,使用体积比为1:1的乙酸乙酯和己烷溶液展开该板。
使用硫酸铈铵钼酸盐染色剂显色薄层板,确认起始原料已完全消耗。使用气流将溶剂蒸发至较小体积。
然后将反应混合物从通气管上取下,加入两毫升二氯甲烷稀释混合物。使用搅拌板形成涡流。随后用注射器除去水层。
最后,将反应混合物置于冰水浴中冷却至0摄氏度。向混合物中加入0.08毫升DBU和0.25毫升三氯乙腈。将混合物从冰水浴中取出,在搅拌下使其升至室温。
使用薄层色谱(TLC)监测反应进程。当端基醇完全消耗后,将混合物转移至回收烧瓶中。在30摄氏度下减压浓缩有机层,得到淡黄色或棕色油状物。
最后,使用1.5厘米的硅胶柱,以乙酸乙酯与正己烷按1:4比例混合的洗脱液进行硅胶柱层析,纯化粗产物。根据需要调整洗脱液比例以获得最佳分离效果。通过该方法,三种二叠氮一硝酸酯被成功转化为三氯乙酰亚胺酯。
每个反应中,微波辅助热解硝化反应在20分钟内完成。化合物一中11:1:6的α-甘露糖、α-葡萄糖、β-葡萄糖混合物转化为化合物三中5:1的α-葡萄糖与α-甘露糖混合物,总收率为87%,仅α构型收率为92%。化合物四转化为化合物六的收率超过95%。
化合物四的水解仅需在110摄氏度下照射10分钟。将差向异构醇转化为化合物六在30分钟内完成。总体α/β-咪酯比例为34比1。
将化合物七的1至14.4至27.4比例的β-葡糖-α-甘露-α-葡糖混合物转化为化合物九的1至1.7比例的α-葡糖-α-甘露混合物,总收率为68%,其中仅α构型产物的收率为66%。需要使用更多的DBU过量才能实现向化合物七的完全转化。该进展使得叠氮硝酸酯可直接经一锅法合成转化为三氯乙酰亚胺酯供体,实现了化学转化上的突破。
进行该操作时,务必检查旋转蒸发仪和微波仪的设置,确保使用适当的条件。若操作得当,掌握该技术后可在三小时内完成。在后处理之前,可通过进行差向异构体表征,进一步回答有关反应完成程度的问题。
观看本视频后,您应充分了解如何从叠氮硝酸酯直接合成三氯乙酰亚胺酯供体。请务必注意,三氯乙腈的操作具有极高危险性。在进行该实验流程时,必须始终采取适当防护措施,例如穿戴合适的个人防护装备(PPE)。
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本研究介绍了一种利用微波反应器从叠氮硝酸酯一步合成三氯乙酰亚胺酯的方法。与传统技术相比,该方法具有快速、清洁和环境友好的优点。
这种单锅微波辅助方法能够从叠氮硝酸酯快速合成三氯乙酰亚胺酰基糖基供体,显著缩短反应时间并减轻纯化负担。该方法支持高效生成寡糖前体,符合早期基于碳水化合物的药物发现需求。通过减少溶剂使用并避免中间体的分离,该方法在药物化学流程中提高了工作效率和可持续性。
该方法适用于早期发现阶段的工作流程,可在该阶段快速获得糖基供体,用于靶点结合及作用机制研究。