Bezpośredni protokół guanidynilacji we wczesnym stadium do syntezy złożonych produktów naturalnych zawierających aminoguanidynę

Ogólnym celem tego podejścia do bezpośredniej syntezy, które jest stosowane w tym przypadku do przygotowania naturalnego produktu morskiego, klawatadyny A, jest zmniejszenie liczby przemian chemicznych potrzebnych do przygotowania liniowych cząsteczek zawierających aminoguanidynę. Metoda ta może być wykorzystana do szybkiego i skutecznego przygotowania naturalnych i zmodyfikowanych związków w celu lepszego zrozumienia ich biologii, co może prowadzić do powstania nowych i lepszych leków dla zdrowia ludzkiego. Główną zaletą guanidydylinacji we wczesnym stadium jest to, że masowa guanidyna może pozostać nienaruszona, jeśli zostanie opracowana odpowiednia strategia grupy ochronnej, aby uniknąć problemów z selektywnością chemioterapii w kolejnych reakcjach.

Aby rozpocząć tę procedurę, odważ 0,933 grama laktonu kwasu 2,4-dibromo homogentyzynowego na wadze analitycznej. Dodać to ciało stałe do kolby reakcyjnej z okrągłym dnem zawierającej mieszadło magnetyczne pod parasolem azotowym. Dodać 30 mililitrów bezwodnego dichlorometanu do kolby.

Mieszać w temperaturze otoczenia, aby rozpuścić ciało stałe. Następnie dodaj 0,103 mililitra podstawy Huniga do kolby za pomocą strzykawki. Przykryć otwór kolby okrągłodennej zawierającej uprzednio przygotowany nieoczyszczony izocyjanian gumową przegrodą.

Następnie podłączyć kolbę do przewodu Schlenka i przepłukiwać ją gazowym azotem przez 10 minut. Do kolby zawierającej izocyjanian dodać 30 mililitrów bezwodnego dichlorometanu. Obracać kolbę w temperaturze otoczenia w celu rozpuszczenia izocyjanianu.

Następnie bezpośrednio połącz dwie kolby, nakłuwając każdą przegrodę za pomocą jednej ze ściętych metalowych końcówek metalowej kaniuli o długości 18 cali i grubości 20. Usunąć wlot azotu z kolby zawierającej roztwór dibromolaktonu i wprowadzić przez przegrodę igłę wyjściową o średnicy 2,5 centymetra i rozmiarze 16. Następnie zamknij bełkotkę, która służy jako port wyjściowy linii Schlenk.

Aby bezpiecznie przeprowadzić transfer kaniuli przy użyciu dodatniego wewnętrznego ciśnienia gazu i uniknąć nadmiernego wzrostu ciśnienia w przewodzie Schlenka, należy upewnić się, że zawsze istnieje niezakłócona droga ucieczki gazu. Opuść jeden koniec metalowej kaniuli do roztworu izocyjanianu i przenieś cały roztwór do kolby zawierającej roztwór dibromolaktonu przez około jedną godzinę. Przepłukać kolbę, w której znajdował się roztwór izocyjanianu, dwiema kolejnymi pięciomililitrowymi porcjami dichlorometanu.

Przenieść każdy płukany dichlorometanem za pomocą kaniuli do kolby zawierającej teraz mieszaninę reakcyjną. Następnie wyjmij igłę wyjściową, jednocześnie ponownie otwierając dopływ azotu do bełkotki. Przenieść wlot azotu z kolby, w której znajdował się roztwór izocyjanianu, do kolby zawierającej mieszaninę reakcyjną.

Wyjmij kaniulę i mieszaj mieszaninę reakcyjną w temperaturze otoczenia przez trzy godziny. Po trzech godzinach wystawić mieszaninę reakcyjną na działanie powietrza, usuwając przegrodę. Następnie wyjmij mieszadło magnetyczne za pomocą aportera do mieszadeł.

Odparować ciecz w kolbie za pomocą wyparki obrotowej, przy temperaturze kąpieli ustawionej na 40 stopni Celsjusza i obrotach ustawionych na 120 obr./min. Następnie należy oczyścić surowy produkt za pomocą chromatografii kolumnowej z błyskiem, wykorzystując gradientową elucję dichlorometanu i eteru dietylowego przez fazę stacjonarną żelu krzemionkowego. Kolumnę należy opakować na mokro, sporządzając zawiesinę składającą się z 60 gramów żelu krzemionkowego i wystarczającej objętości dichlorometanu, aby umożliwić wlanie gnojowicy do kolumny.

Użyj ciśnienia powietrza, aby przepchnąć eluent przez kolumnę, tak aby e-flux płynął jako delikatny strumień cieczy. Następnie rozpuścić surowy produkt w minimalnej objętości dichlorometanu. Ostrożnie załaduj roztwór do kolumny, nie naruszając żelu krzemionkowego.

