Name: 对映草非活化氮丙啶的制备及比咪咪唑B、D和 表皮异毒羯碱的合成 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 4 s
Description: 学习通过选择性结晶法制备对映纯氮丙啶-2-羧酸酯，用于不对称合成生物碱。该方法可大规模生产2R和2S两种对映体，并应用于合成比咪咪唑B、D及表皮异毒羯碱等天然产物。

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本研究由韩国国家研究基金会（NRF-2020R1A2C1007102 和 2021R1A5A6002803）、有机合成新方向研究中心以及 2022 年韩国外国语大学资助项目资助。

1. 手性氮丙啶(-)-薄荷醇酯衍生物(1)非对映异构体混合物的合成
<ol>
	<li>将2,3-二溴丙烷(-)-薄荷醇酯1a（5.0 g，13.58 mmol，1.0当量）和磁力搅拌子加入氮气保护下烘干的250 mL双口圆底烧瓶中2）气氛。</li>
	<li>使用密封注射器向反应瓶中加入无水乙腈（60 mL）。</li>
	<li>然后将反应混合物置于冰浴中冷却至0 °C，并搅拌5分钟。</li>
	<li>在相同温度下向反应混合物中加入碳酸钾（5.6 g，40.74 mM，3.0 当量），搅拌反应30分钟。</li>
	<li>加入 (2R)-苯乙胺（2.0 mL，16.29 nM，1.2 当量）于室温下逐滴加入，反应混合物继续在室温下搅拌 12 小时。</li>
	<li>使用薄层色谱法监测反应进程，展开剂为体积比 9:1 的正己烷:乙酸乙酯（EtOAc；Rf 以0.4的溶剂作为洗脱剂。</li>
	<li>反应完成后，将混合物通过滤纸（孔径70 mm）过滤。</li>
	<li>然后，向有机滤液中加入水（30 mL），并用乙醚萃取有机相2用分液漏斗用 O（2 × 50 mL）萃取两次。</li>
	<li>将合并的有机相提取物用7.5 g无水Na干燥2SO4 并浓缩 在真空中 (&#60;使用旋转蒸发仪在15 mbar条件下进行。 
	注意：现在得到的是含有两种异构体的非对映异构手性氮丙啶的粗混合物，包括（R)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯和(S)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯（4.1 g，90%）被获得。</li>
	<li>手性氮杂环丙烷的分离（R)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基 1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯（2通过选择性结晶法
	<ol>
		<li>加入8.7 g 手性氮丙啶(-)-薄荷醇酯的粗混合物 1 衍生物溶解于70 mL甲醇中，加入已烘干的250 mL单颈圆底烧瓶。</li>
		<li>现在使用热水浴将反应混合物加热至 70 °C，然后在 -10 °C 下冷却反应混合物，直至析出固体晶体。</li>
		<li>将固体化合物通过滤纸（孔径70 mm）过滤，得到2.2 g的(R)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基 1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯（2酯</li>
		<li>再次浓缩滤液 在真空中 (&#60;15 mbar）下旋转蒸发除去溶剂后，向残留的反应混合物中加入50 mL乙醇，于-10 °C下重结晶，得到1.2 g的（R)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基 1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯（2).</li>
		<li>此时，使用另一种醇——乙醇，方法与甲醇相同。</li>
		<li>重结晶后，再次通过滤纸（孔径70 mm）过滤，将剩余的5.3 g粗品滤液完全浓缩 在真空中 (&#60;使用旋转蒸发仪在15 mbar条件下浓缩，并加入50 mL戊烷烃类溶剂。</li>
		<li>将剩余的反应溶液保持在 -15 °C。 
		注意：现在得到约1.9克的固体化合物（S)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯3获得。</li>
		<li>获得晶体后，再次浓缩溶液 在真空中 (&#60;使用旋转蒸发仪在15 mbar条件下浓缩，并溶于30 mL戊烷烃类溶剂中。</li>
		<li>在 -15 °C 下再次重结晶，得到 0.8 g 的 (S)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯2').</li>
	</ol>
	</li>
	<li>获取（R)-乙基 1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯（3)
	<ol>
		<li>添加（R)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯 (2)（0.167 g，0.57 mM）和磁力搅拌子置于氮气（N₂）保护下干燥的25 mL双颈圆底烧瓶中2）气氛。</li>
		<li>使用密封注射器向反应瓶中加入1.8 mL乙醇，并在室温下搅拌。</li>
