Один горшок Микроволновая печь помощь преобразование Anomeric нитрат-эфиры Trichloroacetimidates
15 января 2018 г.
2-azido-1-нитрат Эстер может быть преобразован в соответствующий 2-azido-1-trichloroacetimidate в один горшок процедуры. Рукопись призвана продемонстрировать полезность микроволновой реактора в синтезе углеводов.
Общая цель этого эксперимента заключается в использовании однореакторной процедуры для синтеза трихлорацетимидатов непосредственно из эфиров азидонитратов с минимальной очисткой. Этот метод дает явные преимущества для синтеза доноров трихлорацетимидата для использования в синтезе олигосахаридов непосредственно из азидонитрат-эфиров. Основное преимущество этой методики заключается в том, что она быстрее, чище и экологичнее, чем ранее описанные методы.
Чтобы начать процедуру, поместите 0,2 миллимоля выбранного азидонитрат-эфира в восьмилитровый флакон для микроволновой реакции. Растворите азидонитрат-сложный эфир в двух миллилитрах 20%-ного водного ацетона. Добавьте в реакционный флакон 0,08 миллилитра пиридина и закупорьте флакон.
Поместите флакон в микроволновый реактор и нагрейте реакционную смесь до 120 градусов Цельсия в течение двух минут. Облучайте смесь при температуре 110 градусов Цельсия, помешивая, в течение фиксированного времени 10 минут. Затем нанесите смесь на пластину TLC и запустите пластину раствором этилацетата и гексанов один к одному.
Визуализируйте пластину с цериновым морилкой молибдата аммония. Убедитесь, что исходный материал был полностью израсходован. С помощью воздушной линии выпарить растворитель до уменьшенного объема.
Затем снимите реакционную смесь с воздухопровода и разбавьте смесь двумя миллилитрами дихлорметана. Создайте вихрь с помощью мешалочной пластины. Затем с помощью шприца удалите слой воды.
Наконец, охладите реакционную смесь до нуля градусов Цельсия на ледяной водяной бане. Добавьте в смесь 0,08 миллилитров ДБУ, и 0,25 миллилитра трихлорацетонитрила. Снимите смесь с ледяной водяной бани и дайте смеси нагреться до комнатной температуры, помешивая.
Контролируйте ход реакции с помощью TLC. После того, как аномерный спирт будет полностью израсходован, переложите смесь в колбу для восстановления. Сконцентрируйте органический слой под вакуумом при температуре 30 градусов Цельсия до бледно-желтого или коричневого масла.
Наконец, очистите сырой продукт с помощью силикагелевой колоночной хроматографии в колонке шириной 1,5 см с использованием от одного до четырех этилацетата и гексанов в качестве элюанта. При необходимости отрегулируйте пропорции элюанта для оптимального разделения. С помощью этой процедуры три и два азидо1-нитратных эфира были преобразованы в трихлорацетимидаты.
В каждой реакции термическая денитрация с помощью микроволновой печи завершалась в течение 20 минут. Смесь альфа-манола, альфа-глюко, бета-глюкозы соединения 1 в соотношении от 11 к одному была преобразована в смесь 5 к одному альфа-глюко альфа мано соединения три, общий выход составил 87%, выход только альфа 92%. Соединение четыре было преобразовано в соединение шесть с выходом более 95%.
Для гидролиза четвертого соединения потребовалось всего 10 минут облучения при температуре 110 градусов Цельсия. Конверсия аномерного спирта в соединение шесть была достигнута за 30 минут. Общее соотношение альфа-бета-имидатов составляло 34 к одному.
Смесь соединения семь с соотношением от 1 к 14,4 до 27,4 бета глюко альфа мано альфа глюко была преобразована в смесь 1 к 1,7 альфа глюко альфа мано соединения 9 с общим выходом 68% и только с 66% альфа. Для полного преобразования в соединение семь требовался больший избыток DBU. Эта разработка позволяет осуществлять физиологическое преобразование азидонитратных эфиров непосредственно в доноры трихлорацетимидата в методе синтеза с одной горшкой.
Пытаясь выполнить эту процедуру, обязательно проверьте настройки роторного испарителя и микроволновой печи, чтобы убедиться, что используются надлежащие условия. После освоения эта техника может быть выполнена менее чем за три часа, если все сделано правильно. После этой процедуры может быть выполнена аномерная характеристика, чтобы ответить на дополнительные вопросы о степени завершения реакции до проведения исследования.
После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее понимание того, как синтезировать доноры трихлорацетимидата непосредственно из эфиров азидонитратов. Помните, что работа с трихлорацетонитрилом может быть крайне опасной. При выполнении этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как ношение надлежащих СИЗ.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании представлена одностадийная процедура синтеза трихлорацетимидатов из азидонитрат-эфиров с использованием микроволнового реактора. Особенностью данного метода являются скорость, чистота и экологические преимущества по сравнению с традиционными методами.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Синтез углеводов
- Органическая химия
- Реакции с микроволновой активацией
Теоретическая часть
- Трихлорацетимидаты имеют важное значение для синтеза олигосахаридов.
