Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

التوليف وتنقية Iodoaziridines إشراك الكمي التحديد الأمثل للقرطاسية المرحلة اللوني لل

doi: 10.3791/51633 Published: May 16, 2014

Summary

يوصف N-TS-iodoaziridines - بروتوكول لdiastereoselective إعداد وعاء واحد من رابطة الدول المستقلة. توليد diiodomethyllithium، بالإضافة إلى N-TS aldimines وسيكليزيشن من ويتجلى الأمينية ثنائي يوديد جوهرة المتوسط ​​إلى iodoaziridines. وشملت أيضا هو بروتوكول بسرعة وكميا لتقييم مرحلة ثابتة الأنسب لتنقية بواسطة اللوني.

Abstract

يوصف N-TS-iodoaziridines من خلال رد فعل diiodomethyllithium مع N-TS aldimines - إعداد diastereoselective للغاية من رابطة الدول المستقلة. يتم إعداد Diiodomethyllithium قبل نزع بروتون من diiodomethane مع LiHMDS، في THF / اثيل خليط الأثير، في -78 ° C في الظلام. هذه الشروط ضرورية لاستقرار كاشف LiCHI 2 إنشاؤه. إضافة قطرة قطرة لاحقة من N-TS aldimines إلى حل diiodomethyllithium بريفورميد يتيح لثنائي يوديد الأمينية وسيطة، وهي ليست معزولة. الاحترار السريع لخليط التفاعل إلى 0 ° C يعزز سيكليزيشن على تحمل iodoaziridines مع الحصري رابطة الدول المستقلة diastereoselectivity. وتوسط في مراحل الجمع وسيكليزيشن من رد فعل واحد في دورق التفاعل عن طريق التحكم في درجة الحرارة دقيق.

نظرا لحساسية iodoaziridines إلى تنقية، وتقييم أساليب مناسبة من بومطلوب rification. يوصف بروتوكول لتقييم استقرار مركبات حساسة للمراحل ثابتة للعمود اللوني. هذا الأسلوب هو مناسبة لتطبيق iodoaziridines جديدة، أو مركبات جديدة قد تكون حساسة أخرى. وبالتالي هذه الطريقة قد تجد التطبيق في مجموعة من المشاريع الصناعية. يتضمن الإجراء أولا تقييم العائد رد فعل، قبل التنقية، بحلول 1 H NMR الطيفي مع المقارنة في مستوى داخلي. ثم تتعرض أجزاء من النجاسة الخليط المنتج لعجائن من مختلف مراحل ثابتة ملائمة لاللوني، في نظام مذيب مناسب مثل شاطف في فلاش اللوني. بعد التحريك لمدة 30 دقيقة لتقليد اللوني، تليها الترشيح، ويتم تحليل العينات من قبل 1 H NMR الطيفي. عوائد تحسب لكل مرحلة ثابتة ثم يتم مقارنة بما كان عليه في البداية من الحصول على خليط التفاعل الخام. النتائج المتحصل عليها تقديم تقييم كمي لرانه استقرار المجمع لمراحل مختلفة ثابتة؛ وبالتالي يمكن تحديد الأمثل. اختيار الألومينا الأساسية، وتعديل النشاط الرابع، كما سمح لمرحلة ثابتة مناسبة عزل بعض iodoaziridines في المحصول ممتازة والنقاء.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

الهدف من هذا الأسلوب هو إعداد iodoaziridines التي توفر إمكانات لمزيد من functionalization لمشتقات aziridine. يتضمن أسلوب بروتوكول لاختيار الكمي للمرحلة ثابتة الأمثل لاللوني.

Aziridines، كما عصابات ثلاثة membered، تمتلك المتأصلة سلالة الخاتم الذي يجعلها اللبنات الهامة في الكيمياء العضوية 1. لأنها تكشف مجموعة واسعة من التفاعل غالبا ما تنطوي aziridine افتتاح حلقة 2،3، وخاصة كوسائط في تركيب الأمينات بين functionalized 4،5، أو تشكيل الأخرى التي تحتوي على النيتروجين heterocycles 6،7. وقد برزت تركيب مجموعة من المشتقات aziridine بواسطة functionalization من مقدمة تحتوي على حلقة aziridine سليمة باعتبارها استراتيجية قابلة للحياة 8. وقد تبين وظيفية تبادل مجموعة المعادن، لإنشاء أنيون aziridinyl، والتفاعل مع إلكترونات أن تكون فعالة N-المحمية أيضا 12-15. مؤخرا جدا، حفز البلاديوم طرق عبر اقتران لتشكيل aziridines أريل من السلائف aziridine بين functionalized تم تطويرها من قبل Vedejs 16،17، وأنفسنا 18.

