Hidrólisis de un Ni-Schiff-base compleja usando condiciones adecuadas para la retención de los grupos protectores lábiles en medio ácido

El objetivo general de este procedimiento es aislar convenientemente los aminoácidos no naturales de un complejo de base de cambio de níquel y, posteriormente, proteger estos aminoácidos Fmoc. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la química orgánica, como cómo sintetizar más fácilmente aminoácidos no naturales. La principal ventaja de esta técnica es que permite el aislamiento de aminoácidos con grupos protectores de cadena lateral lábil ácida de un complejo de base de cambio de níquel.

Las personas nuevas en este método tendrán dificultades porque hay una solubilidad limitada del complejo de níquel en los solventes orgánicos. El DMF es el disolvente más adecuado porque puede resolver el complejo y es miscible con agua. La primera vez que tuvimos la idea de este método fue cuando recibimos información de nuestro profesor de inorgánicos, el Dr. Boro, sobre los agentes quelantes de níquel y metales.

Para comenzar este procedimiento, agregue 40 mililitros de DMF a un matraz de fondo redondo de 250 mililitros. Disuelva un milimol del complejo de base de cambio PBB de níquel y el DMF agitando a temperatura ambiente. A continuación, agregue 60 mililitros de solución acuosa de EDTA 0,2 molar a pH 4,5.

Con una barra magnética para remover y una placa para agitar, revuelva la solución durante la noche. Una vez completada la reacción, transfiera la solución a un embudo separador de 250 mililitros. Agrega 50 mililitros de DCM.

A continuación, tape el embudo separador y mezcle. Drene el lavado orgánico en un vaso de precipitados. Repita el proceso de agregar DCM, mezclando y eliminando el lavado orgánico tres veces.

Después de esto, recoja la capa acuosa restante en un matraz de fondo redondo de 250 mililitros. Primero use bicarbonato de sodio sólido para ajustar el pH de la capa acuosa aislada a pH siete. A continuación, agregue 168 miligramos de bicarbonato de sodio.

Agite la solución con la barra magnética y la placa de agitación. Es fundamental ajustar el pH a siete para agregar dos equivalentes de bicarbonato de sodio. Esto es importante porque la solución debe ser un poco básica para facilitar la protección contra FMOC.

En un vial de 10 mililitros disuelva 337 miligramos de Fmoc y éster de hidroxisuccinimida y cinco mililitros de dioxano. Transfiera esta mezcla a la solución acuosa y revuelva durante la noche. Al día siguiente, use un molar de ácido clorhídrico para acidificar la solución a pH dos.

Después de esto, transfiera la reacción a un embudo separador de 250 mililitros. Añade 50 mililitros de acetato de FO. Es importante que el pH no baje de dos y que el paso se complete rápidamente.

De lo contrario, se podrían perder los grupos de protección de la cadena lateral. Tape el embudo separador y mezcle bien. A continuación, recoja la capa orgánica en un matraz Erlenmeyer de 250 mililitros.

Repita el proceso de agregar acetato de etilo, mezclando y recogiendo la capa orgánica dos veces más, combinando los extractos orgánicos. A continuación, seque los extractos orgánicos combinados con aproximadamente tres gramos de sulfato de magnesio. Usando un evaporador rotativo, concentre los extractos orgánicos combinados para proporcionar el aminoácido crudo protegido con Fmoc.

En este estudio, se aísla una columna vertebral de aminoácidos del complejo de base de cambio de níquel en condiciones de pH suaves y luego se somete a la protección de Fmoc a través de dos pasos críticos. En el primer paso, se agita una solución de agua DMF que contiene EDTA para facilitar la liberación del aminoácido del complejo. Una vez que el aminoácido liberado se aísla y se extrae, se somete a condiciones de protección contra Fmoc, lo que proporciona un aminoácido protegido por Fmoc.

El progreso de la reacción de hidrólisis se rastrea monitoreando el cambio de color de la solución de rojo a blanco. Las reacciones que involucran menos de ocho equivalentes de EDTA muestran alguna transición de color, pero siempre son incompletas. Mientras que las reacciones sin EDTA no muestran ningún cambio de color.

Por lo tanto, se necesitan al menos ocho equivalentes de EDTA para completar la reacción. A continuación, se evalúa el pH efectivo en la reacción de hidrólisis. La hidrólisis exitosa se observa en condiciones de pH que oscilan entre 4,5 y 7,5 a temperatura ambiente con agitación durante la noche.

Lo que demuestra la flexibilidad de la hidrólisis del EDTA. A continuación, se comprueba la viabilidad de estas condiciones de hidrólisis utilizando una serie de aminoácidos con diferentes grupos protectores de la cadena lateral. En cada caso, los grupos protectores de la cadena lateral se conservan completamente como evidencia mediante la RMN de protones.

Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en 48 horas si se realiza correctamente. Al intentar este procedimiento, es importante recordar que debe cumplir con el nivel de pH especificado que se describe en todo momento. Siguiendo este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como la hidrólisis de otros aminoácidos con grupos protectores de cadena lateral lábil ácida, con el fin de responder a preguntas adicionales, como la utilidad de esta técnica en una variedad de sustratos.

Después de su desarrollo, esta técnica allanará el camino para que los investigadores en el campo de la síntesis orgánica exploren la síntesis de aminoácidos no naturales con grupos protectores de cadena lateral lábil ácida. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo aislar aminoácidos de un complejo de base de cambio de PPB de níquel utilizando condiciones de reacción con rangos de pH suaves. No olvide que trabajar con solventes orgánicos, específicamente DMF, puede ser extremadamente peligroso y siempre se deben tomar precauciones como el uso de equipo de protección personal mientras se realiza este procedimiento.