		<li>然后加入碳酸钾（0.40 g，20.28 mmol，4.0 当量），室温下搅拌反应 2 天。</li>
		<li>使用薄层色谱法监测反应进程（洗脱剂：正己烷:乙酸乙酯（EtOAc），8:2 v/v，Rf = 0.6).</li>
		<li>反应完成后，将混合物通过滤纸（孔径70 mm）过滤，然后向有机滤液中加入水（5 mL），并用CH2Cl2 （使用分液漏斗）用（2 × 15 mL）洗涤两次。</li>
		<li>用3.0 g无水Na干燥合并的有机提取物2SO4 并浓缩 在真空中 (&#60;使用旋转蒸发仪在15 mbar条件下进行。</li>
		<li>通过硅胶（70-230目）常相柱色谱法纯化粗产物，得到纯品（R)-乙基 1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯 (3)（950 mg，88%）。Rf （30% 乙酸乙酯/己烷 = 0.50）</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 通过叠氮亲核试剂对氮丙啶环的区域和立体选择性开环实现双鞭甲藻酰胺B与双鞭甲藻酰胺D的全合成
<ol>
	<li>(的合成R)-乙基 2-叠氮-3-(((R)-1-苯乙基)氨基)丙酸酯 (5)
	<ol>
		<li>转移500 mg（2.20 mM，1.0当量）手性(S)-乙基 1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯（4）和一个磁力搅拌子放入一个在开放空气中烘干的50 mL双颈圆底烧瓶中。</li>
		<li>向反应混合物中加入50%的水合乙醇（15 mL）。</li>
		<li>将反应混合物在 0 °C 下冷却，逐滴加入浓硫酸（36 N），调节并维持 pH 接近 4.0，搅拌 5 分钟。</li>
		<li>在0 °C下加入叠氮化钠（370 mg，5.70 mM，2.5当量），在相同温度下搅拌反应混合物10分钟，然后升至室温。</li>
		<li>然后，加入 AlCl3∙6H2O（55 mg，0.22 mM，0.1当量）作为催化剂，在相同室温下继续搅拌3小时。</li>
		<li>使用薄层色谱法监测反应进程（展开剂：正己烷:乙酸乙酯（EtOAc），6:4 v/v，Rf = 0.2).</li>
		<li>用两份各20 mL的饱和NaHCO₃溶液淬灭反应混合物3.</li>
		<li>然后用硅藻土垫层以乙醇（2 × 10 mL）过滤粗混合物。</li>
		<li>浓缩反应混合物 在真空中 (&#60;使用旋转蒸发仪在15 mbar条件下进行。</li>
		<li>用CH提取有机层2Cl2 使用分液漏斗用（2 × 50 mL）洗涤两次。</li>
		<li>然后用5.0 g无水Na干燥合并的有机相2SO4 5 分钟。</li>
		<li>浓缩&#160;粗有机相 在真空中 (&#60;使用旋转蒸发仪在15 mbar条件下&#160;以得到粗制的叠氮化物产物。</li>
		<li>使用硅胶（70–230 目）进行正相柱色谱纯化粗产物，以 40% 乙酸乙酯/正己烷为洗脱剂洗脱Rf = 0.20) 得到 490 mg（产率 90%）的 (R)-乙基 2-叠氮-3-(((R)-1-苯乙基)氨基)丙酸酯5呈粘稠液体状。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>(9H-芴-9-基)甲基(3-(((R)-3-甲基-2,4-二氧代-1-((R)-1 苯乙基)六氢嘧啶-5-基)氨基)-3-氧代丙基)氨基甲酸酯 (7)
	<ol>
		<li>转移150 mg手性（R)-5-氨基-3-甲基-1-((R)-1-苯乙基二氢嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮（6)（150 mg，0.60 mM，1.0 当量）和磁力搅拌子置于氮气氛围下干燥的 25 mL 双颈圆底烧瓶中2 大气。</li>
		<li>加入干燥的 CH2Cl2 使用气密注射器向反应烧瓶中加入（15.0 mL）。</li>
		<li>然后将反应混合物置于冰浴中冷却至 0 °C，并搅拌反应混合物 5 分钟。</li>
		<li>在 0 °C 下加入 Fmoc-β-丙氨酸（377 mg，1.20 mM，2.0 当量）和 DIPEA（0.67 mL，3.64 mM，6.0 当量），搅拌 5 分钟。</li>
		<li>在0 °C下向反应混合物中加入EDCI（347 mg，1.82 mM，3.0当量）和HOBt（165 mg，1.21 mM，2.0当量），于相同温度下搅拌10分钟。</li>
		<li>将反应混合物在室温下静置，并继续搅拌8小时。</li>
		<li>使用薄层色谱监测反应进程，展开剂为正己烷:乙酸乙酯（EtOAc）（2:8 v/v），Rf 以0.4的溶剂作为洗脱液。</li>
		<li>用水（10 mL）淬灭反应混合物。</li>
		<li>用饱和食盐水（15 mL）洗涤合并的有机相，然后用 CH2Cl2 使用分液漏斗用（2 × 20 mL）洗涤两次。</li>
		<li>然后用5.0 g无水Na干燥合并的有机相2SO4 5 分钟后浓缩 在真空中 (&#60;使用旋转蒸发仪在15 mbar条件下进行。</li>
		<li>使用硅胶（70–230目）进行正相柱色谱纯化粗产物，以80%乙酸乙酯/正己烷为洗脱剂洗脱Rf&#160;= 0.40) 的产物，得到 295 mg 的(7（产率90%）。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 手性氮杂环丙烷-2-甲醛与 Mukaiyama 羟醛反应的立体选择性及其由分子内羟基亲核试剂介导的区域和立体选择性氮杂环丙烷开环反应在(-)-epiallo-索马斯卡林（17）的全合成中的应用
