Synthese van Hypervalente jodonium Alkynyl triflaten voor de toepassing van genereren Cyanocarbenes
8 september 2013
Hierin wordt beschreven de synthese, isolatie, en de reacties van hypervalente jodonium alkynyl triflaten (HIATs) met azides te cyanocarbenes genereren. De procedures lucht-gevoelige en cryogene technieken, waaronder koude filtratie onder een inerte atmosfeer omvatten. Handling en veiligheid van de gesynthetiseerde verbindingen worden besproken.
Het algemene doel van deze video is om te laten zien hoe hypervalent odium al Kindal tri fate kan worden gesynthetiseerd, en vervolgens te gebruiken in volgende reacties met azides om cyan of koolhydraten te vormen, controle van de productselectiviteit. Opslag, hantering en veiligheid worden ook besproken. Het acroniem van Hiat zal worden gebruikt voor hyperontwikkeling Odium al Kindal tri fate.
Voor het overige deel van de video zijn de synthese van veel Hyatts eerder gepubliceerd. Verschillende methoden van hi synthese omvatten het gebruik van zephyros reagens en ER's reagens. Deze video zal echter de meer reactieve Sano Fenyl odium tri fate Sano Fenyl Odium gebruiken.
Tri fate kan worden gesynthetiseerd uit de literatuurpreparatie waarbij het reagens reageert met de Triky 10 gemodificeerde alkins om het gewenste product te vormen. Nadat de hi is gesynthetiseerd, kan het worden gereactiveerd met azide om een reactieve sano carbine tussenproduct te vormen. De Sano carbine wordt opgevangen met oplosmiddel en twee voorbeelden van dit proces worden in deze video gedemonstreerd.
Ons voorgestelde mechanisme van substitutie omvat de toevoeging van een azi bron aan het bèta-koolstof van de alkin, waardoor de I Oto iid wordt gevormd, die ontbindt tot I oto benzeen en de vanilla Dine Carine. De vanilla de Carine kan vervolgens een een-twee-omlegging ondergaan via migratie van ofwel de R-groep of de azide om de Al Kindal azide te leveren. De Al Kindal azide extrudeert vervolgens distikstof om de ano carbine te vormen, die kan reageren met een substraat.
Het moet worden opgemerkt dat er een vorming van een valent odium aquino trilicht soort kan zijn, afhankelijk van de omstandigheden. Het bijproduct is favoriet bij lage temperaturen in productoplosmiddelen, waar de protonering van de I oto ILI sneller is dan de omlegging naar de kinal azide. Een ander mogelijk product dat optreedt tijdens de oh-insertiereactie is een vinylether waarbij vanilla de carine wordt opgevangen voordat de omlegging naar de Al Kindal zyme kan plaatsvinden.
De neiging om deze vinylether te vormen wordt bepaald door de R-groep. Voorbeelden van hoe Sano carbine reageert omvatten O-insertie, waarbij de zuurstofnucleo allemaal de carine aanvalt en vervolgens protonoverdracht optreedt. Dimethylsulfoxide-complexatie waarbij de Carine reageert met het zwavelatom en cyclopropagatie waarbij de carbine reageert met een aine.
In deze procedure leert u hoe u twee verschillende valente odium Kinal trit kunt synthetiseren en isoleren. Er moeten verschillende veiligheidsmaatregelen worden overwogen voordat u met deze experimenten begint. Sommige hypervalente odium al canal trites zijn onstabiel en zullen soms gewelddadig ontleden wanneer ze worden blootgesteld aan lucht en licht.
De in deze video gesynthetiseerde verbindingen zijn matig stabiel en er is nooit een explosieve ontleding waargenomen om cyto koolhydraten te vormen. De procedures vereisen het gebruik van azidebronnen. Aziden zijn explosief en zeer giftig.
Er moet passende beschermingsuitrusting worden gedragen tijdens het hanteren van deze materialen en alle manipulatie van het reagens moet plaatsvinden in goed geventileerde kappen. In deze video worden twee valente odium al Kindal triplaat gesynthetiseerd om het verschil in isolatie, techniek en stabiliteit te laten zien. Eenmaal gesynthetiseerd, kan het worden gebruikt om een sano carbine te genereren.
