Waiting
Login-Verarbeitung ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

En direkte, Early Stage Guanidinylation protokoll for syntese av komplekse aminoguanidin holdig Natural Products

Published: September 9, 2016 doi: 10.3791/53593
Automatic Translation
1, 2
1Department of Chemistry, Central Washington University, 2Department of Chemistry, Utah Valley University

Abstract

Den guanidin funksjonell gruppe, vises mest fremtredende i aminosyren arginin, en av de grunnleggende byggesteinene i livet, er et viktig strukturelt element finnes i mange komplekse naturprodukter og legemidler. På grunn av den stadige funn av nye guanidinkarboner inneholder naturlige produkter og utformet små molekyler, raske og effektive guanidinylation metoder er av stor interesse for syntetiske og medisinske organiske kjemikere. Fordi nukleofile og basisitet av guanidiner kan påvirke etterfølgende kjemiske transformasjoner, er tradisjonelle, indirekte guanidinylation typisk forfulgt. Indirekte metoder som vanligvis omfatte flere beskyttelse trinn som involverer en latent amin-forløper, slik som et azid, ftalimid, eller karbamat. Ved å omgå disse snirklete fremgangsmåter og anvendelse av en direkte reaksjon guanidinylation tidlig i den syntetiske sekvensen, var det mulig å smi den lineære terminale guanidin-inneholdende ryggraden i clavatadine A for å realisereet kort strømlinjeformet og syntese av denne potente faktor Xla-inhibitor. I praksis er guanidinhydroklorid utdypet med en nøye konstruert beskyttende matrise som er optimalisert for å overleve de syntesetrinn som kommer. I utarbeidelsen av clavatadine A, direkte guanidinylation av et kommersielt tilgjengelig diamin eliminert to unødvendige skritt fra sin syntese. Sammen med et stort utvalg av kjente guanidinkarboner beskyttelsesgrupper, evinces direkte guanidinylation en konsis og effektiv praktisk iboende til metoder som finner et hjem i en syntetisk kjemiker verktøykasse.

Introduction

Målet med denne videoen er å vise hvordan du bruker en direkte og tidlig guanidinylation metode for å lage en terminal guanidin struktur er mer praktisk, rask og effektiv enn tradisjonelle guanidinylation metoder i organisk syntese. Den guanidin funksjonell gruppe, som finnes på aminosyren arginin, er en nøkkel strukturelt element i mange komplekse naturlige produkter og farmasøytiske produkter. Oppdagelsen og utforming av nye guanidin-inneholdende naturlige produkter og små molekyler etablere behovet for en mer effektiv metode guanidinylation. Den brukte omveier tilnærming har innføringen av en latent guanidin-forløper som blir avslørt på et sent stadium i syntesen. I motsetning til dette installerer en grei taktikk et beskyttet guanidin på et primært amin tidlig i en syntetisk rute.

Det reaktive natur guanidiner generelt utelukker dem fra rutinemessig bruk uten en passende beskyttelsesgruppe strategi. Tradisjonelt metoderfor å legge til en guanidin-funksjonell gruppe som er involvert en indirekte metode som involverte flere beskyttelse trinn, etterfulgt av tilsetning av guanidin ved slutten av syntesen. To siste synteser illustrere ulempene iboende til indirekte guanidinylation 1,2. Den direkte metode som er rapportert heri involverer omsetning av et beskyttet guanidin-reagens med et primært amin tidlig i syntesen av et gitt molekyl, og deretter avbeskyttelse av den på slutten av syntesen. Denne strategien ble utplassert suksess i nyere total syntese av biologisk aktive marine alkaloider clavatadine A og phidianidine A og B 3,4.

Mens dette direkte guanidinylation metode har sine fordeler fremfor tradisjonelle metoder for guanidinylation har fortsatt sine ulemper. De kjemiske forhold som den beskyttede guanidin kan overleve vil avhenge av den beskyttende gruppe som anvendes. Til tross for disse potensielle ulempene, er den direkte guanidinylation fremgangsmåte som muliggjør en strategifor å legge til terminal guanidiner til primære aminer for anvendelse ved syntesen av komplekse organiske molekyler.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Advarsel: Ta kontakt og gi akt på HMS-datablad (SDS) for hvert kjemikalie før bruk. Noen av kjemikaliene som brukes i denne syntesen er etsende, giftig, kreftfremkallende, eller på annen måte skadelig. Derfor tar alle forholdsregler for å unngå innånding, svelging eller hudkontakt med disse kjemikaliene. Bruk egnet personlig verneutstyr (PVU) riktig. Riktig PPE inkluderer wrap-around vernebriller, nitrilhansker eller mer kjemisk resistente hansker, laboratoriefrakk, lange bukser som dekker toppen av sko, lukket-toe sko. Bruk en fungerende avtrekksskap med rammen til lavest mulig høyde, sammen med flere relevante tekniske kontroller, for å minimere risikoen for utilsiktet eksponering. Deler av fremgangsmåten involverer standard luft- og fuktighets-fri teknikk, som for eksempel bruk av en Schlenk-linje, rav kjemiske lager flasker med kronekorker og elastomer plater, sprøyte og kanyle overføring av væsker og løsninger, komprimerte gasser og than destillasjon av brennbare væsker under inert atmosfære. 5