<ol>
	<li>(的合成S)-4-羟基-4-((R)-1-((R)-1-苯乙基)氮杂环丙烷-2-基)丁烷-2-酮12)
	<ol>
		<li>转移（R)-1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲醛10)（140 mg，0.8 mM，1.0 当量）和磁力搅拌子置于氮气保护下的烘干25 mL双颈圆底烧瓶中2 大气</li>
		<li>加入干燥的 CH3使用气密注射器将4.0 mL CN加入反应瓶中。</li>
		<li>然后将反应混合物置于冰-丙酮浴中，在 -20 °C 下冷却，并搅拌反应混合物 5 分钟。</li>
		<li>加入 ZnCl2 在 -20 °C 下向反应混合物中加入无水物（108 mg，0.8 mM，1.0 当量），搅拌 5 分钟。</li>
		<li>然后加入三甲基(丙-1-烯-2-基氧基)硅烷（11)（104 mg，0.8 mM，1.0 当量）溶于干燥 CH3在-20 °C下将CN（3.0 mL）逐滴加入反应混合物中，并在相同温度下继续搅拌反应混合物1小时。</li>
		<li>使用薄层色谱监测反应进程，展开剂为正己烷:乙酸乙酯（EtOAc）8:2 v/v，Rf 以0.2的溶液作为洗脱剂。</li>
		<li>用饱和 NaHCO₃ 淬灭反应混合物3 (4 mL)</li>
		<li>使用分液漏斗用乙酸乙酯（2 × 15 mL）萃取有机层两次。</li>
		<li>用 3.0 g 无水 Na 干燥合并的有机相2SO4 并将其浓缩 在真空中 (&#60;使用旋转蒸发仪在15 mbar条件下进行。</li>
		<li>使用硅胶（70-230目）进行正相柱色谱纯化粗产物，以80%乙酸乙酯/正己烷为洗脱剂洗脱，（Rf = 0.20) 以得到 58 mg 的 (S)-4-羟基-4-((R)-1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-基)丁-2-酮) (12（产率85%）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>(的合成R)-N-(((2R,3S,5R)-3-((叔丁基二甲基硅氧基)-5-甲基四氢呋喃-2-基)甲基-1-苯基乙胺 (15)
	<ol>
		<li>转移（S)-4-((叔丁基二甲基硅基)氧基)-4-((R)-1-((R)-1-苯乙基)氮杂环丙烷-2-基)丁烷-2-酮 (13)（400 mg，1.15 mM，1.0 当量）和磁力搅拌子置于氮气保护下烘干的 25 mL 双颈圆底烧瓶中2 大气</li>
		<li>使用密封注射器向反应瓶中加入无水四氢呋喃（50 mL）。</li>
		<li>使用干冰-丙酮浴将反应混合物冷却至 -78 °C，并搅拌 5 分钟。</li>
		<li>然后在 -78 °C 下，将三仲丁基氢化锂（L-selectride）（THF 中 1 M 溶液）（2.3 mL，2.0 当量）逐滴加入反应混合物中，继续搅拌 25 分钟。</li>
		<li>将反应混合物升温至室温，继续搅拌8小时。</li>
		<li>通过薄层色谱（TLC）监测反应进程，使用30%乙酸乙酯/正己烷作为展开剂（Rf 以0.40的溶剂作为洗脱剂。</li>
		<li>待化合物13完全消耗后，加入5 mL 0.1 M NaOH溶液淬灭反应混合物。</li>
		<li>用乙酸乙酯（3 × 15 mL）萃取有机相，再用饱和食盐水（15 mL）洗涤。</li>
		<li>用 3.0 g 无水 Na 干燥有机层2SO4 并浓缩 在真空中 (&#60;使用旋转蒸发仪在15 mbar条件下减压浓缩。</li>
		<li>使用硅胶（70–230目，洗脱剂为正己烷:乙酸乙酯（EtOAc），体积比8:2）进行正相柱色谱纯化粗产物，Rf = 0.2）以获得纯化合物（15)（382 毫克，95% 产率）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>(-)-的合成表异构体-异构毒蕈碱碘化物（17)
	<ol>
		<li>转移化合物 16 （20 mg，0.15 mM，1.0 当量）和磁力搅拌子置于氮气保护下的烘干10 mL圆底烧瓶中2 大气</li>
		<li>使用密封注射器向反应瓶中加入 3 mL 乙酸乙酯。</li>
		<li>然后在室温下向反应混合物中加入碘甲烷（0.4 mL，3.0 mM）。</li>
		<li>在0 °C下，向反应混合物中加入1,2,2,6,6-五甲基哌啶（PMP）（0.05 mL，0.3 mM，2.0当量）。</li>
		<li>然后，将反应混合物在室温下静置，并继续搅拌16小时。</li>
		<li>蒸发溶剂 在真空中 (&#60;使用旋转蒸发仪在15 mbar条件下减压浓缩，得到粗产物。</li>
		<li>用（3 × 5 mL）10% MeOH的EtOAc溶液将粗反应混合物洗涤三次。</li>
		<li>然后用洗涤剂洗涤粗混合物 n- 戊烷（5 mL）减压浓缩&#60;15 mbar）条件下使用旋转蒸发仪浓缩，得到纯的(-)-表异构体-异构毒蕈碱碘化物（17)（32 mg，68%）。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. 所有产物的表征
<ol>
	<li>通过1H、13C核磁共振波谱和高分辨质谱（HRMS）对所有新化合物进行表征7,8,11。</li>
</ol>