De Sano carbine is een krachtig, onstabiel, reactief tussenproduct. Voer aanvankelijk alle sano carbine-reacties op kleine schaal uit, zodat de evolutie van stikstofgas controleerbaar is. Het productmengsel kan worden gevarieerd door de temperatuurconcentratie en de R-groep van de alkin te veranderen.
De Sano carbine is een krachtig hon, dat kan worden gebruikt om chemische complexiteit voor een doelmolecuul te genereren. Een droge 100 milliliter rondbodemkolf, voorzien van een magnetische roerder, werd bereid onder argongas, geklemd aan een statief en geplaatst in een cryogeen bad van acetonitril en vaste kooldioxidepellets. Het cryogeen moet ongeveer min 45 graden Celsius zijn.
10 milliliters droge di chloral methaan werd vervolgens toegevoegd aan de koude kolf, en het oplosmiddel werd toegelaten om te komen tot de temperatuur van het cryogeen. 0,35 gram Sano Fenyl Odium trilight werd afgewogen en snel overgebracht naar de koude kolf. De oplossing moet bij deze temperatuur redelijk onoplosbaar zijn.
Een lege spuit werd afgewogen en tri-butyltin fenol acetyleen werd in de spuit getrokken en gewogen tot een massa van 0,37 gram. De tri-butyltin fenyl acetyleen werd vervolgens in de koude oplossing geïnjecteerd en na verloop van tijd losten de vaste stoffen op. Het oplossen was een indicatie dat de Hyatt was gevormd.
Di chloral methaan werd vervolgens onder verlaagde druk verwijderd met behulp van een rotatie-evaporator of rotovap. Hexaan werd vervolgens toegevoegd aan de reactie om de vorming van het product te forceren. Als er geen neerslag vormt, verdampt u het oplosmiddel en voegt u dathyleether en hexaan toe om de neerslag van de hi te forceren.
Een vacuümkolf, voorzien van een Buchner-trechter, werd geassembleerd en de oplossing werd in de trechter gegoten. Voor filtratie kan het vaste materiaal worden gewassen met Dathyl ether. Het verzamelde vaste materiaal is lichtgevoelig en moet in een OPA-container worden bewaard.
Voor vergelijking werd fenol, Hyatt in direct zonlicht gelaten en het is duidelijk zichtbaar dat de zijde die het meest aan licht is blootgesteld nu van kleur is veranderd. Het monster werd in de koelkast geplaatst voor toekomstig gebruik. Deze procedure zal de synthese van pintle Hyatt laten zien.
Het belangrijkste verschil met de Nel Hyatt-synthese is dat de filtratie koud en onder inerte atmosfeer moet worden uitgevoerd. Een droge 250 milliliter driehalsige rondbodemkolf, voorzien van een magnetische roerder, werd bereid onder argongas, geklemd aan een ringstand en geplaatst in een cryogeen bad van acetonitril en vaste kooldioxidepellets. Het cryogeen moet ongeveer min 45 graden Celsius zijn.
De kolf werd vervolgens voorzien van een slink-filtratie-apparaat zo
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel beschrijft de synthese en reacties van hypervalente iodonium alkynyltriflaten (HIATs) met aziden om cyanocarbenen te genereren. De procedures maken gebruik van technieken voor luchtgevoelige stoffen en bespreken de hantering en veiligheid van de gesynthetiseerde verbindingen.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk vakgebied
- Organische chemie
- Synthetische methoden
- Chemische veiligheid
Achtergrond
- Hypervalente iodoniumverbindingen zijn belangrijk in de organische synthese.
- Eerdere synthesemethoden zijn gepubliceerd.
- Reactiviteit en selectiviteit in reacties met aziden zijn cruciaal.
- Het hanteren van luchgevoelige verbindingen vereist specifieke technieken.
Doel van de studie
- Om de synthese van HIATs te demonstreren.
- Om hun reacties met aziden te onderzoeken.
- Om de veiligheid en omgang met deze verbindingen te bespreken.
Gebruikte methoden
- Koude filtratie onder een inerte atmosfeer.
- Gebruik van Sano fenyljodiumtriflaat voor reactiviteit.
- Technieken voor het hanteren van luchtgevoelige materialen.
- Bespreking van veiligheidsprotocollen tijdens de synthese.
Belangrijkste resultaten
- De synthese van HIATs is succesvol voltooid.
- Reacties met aziden resulteerden in de vorming van cyanocarbenen.