كيمياء متجانسة استبداله aziridines يفتح الأسئلة رائعة من التفاعل والاستقرار 19. كنا مهتمة في إعداد iodoaziridines كمجموعة وظيفية الرواية التي توفر القدرة على توفير السلائف إلى مجموعة واسعة من المشتقات مع تفاعل مكملة لردود الفعل aziridine functionalization القائمة. في عام 2012 أبلغنا إعداد أول من أريل-N-بوك iodoaziridines 20، وغاية ذكرت مؤخرا إعداد أريل ألكيل واستبداله N-TS-iodoaziridines 21.

طريقة لالملحقات وiodoaziridines ق ق يستخدم diiodomethyllithium، كاشف الذي تم مؤخرا أيضا استخدمت في إعداد diiodoalkanes 22،23، 22،24 diiodomethylsilanes، واليود الفينيل 25-27. طبيعة مثل carbenoid من هذا كاشف يتطلب إعداد واستخدام في درجات حرارة منخفضة 22،28. ووصف تقنيات وشروط استخدامها لتوليد diiodomethyllithium في إعداد iodoaziridines أدناه.

في حين برز السيليكا كمادة المفضل لاللوني 29، ثبت أن تكون غير مناسبة لتنقية N-TS-iodoaziridines. هلام السيليكا هو عادة أول والصلبة فقط المواد المستخدمة في المرحلة اللوني فلاش في الكيمياء العضوية نظرا لتوافر وفعالية فصل. ومع ذلك، فإن طبيعة حمضية من هلام السيليكا يمكن أن يسبب تحلل ركائز الحساسة خلال تنقية، ومنع عزل المواد المطلوبة. في حين أن غيرها الحادي وهي مراحل ationary السيليكا أو المواد الهلامية المتاحة لتعديل اللوني 30، لم يكن هناك وسيلة لتقييم التوافق من الجزيء المستهدف لهذه المواد المختلفة. بسبب الطبيعة الحساسة للiodoaziridines، أنشأنا بروتوكول لتقييم الاستقرار من مركب إلى مجموعة من المراحل ثابتة 21، والذي يتجلى هنا. هذه لديها امكانات للتطبيق في تركيب مجموعة واسعة من المركبات مع المجموعات الوظيفية الحساسة. يوفر بروتوكول التالية الوصول إلى كفاءة iodoaziridines N-TS، والسماح للتوليف diastereoselective كل من الكيل والعطرية رابطة الدول المستقلة في iodoaziridines عالية الغلة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. إعداد Iodoaziridines مع Diiodomethyllithium

