한 냄비 전자 렌지를 이용한 변환 Anomeric 질 산 에스테 르의 Trichloroacetimidates
2018년 1월 15일
2-azido-1-질 산-에스테 르는 해당 2-azido-1-trichloroacetimidate 한 냄비 절차에서를 변환할 수 있습니다. 원고의 목표 탄수화물 합성에 전자 레인지 원자로의 유틸리티를 설명 하는 것입니다.
이 실험의 전반적인 목표는 원팟(one-pot) 절차를 사용하여 정제 시 최소한의 워크업으로 아지도 질산염 에스테르에서 직접 트리클로로아세티미에이트를 합성하는 것입니다. 이 방법은 아지도 질산염-에스테르에서 직접 올리고당 합성에 사용하기 위해 트리클로로아세티미데이트 공여체의 합성에 분명한 이점을 제공합니다. 이 기술의 주요 장점은 이전에 보고된 방법보다 빠르고 깨끗하며 친환경적이라는 것입니다.
절차를 시작하려면 선택한 azido nitrate-ester 0.2 millimoles를 8 millil 마이크로파 반응 바이알에 넣습니다. azido 질산염 에스테르를 20% 수성 아세톤 2밀리리터에 용해시킵니다. 반응 바이알에 피리딘 0.08ml를 넣고 바이알의 뚜껑을 닫습니다.
바이알을 마이크로파 반응기에 넣고 2분 동안 반응 혼합물을 섭씨 120도까지 램프합니다. 섭씨 110도에서 혼합물을 조사하면서 10분 동안 고정된 시간 동안 저어줍니다. 그런 다음 TLC 플레이트에서 혼합물을 발견하고 에틸 아세테이트와 헥산의 일대일 용액으로 플레이트를 실행합니다.
세릭 암모늄 몰리브덴산염 염색으로 플레이트를 시각화합니다. 출발 물질이 완전히 소모되었는지 확인합니다. 항공사를 사용하여 용매를 감소된 부피로 증발시킵니다.
그런 다음 항공사에서 반응 혼합물을 제거하고 혼합물을 2밀리리터의 디클로로메탄으로 희석합니다. 교반 플레이트로 소용돌이를 만듭니다. 그런 다음 주사기를 사용하여 물층을 제거합니다.
마지막으로 얼음물 수조에서 반응 혼합물을 섭씨 0도로 냉각합니다. 혼합물에 DBU 0.08ml와 트리클로로아세토니트릴 0.25ml를 추가합니다. 얼음물 수조에서 혼합물을 제거하고 저어주면서 혼합물을 실온으로 데우십시오.
TLC로 반응 진행 상황을 모니터링합니다. 아노머 알코올이 완전히 소모되면 혼합물을 회수 플라스크로 옮깁니다. 섭씨 30도의 진공 상태에서 유기 층을 옅은 노란색 또는 갈색 오일로 농축합니다.
마지막으로, 에틸 아세테이트와 헥산을 1-4 혼합물을 용리액으로 하여 1.5cm 컬럼에서 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 조제품을 정제합니다. 최적의 분리를 위해 필요에 따라 용리액 비율을 조정합니다. 셋, 2 개의 azido one nitrate-에스테르를 이 절차를 사용하여 trichloroacetimidates로 전환했습니다.
각 반응에서, 마이크로파에 의한 열 탈질은 20분 이내에 완료되었습니다. 화합물 1의 11 대 1 내지 6 알파 마놀, 알파 글루코, 베타 글루코 혼합물을 화합물 3의 5 대 1 알파 글루코 알파 마노 혼합물로 전환하고, 전체 수율은 87 %, 알파 수율은 92 % 뿐이다. 화합물 4는 95% 이상의 수율로 화합물 6으로 전환되었습니다.
화합물 4의 가수분해는 섭씨 110도에서 10분만 조사하면 됩니다. 아노머 알코올을 화합물 6으로 전환시키는 방법은 30분 내에 달성되었습니다. 전체 알파 베타 이미데이트 비율은 34 대 1이었다.
