Het huidige protocol beschrijft een gedetailleerde benchtop-katalytische methode die een uniek geboryleerd derivaat van ibuprofen oplevert.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Synthese van een geboryleerd ibuprofenderivaat door Suzuki-kruiskoppeling en alkeenboracarboxyleringsreacties
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Niet-steroïde anti-inflammatoire geneesmiddelen (NSAID's) behoren tot de meest voorkomende geneesmiddelen die worden gebruikt om pijn en ontsteking te beheersen en te behandelen. In 2016 werd een nieuwe klasse van borium gefunctionaliseerde NSAID's (bora-NSAID's) gesynthetiseerd onder milde omstandigheden via de koper-gekatalyseerde regioselectieve boracarboxylering van vinyl arenen met behulp van koolstofdioxide (CO2-ballon) en een diboron-reductiemiddel bij kamertemperatuur. Deze oorspronkelijke methode werd voornamelijk uitgevoerd in een dashboardkastje of met een vacuümguitstuk (Schlenk-lijn) onder strenge lucht- en vochtvrije omstandigheden, wat vaak leidde tot onherleidbare reactieresultaten als gevolg van sporenonzuiverheden. Het huidige protocol beschrijft een eenvoudigere en handigere benchtop-methode voor het synthetiseren van een representatieve bora-NSAID, bora-ibuprofen. Een Suzuki-Miyaura kruiskoppelingsreactie tussen 1-broom-4-isobutylbenzeen en vinylboronzuur pinacol-ester produceert 4-isobutylstyreen. Het styreen wordt vervolgens regioselectief boracarboxyleerd om bora-ibuprofen, een α-aryl-β-borylpropionzuur, te voorzien van een goede opbrengst op een schaal van meerdere grammen. Deze procedure maakt het bredere gebruik van kopergekatalyseerde boracarboxylatie in synthetische laboratoria mogelijk, waardoor verder onderzoek naar bora-NSAID's en andere unieke boor-gefunctionaliseerde medicijnachtige moleculen mogelijk wordt.
Inleiding
Organoboronverbindingen worden al meer dan 50 jaar strategisch gebruikt in de chemische synthese 1,2,3,4,5,6. Reacties zoals hydroboratie-oxidatie 7,8,9,10, halogenatie 11,12, aminatie 13,14 en Suzuki-Miyaura kruiskoppeling 15,16,17 hebben geleid tot belangrijke multidisciplinaire innovaties in de chemie en aanverwante disciplines.<....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Synthese van 4-isobutylstyreen door Suzuki-kruiskoppeling van 1-broom-4-isobutylbenzeen met vinylboronzuur pinacolester
- Voeg 144 mg palladium(0) tetrakistriphenylfosfine (5 mol%, zie de materiaaltabel), 1,04 g watervrij kaliumcarbonaat (2 eq) en een magnetische roerstaaf (0,5 in x 0,125 inch) toe aan een injectieflacon met scintillatie van 40 ml en sluit vervolgens af met een overdrukdop. Sluit de verzegeling van de injectieflacon volledig in met elektrische tape.
- Reinig het reactiemengsel met argon gedurende 2 minuten. Voeg na de 2 minuten 1,07 g 1,07 g 1-broom-4-isobutylbenzeen (1 eq, zie materiaaltabel
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Het 4-isobutylstyreen werd gekenmerkt door 1 H en 13C NMR spectroscopie. De bora-ibuprofen werd gekenmerkt door 1H, 13C en 11B NMR-spectroscopie om de productstructuur te bevestigen en de zuiverheid te beoordelen. De belangrijkste gegevens voor deze verbindingen worden in deze sectie beschreven.
De spectrale gegevens komen goed overeen met de structuur van 4-isobutylstyreen (1) (figuu.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Het 4-isobutylstyreen (1) werd efficiënt verkregen via een Suzuki-kruiskoppelingsreactie uit goedkope, in de handel verkrijgbare 1-broom-4-isobutylbenzeen en vinylboronzuur pinacolester. In vergelijking met de Wittig-benadering maakt deze reactie de productie van het gewenste styreen op een milieuvriendelijkere manier en met een betere atoomeconomie mogelijk. Reactiemonitoring via TLC was cruciaal om volledige conversie van het 1-broom-4-isobutylbenzeensubstraat te garanderen, omdat rea.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs verklaren geen concurrerende financiële belangen te hebben.
Dankbetuigingen
We willen graag de National Science Foundation CAREER and MRI-programma's (CHE-1752986 en CHE-1228336), het West Virginia University Honors EXCEL Thesis Program (ASS & ACR), de West Virginia University Research Apprenticeship (RAP) en Summer Undergraduate Research Experience (SURE) -programma's (ACR) en de Brodie-familie (Don en Linda Brodie Resource Fund for Innovation) bedanken voor hun genereuze steun aan dit onderzoek.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 125 mL filtratiekolf | ChemGlass | ||
| 20 mL flacon met drukontlastingsdop | ChemGlass | ||
| 4-isobutylbroombenzeen | Matrix scientific | 8824 | |
| Watervrij kaliumcarbonaat | Beantown chemicals | 124060 | |
| Watervrij natriumsulfaat | Oakwood | 44702 | |
| Bis(pinacolato)diboron | Boron Molecular chemicals | BM002 | |
| Buchner trechter met rubberadapter | ChemGlass | ||
| Kooldioxidegas (Botdroog) | Mateson | Tygon buis verbindt cilinderregelaar met naald gebruikt voor reactie purgen | |
| KOPER(I) CHLORIDE, REAGENT GRADE, 97% | Aldrich | 212946 | |
| Dichloormethaan - hoge zuiverheid | Fisher | D37-20 | |
| Di-ethylether - hoge zuiverheid | Fisher | E138-20 | |
| Erlenmyer kolf, 125 mL | ChemGlass | CG-8496-125 | |
| filterpapier | Fisher | ||
| Heptaan | Fisher | H360-4 | |
| Zoutzuur | Fisher | AC124635001 | |
| IKA roerende hotplate | Fisher | 3810001 RCT Basic MAG | |
| Met stikstof gevulde handschoenenkast | MBRAUN | ||
| Palladium(0) tetrakistrifenylfosfine | Ark Pharm | ||
| SilicaFlash P60 silicagel | SiliCycle | R12030B | |
| Natriumbicarbonaat | Fisher | S233-3 | |
| Natrium tert-butoxide | Fisher | A1994222 | |
| Tetrahydrofuraan - hoge zuiverheid | Fisher | T425SK-4 | Gedroogd op een GlassContours oplosmiddelzuiveringssysteem |
| Trifenylfosfine | Sigma | T84409 | |
| Vacuum/gas manifold | Gebaten voor handschoenenkast boracarboxylatie reactie opstelling | ||
| Vinylboorzuur pinacolester | Oxchem |
Referenties
- Bose, S. K., et al. First-row d-block element-catalyzed carbon-boron bond formation and related processes. Chemical Reviews. 121 (21), 13238-13341 (2021).
- Hemming, D., Fritzemeier, R., Westcott, S. A., Santos, W. L., Steel, P. G. Copper-boryl mediated organic synthesi....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