  1. اللهب تجف 100 مل قارورة أسفل جولة تحتوي على شريط النمام ومزودة الحاجز، تحت تيار من الأرجون، ثم يترك ليبرد إلى درجة حرارة الغرفة تحت جو الأرجون. ملاحظة: زجاجيات المجففة في ليلة وضحاها الفرن (125 درجة مئوية) ويتم تبريده الى درجة حرارة الغرفة بطريقة مماثلة هو أيضا مناسبة.
  2. إلى القارورة، إضافة 5.7 مل THF اللامائية و 2.7 مل اللامائية إت 2 O عبر حقنة، وhexamethyldisilazane المقطر حديثا (1.50 ملمول، 315 ميكرولتر) عن طريق محقنة مكروية.
  3. اثارة الناتجة الحل وبارد ل-78 درجة مئوية في حمام الثلج الجاف / الأسيتون في ديوار الحجم المناسب للسماح للقارورة لتكون مغمورة بشكل جيد. تغطية ديوار مع رقائق الألومنيوم، للحد من التعرض للسفينة رد فعل للضوء.
  4. إضافة ن بولي (1.50 ملمول، 0.60 مل، 2.5 M في hexanes) قطرة قطرة عبر حقنة على مدى 2-3 دقيقة إلى الحل في -78 درجة مئوية.السماح للخليط لاثارة في -78 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة أخرى لتشكيل 0.17 M حل LiHMDS. تنبيه: حل ن بولي قابلة للاشتعال، أكالة للجلد والتلقائية الاشتعال. يجب أن تطفأ كاشف الزائدة في حقنة وفقا لذلك.
  5. بعد 30 دقيقة، إضافة 1 مل THF اللامائية إلى أسفل القارورة 10 مل الجولة المجفف اللهب عبر حقنة، تليها diiodomethane (1.70 ملمول، 135 ميكرولتر) عن طريق محقنة مكروية وتأكد من أنها تمتزج جيدا.
  6. إضافة محلول قطرة قطرة diiodomethane أكثر من 2 دقيقة في حل الليثيوم hexamethyldisilazane في -78 درجة مئوية. يترك هذا الحل لمدة 20 دقيقة في -78 درجة مئوية.
  7. خلال هذا الوقت، تزن من N - [(E)-4-methylphenylmethylidene]-4-methylbenzenesulfonamide (137 ملغ، 0.50 ملمول) في آخر المجفف اللهب 10 مل قارورة جولة القاع وتذوب في 2.0 مل THF اللامائية.
  8. بعد وقت نزع بروتون 20 دقيقة، إضافة محلول قطرة قطرة إمين إلى حل diiodomethyllithium أكثر من 5 دقائق في -78 & #176؛ C.
  9. فورا بعد إضافة قطرة قطرة كاملة، رفع وعاء التفاعل للخروج من حمام الثلج الجاف، ونقل إلى حمام الثلج / الماء عند 0 درجة مئوية. إعادة الغطاء بورق الألومنيوم ويترك لمدة 15 دقيقة في 0 درجة مئوية. ملاحظة: يجب أن يكون الحل البرتقالي اللون.
  10. بعد 15 دقيقة عند 0 درجة مئوية، وإخماد رد فعل من خلال إضافة 30 مل محلول مائي مشبع بيكربونات الصوديوم. نقل الخليط إلى قمع فصل وإضافة 30 مل CH 2 الكلورين 2. يهز الخليط وإزالة أقل CH 2 الكلورين 2 طبقة. كرر هذا الإجراء مرتين استخراج أبعد من ذلك، والجمع بين CH 2 الكلورين 2 طبقات.
  11. إضافة كبريتات الصوديوم إلى الطبقات العضوية لإزالة أي المياه الحالية في الحل، ثم تحديد قبالة كبريتات الصوديوم وجمع الراشح في 250 مل قارورة جولة القاع.
  12. إزالة المذيب تحت ضغط منخفض على المبخر الدوار على تحمل عينة نجس من المنتج المطلوب iodoaziridine.