화합물 7의 1 내지 14.4 내지 27.4 베타 글루코 알파 마노 알파 글루코 혼합물을 화합물 9의 1 내지 1.7 알파 글루코 알파 마노 혼합물로 전환하고, 68 %의 전체 수율 및 66 % 알파 수율로 전환시켰다. 화합물 7로의 완전한 전환을 달성하기 위해 더 많은 양의 DBU가 필요했습니다. 이 개발은 one-pot 합성 방법에서 azido nitrate-esters를 trichloroacetimidate donor로 직접 물리 형질전환할
수 있도록 합니다.이 절차를 시도하는 동안 회전 증발기 및 전자레인지의 설정을 확인하여 적절한 조건을 사용하고 있는지 확인하십시오. 이 기술을 숙달하면 제대로 수행하면 3시간 이내에 수행할 수 있습니다. 이 절차에 따라 아노머 특성 분석을 수행하여 정밀 검사 전에 반응 완료 정도에 대한 추가 질문에 답할 수 있습니다.
이 비디오를 시청한 후에는 azido nitrate-esters에서 직접 trichloroacetimidate 공여체를 합성하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 트리클로로아세토니트릴을 사용하는 것은 매우 위험할 수 있다는 점을 기억하자. 이 절차를 따르는 동안 항상 적절한 PPE 착용과 같은 예방 조치를 취해야 합니다.
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개요
본 연구에서는 마이크로웨이브 반응기를 사용하여 아지도 질산 에스테르로부터 트리클로로아세티미데이트를 합성하는 원팟(one-pot) 절차를 제시합니다. 이 방법은 전통적인 기술과 비교하여 속도가 빠르고, 공정이 깔끔하며, 환경적 이점이 있다는 점이 강조되었습니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 탄수화물 합성
- 유기 화학
- 마이크로파 보조 반응
배경
- Trichloroacetimidates는 올리고당 합성에 매우 중요합니다.
- 기존의 합성 방법은 종종 광범위한 정제 과정을 필요로 합니다.
- 마이크로웨이브 반응기를 통해 반응 효율을 높일 수 있습니다.
- Azido nitrate-esters는 이 합성에서 효과적인 전구체 역할을 합니다.
연구 목적
- 트리클로로아세티미데이트(trichloroacetimidates)의 원팟(one-pot) 합성을 시연합니다.
- 마이크로파 보조 합성의 장점을 보여줍니다.
- 정제에 필요한 시간과 자원을 줄입니다.
사용된 방법
- 합성을 위한 마이크로파 반응 바이알의 사용.
- 수성 아세톤 내 아지드 나이트레이트 에스테르의 용해.
- 반응 내 피리딘의 첨가.
- 반응 후 최소한의 후처리 필요.
주요 결과
- 아지도 질산 에스테르(azido nitrate-esters)를 트리클로로아세티미데이트(trichloroacetimidates)로 성공적으로 전환함.
- 입증된 효율성 및 감소된 환경 영향.
- 전통적인 방법과 비교하여 더 빠른 반응 시간.
- 탄수화물 화학 분야에서의 더 넓은 응용 가능성.
결론
- 원-팟(one-pot) 절차는 트리클로로아세티미데이트 합성의 중요한 진전입니다.
- 마이크로웨이브 보조 방법은 탄수화물 합성을 효율화할 수 있습니다.
- 이러한 접근 방식은 유기 화학에서 더욱 지속 가능한 관행으로 이어질 수 있습니다.
자주 묻는 질문
산업적 관련성 요약
이 원팟(one-pot) 마이크로파 보조법은 아지드 나이트레이트-에스테르로부터 트리클로로아세티미데이트 글리코실 공여체를 신속하게 합성할 수 있게 하여, 반응 시간과 정제 부담을 줄여줍니다. 이 접근 방식은 효율적인 올리고당 전구체 생성을 지원하며, 이는 초기 단계의 탄수화물 기반 치료제 발굴 과정과 부합합니다. 용매 사용을 최소화하고 중간체 분리 과정을 제거함으로써, 의약 화학 파이프라인의 워크플로우 효율성과 지속 가능성을 향상시킵니다.