Po stukaniu w kolumnę, aby upewnić się, że górna część żelu krzemionkowego jest płaska, odcedź eluent, aby osiągnął poziom żelu krzemionkowego. Aby uniknąć zakłócenia żelu krzemionkowego podczas elucji kolumny, dodaj piasek do górnej części żelu krzemionkowego, aby utworzyć cylinder o wysokości około 0,5 do jednego centymetra. Następnie dodaj kilka mililitrów dichlorometanu, aby zwilżyć piasek.

Po odsączeniu eluentu napełnij kolumnę dichlorometanem. Użyj ciśnienia powietrza, aby przepchnąć eluent przez żel krzemionkowy, jak opisano wcześniej. Zbieraj frakcje, aż nieprzereagowany dibromolakton całkowicie wymknie się z kolumny.

Aby określić, kiedy to nastąpiło, znajdź jeden z każdych kilku frakcji kolumny na płytce TLC. Gdy nieprzereagowany dibromolakton wydostał się z kolumny, należy zastąpić eluent roztworem dichlorometanu i eteru dietylowego w proporcji 90-10. Kontynuuj zbieranie frakcji, aż żądany produkt karbaminianu całkowicie wymknie się z kolumny.

Połączyć wszystkie frakcje zawierające karbaminian w wytarowanej kolbie okrągłodennej. Odparować rozpuszczalnik za pomocą wyparki obrotowej. Wysuszyć powstałe spienione ciało stałe w wysokiej próżni.

Następnie przeanalizować produkt za pomocą spektroskopii anamaru protonowego i węglowego w deuterowanym chloroformie. W tym momencie odważ 1,205 grama karbaminianu na wadze analitycznej. Dodać tę cząstkę stałą do czystej kolby reakcyjnej z okrągłym dnem zawierającej mieszadło magnetyczne.

Następnie dodaj 12 mililitrów tetrahydrofuranu do kolby. Następnie dodaj 48 mililitrów jednego molowego kwasu solnego w temperaturze otoczenia, mieszając. Delikatnie umieścić korek ze szkła szlifowanego w proporcji 24/40, aby zakryć otwór kolby.

Zanurzyć kolbę w łaźni wodnej podgrzanej do 30 stopni Celsjusza na płycie grzejnej o kontrolowanej temperaturze. Po ogrzewaniu przez 20 godzin, odfiltrować próżniowo powstałą zawiesinę przez lejek ze spiekanego szkła o średniej porowatości do czystej, wytarowanej kolby z okrągłym dnem. Następnie odparować żółty roztwór w kolbie za pomocą wyparki obrotowej, przy temperaturze kąpieli ustawionej na 50 stopni Celsjusza i obrotach ustawionych na 120 obr./min.

Wysuszyć powstałe amorficzne ciało stałe o barwie od żółtej do brzoskwiniowej do stałej wagi w wysokiej próżni. Ułatwić suszenie poprzez podgrzanie kolby w łaźni wodnej o temperaturze 40 stopni Celsjusza. Na koniec przeanalizować otrzymaną sól chlorowodorku klawatadyny A za pomocą spektroskopii anamaru protonowego i węglowego w bezwodnym deuterowanym dimetylosulfotlenku.

Bezpośrednia guanidynilacja dostępnej w handlu alfa omega diaminy, a następnie reakcja z trifosgenem pozwoliła uzyskać reaktywny izocyjanian ósemkę jako liniową część klawatadyny A z wysoką wydajnością. Gdy izocyjanian ósemkę połączono z dibromowanym fenolem trzecim w obecności katalitycznej ilości zasady Huniga, tworzenie karbaminianu dało związek dziewiąty z umiarkowaną wydajnością. Ponowna izolacja dibromofenolu 3 po chromatografii sugeruje, że być może część izocyjanianu uległa rozkładowi w warunkach reakcji.

Lub produkt może być częściowo zhydrolizowany podczas obróbki lub chromatografii. Hydrolizie laktonu w warunkach kwaśnych towarzyszyła głęboka ochrona grup ochronnych guanidyny, prowadząca do powstania końcowej cząsteczki, klawatadyny A. Po opanowaniu tej ogólnej techniki można wykorzystać do syntezy liniowych związków zawierających aminoguanidynę. Staranne planowanie pozwoli ustalić, czy kolejne reakcje chemiczne są zgodne z grupami chroniącymi guanidynę.

Wreszcie, ważne jest, aby zastosować odpowiednią technikę bezwodną podczas przeprowadzania reakcji niewodnych. Nie zapominaj, że trifosgen i brom są niezwykle niebezpiecznymi chemikaliami. Przed rozpoczęciem pracy z nimi należy zapoznać się z kartą charakterystyki każdej substancji chemicznej.

Aby ograniczyć narażenie, należy obchodzić się z tymi odczynnikami wyłącznie w działającym dygestoriach i stosować odpowiednie środki ochrony osobistej.