Síntesis De Pirazol Dependiente De pH, Imidazol, Y Fluoróforos De Isoindolona Dipirorina Usando Un Enfoque De Condensación De Claisen-Schmidt

Resumen

La reacción de condensación de Claisen-Schmidt es una metodología importante para la generación de compuestos aromáticos bicíclicos conjugados puenteados con metina. A través de la utilización de una variante mediada por la base de la reacción aldólica, se puede acceder a una gama de moléculas fluorescentes y / o biológicamente relevantes a través de un enfoque sintético generalmente económico y operativamente simple.

Resumen

Los compuestos aromáticos bicíclicos conjugados metina-puenteados son componentes comunes de una gama de moléculas biológicamente relevantes tales como porfirinas, dipyrrinones, y productos farmacéuticos. Además, la rotación restringida de estos sistemas a menudo resulta en sistemas altamente a moderadamente fluorescentes como se observa en 3H,5H-dipyrrolo [1,2-c:2',1'-f]pirimidina-3-onas, xanthoglows, análogos de pyrroloindolizinedione, análogos de BODIPY, y los sistemas de anillo fenólico e imidazolinona de proteína fluorescente verde (GFP). Este manuscrito describe un método barato y operacionalmente simple de realizar una condensación de Claisen-Schmidt para generar una serie de análogos fluorescentes del pirazol/del imidazole/del dipyrrinone dependiente del pH. Mientras que la metodología ilustra la síntesis de análogos de dipirorinana, se puede traducir para producir una amplia gama de compuestos aromáticos bicíclicos conjugados. La reacción de condensación de Claisen-Schmidt utilizada en este método se limita en alcance a los nucleófilos y electrófilos que son enolizables bajo condiciones básicas (componente nucleófilo) y aldehídos no enolizables (componente electrófilo). Además, tanto los reactivos nucleófilos como los electrofílicos deben contener grupos funcionales que no reaccionen inadvertidamente con hidróxido. A pesar de estas limitaciones, esta metodología ofrece acceso a sistemas completamente novedosos que pueden ser empleados como sondas biológicas o moleculares.

Introducción

Una serie de sistemas bicíclicos conjugados, en los que dos anillos aromáticos están unidos por un puente monometino, se someten a isomerización a través de la rotación de enlaces, cuando se excitan con un fotón (Figura 1A)^1,2,3,4,5. El isómero excitado generalmente se relajará al estado fundamental a través de procesos de decaimiento no^{radiativos 6}. Si la barrera de energía a la rotación de enlace se incrementa en una medida lo suficientemente grande, e....

Protocolo

1. Procedimiento general para la síntesis de análogos de dipirorina 16-25

1. Disolver pirrolinona/isoindolona (1,00 mmol) y el correspondiente pirazol/imidazol aldehído (1,00 mmol) en 5,0 mL de etanol en un matraz de fondo redondo.
2. Añadir KOH acuoso (24,0 mmol, 10 M, 2,40 mL) al matraz en una porción.
3. Revuelva y reflujo la mezcla hasta que tlc confirme la finalización de la reacción (ver Tabla 1 para una lista de tiempos de reacción). Se utilizó un eluente TLC de metanol al 10% en diclorometano y se ha observado que los análogos poseen valores de R_f en o alrededor del rango de 0,62 a 0,86. Aplique una cantidad suf....

Resultados

La reacción de condensación de Claisen-Schmidt proporcionó acceso a análogos de dipirorinana(16-25, Figura 4)utilizando el procedimiento de una olla descrito en la sección de protocolo (ver paso 1). Los análogos 16-25 fueron generados por la condensación de pirrolinona 9,bromoisoindolona 10,o isoindolona 11 con 1 H-imidazol-2-carboxaldehído(12),1 H-.......

Discusión

El enfoque de condensación de Claisen-Schmidt proporciona un medio bastante robusto de generar pirazol, imidazol e isoindosolona dipirorinan fluoróforos a través de un protocolo relativamente operacionalmente simplista. Mientras que la síntesis de los análogos fluorescentes del dipyrrinone era el foco de este estudio, debe ser observado que las condiciones similares se pueden aplicar para acceder a otros sistemas metina-ligados bicíclicos del anillo tales como dipyrrinones^23,

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
3-etil-4-metil-3-pirrolina-2-ona	Combi-Blocks	[ 766-36-9]	Reactivo sólido amarillo
isoindolin-1-ona	ArkPharm	[ 480-91-1]	Reactivo sólido blanquecino
5-bromoisoindolindol-1-one	Combi-Blocks	[ 552330-86-6]	Reactivo sólido rosa
2-formilimidazol	Combi-Blocks	[ 10111-08-7 ]	Reactivo sólido blanquecino
Imidazol-4-carbaldehído	ArkPharm	[ 3034-50-2]	Reactivo sólido
1-H-pirazol-4-carbaldehído	Productos químicos de madera de roble	[ 35344-95-7]	Reactivo sólido
1-H-pirazol-5-carbaldehído	Matrix Scientific	[ 3920-50-1]	Reactivo sólido
Pellets sólidos de KOH	BeanTown Chemicals	[1310-58-3]	Pellets sólidos blancos
Siliflash Gel de sílice	Scilicycle	R12030B	Polvo blanco fino
Solución salina tamponada con fosfato (PBS) (x10)	Células de cultivo	MRGF-6235	Líquido translúcido incoloro
Beckman Coulter DU-800 Espectrofotómetro UV/Vis y software	Beckman Coulter	N/A	Instrumento y software de espectroscopia
Espectrofluorómetro Fluoromax-4	Horiba Scientific	N/A	Instrumento de espectroscopia
Software de fluoremetría FluorEssence V3.5	Horiba Scientific	N/A	Software de espectroscopia
Finnpipette II Micropipeta (tamaños: 100-1.000, 20-200 y 0,5-10 µ L)	Fischerbrand	N/A	Equipo
Wilmad-LabEvaporador rotativo Glass (Modelo: WG-EV311-V-PLUS)	SP Scienceware	N/A	Equipo
Bomba de vacío DuoSeal (Número de modelo: 1405)	Welch	N/A	Equipo
GraphPad Prisma 4	GraphPad	/A	Software de análisis de datos
SympHony Medidor de pH (Modelo: Sb70P)	VWR	N/A	Equipo

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