- Традиционные методы их синтеза часто требуют тщательной очистки.
- Микроволновые реакторы позволяют повысить эффективность реакции.
- Азидонитрат-эфиры служат эффективными предшественниками в данном синтезе.
Цель исследования
- Продемонстрировать одностадийный синтез трихлорацетимидатов.
- Показать преимущества синтеза с использованием микроволнового излучения.
- Сократить время и ресурсы, необходимые для очистки.
Используемые методы
- Использование микроволновой реакционной виалы для синтеза.
- Растворение азидонитрат-эфира в водном ацетоне.
- Введение пиридина в реакцию.
- Минимальная очистка продукта после завершения реакции.
Основные результаты
- Успешное превращение азидонитрат-эфиров в трихлорацетимидаты.
- Продемонстрированная эффективность и сниженное воздействие на окружающую среду.
- Сокращение времени реакции по сравнению с традиционными методами.
- Потенциал для более широкого применения в химии углеводов.
Заключение
- Одностадийный метод представляет собой значительный прогресс в синтезе трихлорацетимидатов.
- Методы с использованием микроволнового излучения позволяют оптимизировать синтез углеводов.
- Данный подход может способствовать внедрению более устойчивых методов в органической химии.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Данный одностадийный метод с использованием микроволнового излучения позволяет проводить быстрый синтез трихлорацетимидатных гликозильных доноров из азидонитрат-эфиров, сокращая время реакции и упрощая процесс очистки. Такой подход способствует эффективному получению предшественников олигосахаридов, что соответствует задачам ранних этапов разработки терапевтических средств на основе углеводов. За счет минимизации использования растворителей и исключения выделения промежуточных соединений повышается эффективность рабочего процесса и устойчивость технологических цепочек в медицинской химии.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет быстро получать гликозильных доноров для изучения взаимодействий углеводов с белками в анализах по валидации мишеней.
- Практическая ценность: сокращает время синтеза с нескольких часов до менее чем трех часов, что ускоряет исследование зависимости «структура — активность» (SAR) в проектах, посвященных гликомике.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: Позволяет получать высокочистые трихлорацетимидаты, подходящие для скрининга гликозилирования, без хроматографических помех от остаточных реагентов.
- Практическая ценность: Минимизирует этапы очистки, что позволяет использовать неочищенный продукт непосредственно в последующих анализах гликозилирования после простого концентрирования.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Обеспечивает синтез сложных олигосахаридных зондов для изучения адгезии патогенов или иммунной модуляции в моделях, имеющих значение для заболеваний.
- Практическая ценность: Позволяет осуществлять масштабируемое производство гликозильных доноров для оптимизации ведущих соединений в программах разработки терапевтических средств на основе углеводов.
Интеграция конвейера и рабочих процессов
Данный метод подходит для рабочих процессов на ранних стадиях поиска, когда требуется быстрый доступ к гликозил-донорам для исследований взаимодействия с мишенью и изучения механизма действия.
- Биология открытий: облегчает проверку гипотез, обеспечивая своевременный доступ к определенным структурам гликанов для проведения анализов на связывание и ингибирование.
- Скрининг: обеспечивает получение количественных, воспроизводимых партий доноров гликозила, необходимых для картирования зависимости «структура — активность» при скрининге гликозидаз или лектинов.
- Аналитика: позволяет осуществлять мониторинг реакции методом ТСХ для подтверждения полного превращения, что гарантирует стабильное качество доноров для скрининговых кампаний.
- Трансляционные исследования: поддерживают непрерывность процесса от идентификации хитов до синтеза доклинических зондов, обеспечивая надежное гликозилирование сложных агликонов.
- Корпоративное повторное использование: создает многократно используемую платформу для синтеза доноров гликозила в различных проектах по химии углеводов, сокращая избыточную разработку методов.
Операционное и корпоративное влияние
- Научная ценность: повышает достоверность прогнозов в исследованиях гликозилирования за счет получения высокоточных трихлорацетимидатов с определенным аномерным соотношением.
- Операционная ценность: увеличивает пропускную способность за счет сокращения времени реакции и минимальной очистки, что позволяет проводить параллельный синтез нескольких доноров.
- Стратегическая ценность: снижает потребление ресурсов и объем образующихся отходов, поддерживая цели «зеленой химии» в области химии процессов и ранних разработок.
- Влияние на портфель: ускоряет принятие решений о целесообразности продолжения («go/no-go») в программах, нацеленных на гликаны, за счет сокращения цикла «синтез — тестирование».
Особенности реализации
- Требуется опыт в области микроволнового органического синтеза и химии углеводов.
- Необходим доступ к микроволновому реактору с возможностью точного контроля и изменения температуры по заданному графику.
- Для обеспечения воспроизводимости результатов требуется стандартизация соотношений растворителей и последовательности добавления реагентов во всех рабочих группах.
- Требуется адаптация условий элюирования при колоночной хроматографии в зависимости от полярности продукта.
- В связи с опасными свойствами трихлорацетонитрила необходимо соблюдать технику безопасности, использовать соответствующие СИЗ и обеспечить надлежащую вентиляцию.