<ol><li>Pitzer, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain+energies+of+cyclic+hydrocarbons%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Strain energies of cyclic hydrocarbons.</a> Science. 101 (2635), 672(1945).</li>
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</ol>

作者声明本研究中不存在利益冲突。

氮杂环丙烷是一类含氮的三元杂环化合物，作为合成起始原料或中间体，在制备富含氮的有机分子方面具有巨大潜力。根据环上氮原子所连取代基的不同，氮杂环丙烷可分为“活化”和“非活化”两类，其化学反应活性与选择性也有所不同。然而，目前可用于制备这种有价值的光学活性氮杂环丙烷的方法仍然十分有限。
本文所述方案介绍了一种大规模制备对映体纯的非活化氮杂环丙烷的方法。首先，制备在环氮上带有手性2-甲基苄基的(2R)和(2S)-氮杂环丙烷-2-羧酸薄荷酯的非对映异构体混合物。随后，通过甲醇（MeOH）和正戊烷（n-pentane）的依次溶剂处理，选择性地结晶分离出对映体纯的(2R)-氮杂环丙烷-2-羧酸酯和(2S)-氮杂环丙烷-2-羧酸酯。该方法适用于制备数百克级甚至更大规模的两种对映体纯的氮杂环丙烷-2-羧酸酯。由薄荷酯经酯交换转化为乙酯或甲酯时，可使用镁或碳酸钾与相应的醇（如MeOH或EtOH）反应，操作简便。此外，在实验室中以克级规模制备手性氮杂环丙烷甲酯或乙酯也可轻松实现，其方法为：由2,3-二溴丙酸乙酯与...

环丙烷、环氧乙烷和氮杂环丙烷构成的小环存在于多种化合物中，例如天然产物和药物1,2。这些小环主要因其环张力而被用作起始原料。在三元环化合物中，由于氮杂环丙烷稳定性较差且反应难以控制，其研究程度相对较低3。如静电势图所示（图1），连接在氮杂环丙烷环氮原子上的取代基，无论是给电子基团还是吸电子基团，均会影响氮原子的碱性强弱。这种差异导致相应氮杂环丙烷在反应活性和选择性上表现出显著不同。
<img alt="化学结构图、供电子基/吸电子基活化、分子轨道分析、电子密度可视化。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63705/63705fig01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图1"> 
图1：“活化”与“非活化”氮杂环丙烷的化学结构及其代表性分子N-甲基氮杂环丙烷和N-乙酰基氮杂环丙烷的静电势图4。 本图经Ranjith等人4许可修改。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63705/63705fig01large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
当环上的氮原子连有吸电子基团（如磺酸酯基、磷酸酯基和氨基甲酸酯基）时，我们称之为“活化”氮杂环丙烷。这类化合物容易与亲核试剂发生反应，以补偿其不稳定性，但其开环反应的区域选择性有限。这些活化氮杂环丙烷可通过多种催化方法制备，并用作起始原料。近年来的许多氮杂环丙烷化学研究都集中于这类活化氮杂环丙烷。然而，由于其不稳定性以及开环反应范围受限，活化氮杂环丙烷存在一定的应用局限。另一方面，在环氮原子上带有给电子取代基（如烷基或取代烷基）的氮杂环丙烷被称为“非活化”氮杂环丙烷4，它们在大多数条件下相对稳定，可在实验台上长期放置而不发生明显分解。非活化氮杂环丙烷的亲核开环反应通过形成氮杂环丙鎓离子进行via。大多数氮杂环丙烷的开环反应及环转化反应均具有高度的区域选择性。然而，关于在C2或C3位带有取代基的光学纯非活化氮杂环丙烷的合成，文献报道极少5,6。
本文展示了含α-甲基苄基的手性氮杂环丙烷-2-羧酸酯衍生物的高效制备，特别是(-)-薄荷醇基(1R)-苯乙基氮丙啶-2-甲酸酯的非对映异构体混合物，由2,3-二溴丙酸酯与(1R)-苯乙胺。从该非对映异构体混合物中，可获得单一对映体纯的(1R)-苯乙基-(2R)- 和 (2S)-氮丙啶-2-羧酸酯的(-)-薄荷醇酯通过从甲醇中选择性重结晶获得光学纯形式，并 n-戊烷在数百公斤规模上的应用（图1)7这些(-)-薄荷醇酯可通过在碳酸镁或碳酸钾存在下进行酯交换反应，简便地转化为相应的乙酯或甲酯。7这些化合物也可通过烷基 2,3-二溴丙酸酯或乙烯基三氟甲磺酸酯的反应在实验室规模上简便制备。 α-酮酯与手性2-苯乙胺反应，随后通过简单的快速柱色谱分离非对映异构体混合物8.
一旦获得对映体纯的手性氮杂环丙烷-2-羧酸酯，便可基于羧酸酯官能团转化以及高区域选择性和立体选择性的氮杂环丙烷环开环反应，合成多种含氮的环状与非环状生物活性目标分子。6,9,10首次实现了对具有潜在TGF-β抑制活性的海洋天然产物双氢尿嘧啶类化合物biemamide B和D两种对映体的便捷不对称合成11,12其次，通过在ZnCl存在下，将光学纯的1-(1-苯乙基)-氮杂环丙烷-2-甲醛与各种烯醇硅醚进行Mukaiyama aldol反应，实现了β-(氮杂环丙-2-基)-β-羟基酮的非对映选择性合成。2，高产率（&gt;82%，几乎完全的立体选择性（98:2） 博士) 通过 一个由螯合控制的过渡态。这些方法被用于不对称合成 表观等位基因-异构毒蕈碱类生物碱13,14,15.

<table><tbody><tr><td>(2R)-1-[(1R)-1-苯乙基]-2-氮杂环丙烷甲酸(-)-薄荷醇酯，98%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>57054-0</td><td></td></tr><tr><td>(2S)-1-[(1R)-1-苯乙基]-2-氮杂环丙烷甲酸(-)-薄荷醇酯</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>57051-6</td><td></td></tr><tr><td>1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐</td><td>TCI</td><td>424331-25 g</td><td>CAS No: 25952-53-8</td></tr><tr><td>1,4-二氧六环</td><td>SAMCHUN</td><td>D0654-1 kg</td><td>CAS No: 123-91-1</td></tr><tr><td>1-羟基苯并三唑水合物</td><td>Aldrich</td><td>219-989-7-50 g</td><td>CAS No: 123333-53-9</td></tr><tr><td>2,6-二甲基吡啶</td><td>Alfa Aesar</td><td>A10478-AP, 500 mL</td><td>CAS No: 108-48-5</td></tr><tr><td>乙腈</td><td>SAMCHUN</td><td>A0127-18&amp;nbsp; L</td><td>CAS No: 75-05-8</td></tr><tr><td>氘代乙腈（Acetonitrile-d3）</td><td>Cambridge Isotope Laboratories,</td><td>15G-744-25 g</td><td>CAS No: 2206-26-0</td></tr><tr><td>六水合氯化铝</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) 核磁共振波谱仪</td><td>Bruker</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>氘代氯仿（Chloroform-d）</td><td>Cambridge Isotope Laboratories,</td><td>&amp;nbsp;100 g</td><td>CAS No: 865-49-6</td></tr><tr><td>二氯甲烷</td><td>SAMCHUN</td><td>M0822-18 L</td><td>CAS No: 75-09-2</td></tr><tr><td>六氘代二甲基亚砜（Dimethyl sulfoxide-d6）</td><td>Cambridge Isotope Laboratories,</td><td>25 g</td><td>CAS No: 2206-27-1</td></tr><tr><td>乙醇</td><td>EMSURE</td><td>&amp;nbsp;1009831000,1L</td><td>CAS No: 64-17-5</td></tr><tr><td>乙酸乙酯</td><td>SAMCHUN</td><td>E0191-18 L</td><td>CAS No: 141-78-6</td></tr><tr><td>高分辨质谱/MALDI-TOF/TOF 质谱法</td><td>AB SCIEX</td><td>4800 Plus</td><td>高分辨质谱</td></tr><tr><td>JASCO P-2000</td><td>JASCO</td><td>P-2000</td><td>用于旋光测定</td></tr><tr><td>氢化铝锂</td><td>TCI</td><td>L0203-100 g</td><td>CAS No: 16853-85-3</td></tr><tr><td>L-Selectride，THF 中 1 M 溶液</td><td>Acros</td><td>176451000, 100 mL</td><td>CAS No: 38721-52-7</td></tr><tr><td>甲醇</td><td>SAMCHUN</td><td>M0585-18 L</td><td>CAS No: 67-56-1</td></tr><tr><td>N-[(9H-芴-9-基甲氧基)羰基]-&amp;beta;-丙氨酸</td><td>TCI</td><td>F08825G-5 g</td><td>CAS No: 35737-10-1</td></tr><tr><td>N-乙基二异丙基胺</td><td>Aldrich</td><td>230-392-0, 100 mL</td><td>CAS No: 7087-68-5</td></tr><tr><td>正己烷</td><td>SAMCHUN</td><td>H0114-18 L</td><td>CAS No: 110-54-3</td></tr><tr><td>茚三酮</td><td>Alfa Aesar</td><td>A10409-250 g</td><td>CAS No: 485-47-2</td></tr><tr><td>对-茴香醛</td><td>aldrich</td><td>A88107-5 g</td><td>CAS No: 123-11-5</td></tr><tr><td>磷钼酸水合物</td><td>TCI</td><td>P1910-100 g</td><td>CAS No: 51429-74-4</td></tr><tr><td>叠氮化钠</td><td>D.S.P</td><td>703301-500 g</td><td>CAS No: 26628-22-8</td></tr><tr><td>氢化钠，矿物油中 60% 分散液</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>452912-100 G</td><td>CAS No: 7646-69-7</td></tr><tr><td>氢氧化钠</td><td>DUKSAN</td><td>A31226-1 kg</td><td>CAS No: 1310-73-2</td></tr><tr><td>硫酸钠</td><td>SAMCHUN</td><td>S1011-1 kg</td><td>CAS No: 7757-82-6</td></tr><tr><td>薄层色谱法（TLC）</td><td>Merck</td><td>100390</td><td></td></tr><tr><td>叔丁基二甲基硅基三氟甲磺酸酯，98%</td><td>Aldrich</td><td>274-102-0, 25 g</td><td>CAS NO: 69739-34-0</td></tr><tr><td>四氢呋喃</td><td>SAMCHUN</td><td>T0148-18 L</td><td>CAS No: 109-99-9</td></tr><tr><td>三乙基乙胺</td><td>DAEJUNG</td><td>8556-4400-1 L</td><td>CAS No: 121-44-8</td></tr><tr><td>紫外光（UV light）</td><td>Korea Ace Sci</td><td>TN-4C</td><td>254 nm</td></tr><tr><td>无水氯化锌，98+%</td><td>Alfa Aesar</td><td>A16281-22100 g</td><td>CAS No : 7646-85-7</td></tr></tbody></table>

对映体纯非活化氮杂环丙烷的制备及双酰胺b、d和epiallo-异蝇蕈醇的合成

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

含氮杂环类氮丙啶在合成氮杂环及开链分子方面具有重要的合成价值。然而，大规模制备光学纯的氮丙啶以实现氮杂化合物的不对称合成仍十分困难且费时。幸运的是，我们成功获得了两种对映异构体（2R）-和（2S）-氮丙啶-2-羧酸酯，其环上氮原子带有供电子的α-甲基苄基，属于非活化型氮丙啶。这些起始原料氮丙啶具有两个不同的官能团：高反应活性的三元环和多功能的羧酸酯基团。它们可用于氮丙啶的开环或环转化反应，也可将羧酸酯基团转化为其他官能团。这两种对映体均被用于不对称合成具有重要生物活性的开链氨基酸及/或氮杂环化合物。具体而言，本报告描述了首例便捷的不对称合成方法，用于制备具有潜在TGF-β抑制活性的5,6-二氢尿嘧啶型海洋天然产物biemamide B和D的两种对映体。该合成路线包括氮丙啶-2-羧酸酯的区域选择性和立体选择性开环反应，随后形成4-氨基四氢嘧啶-2,4-二酮。本方案中的另一个实例涉及氮丙啶-2-羧酸酯与硅基烯醇醚之间的高立体选择性Mukaiyama反应，继而发生分子内氮丙啶环开环，从而简便高效地获得(-)-epiallo-异毒蕈碱。

本文报道了对映体纯的氮杂环丙烷-2-羧酸酯的合成。该反应生成了（R)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯 (2）和（S)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯（3)（4.1 g，90%）由2,3-二溴丙烷(-)-薄荷醇酯和(1R)-苯乙胺，如图所示 图2成功的选择性结晶方法得到了每种异构体的对映体纯形式，(R)-(1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基环己基1-((R)-1-苯乙基)氮丙啶-2-甲酸酯 (2) 来自甲醇和（S)-(1R,2...

本研究中，我们制备了氮丙啶-2-羧酸酯的两种对映异构体，这些化合物可用于生物碱的不对称合成，包括双环酰胺B和D，以及(-)-epiallo-异荷包牡丹碱。

对映体纯非活化氮杂环丙烷的制备及双酰胺B、D和epiallo-异蝇蕈醇的合成

含氮杂环类氮丙啶在合成氮杂环及开链分子方面具有重要的合成价值。然而，其合成过程非常……

30 年来，Hyun-Joon Ha 教授课题组一直致力于氮杂环丙烷化学研究，发展了不对称合成含氮高价值分子的方法。在本视频实验中，我们展示了对映体纯的氮杂环丙烷-2-甲酸酯的合成及其在双脱氢酰胺 B、D 以及表-别-异毒蕈碱类生物碱合成中的应用。该方法通过选择性结晶工艺，实现了 2R 和 2S 构型的氮杂环丙烷-2-甲酸酯对映体纯 L-甲醇酯的大规模制备。在本可视化实验中，我们展示了对映体纯的氮杂环丙烷-2-羧酸酯的制备及其在合成双脱氢肌肽B、D以及表-别-异毒蕈碱类生物碱中的应用。本文所述方案是一种可大规模制备非活化氮杂环丙烷的简便方法，包括结晶、过滤和柱层析等简单步骤。首先，在氮气氛围下，将2,3-二溴丙酸L-甲醇酯1A和磁力搅拌子加入至一个经烘箱干燥的250毫升双颈圆底烧瓶中。使用密封的注射器向反应瓶中加入60毫升无水乙腈。然后将反应混合物置于冰浴中冷却至0摄氏度，并搅拌5分钟。在相同温度下将碳酸钾加入反应混合物中，继续搅拌30分钟。接下来，在室温下逐滴加入2R-苯乙胺，并将反应混合物搅拌12小时。然后，使用体积比为9:1的正己烷-乙酸乙酯作为洗脱剂，通过薄层色谱监测反应进程。反应完成后，将混合物通过滤纸过滤，并向有机滤液中加入水。使用分液漏斗用二乙醚萃取有机层，共萃取两次。将合并的有机萃取液加入7.5克无水硫酸钠干燥，然后在减压条件下使用旋转蒸发仪浓缩有机相，得到含有两种异构体的非对映异构体手性氮丙啶粗产物混合物。接下来，将8.7克该手性氮丙啶L-甲醇酯1衍生物的粗产物混合物溶于70毫升甲醇中，加入一个已烘干的250毫升单颈圆底烧瓶中。然后，使用热水浴将反应混合物加热至70摄氏度，再将其冷却至零下10摄氏度，直至有固体晶体析出。用滤纸过滤该固体化合物，得到2.2克R, 1R, 2S, 5R, 2-异丙基-5-甲基-环己基, 1R1-苯乙基氮丙啶-2-羧酸酯，并将滤液再次使用旋转蒸发仪在减压下浓缩。将剩余的反应混合物溶于50毫升乙醇中，于零下10摄氏度重新结晶，得到1.2克R, 1R, 2S, 5R, 2-异丙基-5-甲基-环己基, 1R1-苯乙基氮丙啶-2-羧酸酯，并在此时以与甲醇相同的方式使用其他醇类——乙醇。然后将重结晶产物通过滤纸过滤，并使用旋转蒸发仪在减压条件下将剩余的5.3克粗滤液完全浓缩。接着，在保持反应液温度为-15 °C的条件下加入50毫升戊烷烃类溶剂，得到约1.9克的固体化合物S, 1R, 2S, 5R, 2-异丙基-5-甲氧基环己基-1-苯乙基氮杂环丙烷-2-甲酸酯。待晶体析出完全后，再次使用旋转蒸发仪在减压条件下浓缩溶液，并将其溶解于30毫升戊烷烃类溶剂中。在零下15摄氏度再次重结晶，得到8克S, 1R, 2S, 5R-2-异丙基-5-甲氧基环己基-1R-1-苯乙基氮杂环丙烷-2-甲酸酯二水合物。将R, 1R, 2S, 5R-

preparation-enantiopure-non-activated-aziridines-synthesis-biemamide

Research

科研

JoVE Journal

Chemistry

化学

对映草非活化氮丙啶的制备及比咪咪唑B、D和 表皮异毒羯碱的合成

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制备用于区域选择性开环反应的连续双氮杂环丙烷

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模板导向合成可调红外吸收等离子体金纳米管

学习通过选择性结晶法制备对映纯氮丙啶-2-羧酸酯，用于不对称合成生物碱。该方法可大规模生产2R和2S两种对映体，并应用于合成比咪咪唑B、D及表皮异毒羯碱等天然产物。

对映体纯非活化氮杂环丙烷的制备及双酰胺B、D和epiallo-异蝇蕈醇的合成

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