1. Direkte Guanidinylation

  1. Direkte guanidinylation av butan-1,4-diamin (5) med Goodman reagens (6) for å fremstille di-tert-butoksykarbonyl (Boc) -agmatine (7) 3,6
    1. Tørk en 1000 ml, tre-halset, rundbunnet reaksjonskolbe inneholdende en magnetisk rørestav, en 50 ml trykkutjevnende tilsetningstrakt, og en 14/20 til 24/40 slipt glass adapter over natten i et tørkeskap ved eller høyere 130 ° C. Fjern kolben fra ovnen og raskt dekke åpningen av høyre og venstre hals med gummi-septa. Brett gummiskillevegg over kanten av kolben. Til sentrum hals, påføre glasset adapter, etterfulgt av tilsetningstrakt.
      MERK: I stedet for over natten ovnstørking, kan kolben og rørestav være dekket med en skillevegg som er lagt på et Schlenk-linjen under vakuum eller inert gass, og flamme-tørket ved anvendelse av en propanbrenner. Ta kontakt med these ressurser for mer detaljert informasjon om bruk av septa, en Schlenk linje, og et tillegg trakt. 7-9
      1. Dekker toppen av tilsetningstrakten med et gummiseptum, folding gummiseptumet over kanten av kolben. Avkjøl den monterte anordning til romtemperatur under en positiv strøm av inert gass ved hjelp av en Schlenk-linjen.
    2. Plasser lager flaske med butan-1,4-diamin (5) (smeltepunkt 25-28 ° C) i et varmt vannbad for delvis å smelte det faste stoffet. Når et lite volum av flytende butan-1,4-diamin (5) er tilgjengelig, brukes en ovn oppvarmet Pasteur pipette for å overføre 2,32 ml (2,03 g, 0,0231 mol, 3,00 molekvivalenter) av forbindelse 5 fra lager til en flaske ovnen varmes 10 ml målesylinder. Overfør den flytendegjorte diamin 5 til den rundbunnet reaksjonskolbe ved hjelp av Pasteur-pipette.
      MERK: Ta kontakt med disse ressursene for mer detaljert informasjon on ved hjelp av en Pasteur pipette. 7,10
    3. Legg 320 ml diklormetan (CH 2Cl 2) til rundbunnet reaksjonskolbe fra en gradert sylinder ved omgivelsestemperatur (20 ° C). Rør løsningen under tilsetning av 1,1 ml trietylamin (Et3N) (0,78 g, 0,0077 mol, 1,00 molekvivalenter) fra en 2 ml glass-sprøyte utstyrt plunger med en 12-tommers, 20-gauge nål metall med en avfaset spiss.
      MERK: Ta kontakt med disse ressursene for mer detaljert informasjon om bruk av en sprøyte 7,8,10 Også rådføre denne ressursen for detaljert informasjon om bruk av en magnetisk røreplate 8. (S 26-29.).
    4. Ved hjelp av en analysevekt, veie 3,01 g (0,00769 mol, 1,00 molekvivalenter) av N, N'-di-Boc- N -triflylguanidine (6) (Goodman reagens). 11,12 Hell dette faste stoff i et begerglass. Oppløs denne forbindelse i 25 ml vannfri CH 2Cl 2. Tegn denne løsningen inFor en 50 ml glass stempel sprøyte utstyrt med en 12-tommers, 20-gauge metall nål med en skrå spiss. Dispensere denne oppløsning fra sprøyten inn i tilsetningstrakten, slik at stengeventilen i bunnen av trakten er lukket.
      MERK: Ta kontakt med disse ressursene for detaljert informasjon om hvordan du bruker en analytisk vekt 7,13.
    5. Mens man fortsetter den magnetiske røre på den magnetiske røreplate ved å åpne stengeventilen langsomt for å tillate løsningen fremstilt i trinn 1.1.4 å dryppe inn i rundreaksjonskolbe med en hastighet på omtrent en dråpe hvert fjerde sekund, slik at hele løsningen tilsatt i løpet av ca. 1 time. Når tilsetningen er fullført, omrøres oppløsningen ved omgivelsestemperatur i 12 timer. Dannelsen av en utfelling eller rest som fester seg til kolben veggen er vanligvis observert i løpet av 12 timers omrøring.
  2. Vandig opparbeidelse for isolering av di-Boc-agmatin (7)
    1. Etter 12 timer, utsett løsning;n til luft ved å fjerne septum. Fjern den magnetiske rørepinne ved hjelp av en rørestav retriever. Hell den fargeløse oppløsningen fra rundbunnet reaksjonskolbe i en skilletrakt.
    2. Vask den organiske løsning med to suksessive 50 ml porsjoner av mettet, vandig natriumbikarbonat (NaHCO3). Etter hver vask, tømme lavere organiske laget inn i en ren erlenmeyerkolbe. Hell den øvre vandige lag inn i en andre Erlenmeyer-kolbe. Tilsett organiske sjikt tilbake til skilletrakten.
      MERK: Ta kontakt med disse ressursene for mer detaljert informasjon om utvinning og bruk av en skilletrakt 7-9,14.
    3. Vask den organiske løsning med to suksessive 50 ml porsjoner av vann. Etter hver vask, tømme lavere organiske laget inn i en ren erlenmeyerkolbe. Hell den øvre vandige lag inn i en andre Erlenmeyer-kolbe. Tilsett organiske sjikt tilbake til skilletrakten.
    4. Vask den organiske løsning med en 50 ml porsjon saltvann. Tapp lower organiske lag inn i en ren Erlenmeyer-kolbe, og tørk med vannfritt natriumsulfat (Na 2 SO 4). Tyngdekraften filtrer løsningen gjennom en trakt utstyrt med foldefilterpapir (grov porøsitet, fast flow, 20-25 mikron partikkelretensjon) i en ren, tarert kolbe med rund bunn.
      MERK: Ta kontakt med disse ressursene for mer detaljert informasjon om tørking organiske løsninger ved hjelp av et tørkemiddel 7-9,14 Ta kontakt med disse ressursene for mer detaljert informasjon om gravitasjonsfiltrering 7-9,15..
    5. Fordamp væsken i den rundbunnede kolbe ved anvendelse av en rotasjonsfordamper ved badtemperatur på 40 ° C og rotasjonen satt til 120 rpm.
      MERK: Ta kontakt med disse ressursene for mer detaljert informasjon om bruk av en rotasjonsfordamper 7-9,16.
  3. Rensing av di-Boc-agmatin (7) 3,6
    1. Fremstille en kolonne av flash-kromatografi ved bruk av en eluent av 5: 3: 2-etyl-acetat (EtOAc) metanol-Et3N gjennom en stasjonær fase av silikagel. Bruk et glass kromatografi kolonne som er 3,8 cm bred og 45 cm høy.
      MERK: Ta kontakt med disse ressursene for mer detaljert informasjon om rensing organiske forbindelser ved hjelp av kolonnekromatografi 7-9,17,18.
      1. Legg kiselgur til kolonnen for å danne en base som er omtrent 2 cm høy. Denne filtreringen middel vil forhindre en hvilken som helst oppløst silikagel forurenser kolonnefraksjonene. Legg elueringsmiddel til kolonnen i elueringsmiddel-kiselgur suspensjon når omtrent 10 cm høye, ca 40-50 ml. Bland elueringsmiddel og kiselgur med forsiktige virvelbevegelser for å sikre at suspensjonen er uniform, og deretter la den solide å bosette.