- De productselectiviteit werd tijdens de reacties gecontroleerd.
- Veiligheidsmaatregelen zijn effectief geïmplementeerd.
Conclusies
- De studie biedt een betrouwbare methode voor de synthese van HIAT's.
- De reactiviteit met aziden wordt effectief aangetoond.
- Hantering en veiligheidsoverwegingen zijn cruciaal voor een succesvolle synthese.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Directie
De synthese en gecontroleerde reactiviteit van hypervalente iodonium alkynyltriflaten (HIAT's) maken de generatie van cyanocarbeen-intermediairen mogelijk, waardoor de chemische ruimte voor de constructie van complexe moleculen in de vroege ontdekkingsfase wordt uitgebreid. Beheersing van deze reactieve intermediairen ondersteunt het mechanistisch wegnemen van risico's en vergroot het voorspellende vertrouwen bij de ontwikkeling van synthetische routes. Deze capaciteit is strategisch relevant voor portefeuilleteams die de identificatie van leadverbindingen willen versnellen en de synthetische hanteerbaarheid willen optimaliseren.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege ontdekking & target-validatie
- Faciliteert toegang tot reactieve cyanocarbeen-intermediairen voor het onderzoeken van nieuwe chemische transformaties.
- Maakt mechanistische studies mogelijk die reactiepaden en de stabiliteit van intermediairen verduidelijken.
- Ondersteunt de voorspellende betrouwbaarheid van de synthetische haalbaarheid voor complexe scaffolds.
Screening & Assay-ontwikkeling
- Biedt gevalideerde intermediairen voor downstream reactiviteitsscreenings en evaluatie van het substraatbereik.
- Maakt reproduceerbare generatie van reactieve species mogelijk voor assay-standaardisatie.
- Ondersteunt platformontwikkeling voor het evalueren van nieuwe chemische modaliteiten.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Biedt mechanistisch inzicht in de reactiviteit van intermediairen die relevant zijn voor translationele chemische workflows.
- Ondersteunt de continuïteit van synthetische ontdekking naar de synthese van preklinische kandidaten wanneer nieuwe scaffolds vereist zijn.
- Maakt een risico-gecorrigeerde voortgang van synthetische routes mogelijk met verbeterde veiligheids- en hanteerprotocollen.
Integratie van pijplijn en workflow
HIAT-synthese en de generatie van cyanocarbeen passen binnen het continuüm van vroege ontdekking tot lead-identificatie, en bieden een basis voor innovatieve synthetische strategieën en mechanistische risicovermindering.
- Discovery Biology: Ondersteunt hypothesetesten van nieuwe chemische transformaties en de stabiliteit van intermediairen.
- Screening: Maakt de reproduceerbare en schaalbare generatie van reactieve intermediairen mogelijk voor de evaluatie van verbindingen.
- Analytics: Biedt kwantitatieve resultaten, zoals gasontwikkeling en productkarakterisering, voor het vergelijken van condities.
- Translationeel onderzoek: Sluit aan bij preklinische chemische behoeften voor de synthese van nieuwe scaffolds wanneer dit wordt ondersteund door mechanistische gegevens.
- Enterprise Reuse: Vestigt een herbruikbare workflow voor het genereren en behandelen van gevoelige intermediairen over verschillende projecten heen.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt de voorspellende betrouwbaarheid en vermindert mechanistische ambiguïteit bij het ontwerp van synthetische routes.
- Operationele waarde: Standaardiseert protocollen voor de behandeling, isolatie en opslag van gevoelige tussenproducten.
- Strategische waarde: Maakt betere go/no-go-beslissingen mogelijk wat betreft synthetische haalbaarheid en veiligheid in vroege fasen van programma's.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering van synthetische strategieën en resourceallocatie.
Overwegingen voor de implementatie
- Vereist expertise in synthetische technieken die gevoelig zijn voor lucht en vocht.
- Vereist gespecialiseerde instrumentatie voor operaties bij lage temperaturen en in een inerte atmosfeer.
- Stelt standaardisatie van veiligheids- en hanteerprotocollen tussen teams vereist.
- Aanpassing kan nodig zijn voor verschillende substraatklassen of opschalingsscenario's.
- Praktische beperkingen omvatten de instabiliteit van verbindingen en de noodzaak van strikte veiligheidsmaatregelen.
