Artículo de método

Un directa, Protocolo Guanidinylation Etapa Temprana para la Síntesis de complejos productos naturales que contiene aminoguanidina-

DOI:

10.3791/53593

9 de septiembre de 2016

En este artículo

Resumen

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Aquí, presentamos un protocolo para la guanidinilación directa en etapa temprana que permite la síntesis total rápida de pequeñas moléculas orgánicas que contienen aminoguanidina. Utilizando este protocolo se preparó un intermediario sintético avanzado utilizado en la síntesis de un inhibidor del factor de coagulación sanguínea XIa.

Resumen

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El grupo funcional de guanidina, que se muestra más prominente en el aminoácido arginina, uno de los pilares fundamentales de la vida, es un elemento estructural importante que se encuentra en muchos productos naturales complejos y productos farmacéuticos. Debido al continuo descubrimiento de nuevos productos naturales que contiene guanidina-y pequeñas moléculas diseñadas, métodos rápidos y eficientes guanidinylation son de gran interés para los químicos orgánicos sintéticos y medicinales. Debido a que el nucleófilo y basicidad de guanidinas pueden afectar transformaciones químicas posteriores, tradicional guanidinylation, indirecto es típicamente perseguido. Los métodos indirectos emplean comúnmente múltiples etapas de protección que implican un precursor de amina latente, como una azida, ftalimida, o carbamato. Por eludir estos métodos tortuosos y empleando una reacción directa guanidinylation temprano en la secuencia sintética, fue posible para forjar el terminal de guanidina lineal que contiene columna vertebral de clavatadine A a darse cuentauna síntesis breve y simplificada de este factor inhibidor potente XI bis. En la práctica, el hidrocloruro de guanidina se elabora con una matriz de proteger cuidadosamente construida que está optimizado para sobrevivir a las etapas de síntesis para venir. En la preparación de clavatadine A, guanidinylation directa de una diamina comercialmente disponible eliminado dos pasos innecesarios de su síntesis. Junto con la gran variedad de grupos protectores de guanidina conocido, guanidinylation directa pone en evidencia un sentido práctico y eficiente sucinta inherentes a los métodos que encuentran un hogar en la caja de herramientas de un químico sintético.

Introducción

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El objetivo de este video es mostrar cómo el uso de un método guanidinylation directa y pronto para hacer una estructura terminal de guanidina es más práctico, rápido y eficiente que los métodos tradicionales guanidinylation en síntesis orgánica. El grupo funcional de guanidina, se encuentra en el aminoácido arginina, es un elemento estructural fundamental en muchos productos naturales complejos y productos farmacéuticos. El descubrimiento y diseño de nuevos guanidina que contiene productos naturales y moléculas pequeñas establecen la necesidad de un método guanidinylation más eficiente. El enfoque utilizado comúnmente tortuosa cuenta con la introducción de un precur....

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Protocolo

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Precaución: Por favor, consultar y prestar atención a las Hojas de Datos de Seguridad (FDS) para cada producto químico antes de su uso. Algunos de los productos químicos usados ​​en esta síntesis son corrosivas, tóxicas, cancerígenas, o de otra manera perjudicial. En consecuencia, tomar todas las precauciones para evitar la inhalación, ingestión o contacto con la piel con estos productos químicos. Por favor, use equipo de protección personal (EPP) apropiado correctamente. PPE apropiado incluye gafas envolventes de seguridad, guantes de nitrilo o químicamente más resistentes guantes, bata de laboratorio, pantalones largos que cubren la parte superior de los zapatos, z....

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Resultados

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Guanidinylation directa de un α disponible en el mercado, ω-diamina, seguido por reacción con trifosgeno, proporcionó el isocianato reactivo 8 como la parte lineal de clavatadine A (Figura 1b). Los rendimientos de esta secuencia de reacción de dos etapas son invariablemente alta, 95% o mayor. Reactivo Guanidinylation 6 se preparó exactamente como se describe por Goodman. 11,24

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Discusión

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Los esfuerzos iniciales para preparar clavatadine A alistaron un enfoque tradicional, indirecta a guanidinylation partir de un precursor de amina adecuado, que en este caso era una azida terminal. Fundamental para este esfuerzo fue la unión de las dos mitades de la molécula para construir el resto carbamato. Desafortunadamente, todos los intentos de realizar una reducción de la azida en previsión de una guanidinylation de la última etapa planificada no tuvieron éxito. 25,26 Estos retrocesos inspirados la búsq.......