        MERK: Ta kontakt med denne ressursen for mer detaljert informasjon om bruk kiselgur som filterhjelp 8.
      2. Våt pakke kolonnen ved å lage en oppslemming bestående av 100 g silikagel og et tilstrekkelig volume av elueringsmiddel for å muliggjøre at oppslemmingen lett kan omrøres ved hjelp av en metallspatel. Helle oppslemmingen inn i kolonnen gjennom et plast- eller glasstrakt.
      3. Bruk luft trykk for å tvinge elueringsmiddel gjennom kolonnen slik at utstrømningen strømmer som en jevn strøm av væske. Frekvensen av elueringsmiddelstrømmen bør være omtrent to-lineære inches per minutt. Stoppe strømmen av elueringsmiddel når den når nivået på silikagel, noe som sikrer at silikagel er konstant våt med elueringsmiddel.
    2. Løs opp innholdet i kolben (4,21 g) i et volum av elueringsmiddel som er akkurat tilstrekkelig til å løse opp det rå produktet fullstendig, ca 15-20 ml. last forsiktig løsningen på silikagel uten å forstyrre silikagel ved å overføre oppløsningen fra kolben til kolonnen ved anvendelse av en Pasteur-pipette. Tapp-kolonnen for å sikre toppen av silikagel er flat. Tapp elueringsmiddel slik at den når nivået på silikagel. Tilsett en liten mengde av elueringsmiddel og gjenta.
      MERK: Ta kontakt med denne ressursen for detaljert informasjon om oppløsning faste stoffer ved hjelp av løsemidler 9.
      1. For å unngå å forstyrre silikagel under eluering av kolonnen, legger sand til toppen av silikagel for å danne en sylinder som er omtrent 0,5 til 1 cm i høyden. Legge til noen få ml av elueringsmiddel til våt sand. Tapp elueringsmiddel slik at den når nivået av sand.
      2. Fylle kolonnen med elueringsmiddel. Bruk luft trykk for å tvinge elueringsmiddel gjennom silikagel som beskrevet i trinn 1.3.1.3. Samle elueringsmidlet i reagensrør, hvert reagensrør som utgjør en brøkdel av elueringsblanding.
    3. Samler fraksjoner inntil produktet er fullstendig eluert fra kolonnen. For å avgjøre når dette har skjedd, spot én av få kolonnefraksjoner på et tynnsjikt kromatografi (TLC) plate. Di-Boc-agmatin (7) har en Rf på 0,39 i 5: 3: 2 EtOAc-metanol-Et 3 N.
      MERK: Ta kontaktdisse ressursene for mer detaljert informasjon om TLC. 7-9,19,20
    4. Samle alle fraksjoner inneholdende det ønskede produkt i et tarert, rundbunnet kolbe og fordamp løsningsmidlet ved anvendelse av en rotasjonsfordamper. Tørk den resulterende uklare, blekgul væske under høyt vakuum over natten for å fjerne gjenværende oppløsningsmiddel. Oppløse en analytisk prøve (ca. 5 mg) av det rensede produkt, forbindelse 7 (2,49 g, 98% utbytte), med 0,75 ml deuterokloroform (CDCI3), og analysere det ved proton (1 H) og karbon (13C NMR) spektroskopi.
      MERK:. Ta kontakt med disse ressursene for mer detaljert informasjon om å utarbeide en prøve for NMR analyse og gjennomføre en NMR eksperiment 7-9,21
  4. Syntese av di-Boc-agmatin isocyanat (8) 3-
    1. Fremstille en ren 100 ml rundbunnet reaksjonskolbe inneholdende en magnetisk rørestav.
    2. På en analytisk balanse, legger di-Boc agmatin (7) til rundreaksjonskolbe ved hjelp av en metallspatel inntil det tilsatt nettovekt av forbindelse 7 er 1,00 g (0,00303 mol, 1,00 molekvivalenter). Legg 25 ml CH 2Cl 2 for å rundbunnet reaksjonskolbe fra en gradert sylinder ved omgivelsestemperatur (20 ° C). Sett oppløsning i et vann-isbad for å avkjøle oppløsningen til 0 ° C.
    3. I en avtrekkshette, bruke en analytisk balanse for å veie 0,297 g (0,00303 mol, 1,00 molekvivalenter) av trifosgen. Legg denne fast til den rundbunnet reaksjonskolbe ved å helle den gjennom en glass eller plast trakt.
      FORSIKTIG: Trifosgen er ekstremt giftig. Bruk to par nitrilhansker ved håndtering av denne forbindelsen. Gass er også skadelig; Derfor bør bare håndteres i en arbeidsgruppe avtrekkshette. Overfør en analytisk balanse til et fungerende avtrekksskap før veiing trifosfen for denne reaksjonen.
    4. Mens du fortsetter den magnetiske røring, tilsett 25ml mettet, vandig NaHCO3 ved å helle den inn i rundbunnet reaksjonskolbe gjennom et glass eller plast trakt. Når tilsetningen er fullført, kraftig omrøring av tofaseblandingen ved 0 ° C i 30 minutter ved anvendelse av en magnetisk røreplate.
  5. Vandig opparbeiding av di-Boc-agmatin isocyanat (8) 3-
    1. Etter 30 minutter opphører omrøring og fjerne magnetisk rørestav ved hjelp av en rørestav retriever. Hell blandingen fra rundreaksjonskolbe i en skilletrakt som inneholder 100 ml CH 2Cl 2 og 100 ml vann.
    2. Rist skilletrakt kraftig for å blande lagene. Drenere den nedre organiske andel til en ren Erlenmeyer-kolbe. Ekstraher det vandige lag med tre suksessive 15 ml porsjoner av CH 2Cl 2. Etter hver ekstraksjon, drenere det nedre organiske lag inn i Erlenmeyerkolbe inneholdende de forenede organiske ekstrakter. Etter tre ekstraksjoner, hell aqueous lag inn i en andre ren Erlenmeyerkolbe.
    3. Tørk de kombinerte organiske ekstraktene med vannfritt Na 2 SO 4. Tyngdekraften filtrer løsningen gjennom en trakt utstyrt med foldefilterpapir (grov porøsitet, fast flow, 20-25 mikron partikkelretensjon) i en ren, tarert 250 ml rundbunnet kolbe.
    4. Fordamp væsken i den rundbunnede kolbe ved anvendelse av en rotasjonsfordamper ved badtemperatur på 40 ° C og rotasjonen satt til 120 rpm. Oppløse en analytisk prøve (ca. 5 mg) av den resulterende lysebrune olje, forbindelse 8 (1,11 g, 103% av teoretisk), i CDCI3 og analysere det ved 1H og 13C NMR-spektroskopi og infrarød (IR) spektroskopi.
      Merk: De isocyanat nedbrytes i løpet av timer ved værelsestemperatur, og bør anvendes umiddelbart i det neste trinn ved isolering. Ta kontakt med disse ressursene for mer detaljert informasjon om infrarød (IR) spektroskopi (referanse 7: pp. 269-303; Nummer 9: pp 146-147;. referanse. 10: 66-76) 7-9

2. Syntese av karbamat 9 fra di-Boc-agmatin isocyanat (8) og 2,4-DibromoHGAL (3) 3-

  1. Sett opp omsetning av di-Boc-agmatin isocyanat (8) med 2,4-dibromoHGAL (3)
    1. Tørk en 250 ml rundbunnet reaksjonskolbe som inneholdt en magnetisk rørestav over natten i et tørkeskap ved eller over 130 ° C. Fjern kolben fra ovnen og raskt dekke kolben åpning med et gummiseptum. Brett gummiskillevegg over kanten av kolben. Avkjøl kolben til værelsestemperatur under en positiv strøm av inert gass ved hjelp av en Schlenk-linjen.
      MERK: I stedet for over natten ovnstørking, kan kolben og rørestav plasseres på et Schlenk-linjen under vakuum eller inert gass og flammetørket ved anvendelse av en propanbrenner.
    2. Ved hjelp av en analysevekt, vekt 0,933 g (0,00303 mol, 1,00 molekvivalenter) 2,4-dibromoHGAL (3), end legge dette fast til rundbunnet reaksjonskolbe under nitrogen paraply.
      MERK: 2,4-dibromoHGAL (3) ble fremstilt i to trinn fra 2,5- (dimetoksyfenyl) eddiksyre (1), som vist i Figur 1a 3,22,23 Det viktigste biprodukt som dannes under syntesen av. forbindelse 3 er 4-bromoHGAL (4), som er dannet etter den første bromering av HGAL (2) 3 i løpet av rensingen av forbindelse 3 ved hjelp av kolonnekromatografi, fortsatt eluering med en.: 1 EtOAc-heksan tillater samling forbindelse 4, som har en Rf på 0,34 ved TLC elueringsmiddel er en:.. 1 EtOAc-heksan 3 Typiske isolerte utbytter av biproduktet 4-serien 11-15% 3
    3. Tilsett 30 ml vannfri CH 2Cl 2 for å rundbunnet reaksjonskolbe av glass plunger sprøyte utstyrt med en 12-tommers, 20-gauge nål med en metallavfaset spiss, ved omgivelsestemperatur (20 ° C). Rør for å oppløse det faste stoff.
      MERK: destilleres CH 2Cl 2 over kalsiumhydrid (CaH 2) under nitrogen på aktiverte 3 Å molekylsikter før anvendelse.
    4. Legg 0,103 ml Hiinigs basen (0,0078 g, 0,000606 mol, 0,2 molekvivalenter) til rundreaksjonskolbe med sprøyte.
      NB: "Ved å sprøyte» betyr at væsken ble oppsamlet og dispensert ved hjelp av en metall / polytetrafluoretylen-belagt stempelet, gasstett sprøyte (glass fat) utstyrt med en seks-tommers, 20-gauge nål metall med en avfaset spiss. Destillere Hiinigs base over CaH 2 under nitrogen på aktiverte 3 Å molekylsikter før anvendelse.
    5. Dekke åpningen av den rundkolbe inneholdende den urensede isocyanat 8 fra trinn 1.5.4 med et gummiseptum. Brett septum over kanten av kolben. Koble kolbe til Schlenk linje og rense flask med nitrogengass i 10 minutter.
    6. Til kolben inneholdende isocyanat-8, tilsett 30 ml vannfri CH 2Cl 2 fra en glass-plunger sprøyte utstyrt med en 12-tommers, 20-gauge nål metall med en avfaset spiss ved omgivelsestemperatur (20 ° C). Virvel kolben for å oppløse det faste stoff.
  2. Overfør løsningen av isocyanat 8 til 2,4-dibromoHGAL (3) og Hiinigs base ved kanyle
    1. Direkte koble de to kolber ved punktering hver septum med enten skrå metallspissen av en 18-tommers lang, 20-gauge metall kanyle.
      MERK: Ta kontakt med denne ressursen for mer detaljert informasjon om hvordan du bruker en kanyle til å overføre en løsning til en annen under inert atmosfære (henvisning 8: pp. 74-79). 8
    2. Fjern nitrogen innløp fra flasken inneholder CH 2 Cl 2 løsning av 2,4-dibromoHGAL (3) og Hiinigs base, og sette inn en 2,5 cm engangse 16-gauge metall nål (exit nål) gjennom septum. Lukk bubbler som fungerer som exit-porten på Schlenk linje.
      FORSIKTIG: Lukke av boble av en Schlenk linje som er under positivt inert gasstrykk kan være farlig. Kontroller at exit nålen er uhindret før lukking av boble.
    3. Nedre enden av metall kanylen inn i CH 2Cl 2-løsning av isocyanat 8, og overføre hele løsningen på rundbunnet reaksjonskolbe i løpet av ca. 1 time. Juster nitrogentrykket som er nødvendig for den ønskede strømningshastighet på ca. 0,5 ml per minutt.
    4. Skyll kolben som inneholdt isocyanat 8 med to suksessive 5 ml porsjoner av CH 2Cl 2. Overfør hver CH 2 Cl 2 skylling av kanyle inn i rundreaksjonskolbe.
    5. Etter overføring begge skyller inn i reaksjonskolben, demontere kanylen apparat.
      1. REDra exit nålen fra reaksjonskolben samtidig gjenåpning nitrogentilførselen til boble. Overfør den nitrogeninnløp som stammer fra Schlenk-linjen fra den kolbe som inneholdt isocyanat til rund bunn reaksjonskolbe.
    6. Fjerne kanylen fra den rundbunnet reaksjonskolbe, og omrøres oppløsningen ved omgivelsestemperatur i 3 timer.
  3. Rensing av karbamat 9 3
    1. Etter tre timer, utsette løsningen på luften ved å fjerne septum. Fjern den magnetiske rørepinne ved hjelp av en rørestav retriever.
    2. Fordamp væsken i den rundbunnede reaksjonskolbe ved anvendelse av en rotasjonsfordamper ved badtemperatur på 40 ° C og rotasjonen satt til 120 rpm.
    3. Rens det urene produkt ved flash-kolonnekromatografi ved anvendelse av en gradient-eluering fra 100: 0 til 90:10 CH 2Cl 2-dietyl-eter (Et2 O) gjennom en stasjonær fase av silikagel. Bruk et glass chromatography kolonnen som er 3,8 cm bred og 45 cm høy.
    4. Våt pakke kolonnen ved å lage en slurry bestående av 60 g silicagel, og et tilstrekkelig volum av CH 2Cl 2 for å muliggjøre at oppslemmingen skal helles inn i kolonnen.
    5. Bruk luft trykk for å tvinge elueringsmiddel gjennom kolonnen slik at utstrømningen strømmer som en jevn strøm av væske. Frekvensen av elueringsmiddelstrømmen bør være omtrent to-lineære inches per minutt. Stoppe strømmen av elueringsmiddel når den når nivået på silikagel, noe som sikrer at silikagel er konstant våt med elueringsmiddel.
    6. Oppløs det urene produkt (2,202 g, 110% av teoretisk) i et minimalt volum av CH 2Cl 2. last forsiktig løsningen på silikagel uten å forstyrre silikagel. Tapp-kolonnen for å sikre toppen av silikagel er flat. Tapp elueringsmiddel slik at den når nivået på silikagel. Legg en liten mengde CH 2 Cl 2 og gjenta.
    7. For å unngå forstyrbing på silikagel under eluering av kolonnen, legger sand til toppen av silikagel for å danne en sylinder som er omtrent 0,5 til 1 cm i høyden. Legge til noen få ml CH 2Cl 2 for å fukte sand. Tapp elueringsmiddel slik at den når nivået av sand.
    8. Fylle kolonnen med CH 2Cl 2. Bruk luft trykk for å tvinge elueringsmiddel gjennom silikagel som beskrevet i trinn 2.3.5. Samle elueringsmidlet i reagensrør, hvert reagensrør som utgjør en brøkdel av elueringsblanding.
    9. Samler fraksjoner inntil den første forbindelse har fullstendig eluert fra kolonnen. For å finne ut når dette har skjedd, spot én av få kolonnefraksjoner på en TLC-plate.
      MERK: første forbindelse som eluerte er ureagert 2,4-dibromoHGAL (3), som har en Rf på 0,74 i 90:10 CH 2Cl 2 -Et 2 O.
    10. Når den ureagerte 2,4-dibromoHGAL (3) er eluert frakolonne, erstatte elueringsmiddel med 90:10 CH 2 Cl 2 -Et 2 O. Fortsette å samle fraksjoner inntil det ønskede produktet er fullstendig eluert fra kolonnen. For å finne ut når dette har skjedd, spot én av få kolonnefraksjoner på en TLC-plate.
      NB: Det ønskede produkt, karbamat 9, har en Rf på 0,31 i 90:10 CH 2Cl 2 -Et 2 O.
    11. Samle alle fraksjoner inneholdende karbamat 9 i et tarert, rundbunnet kolbe og fordamp løsningsmidlet ved anvendelse av en rotasjonsfordamper. Tørk det resulterende skumaktig fast stoff til tørrhet under høyvakuum. Analyser en analytisk prøve (ca. 5 mg) av produktet, karbamat 9 (1,36 g, 68% utbytte), av en H og 13C NMR i CDCI3. Også samle 1H og 13C NMR-spektra i deuterert dimetylsulfoksyd (DMSO-d6), som tillater direkte løsningsmiddel sammenlignet med than produktet fra trinn 3.

3. Syntese og isolering av Clavatadine A (10) 3

  1. Forbered clavatadine A (10) ved samtidig behandling med syre-katalysert hydrolyse lakton og guanidin avbeskyttelse av karbamat 9
    1. Fremstille en ren 250 ml rundbunnet reaksjonskolbe inneholdende en magnetisk rørestav.
    2. På en analysevekt, vekt 1,205 g (0,00181 mol, 1,00 molekvivalenter) av karbamat 9, fremstilt i trinn 2, og legge dette faste stoff til den rundbunnet reaksjonskolbe.
    3. Tilsett 12 ml tetrahydrofuran (THF) til rundreaksjonskolbe fra en gradert sylinder ved omgivelsestemperatur (20 ° C). Det faste stoff bør oppløse som løsningen omrøres.
    4. Fremstille 48 ml 1,0 M vandig saltsyre (HCl).
      1. Tilsett 4 ml konsentrert (12,0 M) HCl-oppløsning til en 10 ml målesylinder.
      2. Overfør konsentrert HCl løsning ved Pasteur rørt til en 50 ml målesylinder som inneholder 30-40 ml destillert vann. Fortynn denne oppløsningen med destillert vann til et sluttvolum på 48 ml.
    5. Tilsett 48 ml vandig 1,0 M HCl-løsning fremstilt i trinn 3.1.4.3 til den rundbunnet reaksjonskolbe ved omgivelsestemperatur under omrøring.
    6. Stikk forsiktig en 24/40 bakkeglasskork for å dekke åpningen av reaksjonskolben.
    7. Submerse reaksjonskolben i et vannbad som er blitt forvarmet til 30 ° C på en temperaturstyrt kokeplate. Sikre at nivået av oppløsningen i reaksjonskolben er under vann-nivået i badet.
      MERK: På denne skalaen, vil reaksjonen produsere 2 molarekvivalenter karbondioksid og 2 molarekvivalenter isobuten gass, noe som bør oppta en plass på ca 0,174 L. Sørg for at proppen er plassert lett på flasken for å sikre at et eventuelt overtrykk som utvikler kan frigjøres gjennom bakken-glass joint.
    8. mens convidere- føre den magnetisk omrøring, oppvarming av oppløsningen ved 30 ° C i 20 timer.
    9. Etter 20 timer, filtrerer vakuum, den resulterende suspensjonen gjennom en middels porøsitet sintret glasstrakt inn i en ren, tarert kolbe med rund bunn for å fjerne ethvert uløselig materiale.
    10. Fordamp gul-fargede oppløsning i reaksjonskolben ved hjelp av en rotasjonsfordamper ved badtemperatur på 50 ° C og rotasjonen satt til 120 rpm.
    11. Tørk den resulterende gul-til ferskenfarget, amorft faststoff til konstant vekt under høyvakuum. Lette tørkingen ved å oppvarme den evakuerte kolbe i en varm (40 ° C) vannbad.
    12. Oppløse en analytisk prøve (ca. 5 mg) av produktet, som er hydrokloridsaltet av clavatadine A (10) (0,866 g, 93% utbytte), i vannfritt DMSO-d6, og analysere det ved en-dimensjonal 1H og 13C NMR-spektroskopi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Direkte guanidinylation av en kommersielt tilgjengelig α, ω-diamin, fulgt av omsetning med trifosgen, ga den reaktive isocyanat 8 som den lineære delen av clavatadine A (Figur 1b). Utbytter av denne to-trinns reaksjonssekvens er alltid høy, 95% eller større. Guanidinylation reagens 6 var forberedt akkurat som beskrevet av Goodman. 11,24

Når isocyanat 8 ble kombinert med dibromerte fenol 3 (hvis syntese er vist i Figur 1a) i nærvær av en katalytisk mengde av den organiske basen N, N-diisopropyletylamin, karbamatdannelse ga forbindelse 9 (figur 1c) i moderat utbytte. En aliquot av reaksjonsblandingen ble tatt etter 15 minutter og opparbeidet. IR-analyse av denne blanding shskylder at isocyanatet var fullstendig forbrukt. Med disse dataene er det uklart hvorfor Reaksjonsutbyttet er ikke høyere. Reisolation av dibromfenol 3 etter kromatografi antyder at kanskje noen av isocyanatet dekomponeres under reaksjonsbetingelsene, eller produktet kan ha delvis hydrolysert i løpet av opparbeiding og kromatografi. Til slutt hydrolyse av laktonringen under sure betingelser ble fulgt av avbeskyttelse av guanidin-beskyttende grupper som fører til det endelige molekyl, clavatadine A (10) (figur 1d). Eksponering av eventuelle benzofuranone-inneholdende molekyler til metanol ved hvilket som helst trinn i syntesen alltid ført til irreversibel metanolyse lakton; derfor er i kontakt med små alkoholer unngås.

Figurene 2-8 omfatter NMR eller IR-spektra som bekrefter strukturen av hver forbindelse hvis fremstilling er beskrevet heri. Sammenligning av the NMR-spekteret for hver syntetisert forbindelse med NMR-spekteret av dens syntetiske forløper viser strukturelle endringer som bekrefter identiteten av den tilberedte molekylet. Hver NMR spekteret er festpyntet med piler som viser sannsynlig eller bekreftet oppdrag for hver spektral resonans med hver gruppe av unike hydrogenatomer i en forberedt molekyl. Ytterligere støtte data som ytterligere bekrefter de strukturelle oppgaver innen syntetiserte molekyler har blitt publisert andre steder. 3

Figur 1
Figur 1. trinnvis syntese av clavatadine A (10) ved en direkte, tidlig stadium guanidinylation tilnærming. Skjemaer ad illustrerer sekvensen av kjemiske reaktanter og reaksjonsbetingelsene for fremstillingen av clavatadine A (10) ved en direkte, tidlig stadium guanidinylation tilnærming . (A) Syntese av den aromatisk porsjon, 2,4-dibromohomogentisic syre-lakton (3). (B) Syntese av den lineære delen, isocyanat 8, ved direkte guanidinylation. (C) karbamat-dannende reaksjon å forene de aromatiske og lineære subenheter. (D) sur hydrolyse og Boc-avbeskyttelse av karbamat 9 fører til hydrokloridsaltet av clavatadine A (10). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Proton-NMR-spektrum som bekrefter fremstillingen av lineære forbindelsen di-Boc-agmatin (7). De numeriske verdiene som gjelder kjemiske skift og relativ integrering av synlige proton signaler er merket over og under spektrumhenholdsvis; peak oppdrag stammer fra den viste struktur; og kjente urenheter er oppført over hvert relevant topp tre. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Fig. 3. Proton-NMR-spektrum som bekrefter fremstillingen av lineære forbindelsen di-Boc-agmatin isocyanat (8) De numeriske verdiene som gjelder kjemiske skift og relativ integrering av synlige proton signaler er merket over og under spektrum, henholdsvis; peak oppdrag stammer fra den viste struktur; og kjente urenheter er oppført over hvert relevant topp tre. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.


Figur 4. Infrarød (IR) spektrum som bekrefter fremstillingen av lineære forbindelsen di-Boc-agmatin isocyanat (8). De numeriske verdiene som gjelder for bølge antall bindingen absorpsjoner er merket under spekteret, men over abscissen. Den karakteristiske isocyanat strekning av forbindelse 8 kan bli funnet på 2,265 cm -1. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 5
Figur 5. Proton-NMR-spektrum som bekrefter fremstillingen av karbamat 9, i CDCI3. Numeriske verdier med hensyn til kjemiske skift og relativ integrering av synlig pr Oton signaler er merket over og under spektrum, henholdsvis; peak oppdrag stammer fra den viste struktur; og kjente urenheter er oppført over hvert relevant topp tre. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 6
Fig. 6. Proton-NMR-spektrum som bekrefter fremstillingen av karbamat 9, i DMSO-d6 Numeriske verdier med hensyn til kjemiske skift og relativ integrering av synlige proton signaler er merket over og under spektrum, henholdsvis; peak oppdrag stammer fra den viste struktur; og kjente urenheter er oppført over hvert relevant topp.ank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 7
. Figur 7. Proton-NMR-spektrum som bekrefter fremstillingen av clavatadine A (10), i DMSO-d6 Numeriske verdier med hensyn til kjemiske skift og relativ integrering av synlige proton signaler er merket over og under spektrum, henholdsvis; peak oppdrag stammer fra den viste struktur; og kjente urenheter er oppført over hvert relevant topp tre. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 8
Figur 8. Karbon (13 C) NMR-spekteret bekrefter utarbeidelse av clavatadine A (10), i DMSO-6. Numeriske verdier knyttet til kjemiske skift er merket ovenfor spekteret tre. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Innledende forsøk på å forberede clavatadine A vervet en tradisjonell, indirekte metode for å guanidinylation fra et passende amin-forløper, som i dette tilfellet var en terminal azid. Sentralt i dette arbeidet var foreningen av de to halvdeler av molekylet for å konstruere karbamat del. Dessverre, alle forsøk på å realisere en azid reduksjon i påvente av en planlagt sent stadium guanidinylation var mislykket. 25,26 Disse tilbakeslag inspirert jakten på forbindelsen 7, som kan være forberedt i et enkelt trinn ved direkte guanidinylation fra kommersielt tilgjengelige materialer. Selv om denne metoden hadde blitt brukt i tidligere totalsynteser, i dette tilfelle en direkte tilnærming omgått en kritisk impasse støtt blant utallige forsøk på å installere den beskyttede guanidin funksjonaliteten til en avansert syntetisk mellomprodukt. 27-29

Anvendelsen av denne direkte aminoguanidinylation tilnærmingen begynte med poppreisning av de kjente N, N'-di-Boc-beskyttede guanidin 7 fra Goodman reagens (6) og 1,4-butandiamin (5) i høyt utbytte. 3,6,30 Den terminale amin med beskyttede guanidin 7 ble omdannet til den reaktive isocyanat 8 ved eksponering for trifosgen i en bi-fasisk oppløsningsmiddelblanding. 3. i det nest siste syntetiske transformasjonen ble det elektrofile isocyanat 8 ble behandlet med 2,4-dibromohomogentisic syre-lakton (3) for å danne den sentrale karbamat bindingen i forbindelse 9. 3 til slutt tandem lakton hydrolyse og guanidin avbeskyttelse forekom i henhold fortynnede sure betingelser for å tilveiebringe clavatadine A (10) i 93% utbytte. 3. det totale utbytte for hele fire-trinns syntese (lengste lineære sekvens) er 41-43%. 3

For hver kjemisk reaksjon som er beskrevet iden protokoll som ikke ble utført i vandige media, ved bruk av høy renhet, fuktighetsfrie oppløsningsmidler var kritisk. Noen av de reaktive mellomprodukter som dannes ved disse transformeringer sannsynligvis reagere med adventitious vann, som fører til nedbrytning. Selv Goodman reagens (6) er kommersielt tilgjengelig, sin betydelige kostnader og relativ enkel syntese gjort sine forberedelser et fornuftig valg. Igjen, minimere fuktighet ved destillasjon av hver reagens og møysommelig temperaturkontroll var kritiske til sin vellykkede syntese, som nevnt i den publiserte prosedyren. 11

Til tross for hensiktsmessighet iboende til denne direkte metode for syntese av biologisk relevante aminoguanidin-holdige forbindelser, er det begrensninger i denne metoden. Ved hjelp av ulike aminbeskyttelsesgrupper er mulig i denne direkte guanidinylation metoden, men den samlede suksess vil alltid være avhengig av valgt beskyttelsesgruppe strategi. Prinsipielt the utvalg av aminoguanidin beskyttelsesgrupper krever betydelig omtanke, fordi den maskerte guanidin må forbli intakt gjennom hver påfølgende syntesetrinn. I tillegg må den avanserte mål-molekylet være i stand til å tåle de betingelser og reagenser som er nødvendige for guanidin avbeskyttelse på riktig tidspunkt. I syntesen av clavatadine A (10) ble det syrefølsomme Boc-grupper anvendt for å beskytte den guanidin, som behov for å unngå reaksjoner som er nødvendig eller opprettet et surt miljø. I dette tilfellet, behovet for å ansette sure forhold til hydrolysere lakton var optimal på grunn av det faktum at syre er en praktisk måte å spalte Boc karbamater. 31 Selv clavatadine En representert en ideell mal for å vise frem denne tilnærmingen, bør direkte guanidinylation være mottagelig for ved fremstilling av mange andre naturlige og ikke-naturlige, organiske molekyler. For dette formål, arbeidet er i gang i vårt laboratorium for å forberede flere ikke-naturlig anaLogues av clavatadine A som en del av en narkotika-funn program for å utvikle en reversibel og selektiv, naturlig produkt basert hemmer av human koagulasjonsfaktor Xla. 32

Hva gjør dette direkte metoden potensielt bedre enn den tradisjonelle, indirekte tilnærming er at det kan forkorte en organisk syntese rute med flere trinn, fjerner behovet for å beskytte og avbeskytte en terminal amin flere ganger før du installerer den ønskede guanidin funksjonalitet. Selv om tradisjonelle, indirekte guanidinylation metoder er effektive, slik som den som illustrert i loopers siste total syntese av saxitoxin, er inkluderingen av mange trinn i en syntese tidskrevende og kan potensielt redusere det totale utbytte. 33 Videre er verdien av direkte guanidinylation var uthevet i en nylig total syntese av 1,2,4-oksadiazol-inneholdende naturlige produkter phidianidine A og B. Denne totalsyntesen var to trinn kortere enn syntesen rapportertett år tidligere av Snider og medarbeidere. 4,34

I fremtiden må den direkte guanidinylation metoden for å bli utvidet og testet på forskjellige aminoguanidin-inneholdende stillas, inescapably, mot utforskning av varierte guanidin-beskyttende grupper. Clavatadine A og phidianidine A og B begge brukes Boc-beskyttelsesgruppene for å maskere den guanidin-funksjonalitet. Den neste fasen i avgrensningen av denne metoden ville være å prøve de samme reaksjonene med ulike beskyttelsesgrupper for å se om høyere avkastning kan oppnås. 4 Nyere arbeider ved Pfeffer, 35 Looper, 36 og Nagasawa 37 tyder på at en rekke aminoguanidin beskyttelsesgrupper i tillegg til Boc, så som Cbz, så vel som derivater av Cbz kan bli innrullert. En annen tilnærming ville innebære bruk av to forskjellige beskyttende grupper på aminoguanidin stillaset. Judiciously valgte maske grupper med ortogonale reaktivitet kan aktivere aminoguanidin til survive reaksjonsbetingelser som spalter en beskyttende gruppe og samtidig la den andre intakte. 38 Som en konklusjon kan det direkte guanidinylation metoden som brukes for den totale syntese av clavatadine A og variasjoner derav anvendes for å syntetisere nylig oppdagede guanidin-inneholdende naturlige produkter og er utformet legemidler. 39 , 40

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Chloroform-d Sigma-Aldrich 612200-100G 99.8% D, 0.05% v/v tetramethylsilane; Caution: toxic
Dimethylsulfoxide-d6 185965-50G 99.9% D, 1% v/v tetramethylsilane
sodium thiosulfate pentahydrate Sigma-Aldrich S8503-2.5KG
sodium sulfate, anhydrous Sigma-Aldrich 238597-2.5KG
silica gel Fisher Scientific S825-25 Merck, Grade 60, 230-400 mesh
washed sea sand Sigma-Aldrich 274739-5KG
hexane Sigma-Aldrich 178918-20L Caution: flammable
ethyl acetate Sigma-Aldrich 319902-4L
methylene chloride Sigma-Aldrich D65100-4L
sodium chloride Sigma-Aldrich S9888-10KG
sodium bicarbonate Sigma-Aldrich S6014-2.5KG
acetic acid Sigma-Aldrich 695092-2.5L
hydrochloric acid Sigma-Aldrich 258248-2.5L Caution: Corrosive
bromine Sigma-Aldrich 470864-50G >99.99% trace metals basis; Caution: Corrosive, causes severe burns
hydrobromic acid Sigma-Aldrich 244260-500ML 48% aqueous; Caution: Corrosive
2,5-dimethoxyphenylacetic acid ChemImpex 26909
chloroform Sigma-Aldrich 132950-4L Caution: Toxic
tetrahydrofuran Sigma-Aldrich 360589-4x4L Caution: highly flammable
N,N-diisopropylethylamine Sigma-Aldrich D125806-500ML Caution: Corrosive
triethylamine Sigma-Aldrich T0886-1L Caution: Corrosive
3 Angstrom molecular sieves Sigma-Aldrich 208574-1KG
calcium hydride Sigma-Aldrich 213268-100G Caution: Corrosive, reacts violently with water
ammonium molybdate Sigma-Aldrich 431346-50G
phosphomolybdic acid Sigma-Aldrich 221856-100G
cerium(IV) sulfate Sigma-Aldrich 359009-25G
1-butanol Sigma-Aldrich 537993-1L
1,4-butanediamine Sigma-Aldrich D13208-100G Caution: Corrosive / warm in hot water bath to melt prior to use
triphosgene VWR 200015-064 Caution: Highly Toxic
methanol Sigma-Aldrich 646377-4X4L
sodium acetate Sigma-Aldrich 241245-100G
Dimethylsulfoxide-d6 Sigma-Aldrich 570672-50G Anhydrous, 99.9% D
sodium hydroxide Sigma-Aldrich 221465-500G Caution: Corrosive
guanidine hydrochloride Sigma-Aldrich G4505-25G Caution: Toxic, Corrosive
di-tert-butyl dicarbonate VWR 200002-018% Caution: Toxic / may warm in hot water bath to melt prior to use
trifluoromethanesulfonic anhydride Fisher Scientific 50-206-771 98%, anhydrous; Caution: toxic, corrosive, extremely moisture sensitive

