הכנת יציב Aziridinium Bicyclic יונים, פתיחת הטבעת שלהם לסינתזה של Azaheterocycles

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הכימיה של יוני אזירידיניום דו-ציקליים לסינתזה של אזהטרוציקלים שונים כולל מערכות טבעת ביפירידין ואזפין. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהסינתזה של קאי-דאל ביפירידינים וליבת אזפין הקיימת במוצרים טבעיים שונים מושגת בצורה ישירה. ראשית, הוסיפו 100 מיליגרם מהאלכוהול, 140 מיקרוליטר טריאתילאמין ומוט ערבוב מגנטי לתנור מיובש 25 מיליליטר בקבוק תחתון עגול דו-צווארי תחת אטמוספירת חנקן.

בעזרת מזרק אטום, הוסף 5 מיליליטר של דיכלורומתאן נטול מים לבקבוק התגובה. מצננים את תערובת התגובה ל -0 מעלות צלזיוס בעזרת אמבט מי קרח ומערבבים את התערובת במשך 5 דקות. לאחר מכן, הוסיפו לתערובת התגובה 164 מיליגרם של p-toluenesulfonic anhydride וערבבו במשך 45 דקות נוספות.

לאחר ערבוב של 45 דקות, מחממים את תערובת התגובה לטמפרטורת החדר ומערבבים במשך 30 דקות. עקוב אחר התקדמות התגובה על ידי כרומטוגרפיה של שכבה דקה באמצעות הקסנים ואתיל אצטט כחומר הזיהוי. לאחר הצריכה המלאה של האלכוהול ההתחלתי, יש להרוות את תערובת התגובה עם 5 מיליליטר מים.

לאחר מכן מחלצים את התערובת ההטרוגנית שלוש פעמים עם 15 מיליליטר דיכלורומתאן. יבש את השכבה האורגנית המשולבת על נתרן גופרתי נטול מים למשך 10 דקות. לאחר הסינון, יש לרכז את המסנן בוואקום באמצעות מאייד סיבובי.

טהר את המוצר הגולמי על ידי כרומטוגרפיה של עמודת הבזק באמצעות שיפוע של הקסנים ואתיל אצטט כדי לאפשר לטוזילט תפוקה של 96% כנוזל צמיג. כעת, העבירו 5 מיליגרם של הטוזילט בצינור NMR והוסיפו 300 מיקרוליטר של אצטוניטריל דאוטראט. הניחו בצד את הפתרון הזה בטמפרטורת החדר למשך 24 שעות כדי להשיג המרה מלאה לאזוניאביציקלו.

עקוב אחר ההמרה על ידי NMR בנקודות זמן שונות. הוסף 160 מיליגרם מהטוזילט שהוכן בעבר ומוט ערבוב מגנטי לבקבוק תחתון עגול של 25 מיליליטר מיובש בתנור. בעזרת מזרק אטום, הוסף 4 מיליליטר אצטוניטריל נטול מים לבקבוק התגובה.

מוסיפים לתערובת התגובה שלוש מקבילות של נוקלאופיל מתאים ומערבבים במשך 8 עד 15 שעות. לאחר השלמת התגובה, הרוו את התערובת ב -5 מיליליטר מים. לאחר מכן מחלצים שלוש פעמים עם 15 מיליליטר דיכלורומתאן.

יבש את השכבה האורגנית המשולבת על נתרן גופרתי נטול מים. לאחר הסינון, יש לרכז את המסנן בוואקום באמצעות מאייד סיבובי. טהר את המוצר הגולמי על ידי כרומטוגרפיה של עמודות באמצעות שיפוע של הקסנים ואתיל אצטט כדי להרשות לעצמו את המוצרים המורחבים של הטבעת הטהורה.

העבירו 100 מיליגרם של אזירידיניל טוזילט ומוט ערבוב מגנטי לבקבוק תחתון עגול מיובש של 25 מיליליטר המצויד במעבה ריפלוקס. בעזרת מזרק מוסיפים 4 מיליליטר של 1, 4-דיאוקסאן לבקבוק התגובה. הוסף לתערובת התגובה 0.4 מיליליטר של תמיסת נתרן הידרוקסיד 2 מולרית ומחמם לריפלוקס למשך שעתיים.

לאחר השלמת התגובה, הרוו את התערובת ב -4 מיליליטר מים. לאחר מכן מחלצים את תערובת התגובה ארבע פעמים עם 15 מיליליטר דיכלורומתאן. יבש את השכבה האורגנית המשולבת על נתרן גופרתי נטול מים.

לאחר הסינון, יש לרכז את המסנן בוואקום באמצעות מאייד סיבובי. טהר את המוצר הגולמי על ידי כרומטוגרפיה של עמודות באמצעות שיפוע של הקסנים ואתיל אצטט כדי להרשות לעצמו את ההידרוקסי-אזפן הטהור בתפוקה של 97%. העבירו 220 מיליגרם של אלכוהול אזירידיניל, 180 מיקרוליטר טריאתילאמין ומוט ערבוב מגנטי לבקבוק תחתון עגול של 25 מיליליטר מיובש בתנור תחת אווירת חנקן.

בעזרת מזרק אטום, הוסף 4 מיליליטר של דיכלורומתאן נטול מים לבקבוק התגובה. מצננים את תערובת התגובה ל -0 מעלות צלזיוס, ומערבבים במשך 5 דקות. לאחר מכן, הוסיפו לתערובת התגובה 200 מיליגרם של p-toluenesulfonic anhydride, וערבבו עוד 45 דקות.

לאחר מכן מחממים את תערובת התגובה לטמפרטורת החדר, ומערבבים במשך 30 דקות. עקוב אחר התקדמות התגובה על ידי כרומטוגרפיה של שכבה דקה באמצעות הקסנים ואתיל אצטט כחומר הזיהוי. לאחר צריכה מלאה של האלכוהול, הרוו את תערובת התגובה עם 5 מיליליטר מים.

לאחר מכן מחלצים שלוש פעמים עם 15 מיליליטר דיכלורומתאן. יבש את השכבה האורגנית המשולבת על נתרן גופרתי נטול מים. לאחר הסינון, יש לרכז את המסנן בוואקום באמצעות מאייד סיבובי.

כעת, העבירו את הטוזילט הגולמי ומוט ערבוב מגנטי לבקבוק תחתון עגול של 25 מיליליטר מיובש בתנור. בעזרת מזרק אטום, הוסף 4 מיליליטר אצטוניטריל נטול מים לבקבוק התגובה. לאחר מכן, הוסיפו 125 מיליגרם נתרן אצטט לתערובת התגובה וערבבו במשך 12 שעות.

לאחר השלמת התגובה, הרוו את התערובת ב -5 מיליליטר מים. לאחר מכן מחלצים שלוש פעמים עם 15 מיליליטר דיכלורומתאן. יבש את השכבה האורגנית המשולבת על נתרן גופרתי נטול מים.

לאחר הסינון, יש לרכז את המסנן בוואקום באמצעות מאייד סיבובי. לבסוף, טהר את המוצר הגולמי על ידי כרומטוגרפיה של עמודה באמצעות שיפוע של הקסנים ואתיל אצטט כדי לאפשר את התחליף הטהור של פרופרידין בתפוקה של 83%. ספקטרום התמ"ג של הפרוטונים של טוזילט-2 במרווחי זמן שונים מראה את ההמרה לאזוניאביציקלו.

רביעייה ב-4.07 PPM בספקטרום התמ"ג של תוצר מורחב טבעתי 5a תואמת לפרוטון CH של קבוצת פנילאתיל. רביעייה דומה ב-3.81 PPM נצפתה עבור תוצר מורחב טבעתי 6a. התרחבות טבעת האזירידין של נוקלאופילים ציאניד, תיוציאניד ואצטט העניקה טבעות פרופרידין, בעוד שנוקלאופילים אזיד, הידרוקסיד ואמין הניבו טבעות אזפאן.

סינתזה של אזסוכר טבעי d-פגומין ושלושת האפימרים שלו הושגה על ידי הרחבת טבעת של אזירידיניל-אלכוהול-7, ואחריה הסרת קבוצות ההגנה כדי להרשות לעצמן את המוצר בתפוקה של 94%. אלכוהול-10 מוגן בנזיל טופל באנהידריד p-toluenesulfonic וטריאתילאמין ואחריו פתיחת טבעת נוקלאופילית וכתוצאה מכך ציאנומתיל-פרופירידין-11 מורחב טבעת בתפוקה של 90% כאיזומר יחיד. התרחבות הטבעת של אלכוהול-13 ואחריה תגובה עם נתרן אזיד הניבה הידרוקסי-אזפאן-14 ששימש לליבת האזפנה של בלנול על ידי הסרת הגנה מפני בנזיל בסיר אחד והפחתת אזיד תחת הידרוגנציה קטליטית.

לאחר שליטה, טכניקה זו להרחבת טבעת אזירידין יכולה להיעשות תוך שש עד שמונה שעות אם היא מבוצעת כראוי. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור להשתמש באנהידריד פרה-טולואן-סולפוניק, מכיוון שהוא רגיש יותר ללחות. בעקבות הליך זה, ניתן להשתמש בשיטות אחרות כמו שימוש בכלוריד פרה-טולואן-סולפוני במקום אנהידריד פרה-טולואן-סולפוני על מנת לחקור את האופי הידידותי לסביבה של פרוטוקול הפרו-גן.

לאחר פיתוחה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום הכימיה האורגנית הסינתטית לחקור את הסביבה של יון אזירידיניום באזהטרוציקלים וסינתזת מוצרים טבעיים. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להשתמש בכימיה של יוני אזירידיניום דו-ציקליים לסינתזה של מולקולות רלוונטיות מבחינה ביולוגית בעלות אזהטרוציקלים כולל מגוון מוצרים טבעיים. אל תשכח שעבודה עם ריאגנטים רעילים כגון נתרן ציאניד המשמש בסינתזה כנוקלאופיל עלולה להיות מסוכנת ביותר, ותמיד יש לנקוט באמצעי זהירות קיצוניים בעת ביצוע הליך זה.