2. تقييم المنتج الاستقرار إلى مراحل ثابتة لاللوني

  1. حل عينة aziridine الخام في CH 2 الكلورين 2 (16 مل) وإضافة 1،3،5-trimethoxybenzene (28.0 ملغ، 0.167 ملمول) كمعيار داخلي، وضمان هذا يذوب بالكامل. اتخاذ قسامة (2 مل) من هذا الخليط، وإزالة المذيب تحت ضغط منخفض وتحليل هذه العينة بنسبة 1 H NMR الطيفي.
  2. فتح سجلت 1 H NMR الطيف باستخدام معيار برامج معالجة NMR. في Mestrenova، انقر بزر الماوس الأيمن الطيف واختار "التكامل"، ثم "دليل" لتوفير أداة التكامل. انقر واسحب لتغطية العرض من القمم في 6.08 جزء في المليون والمليون في 4.87 لدمج إشارات من معيار الداخلية وaziridine إشارة CHI التوالي. انقر بزر الماوس الأيمن على لا يتجزأ لذروة في 6.08 جزء في المليون، حدد "تحرير لا يتجزأ" وتغيير قيمة "تطبيع" إلى 3.0. NOTE: خطوات مماثلة يمكن تطبيقها مع حزم البرامج الأخرى.
  3. استخدام القيمة التي تم تحديثها من لا يتجزأ لإشارة aziridine CHI (4.87 جزء في المليون) لتحديد العائد من iodoaziridine، هنا باستخدام (100/3) × (في إشارة لا يتجزأ من CHI)، الذي يتيح تحقيق عائد محسوب من 59٪. ملاحظة: نظرا لكمية معروفة من المعايير الداخلية (0.167 ملمول)، وذروة المنتج الموافق 1 بروتون، ويتم احتساب العائد من iodoaziridine بواسطة المعادلة التالية: 100 × (ذروة لا يتجزأ من المنتج) × (مولات القياسية الداخلية) / الشامات بدءا المادية.
  4. إعداد عجائن من المراحل التالية ثابتة (25 ز): السيليكا، السليكا + 1٪ صافي 3 (الترايثلامين)، والألومينا محايدة، والألومينا الأساسية (النشاط الأول)، والألومينا الأساسية (النشاط الرابع) وFlorisil، كل في 5٪ EtOAc / الهكسان (50 مل)، في ست قوارير 250 مل المخروطية منفصلة تحتوي على قضبان النمام. في دورق مخروطي آخر إعداد 5٪ EtOAc / حل الهكسان (50 مل)، لاستخدامها كتجربة السيطرة. تنبيه: silicهلام، والألومينا والأطوار الثابتة الأخرى المستخدمة هي خطيرة إذا استنشق، ولذلك ينبغي دائما أن تعالج في غطاء الدخان فعالة.
  5. إضافة 2 مل مأخوذة من / حل القياسية الداخلية iodoaziridine إلى كل من قوارير مخروطي في RT. يحرك خليط من الطين لمدة 30 دقيقة. ملاحظة: هذا يمثل مدة قد يتعرض المجمع لمرحلة ثابتة أثناء إجراء العمود اللوني فلاش العادية.
  6. تحديد مخاليط الطين باستخدام قمع متكلس، وجمع الراشح في 250 مل قارورة جولة القاع. غسل بقايا على قمع متكلس مع الكلورين CH 2 2 (2 × 30 مل). كرر هذه العملية الترشيح للعجائن المتبقية. ملاحظة: ومن المناسب أن يعوض بداية كل مرحلة ثابتة لإتاحة الوقت لترشيح وحتى الحفاظ في الوقت نفسه لكل من المواد مرحلة ثابتة.
  7. إزالة المذيبات من العينات الناتجة تحت ضغط منخفض، وتحليل بنسبة 1 H NMR الطيفSCOPY لحساب كمية iodoaziridine استردادها في كل حالة، كما هو موضح في القسم 2.2.
  8. مقارنة غلة iodoaziridine تم الحصول عليها من كل مرحلة ثابتة اختبار مع تلك التي حصلت في القسم 2.1. ملاحظة: العينة إعطاء أعلى محصول، من الناحية المثالية هي نفسها كما في 2.1، يشير إلى مرحلة ثابتة الأمثل لاللوني. في هذا المثال، اعتبر الألومينا الأساسية (النشاط الرابع) أفضل مرحلة ثابتة لتنقية.

3. التعطيل من الألومينا الأساسية وتنقية من Iodoaziridine

  1. كرر القسم 1 لتوليد الخليط iodoaziridine الخام.
  2. لتوليد الألومينا الأساسية (النشاط الرابع)، إضافة 100 غرام من الألومينا الأساسية (النشاط الأول) إلى الجولة 500 مل قارورة أسفل ثم قم بإضافة 10 مل من الماء إلى قارورة وتناسب مع سدادة الزجاج.
  3. هز قارورة بقوة حتى لا كتل مرئية، مشيرا حتى انتشار المياه في جميع أنحاء الألومينا. السماح للألومينا لتبرد لRT. تنبيه: لadsorpنشوئها من الماء طارد للحرارة، وبالتالي فإن قارورة قد تحصل على الساخن ويمكن أن يؤدي إلى تراكم الضغط. الإفراج عن أي ضغط بناء في كثير من الأحيان.
  4. تنقية iodoaziridine الخام بنسبة العمود اللوني باستخدام الألومينا الأساسية (النشاط الرابع) كمرحلة ثابتة، يبلغ حجمه مع الهكسان، الدرجات إلى 5٪ EtOAc / الهكسان. ملاحظة: تركيزات عالية من EtOAc لا ينبغي أن تستخدم مع الألومينا الأساسية. في هذه الحالات، إثيل الأثير يمكن أن تستخدم بدلا من ذلك.
  5. الجمع بين المنتجات التي تحتوي على كسور وإزالة المذيب تحت ضغط منخفض للحصول على iodoaziridine النقي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

