Un diretto, Early Stage Guanidinylation protocollo per la sintesi di complessi Aminoguanidine contenenti prodotti naturali

L'obiettivo generale di questo approccio sintetico diretto che viene applicato qui per preparare il prodotto naturale marino, la clavatadina A, è quello di ridurre il numero di trasformazioni chimiche necessarie per preparare molecole lineari contenenti aminoguanidina. Questo metodo può essere utilizzato per preparare composti naturali e ingegnerizzati in modo rapido ed efficiente per comprendere ulteriormente la loro biologia, il che può portare a nuovi e migliori farmaci per la salute umana. Il vantaggio principale della guanidinilazione in fase iniziale è che una guanidina di massa può rimanere intatta se viene elaborata un'appropriata strategia di gruppo protettivo per evitare problemi di selettività chemioterapica nelle reazioni successive.

Per iniziare questa procedura, pesare 0,933 grammi di acido 2,4-dibromo omogentisico lattone su una bilancia analitica. Aggiungere questo solido a un pallone di reazione a fondo rotondo contenente un'ancoretta magnetica sotto un ombrello di azoto. Aggiungere 30 millilitri di diclorometano anidro al pallone.

Mescolare a temperatura ambiente per sciogliere il solido. Quindi, aggiungere 0,103 millilitri di base di Hunig al pallone con una siringa. Coprire con un setto di gomma l'apertura del pallone a fondo tondo contenente l'isocianato non purificato precedentemente preparato.

Quindi collegare il pallone a una linea Schlenk e spurgarlo con azoto gassoso per 10 minuti. Al pallone contenente l'isocianato aggiungere 30 millilitri di diclorometano anidro. Agitare il pallone a temperatura ambiente per sciogliere l'isocianato.

Successivamente, collegare direttamente le due fiasche perforando ciascun setto con una punta metallica smussata di una cannula metallica lunga 18 pollici e calibro 20. Rimuovere l'ingresso dell'azoto dal pallone contenente la soluzione di dibromolactone e inserire un ago di uscita da 2,5 centimetri calibro 16 attraverso il setto. Quindi chiudere il gorgogliatore che funge da porta di uscita della linea Schlenk.

Per eseguire il trasferimento della cannula utilizzando una pressione interna positiva del gas in modo sicuro ed evitare l'accumulo di pressione eccessiva nella linea Schlenk, assicurarsi che vi sia sempre un percorso libero per la fuoriuscita del gas. Abbassare un'estremità della cannula metallica nella soluzione di isocianato e trasferire l'intera soluzione nel pallone contenente la soluzione di dibromolactone per circa un'ora. Sciacquare il pallone che conteneva la soluzione di isocianato con due porzioni successive da cinque millilitri di diclorometano.

Trasferire ogni risciacquo con diclorometano mediante cannula nel pallone contenente ora la miscela di reazione. Quindi, rimuovere l'ago di uscita e contemporaneamente riaprire il flusso di azoto al gorgogliatore. Trasferire l'ingresso dell'azoto dal pallone che conteneva la soluzione di isocianato al pallone contenente la miscela di reazione.

Rimuovere la cannula e mescolare la miscela di reazione a temperatura ambiente per tre ore. Dopo tre ore esporre la miscela di reazione all'aria rimuovendo il setto. Quindi rimuovere l'ancoretta magnetica utilizzando un ancometro retriever.

Far evaporare il liquido nel pallone utilizzando un evaporatore rotante, con le temperature del bagno impostate a 40 gradi Celsius e la rotazione impostata a 120 giri/min. Successivamente, purificare il prodotto grezzo mediante cromatografia su colonna flash utilizzando un'eluizione in gradiente di diclorometano ed etere etilico attraverso una fase stazionaria di gel di silice. Imballare a umido la colonna realizzando un impasto liquido costituito da 60 grammi di gel di silice e un volume sufficiente di diclorometano per consentire il versamento del liquame nella colonna.

Utilizzare la pressione dell'aria per forzare l'eluente attraverso la colonna, in modo tale che l'e-flux fluisca come un leggero flusso di liquido. Successivamente, sciogliere il prodotto grezzo in un volume minimo di diclorometano. Caricare con cautela la soluzione nella colonna senza disturbare il gel di silice.

Dopo aver picchiettato la colonna per assicurarsi che la parte superiore del gel di silice sia piatta, scolare l'eluente in modo che raggiunga il livello del gel di silice. Per evitare di disturbare il gel di silice durante l'eluizione della colonna, aggiungere sabbia sulla parte superiore del gel di silice per formare un cilindro alto circa 0,5-un centimetro. Quindi aggiungere qualche millilitro di diclorometano per bagnare la sabbia.

Dopo aver drenato l'eluente, riempire la colonna con diclorometano. Utilizzare la pressione dell'aria per forzare l'eluente attraverso il gel di silice come descritto in precedenza. Raccogliere le frazioni fino a quando il dibromolactone non reagito è completamente fuoriuscito dalla colonna.

Per determinare quando ciò si è verificato, individuare una frazione di colonna su una piastra TLC. Quando il dibromolactone non reagito è fuoriuscito dalla colonna, sostituire l'eluente con una soluzione da 90 a 10 di diclorometano ed etere dietilico. Continuare a raccogliere le frazioni fino a quando il prodotto carbammato desiderato non è completamente fuoriuscito dalla colonna.

Combinare tutte le frazioni contenenti il carbammato in un pallone tarato a fondo tondo. Far evaporare il solvente utilizzando un evaporatore rotante. Asciugare il solido schiumoso risultante sotto vuoto spinto.

Quindi analizzare il prodotto mediante spettroscopia di protoni e anamar di carbonio in cloroformio deuterato. A questo punto pesare 1,205 grammi di carbammato su una bilancia analitica. Aggiungere questo solido a un pallone di reazione pulito a fondo tondo contenente un'ancoretta magnetica.

Quindi aggiungere 12 millilitri di tetraidrofurano al pallone. Quindi aggiungere 48 millilitri di acido cloridrico molare a temperatura ambiente mescolando. Posizionare delicatamente un tappo di vetro smerigliato 24/40 per coprire l'apertura del pallone.

Immergere il pallone in un bagnomaria preriscaldato a 30 gradi Celsius su una piastra a temperatura controllata. Dopo il riscaldamento per 20 ore, filtrare sotto vuoto la sospensione risultante attraverso un imbuto di vetro sinterizzato a media porosità in un pallone pulito a fondo tondo tarato. Successivamente, far evaporare la soluzione di colore giallo nel pallone utilizzando un evaporatore rotante, con la temperatura del bagno impostata a 50 gradi Celsius e la rotazione impostata a 120 giri/min.

Essiccare il solido amorfo di colore giallo o pesca risultante a peso costante sotto vuoto spinto. Facilitare l'asciugatura riscaldando il pallone in un bagnomaria a 40 gradi Celsius. Infine, analizzare il sale cloridrato risultante della clavatadina A mediante spettroscopia di protoni e anamar di carbonio in dimetilsolfossido deuterato anidro.

La guanidinilazione diretta di un'alfa omega diammina disponibile in commercio, seguita dalla reazione con il trifosgene, ha permesso all'isocianato reattivo otto di assumere la porzione lineare di clavatadina A ad alta resa. Quando l'isocianato otto è stato combinato con il fenolo tre dibromurato in presenza di una quantità catalitica della base dell'Hunig, la formazione del carbammato ha fornito il composto nove in resa moderata. Il riisolamento del dibromofenolo tre dopo la cromatografia suggerisce che forse una parte dell'isocianato si è decomposta nelle condizioni di reazione.

Oppure il prodotto può essere parzialmente idrolizzato durante il workup o la cromatografia. L'idrolisi del lattone in condizioni acide è stata accompagnata da una protezione profonda dei gruppi protettivi della guanidina, che ha portato alla molecola finale, la clavatadina A. Una volta padroneggiata, questa tecnica generale può essere utilizzata per sintetizzare composti contenenti amminoguanidina lineare. Un'attenta pianificazione stabilirà se le successive reazioni chimiche sono compatibili con i gruppi protettivi della guanidina.

Infine, è importante applicare una corretta tecnica anidra quando si conducono reazioni non acquose. Non dimenticare che il trifosgene e il bromo sono sostanze chimiche estremamente pericolose. Consultare la scheda di sicurezza di ogni sostanza chimica prima di lavorare con essi.

Per limitare l'esposizione, maneggiare questi reagenti solo in una cappa aspirante funzionante e applicare adeguati dispositivi di protezione individuale.