Synteza i oczyszczanie jodoazyrydyn polegające na ilościowym doborze optymalnej fazy stacjonarnej do chromatografii

Ogólnym celem niniejszej procedury jest przygotowanie i oczyszczenie produktu końcowego jodku. Osiąga się to najpierw poprzez otrzymanie diizobutylolitą za pomocą deprotonacji diizobutylometanu w niskiej temperaturze i reakcję z iminą. Drugim krokiem jest szybkie ogrzanie mieszaniny reakcyjnej w celu promowania cyklizacji produktu pośredniego dijodku do pożądanego produktu jodku.

Następnie oceniana jest stabilność produktu I oto Uridine w odniesieniu do różnych faz stacjonarnych stosowanych w chromatografii, aby wyznaczyć fazę najodpowiedniejszą do oczyszczania. Ostatnim krokiem jest oczyszczenie I oto a iodine i przeprowadzenie analizy protonowego NMR. Ostatecznie ten screening faz stacjonarnych do chromatografii służy do wykazania, że podstawowa Illumina zmodyfikowana do aktywności cztery jest najodpowiedniejsza do oczyszczania IDO odine.

Pomysł na tę metodę pojawił się, gdy odkryliśmy, że nowe jodowe produkty IDO są niestabilne w chromatografii na żelu krzemionkowym i wymagają alternatywnego sposobu oczyszczania. Na tej podstawie opracowaliśmy procedurę oceny stabilności jodków w odniesieniu do różnych faz stacjonarnych w chromatografii, którą można zastosować również do innych potencjalnie wrażliwych związków. Procedurę tę zaprezentują Tom i Dom, obaj doktoranci w mojej grupie badawczej.

Najpierw osusz nad płomieniem kolbę okrągło-denną o pojemności 100 mililitrów, zawierającą mieszadło magnetyczne i wyposażoną w septu, w strumieniu argonu. Po ostygnięciu kolby do temperatury pokojowej, dodać za pomocą strzykawki 5,7 mililitra bezwodnego tetrahydrofuranu i 2,7 mililitra bezwodnego eteru etylowego, a następnie za pomocą mikrostrzykawki 315 mikrolitrów świeżo przedestylowanego heksaetylodilanu. Umieścić kolbę w odpowiednio dobranej kąpieli, która zapewni jej całkowite zanurzenie.

Po rozpoczęciu mieszania dodać suchy lód i aceton do kolby, aby schłodzić roztwór do -78 °C. Następnie przykryć kolbę folią aluminiową, aby zminimalizować ekspozycję naczynia reakcyjnego na światło. Po tym dodać kroplami za pomocą strzykawki 0,6 ml 2,5 M n-butylolit w heksanach w czasie od dwóch do trzech minut.

Po mieszaniu mieszaniny w temperaturze -78 °C przez 30 minut. Aby przygotować roztwór heksaetylo-dilitu, nalać za pomocą strzykawki 1 mL bezwodnego THF do osuszonej nad palnikiem kolby okrągłodennej o pojemności 10 mL. Następnie dodać za pomocą mikrostrzykawki 135 µL di-iTOM-metanu i delikatnie zakręcić kolbą, aby zapewnić dokładne wymieszanie roztworu.

Następnie, dodaj kroplami w ciągu dwóch minut roztwór di-ITOM metanu do roztworu heksaetylo-dilanu litu w temperaturze -78 °C, pozostawiając roztwór w mieszaniu przez 20 minut. Odważ 135 mg aminy do drugiej osuszonej nad płomieniem kolby okrągło dna o pojemności 10 ml i rozpuść ją w 2 ml bezwodnego tetrahydrofuranu. Po 20 minutach deprotonowania, dodaj kroplami w ciągu pięciu minut roztwór iminy do roztworu di-itometylolitowe w temperaturze -78 °C.

Niezwłocznie po zakończeniu dodawania po kropli, wyjmij naczynie reakcyjne z kąpieli w suchym lodzie. Przykryj kolbę folią aluminiową i przenieś ją do kąpieli wodno-lodowej o temperaturze 0°C. Mieszaj roztwór przez 15 minut w temperaturze 0°C.

Następnie przerwać reakcję, dodając 30 mililitrów nasyconego wodnego roztworu wodorowęglanu sodu. Przenieść mieszaninę do rozdzielacza i dodać 30 mililitrów dichlorometanu. Wstrząsnąć mieszaniną, upuścić ciśnienie z rozdzielacza i oddzielić dolną warstwę organiczną.

Po dwukrotnym powtórzeniu ekstrakcji, do połączonych warstw organicznych dodać siarczan sodu w celu usunięcia wody z roztworu. Następnie odfiltrować siarczan sodu za pomocą filtracji próżniowej przy użyciu lejka szklanego z watowym czopem, zbierając filtrat do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml, a następnie odparować rozpuszczalnik pod obniżonym ciśnieniem za pomocą rotacyjnego odparowacza, aby otrzymać nieczystą próbkę pożądanego produktu uridine ITO.

Dodaj 1,3,5-trimetoksybenzen jako standard wewnętrzny do surowego produktu dine, a następnie rozpuść próbkę surowego produktu dine w dichlorometanie. Upewnij się, że próbka została całkowicie rozpuszczona. Pobierz alikwot z tej mieszaniny, a następnie usuń rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem.

Po zakończeniu przeanalizuj próbkę za pomocą spektroskopii NMR protonowego. Po analizie NMR otwórz zarejestrowane widmo NMR protonowego, korzystając ze standardowego oprogramowania do przetwarzania danych NMR, takiego jak Mnova. Kliknij prawym przyciskiem myszy na widmo i wybierz opcję całkowania.

Następnie wybierz opcję manualną, aby zastosować narzędzie całkowania. Kliknij i przeciągnij, aby objąć szerokość pików przy 6.08 PP m i 4.87 PP M, w celu całkowania sygnałów odpowiednio standardu wewnętrznego oraz sygnału aine CHI. Kliknij prawym przyciskiem myszy na całkę dla piku przy 6.08 PP m, wybierz edytuj całkę i zmień wartość znormalizowaną na 3.0.

Następnie należy wykorzystać zaktualizowaną wartość całki dla sygnału CHI jodu, aby określić wydajność jodu I OTO. Po zakończeniu analizy NMR należy zmieszać 25 gramów następujących faz stacjonarnych z 50 mililitrami 5% octanu etylu w heksanie w sześciu oddzielnych kolbach stożkowych o pojemności 250 mililitrów, zawierających mieszadła magnetyczne. Należy przygotować 50 mililitrów roztworu 5% octanu etylu w heksanie, który będzie służył jako kontrola.

Następnie mieszaj zawiesiny na mieszadle magnetycznym. Do każdej kolby stożkowej w temperaturze pokojowej dodaj dwie mililitrowe alikwoty roztworu standardu wewnętrznego I OTO Azarin. Następnie mieszaj mieszaniny zawiesin przez 30 minut.

Po 30 minutach każdą z zawiesin należy przefiltrować pod próżnią, używając lejka z sitkiem, zbierając filtraty do kolb okrągłodennych o pojemności 250 ml. Osad w lejku należy dwukrotnie przemyć 30 ml dichlorometanu. Rozpuszczalnik z otrzymanych próbek należy usunąć za pomocą wirówki rotacyjnej.

Następnie należy przeanalizować próbki za pomocą spektroskopii NMR protonowego, aby obliczyć ilość odzyskanego joda ioty w każdym przypadku. Zgodnie z wcześniejszym opisem, należy odnotować wydajność w dzienniku laboratoryjnym. Porównaj wydajność I OTO Aine uzyskanej z każdej przetestowanej fazy stacjonarnej z wydajnością uzyskaną poprzednio, aby ustalić, która próbka zapewniła najwyższą wydajność.

Następnie powtórz opisaną wcześniej syntezę, aby otrzymać surową mieszaninę jodu IO w celu wytworzenia podstawowej aktywności Illumina. Po czwarte, dodaj 100 g podstawowej aktywności Illumina do kolby okrągło-dennej o pojemności 500 ml, a następnie dodaj do kolby 10 ml wody. Po zamknięciu kolby szklanym korkiem wstrząśnij nią energicznie, aż znikną grudki, co będzie wskazywać na równomierne rozprowadzenie wody w całej substancji Illumina.

Po ostygnięciu Illumina do temperatury pokojowej, oczyść surowy jod IO za pomocą chromatografii kolumnowej, stosując podstawową aktywność Illumina cztery. W jakość fazy stacjonarnej zastosuj eluowanie heksanem z gradientem do 5%YL acetate taxane. Połącz frakcje zawierające produkt w kolbie okrągłej i usuń rozpuszczalnik za pomocą ewaporatora rotacyjnego, aby otrzymać czysty jod I oto.

Przed oczyszczaniem, za pomocą protonowego NMR obliczono wydajność $\text{I-oto-jodu}$ na poziomie 59%. Jednakże $\text{I-oto-jod}$ był trudny do oczyszczenia i uległ znacznej dekompozycji podczas oczyszczania na krzemionce w warunkach zasadowych. Etap czwarty pozwolił na otrzymanie produktu z wydajnością 48%.

Analiza protonowego NMR pozwoliła wyznaczyć szereg wydajności dla faz stacjonarnych w odniesieniu do standardu wewnętrznego; basic Illumina activity four zapewniła najwyższą wydajność na poziomie 53%, która była najbliższa wydajności uzyskanej metodą NMR. W związku z tym do końcowego oczyszczania IR Toal iota wybrano basic Illumina activity four.

Szeroki wybór amin ITO można uzyskać z wysoką wydajnością. Z reakcją kompatybilne są zarówno alkohole alifatyczne, jak i aminy aromatyczne oraz alifatyczne, w tym sterycznie wymagające grupy tert- i orto. Na podstawie przykładów przyjmuje się, że reakcja przebiega poprzez deprotonację, a następnie addycję nukleofilową.

W przypadku półproduktu amino gem dijodku, późniejsze ogrzewanie indukuje wysoce diastereoselektywną cyklizację, która sprzyja powstawaniu izomeru cis-jodowego. Ze względu na subtelne oddziaływania steryczne w stanie przejściowym cyklizacji, podczas optymalizacji reakcji kluczowe dla uzyskanego wyniku były kontrola temperatury oraz czas trwania procesu. Przerwanie reakcji bez wcześniejszego ogrzewania doprowadziło do powstania końcowego jodku IO oraz amino gem dijodku.

Produkty te ulegają jednak degradacji w warunkach reakcji, czego można uniknąć poprzez ogrzanie mieszaniny reakcyjnej i skrócenie czasu trwania reakcji. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo dobrze rozumieć, jak syntetyzować produkt z irydu IO oraz jak oceniać jego stabilność w odniesieniu do szerokiego zakresu faz stacjonarnych w celu oczyszczania metodą chromatografii. Należy pamiętać, że praca z n-butylolitami może być niezwykle niebezpieczna i wymaga zachowania środków ostrożności, takich jak praca w atmosferze gazu obojętnego oraz bezpieczne neutralizowanie nadmiaru reagentów.

Podczas wykonywania tej procedury należy zawsze stosować odczynnik.