Name: Synteza przeciwwirusowych pochodnych tetrahydrokarbazolu metodą fotochemicznej i katalizowanej kwasem funkcjonalizacji C-H za pomocą pośrednich nadtlenków (CHIPS) (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-06-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 34 s
Description: Poznaj metodę CHIPS do syntezy przeciwwirusowych pochodnych tetrahydrokarbazolu z wykorzystaniem światła widzialnego i katalizy kwasowej. Technika ta oferuje ekologiczną alternatywę dla tradycyjnych metod z użyciem drogich katalizatorów metalowych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Wsparcie finansowe od DFG (stypendium Heisenberga dla M.K., KL 2221/4-1; KL 2221/3-1) oraz Max-Planck-Institut für Kohlenforschung jest z wdzięcznym uznaniem.

1. Synteza wodoronadtlenków tetrahydrokarbazolu
<ol>
	<li>Powstawanie wodoronadtlenku jest spowolnione, jeśli tetrahydrokarbazol jest bardzo zabarwiony. W takim przypadku należy go oczyścić przez rekrystalizację przy użyciu toluenu/pentanu lub chromatografię kolumnową, aby uzyskać bezbarwny materiał wyjściowy. W celu oczyszczenia metodą chromatografii kolumnowej należy wypełnić kolumnę dolną warstwą żelu krzemionkowego i górną warstwą tlenku glinu. Umieść tetrahydrokarbazol na górze kolumny i eluuj toluenem. Wszystkie niepożądane produkty uboczne w kolorze żółtym i czarnym są adsorbowane na kolumnie i bezbarwny tetrahydrokarbazol jest eluowany. Natychmiast odparować rozpuszczalnik i przechowywać oczyszczony biały produkt w atmosferze argonu w ciemności.</li>
	<li>Odważyć 1 g tetrahydrokarbazolu lub podstawionego tetrahydrokarbazolu (1, syntetyzowanego zgodnie z opisanymi metodami16) do kolby o pojemności 250 ml. Dodać 100 ml toluenu do tej kolby.</li>
	<li>Odważyć różę bengalską (2 mg) i dodać ją do powyższej mieszaniny reakcyjnej.</li>
	<li>Dodać mieszadło i przykryć kolbę przegrodami.</li>
	<li>Dodać balon tlenowy przez przegrodę, co utrzymuje dodatnie ciśnienie atmosfery tlenu w reakcji.</li>
	<li>Napromienić mieszaninę reakcyjną lampą o mocy 23 W.</li>
	<li>Sprawdzić postęp reakcji za pomocą chromatografii cienkowarstwowej (TLC, przy użyciu mieszaniny heksanu/octanu etylu w stosunku 70:30; wartość Rf opisanych tutaj wodoronadtlenków wynosi od 0,2 do 0,3) lub za pomocą 1H NMR z pobranej próbki (odparować rozpuszczalnik na wyparce obrotowej i rozpuścić pozostałość w DMSO-d6). Czasy reakcji mogą się różnić w zależności od źródła światła i czystości materiału wyjściowego, jak wspomniano w części 1.1. Ogólnie rzecz biorąc, pełna konwersja tetrahydrokarbazoli 1 trwa 3 godziny.</li>
	<li>Przefiltrować wytrącone ciało stałe po pełnym przekształceniu materiału wyjściowego. Mycie ciała stałego można wykonać za pomocą pentanu w celu usunięcia większości toluenu, ale nie jest to konieczne do oczyszczania.</li>
	<li>Wysuszyć wyizolowane ciało stałe pod zmniejszonym ciśnieniem.</li>
</ol>