바이오 제약 R&D의 전략적 응용
초기 발견 및 타겟 검증
- 과학적 가치: 타겟 검증 분석에서 탄수화물-단백질 상호작용을 조사하기 위한 글리코실 공여체의 신속한 생성을 가능하게 합니다.
- 운용적 가치: 합성 시간을 수 시간에서 3시간 미만으로 단축하여 글라이코믹스 중심 프로젝트의 SAR 탐색을 가속화합니다.
스크리닝 및 분석법 개발
- 과학적 가치: 잔류 시약으로 인한 크로마토그래피 간섭 없이 당화 반응 스크리닝에 적합한 고순도 트리클로로아세티미데이트를 생성합니다.
- 운용적 가치: 단순 농축 후 조생성물을 하위 당화 분석에 직접 사용할 수 있게 하여 정제 단계를 최소화합니다.
중개 및 전임상 연구
- 과학적 가치: 질병 관련 모델에서 병원체 부착 또는 면역 조절을 연구하기 위한 복잡한 올리고당 프로브의 합성을 지원합니다.
- 운영적 가치: 탄수화물 기반 치료제 프로그램의 리드 최적화를 위한 글리코실 공여체의 확장 가능한 생산을 가능하게 합니다.
파이프라인 및 워크플로우 통합
이 방법은 타겟 결합 및 작용 기전 연구를 위해 당쇄 공여체(glycosyl donors)에 대한 신속한 접근이 필요한 초기 발굴 워크플로우에 적합합니다.
- 발견 생물학: 결합 및 억제 분석을 위한 정의된 글라이칸 구조를 적시에 제공함으로써 가설 검증을 용이하게 합니다.
- 스크리닝: 글리코시다아제 또는 렉틴 스크리닝의 구조-활성 관계 매핑에 필수적인 정량적이고 재현 가능한 글리코실 공여체 배치를 제공합니다.
- 분석: TLC 기반의 반응 모니터링을 통해 완전한 전환을 확인하여, 스크리닝 캠페인을 위한 일관된 공여체 품질을 보장합니다.
- 중개 연구: 복잡한 아글리콘의 신뢰할 수 있는 글리코실화를 가능하게 하여, 히트 화합물 식별부터 전임상 프로브 합성까지의 연속성을 지원합니다.
- 기업적 재사용: 여러 탄수화물 화학 프로젝트 전반에서 사용할 수 있는 글리코실 공여체 합성 재사용 플랫폼을 구축하여 중복되는 방법 개발을 줄입니다.
운영 및 기업 영향
- 과학적 가치: 정의된 아노머 비율을 가진 고충실도 트리클로로아세티미데이트를 제공함으로써 당화 연구의 예측 신뢰도를 향상시킵니다.
- 운영적 가치: 반응 시간 단축과 최소한의 후처리를 통해 처리량을 증가시켜, 여러 공여체의 병렬 합성을 가능하게 합니다.
- 전략적 가치: 자원 소비와 폐기물 생성을 줄여 공정 화학 및 초기 개발 단계에서 그린 케미스트리 목표를 지원합니다.
- 포트폴리오 영향: 합성-테스트 사이클을 단축함으로써 당쇄 표적 프로그램의 진행 여부(go/no-go) 결정 속도를 높입니다.
시행 시 고려 사항
- 마이크로파 보조 유기 합성 및 탄수화물 화학에 대한 전문 지식이 필요합니다.
- 정밀한 온도 상승 및 제어가 가능한 마이크로파 반응기를 사용할 수 있어야 합니다.
- 재현성을 위해 팀 간의 용매 비율 및 시약 첨가 순서의 표준화가 요구됩니다.
- 생성물의 극성에 따라 컬럼 크로마토그래피의 용리 조건을 조정해야 합니다.
- trichloroacetonitrile의 위험성으로 인한 안전 고려 사항이 포함되며, 적절한 개인 보호구(PPE) 착용과 환기 시설이 필수적입니다.