وصف الإجراء يتيحها الحصول رابطة الدول المستقلة - (±)-2-iodo-3-(4-طوليل) -1 - (4-tolylsulfonyl) aziridine باعتبارها مصاوغ فراقي واحد ومع نقاء ممتاز (الشكل 1). قبل تنقية، تم احتساب العائد من 59٪ من الناتج iodoaziridine بنسبة 1 H NMR الطيفي. ومع ذلك، كان هذا iodoaziridine تحديا من نوع خاص لتنقية وخضع التحلل كبير على السيليكا. يسمح تنقية الألومينا الأساسية على (النشاط الرابع) على النحو الذي يحدده الشاشة الطور الثابت المنتج لتكون معزولة في 48٪ الغلة. ويوضح النتائج من الشاشة مرحلة ثابتة في الشكل 2. بعد الترشيح، وتحليل أطياف 1 H NMR يعطي سلسلة من عائدات للمواد المختلفة المستخدمة، فيما يتعلق القياسية الداخلية. هذه العوائد هي ممثل العائد المعزولة التي يمكن توقعها بعد العمود اللوني على أن مرحلة ثابتة محددة. الألومينا الأساسية (النشاط الرابع)إرجاع العائد أعلى (53٪)، والتي هي الأقرب إلى العائد يحسب بنسبة 1 H NMR. وبالتالي، تم اختيار الألومينا الأساسية (النشاط الرابع) كمرحلة ثابتة للعمود اللوني للتنقية iodoaziridine N-TS. غلة معزولة، بعد اللوني، قابلة للمقارنة مع تلك التي تنبأ.

تشكيلة واسعة من iodoaziridines يمكن الوصول إليها من قبل هذه الطريقة في ارتفاع العائد (انظر الشكل 3 للاطلاع على أمثلة ممثل). كلا ألكيل والعطرية إيمينات N-TS متوافقة مع رد الفعل، بما في ذلك مطالبة sterically ثالثي بوتيل وأمثلة أورثو-طوليل. ومن المقترح أن يحدث رد فعل من قبل نزع بروتون من diiodomethane بواسطة الليثيوم hexamethyldisilazane في -78 درجة مئوية، وتشكيل diiodomethyllithium (الشكل 4). على اضافة ألديمين N-TS، بالإضافة أليف النواة من أنيون diiodomethane إلى إمين في -78 درجة مئوية يعطي جوهرة الأمينية -ثنائي يوديد المتوسطة. الاحترار اللاحقة إلى 0 درجة مئوية يؤدي الى سيكليزيشن diastereoselective عالية من ثنائي يوديد الأمينية جوهرة المتوسط، وتكفل رابطة الدول المستقلة - N-TS-iodoaziridine حصرا. يحدث سيكليزيشن غاية stereoselectively مع رابطة الدول المستقلة iodoaziridine يجري يحبذ الإفراط في iodoaziridine العابرة بسبب التفاعلات الفراغية خفية في الدولة سيكليزيشن الانتقالية.

خلال تحسين رد فعل، كان من الواضح أن السيطرة على درجة الحرارة وتوقيت المراحل المختلفة أمر ضروري لنتائج رد الفعل (الشكل 5). التبريد رد فعل في -78 درجة مئوية دون الاحترار النتائج في تشكيل iodoaziridine N-TS والأمينية جوهرة-ثنائي يوديد. ومع ذلك، فإن المنتجات تخضع لتدهور تحت ظروف التفاعل، التي تجنبها عن طريق الحد من ارتفاع درجات الحرارة وأوقات رد الفعل.

"الشكل الشكل 1. تشكيل لiodoaziridine شبه طوليل والمقابلة 1 H NMR الطيف من الخليط الناتج الخام التي تحتوي على iodoaziridine و1،3،5-trimethoxybenzene.

الرقم 2
. الشكل 2 عملية ل1 H NMR الدراسة الاستقرار للiodoaziridine شبه طوليل مع مختلف مراحل ثابتة؛ ويلاحظ على أفضل استرداد iodoaziridine باستخدام الألومينا الأساسية (النشاط الرابع) (53٪).

الرقم 3
الرقم 3. مختارة نطاق رد الفعل iodoaziridination.

<ع الطبقة = "jove_content" FO: المحافظة على together.within صفحة = "دائما"> الرقم 4
الشكل 4. آلية المقترحة من رد فعل ومنطق diastereoselectivity.

الرقم 5
الرقم 5. نسبة iodoaziridine إلى الأمينية جوهرة-ثنائي يوديد مع اختلاف وقت رد الفعل ودرجة الحرارة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

يوصف N-TS-iodoaziridines، جنبا إلى جنب مع بروتوكول الدراسة الاستقرار للإشارة كميا أفضل مرحلة ثابتة لتنقية مركبات يحتمل أن تكون غير مستقرة من خلال فلاش العمود اللوني - إجراء لإعداد diastereoselective من رابطة الدول المستقلة. ومن المتوقع أن الوصول إلى iodoaziridines من خلال هذا النهج سيمكن طرق للوصول إلى مجموعة واسعة من aziridines إلى تطوير، عن طريق اشتقاق من عصابة سليمة.

لتعديل المناسبة لإجراء إيمينات مع α-بروتون، هو استخدام adducts Sulfinic حمض-إمين التولوين كما تبدأ المواد في مكان إمين نظرا لتحسن الاستقرار في التخزين والمناولة. من هذه المادة ابتداء، ينبغي استخدام ما يعادل إضافية من كلا diiodomethane وLiHMDS لتوليد إمين في الموقع.

في إعداد الحل LiHMDS، وhexamethyldisilazane ينبغي استخلاص طازجةقاد قبل الاستخدام. أمين التي لم يتم المقطر يمكن أن يؤدي إلى مزيد من منتج aminal الطفيفة التي يجري تشكيلها، من خلال إضافة المباشر للقاعدة في ألديمين. هذا المنتج الجانب aminal هو أيضا أكثر انتشارا عند استخدام الحلول LiHMDS التجارية، بدلا من حل الطازجة. الحلول التجارية ن بولي يجب معاير بانتظام لتحديد تركيز على التحكم بدقة في كمية المستخدمة في رد الفعل. وdiiodides والمنتجات iodoaziridine خفيفة حساسة ولذا يجب أن تكون مشمولة في رد فعل وينبغي التقليل من التعرض للمنتج للضوء. التعرض لفترات طويلة للضوء يؤدي إلى التحلل، لذلك يجب أن يتم تخزين iodoaziridines معزولة في -20 درجة مئوية في الظلام.

وصف الإجراء يقتصر على أفرع إيمينات سواء مع إمين أو adducts حمض إمين sulfinic؛ ويتم الحصول على غلة منخفضة فقط لإيمينات الألكيل الأولية. هذا يرجع إلى إضافة المباشرة تفضيلية من LiHMDS إلى ألديمين، على مدى ديانجب إضافة diiodomethyllithium، على ركائز أعاقت أقل sterically.

على حد علمنا ليس هناك وسيلة متاحة لقياس الاستقرار للمركب مراحل ثابتة. هذا مهم بشكل خاص لفئات مركب جديد أو المجموعات الوظيفية جزيء صغير جديد. بروتوكول الموصوفة هنا يسمح مؤشرا السريع للاستقرار iodoaziridine لمختلف مراحل ثابتة، فضلا عن توفير فرصة لتحديد نواتج الانحلال التي يمكن أن يتم تشكيلها على العمود اللوني. بروتوكول لتقييم كمي استقرار iodoaziridines إلى مراحل ثابتة لديها امكانات لتطبيقها في تنقية مجموعة واسعة من المركبات مع المجموعات الوظيفية الحساسة، وذلك بسبب الطبيعة العامة وسهولة الإعداد.

هناك عدد من الخطوات الحاسمة في البروتوكول. إضافة قطرة قطرة من الحل إمين / THF أكثر من 5 دقائق هو أمر حاسم في العائد من العلاقات العامةالعامة oduct الحصول عليها. وقد أظهرت مرات أسرع بالإضافة إلى العائد أقل من المنتج iodoaziridine المطلوب. تنقية الألومينا الأساسية على (النشاط الرابع) أمر ضروري؛ استخدام نتائج السيليكا في منتجات التحلل يجري الاحتفال. الألومينا الأساسية (النشاط الرابع) ليست متاحة تجاريا ويجب أن يكون مستعدا قبل استخدامها، كما هو موضح في البروتوكول (3.2 و 3.3).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

للحصول على الدعم المالي نعترف بامتنان EPSRC (زمالة تسريع الوظيفي إلى مجلس الطعون المشترك؛ EP/J001538/1)، النصب التذكاري ترست رامزي (زمالة أبحاث 2009-2011 إلى مجلس الطعون المشترك)، وامبريال كوليدج في لندن. شكرا للأستاذ ألان ارمسترونغ للحصول على الدعم السخي والمشورة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hexamethyldisilazane 999-97-3 Alfa Aesar Distill from KOH under argon prior to use.
n-Butyllithium 109-72-8 Sigma Aldrich 2.5 M in hexanes, titrate prior to use.
Diiodomethane 75-11-6 Alfa Aesar Contains copper as a stabilizer.
1,3,5-Trimethoxybenzene 621-23-8 Sigma Aldrich
Silica 112945-52-5 Merck
Basic alumina 1344-28-1 Sigma Aldrich
Neutral alumina 1344-28-1 Merck
Florisil 1343-88-0 Sigma Aldrich
THF All anhydrous solvents were dried through activated alumina purification columns. 
Et2O
CH2Cl2
NMR spectrometer Bruker AV 400  n/a
NMR processing software MestReNova  7.0.2-8636

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sweeney, J. B. Aziridines: epoxides' ugly cousins. Chem. Soc. Rev. 31, (5), 247-258 (2002).
  2. Lu, P. Recent developments in regioselective ring opening of aziridines. Tetrahedron. 66, (14), 2549-2560 (2010).
  3. Wu, B., Parquette, J. R., RajanBabu, T. V. Regiodivergent ring opening of chiral aziridines. Science. 326, (5960), (2009).
  4. Liew, S. K., He, Z., St Denis, J. D., Yudin, A. K. Stereocontrolled synthesis of 1,2- and 1,3-diamine building blocks from aziridine aldehyde dimers. J. Org. Chem. (2013).
  5. Stanković, S., et al. Regioselectivity in the ring opening of non-activated aziridines. Chem. Soc. Rev. 41, (2), 643-665 (2012).
  6. Cardoso, A. L., Pinho e Melo, T. M. V. D. Aziridines in formal [3+2] cycloadditions: synthesis of five-membered heterocycles. Eur. J. Org. Chem. 2012, (33), 6479-6501 (2012).
  7. Dauban, P., Malik, G. A masked 1,3-dipole revealed from aziridines. Angew. Chem., Int. Ed. 48, (48), 9026-9029 (2009).
  8. Florio, S., Luisi, R. Aziridinyl anions: generation, reactivity, and use in modern synthetic chemistry. Chem. Rev. 110, (9), 5128-5157 (2010).
  9. Vedejs, E., Moss, W. O. Lithiated aziridine reagents. J. Am. Chem. Soc. 115, (4), 1607-1608 (1993).
  10. Satoh, T., Fukuda, Y. A new synthesis of enantiomerically pure α- and β-amino acid derivatives using aziridinyl anions. Tetrahedron. 59, (49), 9803-9810 (2003).
  11. Satoh, T., Matsue, R., Fujii, T., Morikawa, S. Cross-coupling of nonstabilized aziridinylmagnesiums with alkylhalides catalyzed by Cu(I) iodide: a new synthesis of amines bearing a quaternary chiral center and an asymmetric synthesis of both enantiomers of the amines from one chiral starting material. Tetrahedron. 57, (18), 3891-3898 (2001).
  12. Hodgson, D. M., Humphreys, P. G., Hughes, S. P. Widening the usefulness of epoxides and aziridines in synthesis. Pure. Appl. Chem. 79, (2), 269-279 (2007).
  13. Musio, B., Clarkson, G. J., Shipman, M., Florio, S., Luisi, R. Synthesis of optically active arylaziridines by regio- and stereospecific lithiation of N-Bus-phenylaziridine. Org. Lett. 11, (2), 325-328 (2009).
  14. Beak, P., Wu, S., Yum, E. K., Jun, Y. M. Intramolecular cyclizations of -lithioamine synthetic equivalents: convenient syntheses of 3-, 5-, and 6-membered-ring heterocyclic nitrogen compounds and elaborations of 3-membered ring systems. J. Org. Chem. 59, (2), 276-277 (1994).
  15. Aggarwal, V. K., Alonso, E., Ferrara, M., Spey, S. E. Highly diastereoselective aziridination of imines with trimethylsilyldiazomethane. Subsequent silyl substitution with electrophiles, ring opening, and metalation of C-silylaziridines − a cornucopia of highly selective transformations. J. Org. Chem. 67, (7), 2335-2344 (2002).
  16. Nelson, J. M., Vedejs, E. Metalated aziridines for cross-coupling with aryl and alkenyl halides via palladium catalysis. Org. Lett. 12, (22), 5085-5087 (2010).
  17. Theddu, N., Vedejs, E. Stille coupling of an aziridinyl stannatrane. J. Org. Chem. 78, (10), 5061-5066 (2013).
  18. Hughes, M., Boultwood, T., Zeppetelli, G., Bull, J. A. Palladium-catalyzed cross-coupling of aziridinylmetal species, generated by sulfinyl−magnesium exchange, with aryl bromides: reaction optimization, scope, and kinetic investigations. J. Org. Chem. 78, (3), 844-854 (2013).
  19. Singh, G. S., D'hooghe, M., De Kimpe, N. Synthesis and reactivity of C-heteroatom-substituted aziridines. Chem. Rev. 107, (5), 2080-2135 (2007).
  20. Bull, J. A., Boultwood, T., Taylor, T. A. Highly cis-selective synthesis of iodo-aziridines using diiodomethyllithium and in situ generated N-Boc-imines. Chem. Commun. 48, (100), 12246-12248 (2012).
  21. Boultwood, T., Affron, D. P., Trowbridge, A. D., Bull, J. A. Synthesis of cis-C-iodo-N-tosyl-aziridines using diiodomethyllithium: reaction optimization, product scope and stability, and a protocol for selection of stationary phase for chromatography. J. Org. Chem. 78, (13), 6632-6647 (2013).
  22. Bull, J. A., Charette, A. B. Improved procedure for the synthesis of gem-diiodoalkanes by the alkylation of diiodomethane. scope and limitations. J. Org. Chem. 73, (20), 8097-8100 (2008).
  23. Bull, J. A., Charette, A. B. Intramolecular Simmons-Smith cyclopropanation. Studies into the reactivity of alkyl-substituted zinc carbenoids, effect of directing groups and synthesis of bicyclo[n.1.0]alkanes. J. Am. Chem. Soc. 132, (6), 1895-1902 (2010).
  24. Lim, D. S. W., Anderson, E. A. One-step preparation of functionalized (E)-vinylsilanes from aldehydes. Org. Lett. 13, (18), 4806-4809 (2011).
  25. Bull, J. A., Mousseau, J. J., Charette, A. B. Convenient one-pot synthesis of (E)-β-aryl vinyl halides from benzyl bromides and dihalomethanes. Org. Lett. 10, (23), 5485-5488 (2008).
  26. Bull, J. A., Mousseau, J. J., Charette, A. B. Preparation of (E)-(2-iodovinyl)benzene from benzyl bromide and diiodomethane. Org. Synth. 87, 170-177 (2010).
  27. Boxer, M. B., Yamamoto, H. Super silyl group for a sequential diastereoselective aldol-polyhalomethyllithium addition reaction. Org. Lett. 10, (3), 453-455 (2008).
  28. Seyferth, D., Lambert, R. L. Halomethyl-metal compounds: LXII. Preparation of diiodomethyl-metal compounds. J. Organomet. Chem. 54, 123-130 (1973).
  29. Still, W. C., Kahn, M., Mitra, A. Rapid chromatographic technique for preparative separations with moderate resolution. J. Org. Chem. 43, (14), 2923-2925 (1978).
  30. Armarego, W. L. F., Chai, L. L. C. Purification of laboratory chemicals. 5th Ed, Butterworth-Heinemann. Burlington. (2003).
التوليف وتنقية Iodoaziridines إشراك الكمي التحديد الأمثل للقرطاسية المرحلة اللوني لل
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Boultwood, T., Affron, D. P., Bull, J. A. Synthesis and Purification of Iodoaziridines Involving Quantitative Selection of the Optimal Stationary Phase for Chromatography. J. Vis. Exp. (87), e51633, doi:10.3791/51633 (2014).More

Boultwood, T., Affron, D. P., Bull, J. A. Synthesis and Purification of Iodoaziridines Involving Quantitative Selection of the Optimal Stationary Phase for Chromatography. J. Vis. Exp. (87), e51633, doi:10.3791/51633 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter