Hydrolyse eines Ni-Schiff-Base-Komplex unter Verwendung von Bedingungen, die für Retention von säurelabilen Schutzgruppen

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, unnatürliche Aminosäuren bequem aus einem Nickel-Shift-Basenkomplex zu isolieren und anschließend diese Aminosäuren mit Fmoc zu schützen. Diese Methode kann helfen, wichtige Fragen im Bereich der organischen Chemie zu beantworten, z. B. wie man unnatürliche Aminosäuren leichter synthetisieren kann. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie die Isolierung von Aminosäuren mit einer säurelabilen Seitenkette ermöglicht, die Gruppen vor einem Nickel-Shift-Base-Komplex schützt.

mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, werden Schwierigkeiten haben, da die Löslichkeit des Nickelkomplexes in organischen Lösungsmitteln begrenzt ist. DMF ist das am besten geeignete Lösungsmittel, da es den Komplex auflösen kann und mit Wasser mischbar ist. Wir hatten die Idee zu dieser Methode, als wir von unserem anorganischen Professor Dr. Bor Einblicke in Nickel- und Metallchelatbildner erhielten.

Zu Beginn dieses Verfahrens werden 40 Milliliter DMF in einen 250-Milliliter-Rundkolben gegeben. Ein Millimol des Nickel-PBB-Shift-Base-Komplexes und des DMF werden unter Rühren bei Raumtemperatur gelöst. Fügen Sie als nächstes 60 Milliliter 0,2 molare wässrige EDTA-Lösung bei einem pH-Wert von 4,5 hinzu.

Rühren Sie die Lösung mit einem magnetischen Rührstab und einer Rührplatte über Nacht um. Nachdem die Reaktion abgeschlossen ist, überführen Sie die Lösung in einen 250-Milliliter-Scheidetrichter. Fügen Sie 50 Milliliter DCM hinzu.

Dann den Scheidetrichter verschließen und mischen. Die Bio-Wäsche in ein Becherglas abtropfen lassen. Wiederholen Sie den Vorgang des Hinzufügens von DCM, Mischen und Entfernen der organischen Wäsche dreimal.

Danach wird die verbleibende wässrige Schicht in einem 250-Milliliter-Rundkolben gesammelt. Verwenden Sie zunächst festes Natriumbicarbonat, um den pH-Wert der isolierten wässrigen Schicht auf pH sieben einzustellen. Fügen Sie als nächstes 168 Milligramm Natriumbicarbonat hinzu.

Rühren Sie die Lösung mit dem Magnetrührstab und der Rührplatte um. Es ist wichtig, den pH-Wert auf sieben einzustellen, um zwei Äquivalente Natriumbicarbonat hinzuzufügen. Dies ist wichtig, da die Lösung etwas einfach sein muss, um den Fmoc-Schutz zu erleichtern.

In einer Durchstechflasche mit 10 Millilitern werden 337 mg Fmoc und Hydroxysuccinimidester sowie fünf Milliliter Dioxan gelöst. Übertragen Sie diese Mischung in die wässrige Lösung und rühren Sie über Nacht. Am nächsten Tag verwenden Sie ein molare Salzsäure, um die Lösung auf den pH-Wert zwei anzusäuern.

Danach wird die Reaktion in einen 250-Milliliter-Scheidetrichter überführt. Fügen Sie 50 Milliliter FO-Acetat hinzu. Wichtig ist, dass der pH-Wert nicht unter zwei sinkt und der Schritt schnell abgeschlossen ist.

Andernfalls können die Sidechain-Schutzgruppen verloren gehen. Den Scheidetrichter verschließen und gut vermischen. Anschließend sammeln Sie die organische Schicht in einem 250 Milliliter Erlenmeyerkolben

Wiederholen Sie den Vorgang der Zugabe von Ethylacetat, mischen und sammeln Sie die organische Schicht zwei weitere Male und kombinieren Sie die organischen Extrakte. Als nächstes trocknen Sie die kombinierten organischen Extrakte mit etwa drei Gramm Magnesiumsulfat. Mit einem Rotationsverdampfer werden die kombinierten organischen Extrakte konzentriert, um die rohe Fmoc-geschützte Aminosäure zu erhalten.

In dieser Studie wird ein Aminosäurerückgrat unter milden pH-Bedingungen aus einem Nickel-Shift-Base-Komplex isoliert und anschließend in zwei kritischen Schritten einem Fmoc-Schutz unterzogen. Im ersten Schritt wird eine EDTA-haltige DMF-Wasserlösung gerührt, um die Freisetzung der Aminosäure aus dem Komplex zu erleichtern. Nachdem die freigesetzte Aminosäure isoliert und extrahiert wurde, wird sie Fmoc-Schutzbedingungen ausgesetzt, die eine Fmoc-geschützte Aminosäure bieten.

Der Fortschritt der Hydrolysereaktion wird verfolgt, indem der Farbwechsel der Lösung von rot nach weiß überwacht wird. Reaktionen, an denen weniger als acht EDTA-Äquivalente beteiligt sind, zeigen einen gewissen Farbübergang, sind aber immer unvollständig. Während Reaktionen ohne EDTA überhaupt keine Farbveränderung zeigen.

Daher werden mindestens acht Äquivalente EDTA benötigt, um die Reaktion zum Abschluss zu bringen. Anschließend wird der effektive pH-Wert der Hydrolysereaktion bewertet. Eine erfolgreiche Hydrolyse wird unter pH-Bedingungen von 4,5 bis 7,5 bei Raumtemperatur mit Rühren über Nacht beobachtet.

Dies zeigt die Flexibilität der EDTA-Hydrolyse. Die Machbarkeit dieser Hydrolysebedingungen wird dann anhand einer Reihe von Aminosäuren mit unterschiedlichen Seitenketten-Schutzgruppen getestet. In jedem Fall bleiben die Seitenketten-Schutzgruppen als Nachweis durch die Protonen-NMR vollständig erhalten.

Einmal gemeistert, kann diese Technik in 48 Stunden durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Wenn Sie dieses Verfahren ausprobieren, ist es wichtig, daran zu denken, den angegebenen pH-Wert einzuhalten, der im Folgenden beschrieben wird. Im Anschluss an dieses Verfahren können andere Methoden, wie die Hydrolyse anderer Aminosäuren mit sauren labilen Seitenkettenschutzgruppen, durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, z. B. wie nützlich diese Technik für eine Vielzahl von Substraten sein kann.

Nach ihrer Entwicklung wird diese Technik Forschern auf dem Gebiet der organischen Synthese den Weg ebnen, um die Synthese unnatürlicher Aminosäuren mit säurelabilen Seitenketten-Schutzgruppen zu erforschen. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Aminosäuren aus einem Nickel-PPB-Shift-Base-Komplex unter Verwendung von Reaktionsbedingungen mit milden pH-Bereichen isoliert werden können. Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit organischen Lösungsmitteln, insbesondere DMF, äußerst gefährlich sein kann und dass bei der Durchführung dieses Verfahrens immer Vorsichtsmaßnahmen wie die Verwendung persönlicher Schutzausrüstung getroffen werden sollten.