クロマトグラフィーのための最適な固定相の定量的な選択を伴う合成とIodoaziridinesの精製

本手順の全体的な目的は、末端ヨウ化物の調製および精製を行うことです。まず、低温でジヨードメタンを脱プロトン化してジヨードメチリチウムを生成させ、それをイミンと反応させることでこれを達成します。第二のステップでは、反応混合物を急速に加熱し、ジヨード中間体の環化を促進させて、目的のヨードウリジン生成物を得ます。

次に、精製に最も適した固定相を決定するため、クロマトグラフィーに使用されるさまざまな固定相に対するI oto Uridine生成物の安定性を評価します。最終ステップでは、I oto a iodineを精製し、プロトンNMR解析を行います。最終的に、このクロマトグラフィー用固定相のスクリーニングにより、basic Illumina modified to activity fourがIDO odineの精製に最も適していることが示されます。

私たちは、新しいIDOヨウ素化合物がシリカゲルクロマトグラフィーに対して不安定であることを発見し、代替の精製方法が必要となった際に、初めてこの手法を考案しました。ここから、様々なクロマトグラフィー固定相に対するヨウ素の安定性を評価する手順を設計しました。これは、他の潜在的に不安定な化合物にも適用可能です。この手順の実演を行うTomとDomは、ともに私の研究グループの博士課程の学生です。

まず、撹拌子を入れた100 milliliterの丸底フラスコにセプタムを装着し、アルゴン気流下でフレームドライを行う。フラスコを室温まで冷却した後、シリンジを用いて無水テトラヒドロフランを5.7 milliliters、無水ジエチルエーテルを2.7 milliliters加え、さらにマイクロシリンジを用いて、蒸留直後のヘキサエチルジランを315 microliters加える。フラスコを、十分に浸漬できる適切なサイズのデューワー瓶に入れる。

撹拌を開始した後、ドライアイスとアセトンを冷却槽に加え、溶液を-78 °Cまで冷却します。次に、反応容器への外部影響を最小限に抑えるため、冷却槽をアルミホイルで覆います。続いて、2.5 M n-ブチルリチウム（ヘキサン溶液）0.6 mLを、シリンジを用いて2〜3分かけてゆっくりと滴下します。

混合物を-78 °Cで30分間撹拌した後、リチウムヘキサエチルジラン溶液を調製するため、炎乾燥させた10 mL丸底フラスコに、シリンジを用いて無水テトラヒドロフランを1 mL加えます。次に、マイクロシリンジでジイソプロピルメチルエーテルを135 µL加え、フラスコを緩やかに回して溶液を十分に混合させます。

次に、-78 °Cにおいて、di ITOMメタン溶液を2分間かけてリチウムヘキサエチルジラン溶液に滴下し、そのまま20分間撹拌します。別途、炎乾した10 mL丸底フラスコにアミン135 mgを量り取り、2 mLの脱水テトラヒドロフランに溶解させます。20分間の脱プロトン化時間の後、-78 °Cでアミン溶液を5分間かけてdi itoメチルリチウム溶液に滴下します。

滴下終了後すぐに、反応容器をドライアイスバスから取り出します。フラスコをアルミホイルで覆い、0 °Cの氷水バスに移します。この溶液を0 °Cで15分間撹拌します。

その後、飽和重曹水溶液30 millilitersを加えて反応を停止させます。混合物を分液漏斗に移し、ジクロロメタン30 millilitersを加えます。混合物を振り混ぜて分液漏斗内の圧力を抜き、下層の有機層を取り出します。

抽出を2回繰り返した後、合わせた有機層に硫酸ナトリウムを加え、溶液中の水分を除去します。次に、綿栓をしたガラス漏斗を用いて吸引ろ過により硫酸ナトリウムを取り除き、ろ液を250 milliliterの丸底フラスコに回収し、エバポレーターで減圧下にて溶媒を除去します。これにより、目的のITO uridine生成物の粗試料が得られます。

粗生成物のジエンに内部標準物質として1,3,5-トリメトキシベンゼンを加え、粗生成物のジエン試料をジクロロメタンに溶解させます。完全に溶解していることを確認してください。この混合液から分注し、減圧下で溶媒を除去します。

完了後、プロトンNMR分光法によりサンプルを分析します。NMR分析の後、Mnovaなどの標準的なNMR処理ソフトウェアを使用して、記録されたプロトンNMRスペクトルを開きます。スペクトルを右クリックし、積分を選択します。