UWAGA: Chociaż nigdy nie doświadczyliśmy żadnych problemów w pracy z związkami opisanymi w tej pracy, należy zachować środki ostrożności podczas pracy z nadtlenkami. W szczególności należy w miarę możliwości unikać wystawiania czystych nadtlenków na działanie ciepła lub mieszania ich z metalami lub solami metali. Zaleca się przeprowadzanie takich reakcji za tarczą przeciwwybuchową.
2. Reakcja sprzęgania – metoda A z użyciem 10% mol. kwasu trifluorooctowego w metanolu
<ol>
	<li>Odważyć nadtlenek wodoru (0,49 mmol, odpowiednik 1,0 z kroku 1) i żądany nukleofil anilinowy (0,49 mmol, odpowiednik 1,0) do fiolki o pojemności 12 ml lub odpowiedniej kolby okrągłodennej.</li>
	<li>Dodać 10 ml MeOH, a następnie 3,74 μl kwasu trifluorooctowego (TFA, 0,049 mmol, ekwiwalent 0,1) do fiolki lub kolby okrągłodennej.</li>
	<li>Zamknąć pojemnik nakrętką i mieszać mieszaninę reakcyjną w temperaturze pokojowej przez 4 godziny. 
	Wariant naprawczy A1 (dla produktów, które wytrącają się w trakcie reakcji):</li>
	<li>Przefiltruj wytrącone ciało stałe, aby uzyskać pożądany produkt. Umyj produkt metanolem (3 x 0,5 ml).</li>
	<li>Aby otrzymać drugą frakcję produktu, należy odparować metanol z filtratu. Rozpuścić surowy produkt w 5 ml octanu etylu w temperaturze 40 °C, następnie schłodzić do temperatury pokojowej i dodać 3-5 ml pentanu.</li>
	<li>Połącz różne frakcje produktu i wysusz je w wysokiej próżni. 
	Wariant A2 (dla produktów, które nie wytrącają się):</li>
	<li>Odparować rozpuszczalnik bezpośrednio po reakcji za pomocą wyparki obrotowej i oczyścić pozostałość za pomocą chromatografii kolumnowej, jak określono (żel krzemionkowy, heksan / octan etylu / trietyloamina) w celu uzyskania pożądanego produktu.</li>
</ol>
3. Reakcja sprzęgania – metoda B z użyciem kwasu octowego 
<ol>
	<li>Odważyć nadtlenek wodoru (0,49 mmol, odpowiednik 1,0 z kroku 1) i żądany nukleofil anilinowy (0,49 mmol, odpowiednik 1,0) do fiolki o pojemności 12 ml lub odpowiedniej kolby okrągłodennej.</li>
	<li>Dodać 10 ml kwasu octowego (AcOH) do fiolki lub kolby okrągłodennej.</li>
	<li>Zamknąć pojemnik nakrętką i mieszać mieszaninę reakcyjną w temperaturze pokojowej przez 4 godziny. 
	Wariant B1 (dla produktów, które wytrącają się w trakcie reakcji):</li>
	<li>Przefiltruj wytrącone ciało stałe, aby uzyskać pożądany produkt. Umyj produkt AcOH (3 x 0,5 ml).</li>
	<li>Aby otrzymać drugą frakcję produktu, należy odparować kwas octowy z filtratu. Rozpuścić surowy produkt w 5 ml octanu etylu w temperaturze 40 °C, następnie schłodzić do temperatury pokojowej i dodać 3-5 ml pentanu Czysty produkt wytrąca się.</li>
	<li>Połącz różne frakcje produktu i wysusz je w wysokiej próżni. 
	Wariant B2 (dla produktów, które nie wytrącają się):</li>
	<li>Odparować rozpuszczalnik bezpośrednio po reakcji za pomocą wyparki obrotowej i oczyścić pozostałość za pomocą chromatografii kolumnowej, jak określono (żel krzemionkowy, heksan / octan etylu / trietyloamina) w celu uzyskania pożądanego produktu.</li>
</ol>

<ol><li>Bergman, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organometallic+chemistry+-+C-H+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Organometallic chemistry - C-H activation.</a> Nature. 446, 391-393 (2007).</li>
<li>Anastas, P., Green Eghbali, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Green+Chemistry%3A+Principles+and+Practice%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Green Chemistry: Principles and Practice.</a> Chem. Soc. Rev. 39, 301-312 (2010).</li>
<li>Yeung, C. S., Dong, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Catalytic+Dehydrogenative+Cross-Coupling%3A+Forming+Carbon%E2%88%92Carbon+Bonds+by+Oxidizing+Two+Carbon%E2%88%92Hydrogen+Bonds%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Catalytic Dehydrogenative Cross-Coupling: Forming Carbon−Carbon Bonds by Oxidizing Two Carbon−Hydrogen Bonds.</a> Chem. Rev. 111, 1215-1292 (2011).</li>
<li>Liu, C., Zhang, H., Shi, W., Lei, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bond+Formations+between+Two+Nucleophiles%3A+Transition+Metal+Catalyzed+Oxidative+Cross-Coupling+Reactions%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Bond Formations between Two Nucleophiles: Transition Metal Catalyzed Oxidative Cross-Coupling Reactions.</a> Chem. Rev. 111, 1780-1824 (2011).</li>
<li>Klussmann, M., Sureshkumar, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Catalytic+Oxidative+Coupling+Reactions+for+the+Formation+of+C%E2%80%93C+Bonds+Without+Carbon-Metal+Intermediates%5BTitle%5D)+AND+%22Synthesis%22%5BJournal%5D)">Catalytic Oxidative Coupling Reactions for the Formation of C–C Bonds Without Carbon-Metal Intermediates.</a> Synthesis. 3, 353-369 (2011).</li>
<li>Yoo, W. -J., Li, C. -J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cross-Dehydrogenative+Coupling+Reactions+of+sp3-Hybridized+C%E2%80%93H+Bonds%5BTitle%5D)+AND+%22Top.+Curr.+Chem%22%5BJournal%5D)">Cross-Dehydrogenative Coupling Reactions of sp3-Hybridized C–H Bonds.</a> Top. Curr. Chem. 292, 281-302 (2010).</li>
<li>Dick, A. R., Sanford, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transition+metal+catalyzed+oxidative+functionalization+of+carbon-hydrogen+bonds%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron%22%5BJournal%5D)">Transition metal catalyzed oxidative functionalization of carbon-hydrogen bonds.</a> Tetrahedron. 62, 2439-2463 (2006).</li>
<li>Collet, F., Dodd, R. H., Dauban, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Catalytic+C%E2%80%93H+amination%3A+recent+progress+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Catalytic C–H amination: recent progress and future directions.</a> Chem. Commun. 34, 5061-5064 (2009).</li>
<li>Rohlmann, R., Mancheño, O. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal-Free+Oxidative+C%28sp3%29-H+Bond+Couplings+as+Valuable+Synthetic+Tools+for+C-C+Bond+Formations%5BTitle%5D)+AND+%22Synlett%22%5BJournal%5D)">Metal-Free Oxidative C(sp3)-H Bond Couplings as Valuable Synthetic Tools for C-C Bond Formations.</a> Synlett. 24, 6-10 (2013).</li>
<li>Wendlandt, A. E., Suess, A. M., Stahl, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper-Catalyzed+Aerobic+Oxidative+C-H+Functionalizations%3A+Trends+and+Mechanistic+Insights%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Copper-Catalyzed Aerobic Oxidative C-H Functionalizations: Trends and Mechanistic Insights.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 50, 11062-11087 (2011).</li>
<li>Hermans, I., Peeters, J., Jacobs, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autoxidation+of+Hydrocarbons%3A+From+Chemistry+to+Catalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Top.+Catal%22%5BJournal%5D)">Autoxidation of Hydrocarbons: From Chemistry to Catalysis.</a> Top. Catal. 50, 124-132 (2008).</li>
<li>Milas, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Auto-oxidation%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Auto-oxidation.</a> Chem. Rev. 10, 295-364 (1932).</li>
<li>Pintér, Á, Sud, A., Sureshkumar, D., Klussmann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autoxidative+Carbon-Carbon+Bond+Formation+from+Carbon-Hydrogen+Bonds%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Autoxidative Carbon-Carbon Bond Formation from Carbon-Hydrogen Bonds.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 49, 5004-5007 (2010).</li>
<li>Pintér, Á, Klussmann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sulfonic+Acid+Catalyzed+Autoxidative+Carbon-Carbon+Coupling+Reaction+under+Elevated+Partial+Pressure+of+Oxygen%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Synth.+Catal%22%5BJournal%5D)">Sulfonic Acid Catalyzed Autoxidative Carbon-Carbon Coupling Reaction under Elevated Partial Pressure of Oxygen.</a> Adv. Synth. Catal. 354, 701-711 (2012).</li>
<li>Schweitzer-Chaput, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergistic+Effect+of+Ketone+and+Hydroperoxide+in+Br%C3%B8nsted+Acid+Catalyzed+Oxidative+Coupling+Reactions%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Synergistic Effect of Ketone and Hydroperoxide in Brønsted Acid Catalyzed Oxidative Coupling Reactions.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52, 13228-13232 (2013).</li>
<li>Gulzar, N., Klussmann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerobic+C-H+Amination+of+Tetrahydrocarbazole+Derivatives+via+Photochemically+Generated+Hydroperoxides%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Biomol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Aerobic C-H Amination of Tetrahydrocarbazole Derivatives via Photochemically Generated Hydroperoxides.</a> Org. Biomol. Chem. 11, 4516-4520 (2013).</li>
<li>Beer, R. J. S., McGrath, L., Robertson, A., Woodier, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tetrahydrocarbazole+Peroxides%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Tetrahydrocarbazole Peroxides.</a> Nature. 164, 362-363 (1949).</li>
<li>Iesce, M. R., Cermola, F., Temussi, F. Photooxygenation of Heterocycles. Curr. Org. Chem. 9, 109-139 (2005).</li>
<li>Mateo, C. A., Urrutia, A., Rodríguez, J. G., Fonseca, I., Cano, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photooxygenation+of+1%2C2%2C3%2C4-Tetrahydrocarbazole%3A+Synthesis+of+Spiro%5Bcyclopentane-1%2C2%27-indolin-3%27-one%5D%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Org.+Chem%22%5BJournal%5D)">Photooxygenation of 1,2,3,4-Tetrahydrocarbazole: Synthesis of Spiro[cyclopentane-1,2'-indolin-3'-one].</a> J. Org. Chem. 61, 810-812 (1996).</li>
<li>Wasserman, H. H., Ives, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Singlet+oxygen+in+organic+synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron%22%5BJournal%5D)">Singlet oxygen in organic synthesis.</a> Tetrahedron. 37, 1825-1852 (1981).</li>
<li>Liguori, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophilic+Aromatic+Alkylation+by+Hydroperoxides.+Competition+between+Ionic+and+Radical+Mechanisms+with+Phenols%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Org.+Chem%22%5BJournal%5D)">Electrophilic Aromatic Alkylation by Hydroperoxides. Competition between Ionic and Radical Mechanisms with Phenols.</a> J. Org. Chem. 64, 8812-8815 (1999).</li>
<li>Dussault, P. H., Lee, H. -J., Liu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selectivity+in+Lewis+acid-mediated+fragmentations+of+peroxides+and+ozonides%3A+application+to+the+synthesis+of+alkenes%2C+homoallyl+ethers%2C+and+1%2C2-dioxolanes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Soc.%2C+Perkin+Trans%22%5BJournal%5D)">Selectivity in Lewis acid-mediated fragmentations of peroxides and ozonides: application to the synthesis of alkenes, homoallyl ethers, and 1,2-dioxolanes.</a> J. Chem. Soc., Perkin Trans. , 3006-3013 (2000).</li>
<li>Hock, H., Lang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autoxydation+von+Kohlenwasserstoffen+IX.+Mitteil.%3A+%C3%9Cber+Peroxyde+von+Benzol-Derivaten%5BTitle%5D)+AND+%22Ber%22%5BJournal%5D)">Autoxydation von Kohlenwasserstoffen IX. Mitteil.: Über Peroxyde von Benzol-Derivaten.</a> Ber. 77, 257-264 (1944).</li>
<li>Boggs, S. D., Gudmundsson, K. S., Richardson, L. D. A., Sebahar, P. R. Tetrahydrocarbazole derivatives and their pharmaceutical use. USA patent WO. 2004/110999 A1. , (2004).</li>
<li>Gudmundsson, K. S. HCV Inhibitors. USA patent WO 2006/ 121467 A2. , (2006).</li>
<li>Lennox, W. J., Qi, H., Lee, D. -H., Choi, S., Moon, Y. -C. Tetrahydrocarbazoles as active agents for inhibiting VEGF production by translational control. USA patent WO 2006/ 065480 A2. , (2006).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podsumowując, wykazaliśmy, że wiązanie C-H w tetrahydrokarbazolach może zostać w wygodny sposób funkcjonalizowane w celu otrzymania produktów sprzęgania C-N w procedurze dwuetapowej.
Pierwszym krokiem jest znane utlenianie fotokatalityczne tetrahydrokarbazolu (1) lub jego pochodnych tlenem elementarnym17,19, prowadzące do powstania hydropertlenku 2. Jeśli reakcja jest przeprowadzana w toluenie, produkty w postaci hydropertlenków wytrącają się i mogą...

Bezpośrednia funkcjonalizacja wiązań C-H jest istotnym i długotrwałym celem w chemii organicznej1. Takie przekształcenia mogą być bardzo skuteczne w usprawnianiu syntezy poprzez ograniczanie liczby etapów, czasu i ilości materiałów w porównaniu z konwencjonalnymi metodami, które wymagają wprowadzania i usuwania grup aktywujących lub kierujących. Z tego względu funkcjonalizacja wiązań C-H jest również atrakcyjna z punktu widzenia zielonej chemii2. W warunkach utleniających dwie wiązania C-H lub jedno wiązanie C-H i jedno wiązanie heteroatom-H mogą zostać przekształcone odpowiednio w wiązania C-C oraz C-heteroatom (Rysunek 1)3-9. Często te reakcje sprzęgania oksydacyjnego wymagają stosowania syntetycznych utleniaczy, drogich katalizatorów lub wysokich temperatur. Dlatego podejmuje się wiele prób opracowania metod wykorzystujących tanie katalizatory, łagodne warunki oraz tlen lub powietrze jako utleniacz końcowy10.
<img alt="Proces katalitycznego przeniesienia wodoru; R-H + H-R' do R-R'; schemat reakcji chemicznej." fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51504/51504fig1highres.jpg" width="500" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1. Reakcje sprzęgania oksydacyjnego. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51504/51504fig1highres.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
Wiele związków organicznych reaguje powoli z tlenem z powietrza w reakcjach autooksydacji, które mogą funkcjonalizować wiązania C-H poprzez efektywne wstawianie O2, tworząc grupę hydroperoksydową11,12. Procesy autooksydacji są wykorzystywane na skalę przemysłową do wytwarzania związków utlenionych z surowców węglowodorowych, jednak autooksydacja jest również procesem niepożądanym, jeśli prowadzi do rozkładu cennych związków lub materiałów. W niektórych przypadkach, na przykład w przypadku eteru dietylowego, hydroperoksydy powstające w powietrzu mogą być również wybuchowe. Niedawno odkryliśmy reakcję, która wykorzystuje autooksydację do tworzenia nowego wiązania C-C z wiązań C-H bez potrzeby stosowania katalizatora aktywnego redoks13,14. Proste mieszanie substratów w atmosferze tlenu w obecności katalizatora kwasowego prowadzi do powstania nowych produktów. Kluczem do reakcji jest łatwe tworzenie przejściowych hydroperoksydów, które są podstawiane drugim substratem w wyniku katalizy kwasowej15. Reakcja ta jest jednak ograniczona do ksantenu i kilku pokrewnych związków, które łatwo utleniają się w atmosferze tlenu, a produkty te do tej pory nie znalazły zastosowań. Niemniej jednak, zainspirowani tym odkryciem, opracowaliśmy pokrewną metodę sprzęgania oksydacyjnego, która wykorzystuje zasadę funkcjonalizacji C-H poprzez przejściowe nadtlenki (Intermediate PeroxideS – CHIPS) do syntezy farmaceutycznie aktywnych pochodnych indolu16.
Indole, w szczególności tetrahydrokarbazole 1, mogą być łatwo utleniane do hydroperoksydów 2 w obecności tlenu singletowego17-19, który można generować przy użyciu sensybilizatora i światła widzialnego20. Grupa hydroperoksydowa może w zasadzie pełnić rolę grupy odchodzącej, jeśli zostanie aktywowana przez katalizę kwasową, co umożliwia wprowadzenie nukleofila21,22. Znane jest również, że hydroperoksydy ulegają reakcjom przegrupowania katalizowanym kwasowo, co jest wykorzystywane w przemysłowej syntezie fenolu z kumenu, czyli w procesie Hocka23. Dzięki starannym badaniom optymalizacyjnym udało nam się znaleźć warunki sprzyjające pożądanej reakcji podstawienia z nukleofilami azotowymi, takimi jak aniliny 3, nad niepożądanymi ścieżkami rozkładu poprzez przegrupowanie16. W niniejszej pracy szczegółowo opisujemy tę dwuetapową procedurę CHIPS, wykorzystującą wyłącznie światło widzialne, sensybilizator, tlen i kwas. Wśród wybranych produktów znajdują się pochodne indolu 4, które wykazują wysoką aktywność przeciwwirusową lub hamują czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego (VGF), co może mieć znaczenie w terapii nowotworowej24-26.

<table><tbody><tr><td>1,2,3,4-Tetrahydrokarbazol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T12408</td><td>W przypadku barwienia może być konieczne oczyszczenie. Patrz Protokół 1.1</td></tr><tr><td>Metanol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>322415</td><td>czystości 99,8% Czystość</td></tr><tr><td>4-nitroanilina</td><td>Acros Organics</td><td>128371000</td><td>czystość 99%</td></tr><tr><td>Kwas trifluorooctowy</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T6508</td><td>o czystości 99%</td></tr><tr><td>Kwas octowy</td><td>J. T. Baker</td><td>JTB RS 426960101</td><td>czystość 99-100%</td></tr><tr><td>Anilina</td><td>Merck</td><td>8222560100</td><td></td></tr><tr><td>4-Aminobenzonitryl</td><td>Sigma Aldrich</td><td>147753</td><td>czystości 98%</td></tr></tbody></table>

synteza przeciwwirusowych pochodnych tetrahydrokarbazolu metodą fotochemicznej i katalizowanej kwasem funkcjonalizacji c-h za pomocą pośrednich nadtlenków (chips)

Synthesis of Antiviral Tetrahydrocarbazole Derivatives by Photochemical and Acid-catalyzed C-H Functionalization via Intermediate Peroxides (CHIPS)

Bezpośrednia funkcjonalizacja wiązań C-H jest ważnym i długotrwałym celem w chemii organicznej. Takie transformacje mogą być bardzo potężne w celu usprawnienia syntezy poprzez oszczędność kroków, czasu i materiału w porównaniu z konwencjonalnymi metodami, które wymagają wprowadzania i usuwania grup aktywujących lub kierujących. Dlatego funkcjonalizacja wiązań C-H jest również atrakcyjna dla zielonej chemii. W warunkach utleniania dwa wiązania C-H lub jedno wiązanie C-H i jedno wiązanie heteroatom-H mogą zostać przekształcone odpowiednio w wiązania C-C i C-heteroatomowe. Często te reakcje sprzęgania oksydacyjnego wymagają syntetycznych utleniaczy, drogich katalizatorów lub wysokich temperatur. W tym miejscu opisujemy dwuetapową procedurę funkcjonalizacji pochodnych indolu, a dokładniej tetrahydrokarbazoli, poprzez aminację C-H przy użyciu wyłącznie tlenu pierwiastkowego jako utleniacza. W reakcji zastosowano zasadę funkcjonalizacji C-H za pomocą pośrednich nadtlenków (CHIPS). W pierwszym etapie wodoronadtlenek jest wytwarzany utleniająco przy użyciu światła widzialnego, fotouczulacza i tlenu elementarnego. W drugim etapie N-nukleofil, anilina, jest wprowadzany przez katalizowaną kwasem Brønsteda aktywację grupy opuszczającej wodoronadtlenek. Produkty pierwszego i drugiego etapu często wytrącają się i można je wygodnie odfiltrować. Pokazano syntezę związku biologicznie czynnego.

Synteza 1-(5-nitroindolin-1-yl)-2,3,4,9-tetrahydro-1H-karbazolu (4a):
Zsyntetyzowano zgodnie z Metoda A, Rf = 0,63 (heksan/octan etylu 70:30).
Oczyszczanie: Produkt należy oczyścić, stosując Metodę A, wariant obróbki A1 (kroki 2.4, 2.5, 2.6). Pomarańczowa substancja stała, wydajność: 95%.
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ 10.90 (...

Opisano dwuetapową procedurę syntezy farmaceutycznie aktywnych pochodnych indolu poprzez funkcjonalizację C-H z anilinami, przy użyciu katalizy foto- i kwasowej Brønsteda.

Synteza przeciwwirusowych pochodnych tetrahydrokarbazolu metodą fotochemicznej i katalizowanej kwasem funkcjonalizacji C-H za pomocą pośrednich nadtlenków (CHIPS)

The direct functionalization of C-H bonds is an important and long standing goal in organic chemistry. Such transformations can be very powerful in order ...

Ogólnym celem następnego eksperymentu jest wykazanie użyteczności nowej koncepcji zwanej „chips”, wykorzystującej wyłącznie światło widzialne, tlen i katalizę do funkcjonalizacji wiązań węgiel-wodór poprzez pośrednie hydroperoksydy. Osiąga się to poprzez naświetlanie roztworu tetrahydrokarbolu światłem widzialnym w obecności katalitycznych ilości fotoinicjatora w celu utworzenia hydroperoksydy w reakcji z tlenem singletowym; w drugim kroku hydroperoksydę traktuje się katalitycznymi ilościami kwasu, co ułatwia podstawienie grupy hydroperoksydowej przez dodany nukleofil. Następnie konieczne jest przeprowadzenie chromatografii mieszaniny reakcyjnej lub, jak często zdarza się w praktyce, po prostu przefiltrowanie osadu w celu wyizolowania czystego produktu.Wyniki pokazują, jak związki farmaceutycznie czynne mogą być syntetyzowane w oparciu o koncepcję chipów, wymagającą jedynie katalizatorów, światła widzialnego i tlenu. Główną zaletą tej techniki nad istniejącymi metodami wymagającymi drogich katalizatorów metalicznych jest stechiometria. Większą zaletą syntezy tlenowej jest wykorzystanie przyjaznego dla środowiska tlenu oraz światła widzialnego.Choć nigdy nie wystąpiły żadne problemy

synthesis-antiviral-tetrahydrocarbazole-derivatives-photochemical

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Synteza pochodnych tetrahydrokarbazolu o działaniu przeciwwirusowym przez fotochemiczną i katalizowaną kwasem funkcjonalizację C-H poprzez intermediaty nadtlenki (CHIPS)

Cząsteczki adenowirusów są modyfikowane tak, aby zawierały albo nienaturalny analog aminokwasu azydohomoalaninę, albo azydocukier O-GlcNAz. Grupa azydowa każdego z nich jest chemoselektywnie łączona za pomocą reakcji chemii „click” w celu modyfikacji powierzchni wirusa.

Chemoselektywna modyfikacja powierzchni wirusów za pomocą bioortogonalnej chemii klik

Tutaj opisano syntezę, izolację i reakcje hiperwalentnych triflatów alkinylowych jodonium (HIAT) z azydkami w celu wytworzenia cyjanokarbenów. Procedury będą obejmowały techniki wrażliwe na powietrze i kriogeniczne, w tym zimną filtrację w atmosferze obojętnej. Omówione zostanie również postępowanie z syntetyzowanymi związkami i ich bezpieczeństwo.

Synteza hiperwalentnych triflatów alkinylowych jodonium do stosowania w procesie wytwarzania cyjanokarbenów

Przedstawiono operacyjnie prostą  procedurę syntezy orto-trifluorometoksylowanych pochodnych aniliny poprzez dwuetapową sekwencję O-trifluorometylacji N-arylo-N-hydroksyacetamidu, po której następuje termicznie indukowana wewnątrzcząsteczkowa migracjaOCF 3.

Protokół syntezy orto-trifluorometoksylowanych pochodnych aniliny

Synteza na dużą skalę wysoce wydajnych termicznie aktywowanych emiterów opóźnionej fluorescencji jest opisana w prezentowanym artykule.

Zwiększenie skali syntezy chemicznej aktywowanych termicznie emiterów opóźnionej fluorescencji na bazie rdzenia dibenzotiofenu-S,dwutlenku S

Szczegółowo przedstawiono reprezentatywne procedury eksperymentalne dotyczące syntezy N-(2-alkoksywinylo)sulfonamidów i późniejszej konwersji do pochodnych ftalanu i fenyloetyloaminy.

Otrzymywanie N-(2-alkoksywinylo)sulfonamidów z N-tozylo-1,2,3-triazoli, a następnie konwersja do podstawionych ftalanów i fenyloetyloamin

Opracowano prosty i praktyczny protokół efektywnego sprzężonego dodawania funkcjonalizowanych monoorganocynkowych bromków do cyklicznych α,β-nienasyconych karbonylków w celu dostarczenia całkowicie węglowych centrów czwartorzędowych.

Wydajna synteza całkowicie węglowych centrów czwartorzędowych poprzez sprzężoną addycję funkcjonalizowanych bromków monoorganiczno-cynkowych

Przemiany CO2 są przeprowadzane w jednoetapowej procedurze syntezy złożonych cząsteczek. Selektywna redukcja CO 2 przez 4 eza pomocą reduktora hydroboranu daje reaktywny i wszechstronny produkt pośredni bis(borylo)acetalu, który jest następnie zaangażowany w reakcję kondensacji lub wytwarzanie sprzężenia C-C za pośrednictwem karbenu.

Wszechstronne przekształcanie emisji CO2 w produkty złożone: jednoetapowa strategia

Opracowano nowe metody syntezy heterocykli zawierających azot, wykorzystujące cerkosporynę jako fotokatalizator bez użycia metalu.

Fotokatalizowane cerkosporyną [4+1]- i [4+2]-anulacje azoalkenów w łagodnych warunkach

Tutaj opisujemy test biologiczny z użyciem bromku 3-(4′,5′-dimetylotiazol-2′-ylo)-2,5-difenylotetrazolowego (MTT) do testowania wcześniej zsyntetyzowanych oksymów spirocyklicznych.

Funkcjonalizowana spirocykliczna synteza heterocykliczna i test cytotoksyczności

Postsyntetyczna wymiana ligandów (PSE) jest wszechstronnym i potężnym narzędziem do instalowania grup funkcyjnych w strukturach metaloorganicznych (MOF). Wystawienie MOF na działanie roztworów zawierających ligandy funkcjonalizowane triazolami i tetrazolami może włączyć te heterocykliczne ugrupowania do Zr-MOF poprzez procesy PSE.

Synteza struktur metaloorganicznych na bazie triazolu i tetrazolu na bazie Zr poprzez postsyntetyczną wymianę ligandów

Poznaj metodę CHIPS do syntezy przeciwwirusowych pochodnych tetrahydrokarbazolu z wykorzystaniem światła widzialnego i katalizy kwasowej. Technika ta oferuje ekologiczną alternatywę dla tradycyjnych metod z użyciem drogich katalizatorów metalowych.

Synteza przeciwwirusowych pochodnych tetrahydrokarbazolu metodą fotochemicznej i katalizowanej kwasem funkcjonalizacji C-H za pomocą pośrednich nadtlenków (CHIPS) (Wideo) | JoVE Journal

Synteza przeciwwirusowych pochodnych tetrahydrokarbazolu metodą fotochemicznej i katalizowanej kwasem funkcjonalizacji C-H za pomocą pośrednich nadtlenków (CHIPS)

Przeglądaj więcej filmów