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Divulgaciones

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Los autores no tienen nada que declarar.

Agradecimientos

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Agradecemos al Dr. John Greaves y a la Sra. Soroosh Sorooshian, Departamento de Química, Universidad de California, Centro de Espectrometría de Masas de Irvine, por los análisis de espectrometría de masas. También agradecemos al Sr. Jacob Buchanan por las útiles discusiones, así como a la Srta. Stephanie J. Conn, la Sra. Shannon M. Huffman (Vreeland) y la Srta. Alexandra N. Wexler por el trabajo en las primeras etapas de este proyecto. La financiación parcial fue proporcionada por la Escuela de Estudios de Posgrado (C.E.M) de la Universidad Central de Washington (CWU), el Programa de Subvenciones Semilla de CWU y el Programa de Investigación de la Facultad de CWU.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Cloroformo-dSigma-Aldrich612200-100G99,8% D, 0,05% v/v tetrametilsilano; Precaución: tóxico
Dimetilsulfóxido-d6185965-50G99.9% D, 1% v/v tetrametilsilano
tiosulfato de sodio pentahidratadoSigma-AldrichS8503-2.5KG
sulfato de sodio, anhidroSigma-Aldrich238597-2.5KG
gel de síliceFisher ScientificS825-25Merck, Grado 60, malla
arena de mar lavadaSigma-Aldrich274739-5KG
hexanoSigma-Aldrich178918-20LPrecaución:
acetato de etiloSigma-Aldrich319902-4L
cloruro de metilenoSigma-AldrichD65100-4L
cloruro de sodioSigma-AldrichS9888-10KG
bicarbonatode sodioSigma-AldrichS6014-2.5KG
ácido acéticoSigma-Aldrich695092-2.5L
clorhídricoSigma-Aldrich258248-2.5LPrecaución: Bromo corrosivo
Sigma-Aldrich470864-50G>99.99% base de metales traza; Precaución: Corrosivo, causa quemaduras graves
ácido bromhídricoSigma-Aldrich244260-500ML48% acuoso; Precaución:
Ácido 2,5-dimetoxifenilacético corrosivoChemImpex26909
cloroformoSigma-Aldrich132950-4LPrecaución:
TetrahidrofuranoSigma-Aldrich360589-4x4LPrecaución: altamente inflamable
N,N-diisopropiletilaminaSigma-AldrichD125806-500MLPrecaución: Corrosivo
trietilaminaSigma-AldrichT0886-1LPrecaución: Tamices moleculares corrosivos
3 AngstromSigma-Aldrich208574-1KG
hidruro de calcioSigma-Aldrich213268-100GPrecaución: Corrosivo, reacciona violentamente con el agua
molibdato de amonioSigma-Aldrich431346-50G
ácido fosfomolíbdicoSigma-Aldrich221856-100G
sulfato de cerio (IV)Sigma-Aldrich359009-25G
1-butanolSigma-Aldrich537993-1L
1,4-butanediaminaSigma-AldrichD13208-100GPrecaución: Corrosivo / caliente en baño de agua caliente para derretir antes de usar
trifosgenoVWR200015-064Precaución: Metanol
altamente tóxicoSigma-Aldrich646377-4X4L
acetato de sodioSigma-Aldrich241245-100G
Dimetilsulfóxido-d6Sigma-Aldrich570672-50GAnhidro, hidróxido de sodio 99.9% D
Sigma-Aldrich221465-500GPrecaución:
Clorhidrato de guanidinaSigma-AldrichG4505-25GPrecaución: Tóxico, Corrosivo
di-terc-butil dicarbonatoVWR200002-018%Precaución: Tóxico / puede calentarse en un baño de agua caliente para derretirse antes
de usar anhídrido trifluorometanosulfónicoFisher Scientific50-206-77198%, anhidro; Precaución: tóxico, corrosivo, extremadamente sensible a la humedad
230-400 inflamable ácido tóxico de corrosivo

Referencias

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  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.

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