次に、「manual」を選択して積分ツールを起動します。6.08 ppmと4.87 ppmのピークの幅をカバーするようにクリックしてドラッグし、それぞれ内部標準とanilineのシグナルを積分します。6.08 ppmのピークの積分値上で右クリックし、「edit integral」を選択して、正規化値を3.0に変更します。

次に、ヨウ素CHI信号の更新された積分値を用いて、I OTOヨウ素の収量を決定します。NMR分析が完了したら、攪拌子を入れた6つの独立した250 mLコニカル・フラスコに、以下の固定相25 gと5%酢酸エチル/ヘキサン溶液50 mLをそれぞれ混合します。対照として使用する5%酢酸エチル/ヘキサン溶液50 mLを調製します。

その後、磁気撹拌機でスラリーを撹拌します。室温に置いた各三角フラスコに、I OTO Azarin内部標準溶液を2 mLずつ分注します。続いて、スラリー混合物を30分間撹拌します。

30分後、各スラリー混合物をセンター funnel を用いて真空ろ過し、ろ液をそれぞれ 250 milliliter の丸底フラスコに回収します。センター funnel 内の残渣を 30 milliliters の di chloro methane で2回洗浄します。得られたサンプルから、エバポレーターを用いて溶媒を除去します。

続いて、プロトンNMR分光法を用いてサンプルを分析し、それぞれで回収されたヨウ素の量を算出します。前述の通り、収量を実験ノートに記録してください。テストした各固定相から得られたヨウ素の収量を、以前に得られた収量と比較し、最も高い収量を与えるサンプルを決定します。

次に、前述の合成を繰り返し、粗IOヨウ素混合物を調製して、基本的なIllumina活性を生成します。4番目に、基本的なIllumina活性100 gを500 mLの丸底フラスコに加え、さらに10 mLの水をフラスコに加えます。フラスコにガラスストッパーをはめ、ダマが見えなくなるまで激しく振り混ぜます。これにより、Illumina全体に水が均一に分散したことを示します。

Illuminaが室温まで冷却されたら、塩基性Illumina activity fourを用いたカラムクロマトグラフィーにより、粗IOヨウ素を精製します。固定相を用い、ヘキサンから5%YL acetate taxaneへの勾配溶離で溶出させます。目的物が含まれる画分を丸底フラスコにまとめ、エバポレーターで溶媒を除去して、純粋なI otoヨウ素を得ます。

精製前に、プロトンNMRにより $\text{I}_{\text{oto}}$ $\text{a}$ ヨウ素の収率が59%であると算出されました。しかし、この $\text{I}_{\text{oto}}$ $\text{a}$ ヨウ素は精製が困難であり、塩基性アルミナを用いたシリカゲル精製において著しい分解が認められました。活性4により、製品を収率48%で得ました。

プロトンNMR解析により、内部標準に対する固定相の一連の収率が得られた。basic Illumina activity fourが最も高い収率53%を示し、これがNMR収率に最も近かった。したがって、最終的なIR精製にはbasic Illumina activity fourを選択した。

多種多様なITOアミンを高収率で得ることが可能です。脂肪族アルコール、芳香族アミン、および脂肪族アミンのいずれも本反応に適用でき、立体障害の大きいtert-ブチル基やオルト位の置換基を持つものも含みます。例えば、本反応は脱プロトン化に続き、親核的付加が起こることによって進行すると考えられています。

アミノゲムジヨウ化物の中間体に対し、その後に加温を行うことで、シス体ヨウ素を優先する高度にDIA立体選択的な環化が誘導されます。反応最適化の過程において、環化遷移状態における微妙な立体障害があるため、温度制御とタイミングが反応結果に不可欠でした。加温せずに反応を停止させた場合は、エンド体ヨウ素とアミノゲムジヨウ化物が得られました。

しかしながら、生成物は反応条件下で分解するため、反応液を温め、反応時間を短縮することでこれを回避します。このビデオを視聴することで、IOイリジウム生成物の合成方法と、クロマトグラフィーによる精製に向けた幅広い固定相に対する安定性の評価方法について十分に理解できるはずです。n-ブチルリチウムの取り扱いは非常に危険であり、不活性ガス雰囲気下での作業や、過剰量の安全なクエンチなどの予防措置が不可欠であることに留意してください。

本手順を実施する際は、常に試薬を準備しておく必要があります。