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Adabala, P. J. P., Legresley, E. B., Bance, N., Niikura, M., Pinto, B. M. Exploitation of the Catalytic Site and 150 Cavity for Design of Influenza A Neuraminidase Inhibitors. J. Org. Chem. 78 (21), 10867-10877 (2013).
  2. Trost, B. M., Kaneko, T., Andersen, N. G., Tappertzhofen, C., Fahr, B. Total Synthesis of Aeruginosin 98B. J. Am. Chem. Soc. 134 (46), 18944-18947 (2012).
  3. Conn, S. J., Vreeland, S. M., Wexler, A. N., Pouwer, R. H., Quinn, R. J., Chamberland, S. Total Synthesis of Clavatadine. A. J. Nat. Prod. 78, 120-124 (2014).
  4. Buchanan, J. C., Petersen, B. P., Chamberland, S. Concise Total Synthesis of Phidianidine A and B. Tetrahedron Lett. 54, 6002-6004 (2013).
  5. Technical Bulletin AL-134: Handling Air-Sensitive Reagents. , at: http://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Aldrich/Bulletin/al_techbull_al134.pdf (2012).
  6. Castagnolo, D., Raffi, F., Giorgi, G., Botta, M. Macrocyclization of Di-Boc-guanidino-alkylamines Related to Guazatine Components: Discovery and Synthesis of Innovative Macrocyclic Amidinoureas. Eur. J. Org. Chem. 2009 (3), 334-337 (2009).
  7. Zubrick, J. W. The Organic Chem Lab Survival Manual: A Student's Guide to Techniques. , Wiley. Hoboken. (2012).
  8. Pirrung, M. C. The Synthetic Organic Chemist's Companion. , Wiley-Interscience. Hoboken, N.J. (2007).
  9. Padias, A. B. Making the Connections 2: A How-To Guide for Organic Chemistry Lab Techniques, Second Edition. , Hayden-McNeil Publishing. Plymouth, MI. (2011).
  10. Digital Lab Techniques Manual: Volumetric Techniques. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/volumetric-techniques/ (2007).
  11. Baker, T. J., Tomioka, M., Goodman, M. Preparation and Use of N,N'-Di-Boc-N"-Triflylguanidine. Org. Synth. 78, 91-98 (2002).
  12. Baker, T. J. Synthesis of Biologically Important Guanidine-Containing Molecules Using Triflyl-Diurethane Protected Guanidines. Synthesis. S1, 1423-1426 (1999).
  13. Digital Lab Techniques: Using a Balance. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/using-a-balance/ (2007).
  14. Digital Lab Techniques: Reaction Work-Up I: Extraction, Washing, and Drying. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/reaction-work-up-i/ (2007).
  15. Digital Lab Techniques: Filtration. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/filtration/ (2007).
  16. Digital Lab Techniques: Reaction Work-Up II: Using the Rotovap. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/reaction-work-up-ii/ (2007).
  17. Digital Lab Techniques: Column Chromatography. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/column-chromatography/ (2007).
  18. Flash Chromatography 101. , Available from: https://www.youtube.com/watch?v=fF1gXUvyGb4 (2015).
  19. Digital Lab Techniques Manual: TLC - The Basics. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/tlc-the-basics/ (2007).
  20. Digital Lab Techniques: TLC - Advanced. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/tlc-advanced/ (2007).
  21. Massachusetts Institute of Technology Department of Chemistry Instrumentation Facility. NMR Tips and Tricks. , Massachusetts Institute of Technology. Cambridge, Massachusetts, USA. Available from: http://web.mit.edu/speclab/www/tips.htm (2015).
  22. Krohn, K. Synthese des Bactereostatischen 2.4-Dibrom-homogentisinsäure - Amids und Verwandter Verbindungen. Tetrahedron Lett. 16 (52), 4667-4668 (1975).
  23. Wolkowitz, H., Dunn, M. S. Homogentisic Acid. Biochem. Prep. 4, 6-11 (1955).
  24. Feichtinger, K., Zapf, C., Sings, H. L., Goodman, M. Diprotected Triflylguanidines: A New Class of Guanidinylation Reagents. J. Org. Chem. 63, 3804-3805 (1998).
  25. Ariza, X., Urpì, F., Vilarrasa, J. A practical procedure for the preparation of carbamates from azides. Tetrahedron Lett. 40, 7515-7517 (1999).
  26. Ariza, X., Urpì, F., Viladomat, C., Vilarrasa, J. One-Pot Conversion of Azides to Boc-Protected Amines with Trimethylphosphine and Boc-ON. Tetrahedron Lett. 39, 9101-9102 (1998).
  27. Snider, B. B., Song, F., Foxman, B. M. Total Syntheses of (±)-Anchinopeptolide D and (±)-Cycloanchinopeptolide. D. J. Org. Chem. 65 (3), 793-800 (2000).
  28. Barykina, O., Snider, B. B. Synthesis of (+-)-Eusynstyelamide A. Org. Lett. 12 (11), 2664-2667 (2010).
  29. Yu, M., Pochapsky, S. S., Snider, B. B. Synthesis of (±)-Bistellettadine A. Org. Lett. 12 (4), 828-831 (2010).
  30. Expòsito, A., Fernández-Suárez, M., Iglesias, T., Muñoz, L., Riguera, R. Total Synthesis and Absolute Configuration of Minalemine A, a Guanidine Peptide from the Marine Tunicate Didemnum rodriguesi. J. Org. Chem. 66, 4206-4213 (2001).
  31. Wuts, P. G. M., Greene, T. W. Greene's Protective Groups in Organic Synthesis. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey. (2007).
  32. Malmberg, C. E., Chamberland, S. Total synthesis of clavatadine A analogues to produce a viable reversible inhibitor for factor XIa. 249th American Chemical Society National Meeting, March 22-26, 2015, Denver, CO, United States, , (2015).
  33. Bhonde, V. R., Looper, R. E. A Stereocontrolled Synthesis of (+)-Saxitoxin. J. Am. Chem. Soc. 133, 20172-20174 (2011).
  34. Lin, H. Y., Snider, B. B. Synthesis of Phidianidines A and B. J. Org. Chem. 77, 4832-4836 (2012).
  35. Hickey, S. M., Ashton, T. D., Pfeffer, F. M. Facile Synthesis of Guanidine Functionalised Building Blocks. Asian J. Org. Chem. 4 (4), 320-326 (2015).
  36. Looper, R. E., Haussener, T. J., Mack, J. B. C. Chlorotrimethylsilane Activation of Acylcyanamides for the Synthesis of Mono-N-acylguanidines. J. Org. Chem. 76, 6967-6971 (2011).
  37. Shimokawa, J., Ishiwata, T., et al. Total Synthesis of (+)-Batzelladine A and (+)-Batzelladine D, and Identification of Their Target Protein. Chem. Eur. J. 11, 6878-6888 (2005).
  38. Katritzky, A. R., Rogovoy, B. V. Recent Developments in Guanylating Agents. ARKIVOC. iv, 49-87 (2005).
  39. Berlinck, R. G. S., Trindade-Silva, A. E., Santos, M. F. C. The chemistry and biology of organic guanidine derivatives. Nat. Prod. Rep. 29, 1382-1406 (2012).
  40. Ebada, S., Proksch, P. Chemical and Pharmacological Significance of Natural Guanidines from Marine Invertebrates. Mini-Rev. Med. Chem. 11 (3), 225-246 (2011).

Tags

Kjemi kjemi Total Synthesis Marine Natural Product Guanidinylation Guanidine karbamat Hydrolyse Factor Xia Clavatadine
En direkte, Early Stage Guanidinylation protokoll for syntese av komplekse aminoguanidin holdig Natural Products
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Malmberg, C. E., Chamberland, S. A… More

Malmberg, C. E., Chamberland, S. A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products. J. Vis. Exp. (115), e53593, doi:10.3791/53593 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter