Waiting
Login processing...

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

Chemistry

Een Direct, Early Stage Guanidinylation protocol voor de synthese van complexe-Aminoguanidine bevattende Natural Products

Published: September 9, 2016 doi: 10.3791/53593
Automatic Translation
1, 2
1Department of Chemistry, Central Washington University, 2Department of Chemistry, Utah Valley University

Abstract

De guanidine functionele groep, weergegeven meest opvallend in het aminozuur arginine, een van de fundamentele bouwstenen van het leven, is een belangrijk structureel element in veel complexe natuurlijke producten en farmaceutische producten. Als gevolg van de voortdurende ontdekking van nieuwe-guanidine met natuurlijke producten en ontworpen kleine moleculen, snelle en efficiënte guanidinylation methoden zijn van grote belangstelling voor synthetische en medicinale organisch chemici. Omdat de nucleofiliciteit en basiciteit van guanidinen kan invloed hebben op de daaropvolgende chemische omzettingen, is de traditionele, indirecte guanidinylation typisch nagestreefd. Indirecte werkwijzen gewoonlijk gebruik van multiple bescherming stappen waarbij een latent amine precursor, zoals een azide, ftaalimide of carbamaat. Met omzeiling deze omslachtige werkwijzen en toepassing van een directe reactie guanidinylation vroeg in de synthetische sequentie was het mogelijk om de lineaire klem guanidine hoofdketen van clavatadine A realiseren smedeneen korte en gestroomlijnde synthese van deze potente inhibitor factor XIa. In de praktijk wordt guanidine hydrochloride uitgewerkt met een zorgvuldig geconstrueerde beschermende matrix die is geoptimaliseerd om de synthesestappen komen overleven. Bij de bereiding van clavatadine A, directe guanidinylation van een commercieel verkrijgbaar diamine geëlimineerd twee onnodige stappen uit de synthese. In combinatie met de grote verscheidenheid van bekende guanidine beschermende groepen, directe guanidinylation getuigt een beknopte en efficiënte uitvoerbaarheid inherent aan methoden die een huis in toolbox een synthetische apotheek te vinden.

Introduction

Het doel van deze video te tonen hoe via een directe en vroege methode guanidinylation een terminal guanidine structuur praktischer, sneller en efficiënter dan de traditionele guanidinylation methoden in de organische synthese maken. De guanidine functionele groep, gevonden op het aminozuur arginine, een belangrijk structureel kenmerk van veel complexe natuurlijke producten en farmaceutische producten. De ontdekking en ontwikkeling van nieuwe guanidine bevattende natuurproducten en kleine moleculen vast dat er een efficiëntere guanidinylation methode. De gebruikte omslachtige benadering kenmerkt de invoering van een latente voorloper die guanidine ontmaskerd in een laat stadium van de synthese. Daarentegen installeert een eenvoudige tactiek beschermde guanidine op een primair amine in een vroeg syntheseroute.

De reactieve aard van guanidinen algemeen verzet zich tegen hen van routinematig gebruik zonder een geschikte beschermende groep strategie. Traditioneel, methodeneen guanidine functionele groep toe te voegen in een indirecte benadering met meerdere stappen bescherming gevolgd door toevoeging van de guanidine aan het einde van de synthese betrokken. Twee recente syntheses illustreren de nadelen die inherent zijn aan indirecte guanidinylation 1,2. De directe werkwijze die hierin vermeld omvat het laten reageren van een beschermd guanidine reagens met een primair amine vroeg in de synthese van een bepaald molecuul en ontschermen aan het einde van de synthese. Deze strategie werd met succes ingezet in de afgelopen totale synthese van biologisch actieve marine alkaloïden clavatadine A en phidianidine A en B 3,4.

Hoewel deze directe guanidinylation methode zijn voordelen ten opzichte van traditionele methoden van guanidinylation heeft het heeft nog steeds zijn nadelen. De chemische omstandigheden die de beschermde guanidine kan overleven zal afhangen van de beschermende groep. Ondanks deze potentiële nadelen, de directe guanidinylation methode is een activerende strategieop klem guanidinen toe aan primaire aminen voor gebruik in de synthese van complexe organische moleculen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Let op: Raadpleeg en gehoor veiligheidsinformatiebladen (VIB) voor elke chemische stof voor gebruik. Enkele van de chemicaliën die in deze synthese zijn corrosief, toxisch, carcinogeen of anderszins schadelijk. Daarom nemen alle voorzorgsmaatregelen om inademing, inslikken of huidcontact met deze chemicaliën te voorkomen. Draag geschikte persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) juist. Proper PPE omvat wrap-around veiligheidsbril, nitril of meer chemisch bestendige handschoenen, een laboratoriumjas, lange broek, dat de toppen van de schoenen te dekken, dichte schoenen. Gebruik een werkende zuurkast met de sjerp tegen de laagst mogelijke hoogte, in combinatie met aanvullende relevante technische controles, om het risico van accidentele blootstelling te minimaliseren. Delen van de procedure inhouden standaard lucht- en vochtvrije techniek, zoals het gebruik van een Schlenk lijn, amber chemieopslag flessen met kroonkurken en elastomere schijven, spuit en canule overdracht van vloeistoffen en oplossingen, gecomprimeerde gassen, en thij distillatie van brandbare vloeistoffen onder inerte atmosfeer. 5

1. Direct Guanidinylation

  1. Directe guanidinylation butaan-1,4-diamine (5) met het reagens Goodman's (6) aan di-tert-butoxycarbonyl bereiden (Boc) -agmatine (7) 3,6
    1. Droge een 1000 ml driehals, rondbodem reactiekolf met een magnetische roerstaaf, een 50 ml Drukegaliserende toevoertrechter en een 14/20 tot 24/40 geslepen adapter gedurende de nacht in een droogoven bij of boven 130 ° C. Neem de kolf uit de oven en snel over de opening van de rechter en linker halzen met rubber septa. Vouw het rubber septum over de lip van de kolf. Om het centrum van de nek, brengt hij de glazen adapter, gevolgd door de toevoeging trechter.
      LET OP: In plaats van 's nachts drogen in een oven, kan de kolf en roerstaaf worden afgedekt met een septum, geplaatst op een Schlenk lijn onder vacuüm of inert gas, en vlam-gedroogd met een propaan fakkel. Raadpleeg tHese bronnen voor meer gedetailleerde informatie over het gebruik van septa, een Schlenk lijn, en een trechter. 7-9
      1. Bedek de bovenkant van de toevoertrechter met een rubberen septum, het vouwen van de rubber septum over de lip van de fles. Koel het samengestelde inrichting tot kamertemperatuur onder een positieve stroom van inert gas via een Schlenk lijn.
    2. Plaats het flesje van butaan-1,4-diamine (5) (smeltpunt 25-28 ° C) in een warmwaterbad gedeeltelijk smelt de vaste chemische. Zodra een kleine hoeveelheid vloeibaar butaan-1,4-diamine (5) beschikbaar is, gebruikt een oven verwarmd Pasteur pipet tot 2,32 ml (2,03 g, 0,0231 mol, 3,00 mol equivalent) van verbinding 5 brengen van het flesje om een oven-opgewarmd 10 ml maatcilinder. Breng de vloeibaar diamine 5 aan de ronde bodem reactiekolf met behulp van het Pasteur pipet.
      LET OP: Raadpleeg deze bronnen voor meer gedetailleerde informatie on Met een Pasteur-pipet. 7,10
    3. Voeg 320 ml dichloormethaan (CH 2Cl 2) aan de ronde-bodem reactiekolf van een cilinder bij omgevingstemperatuur (20 ° C). Roer de oplossing onder toevoeging van 1,1 ml triethylamine (Et3N) (0,78 g, 0,0077 mol, 1,00 mol equivalent) van een 2 ml glazen plunjer injectiespuit voorzien van een 12-inch 20-gauge naald metaal met een afgeschuinde punt.
      OPMERKING: Raadpleeg deze bronnen voor meer gedetailleerde informatie over het gebruik van een injectiespuit 7,8,10 Raadpleeg ook deze bron voor gedetailleerde informatie over het gebruik van een magnetische roer plaat 8. (Pp 26-29.).
    4. Met behulp van een analytische balans, weegt 3,01 g (0,00769 mol, 1,00 molequivalent) N, N'-di-Boc-N--triflylguanidine (6) (Goodman's reagens). 11,12 Giet dit vast in een beker. Oplossen van deze verbinding in 25 ml watervrij CH2 Cl2. Teken deze oplossing into een 50 ml glazen plunjer injectiespuit voorzien van een 12-inch, 20-metalen naald met een afgeschuinde tip. Verdeel deze oplossing uit de spuit in de toevoertrechter, zodat de kraan bij de bodem van de trechter is gesloten.
      OPMERKING: Raadpleeg de volgende bronnen voor meer informatie over het gebruik van een analytische balans 7,13.
    5. En tegelijkertijd de magnetisch roeren op de magnetische roerplaat, open de kraan langzaam zodat de oplossing bereid in stap 1.1.4 druppelen in de rondbodem reactiekolf met een snelheid van ongeveer één druppel per vier seconden zodat de gehele oplossing toegevoegd gedurende ongeveer 1 uur. Nadat de toevoeging voltooid is, roer de oplossing bij kamertemperatuur gedurende 12 uur. Vorming van een precipitaat of residu dat hecht aan de kolf wand meestal waargenomen gedurende de 12 uur roeren.
  2. Waterige opwerking voor de isolatie van di-Boc-agmatine (7)
    1. Na 12 uur, bloot de solution de lucht door het verwijderen van het septum. Verwijder de magnetische roerstaaf met een roer-bar retriever. Giet de kleurloze oplossing uit de ronde bodem reactiekolf werd in een scheitrechter.
    2. Was de organische oplossing met twee opeenvolgende 50 ml porties verzadigd waterig natriumbicarbonaat (NaHCO3). Na elke wasbeurt, laat de onderste organische laag in een schone erlenmeyer. Giet de bovenste waterlaag in een tweede erlenmeyer. Voeg de organische laag naar de scheitrechter.
      OPMERKING: Raadpleeg de volgende bronnen voor meer informatie over de winning en het gebruik van een scheitrechter 7-9,14.
    3. Was de organische oplossing met twee opeenvolgende 50 ml porties water. Na elke wasbeurt, laat de onderste organische laag in een schone erlenmeyer. Giet de bovenste waterlaag in een tweede erlenmeyer. Voeg de organische laag naar de scheitrechter.
    4. Was de organische oplossing met één 50 ml portie pekel. Giet de lower organische laag in een schone erlenmeyer, en droog met watervrij natriumsulfaat (Na 2 SO 4). Gravity filter de oplossing door een trechter voorzien van een vouwfilter (grove porositeit, snelle doorstroming, 20-25 micronretentiekenmerken deeltje) in een schone, getarreerd rondbodemkolf.
      OPMERKING: Raadpleeg de volgende bronnen voor meer informatie over het drogen van organische oplossingen met behulp van een droogmiddel 7-9,14 Raadpleeg deze bronnen voor meer gedetailleerde informatie over de zwaartekracht filtratie 7-9,15..
    5. Damp de vloeistof in de kolf met een rotatieverdamper de badtemperatuur bij 40 ° C en ingesteld op 120 rpm rotatie.
      OPMERKING: Raadpleeg deze bronnen voor meer gedetailleerde informatie over het gebruik van een roterende verdamper 7-9,16.
  3. Zuivering van di-Boc-agmatine (7) 3,6
    1. Bereid een kolom voor flashchromatografie met behulp van een eluens van 5: 3: 2 ethylacetaat (EtOAc) methanol-Et3N door een stationaire fase silicagel. Gebruik een glazen chromatografiekolom die 3,8 cm breed en 45 cm hoog.
      LET OP: Raadpleeg deze bronnen voor meer informatie over het zuiveren van organische verbindingen met behulp van kolomchromatografie 7-9,17,18.
      1. Diatomeeënaarde toevoegen aan de kolom een ​​basis die is ongeveer 2 cm lang vormen. Dit filtratietoeslagstof wordt voorkomen dat eventueel opgeloste silica gel van besmetting van de kolom fracties. eluent toe te voegen totdat de kolom van de eluent-diatomeeënaarde schorsing ongeveer 10 cm lang, ongeveer 40-50 ml bereikt. Meng de eluent en diatomeeënaarde door zacht wervelende te zorgen voor de schorsing is uniform, en laat de vaste stof om zich te vestigen.
        OPMERKING: Gelieve dit bron voor meer gedetailleerde informatie te raadplegen over het gebruik van diatomeeënaarde als filtreerhulpmiddel 8.
      2. Natte verpakking de kolom door een suspensie bestaande uit 100 g silica gel en een voldoende volume eluent aan de suspensie mogelijk eenvoudig worden geroerd met een metalen spatel. Giet de suspensie in de kolom door een plastic of glazen trechter.
      3. Gebruik luchtdruk om de vloeistof te dwingen door de kolom zodat de uitstroom stroomt als een zachte stroom vloeistof. De snelheid van de eluent stroomsnelheid moet ongeveer twee-lineaire inches per minuut. Stop de stroom elutiemiddel wanneer het niveau van het silicagel bereikt, zodat het silicagel constant nat elueermiddel.
    2. Los de inhoud van de kolf (4,21 g) in een volume van de elutievloeistof die net voldoende om het ruwe product volledig op te lossen, ongeveer 15-20 ml. Zorgvuldig laadt de oplossing op het silicagel zonder de silicagel door overbrengen van de vloeistof uit de kolf naar de kolom met behulp van een Pasteur pipet. Raak de kolom te zorgen bovenkant silicagel vlak. Laat het eluens zodat het niveau van het silicagel bereikt. Voeg een kleine hoeveelheid van het eluent en herhaal.
      LET OP: Raadpleeg deze bron voor gedetailleerde informatie over het oplossen van vaste stoffen met behulp van oplosmiddelen 9.
      1. Te verstoren silica gel tijdens de elutie van de kolom, voeg zand aan de bovenkant van de silicagel aan een cilinder die ongeveer 0,5 tot 1 cm hoog vormen. Voeg enkele milliliters elutiemiddel waarbij het zand nat. Laat het eluens zodat het niveau van het zand bereikt.
      2. Vul de kolom met eluent. Gebruik luchtdruk om de vloeistof te dwingen door de silicagel zoals beschreven in stap 1.3.1.3. Verzamel het eluaat in buisjes elke reageerbuis die een fractie van het elutiemiddel mengsel.
    3. Verzamel fracties totdat het product volledig geëlueerd uit de kolom. Om te bepalen wanneer dit is gebeurd, spot een op weinig kolomfracties Op een dunne laag chromatografie (TLC) plaat. Di-Boc agmatine (7) een Rf van 0,39 in 5: 3: 2 EtOAc-methanol-Et3N
      OPMERKING: Raadpleegdeze middelen voor meer gedetailleerde informatie over TLC. 7-9,19,20
    4. Verzamel fracties die het gewenste product in een getarreerd, rondbodemkolf en damp het oplosmiddel met een rotatieverdamper. Droog de resulterende troebele, lichtgele vloeistof onder hoog vacuüm 's nachts om overgebleven oplosmiddel te verwijderen. Los een analytisch monster (ongeveer 5 mg) van het gezuiverde product, verbinding 7 (2,49 g, 98% opbrengst), met 0,75 ml deuterochloroform (CDCl3) en geanalyseerd door proton (1H) en koolstof (13C NMR) spectroscopie.
      LET OP:. Raadpleeg deze bronnen voor meer gedetailleerde informatie over het voorbereiden van een monster voor NMR-analyse en het uitvoeren van een NMR experiment 7-9,21
  4. Synthese van di-Boc-agmatine isocyanaat (8) 3
    1. Bereid een schone 100 ml rondbodem reactiekolf met een magnetische roerstaaf.
    2. Op een analytische balans, voeg de di-Boc agmatine (7) aan de ronde-bodem reactiekolf met een metalen spatel totdat het toegevoegde nettogewicht van verbinding 7 wordt 1,00 g (0,00303 mol, 1,00 mol equivalent). Voeg 25 ml CH 2Cl 2 de rondbodem reactiekolf van een cilinder bij omgevingstemperatuur (20 ° C). Plaats de oplossing in een water-ijsbad aan de oplossing tot 0 ° C koelen.
    3. In een zuurkast, maken gebruik van een analytische balans om 0,297 g (0,00303 mol, 1,00 mol equivalenten) trifosgeen wegen. Voeg deze solide aan de ronde-bodem reactiekolf door het te gieten door een glas of plastic trechter.
      LET OP: Trifosgeen is uiterst giftig. Draag twee paar nitril handschoenen bij het hanteren van deze verbinding. De dampen zijn ook schadelijk; daarom mag alleen in een werkende zuurkast behandeld. Transfer een analytische balans in een werkende zuurkast vóór de weging trifosgeen voor deze reactie.
    4. Terwijl de voortzetting van de magnetisch roeren, voeg 25ml verzadigde NaHCO3 door in de rondbodem reactiekolf gieten door een glazen of plastic trechter. Nadat de toevoeging is voltooid, krachtig roeren het tweefasenmengsel bij 0 ° C gedurende 30 minuten met een magnetische roerplaat.
  5. Opwerken van di-Boc-agmatine isocyanaat (8) 3
    1. Na 30 min, ophouden te roeren en verwijder de magnetische roerstaaf met een roer-bar retriever. Giet het mengsel uit de rondbodem reactiekolf werd in een scheitrechter die 100 ml CH 2Cl 2 en 100 ml water bevat.
    2. Schud de scheitrechter krachtig om de lagen te mengen. Giet de onderste organische gedeelte in een schone erlenmeyer. Extraheer de waterige laag met drie opeenvolgende porties van 15 ml CH 2Cl 2. Na elke extractie, laat de onderste organische laag in de Erlenmeyer met de gecombineerde organische extracten. Na de drie extracties, giet de aqueous laag in een tweede schone erlenmeyer.
    3. Droog de ​​gecombineerde organische extracten met watervrij Na 2 SO 4. Gravity filter de oplossing door een trechter voorzien van een vouwfilter (grove porositeit, snelle doorstroming, 20-25 micronretentiekenmerken deeltje) in een schone, getarreerd 250 ml rondbodemkolf.
    4. Damp de vloeistof in de kolf met een rotatieverdamper de badtemperatuur bij 40 ° C en ingesteld op 120 rpm rotatie. Los een analytisch monster (ongeveer 5 mg) van de resulterende lichtbruine olie werd verbinding 8 (1,11 g, 103% van de theorie) in CDCl3 en geanalyseerd door 1H en 13C NMR spectroscopie en infrarood (IR) spectroscopie.
      OPMERKING: Het isocyanaat degradeert binnen uur bij kamertemperatuur, en moet onmiddellijk worden gebruikt in de volgende stap wanneer de cellen. Raadpleeg deze bronnen voor meer gedetailleerde informatie over de infrarood (IR) spectroscopie (referentie 7: pp. 269-303; verwijzing 9: pp 146-147;. referentie 10:. 66-76) 7-9

2. Synthese van carbamaat 9 van di-Boc Agmatine Isocyanaat (8) en 2,4-DibromoHGAL (3) 3

  1. Stel de reactie van di-Boc agmatine isocyanaat (8) met 2,4-dibromoHGAL (3)
    1. Droge een 250 ml rondbodem reactiekolf met een magnetische roerstaaf een nacht in een droogoven bij of boven 130 ° C. Neem de kolf uit de oven en snel dekking van de kolf opening met een rubberen septum. Vouw het rubber septum over de lip van de kolf. Laat de kolf afkoelen tot kamertemperatuur onder een positieve stroom van inert gas met behulp van een Schlenk lijn.
      LET OP: In plaats van 's nachts drogen in een oven, kan de kolf en roerstaaf op een Schlenk lijn onder vacuüm of inert gas en geplaatst worden vlam-gedroogd met een propaan fakkel.
    2. Met een analytische balans Weeg 0,933 g (0,00303 mol, 1,00 mol equivalent) 2,4-dibromoHGAL (3), eend deze solide toevoegen rondbodem reactiekolf onder een stikstof paraplu.
      OPMERKING: 2,4-dibromoHGAL (3) werd in twee stappen bereid uit 2,5- (dimethoxyfenyl) azijnzuur (1), zie figuur 1a 3,22,23 Het belangrijkste bijproduct gevormd tijdens de synthese van. verbinding 3 is 4-bromoHGAL (4), die is gevormd na de eerste bromering van HGAL (2) 3 bij de zuivering van verbinding 3 met kolomchromatografie voortgezet elutie met 1:. 1 EtOAc-hexaan toelaat verzameling verbinding 4, die moet een Rf van 0,34 bij de TLC eluens 1:.. 1 EtOAc-hexaan 3 Typische geïsoleerde opbrengsten van bijproduct 4 range 11-15% 3
    3. Voeg 30 ml watervrij CH 2Cl 2 de rondbodem reactiekolf van een glazen plunjer injectiespuit voorzien van een 12-inch 20-gauge naald met een metalenafgeschuinde punt, bij omgevingstemperatuur (20 ° C). Roer de vaste stof op te lossen.
      OPMERKING: Destilleer het CH 2 Cl 2 boven calciumhydride (CaH2) onder stikstof op geactiveerde 3 A moleculaire zeven voor gebruik.
    4. Voeg 0,103 ml Hünig's base (0,0078 g, 0,000606 mol, 0,2 molequivalent) naar de ronde bodem reactiekolf met een injectiespuit.
      NB: "injectiespuit" betekent dat de vloeistof werd verzameld en afgegeven met een metalen / polytetrafluoretheen-beklede plunjer gasdichte injectiespuit (glas vat) voorzien van een 6-inch 20-gauge naald metaal met een afgeschuinde punt. Destilleer de basis Hünig's boven CaH2 onder stikstof op geactiveerde 3 A moleculaire zeven voor gebruik.
    5. Bedek de opening van de kolf die het onzuivere isocyanaat 8 uit stap 1.5.4 met een rubber septum. Vouw het septum over de lip van de kolf. Verbind de kolf met het Schlenk lijn en zuiveren de knipk met stikstofgas gedurende 10 minuten.
    6. Aan de kolf bevattende isocyanaat 8, voeg 30 ml watervrij CH 2Cl 2 uit een glazen plunjer injectiespuit voorzien van een 12-inch 20-gauge naald metaal met een afgeschuinde punt bij omgevingstemperatuur (20 ° C). Zwenk de kolf om de vaste ontbinden.
  2. Breng de oplossing van isocyanaat 8 tot 2,4- dibromoHGAL (3) en de basis Hünig's canule
    1. Direct de twee kolven te verbinden door te prikken elk septum met ofwel afgeschuinde metalen punt van een 18-inch lang, 20-metalen canule.
      LET OP: Raadpleeg deze bron voor meer gedetailleerde informatie over het gebruik van een canule naar één oplossing over te dragen aan een ander onder inerte atmosfeer (referentie 8: pp. 74-79). 8
    2. Verwijder de stikstofinlaat van de kolf die de CH 2Cl 2-oplossing van 2,4- dibromoHGAL (3) en Hünig's base en plaats een 2,5 cm disposable 16-metalen naald (afslag naald) door het septum. Sluit de bubbler dat dient als de uitgang poort van de Schlenk lijn.
      LET OP: Het sluiten van de waterpijp van een Schlenk lijn die onder positieve gasdruk inert kan gevaarlijk zijn. Zorg ervoor dat de exit naald is vrij voor het afsluiten van de bubbler.
    3. Onderste uiteinde van de metalen canule in de CH 2Cl 2-oplossing van isocyanaat 8 en breng de volledige oplossing van het ronde bodem reactiekolf gedurende ongeveer 1 uur. Stel de stikstofdruk, dat bij de gewenste stroomsnelheid van ongeveer 0,5 ml per minuut.
    4. Spoel de kolf die isocyanaat 8 bevatte twee opeenvolgende 5 ml porties van CH 2Cl 2. Transfer elk CH 2 Cl 2 spoeling door een canule in de ronde bodem reactiekolf.
    5. Na het overbrengen van zowel spoelingen in de reactiekolf, demonteer de canule apparaat.
      1. Rchrap het exit naald uit de reactiekolf tegelijkertijd stikstof stroom naar de bubbler heropening. Breng de stikstofinlaat afkomstig van de Schlenk-lijn van de kolf dat het isocyanaat met de ronde bodem reactiekolf bevatte.
    6. Verwijder de canule uit de ronde bodem reactiekolf en roer de oplossing bij kamertemperatuur gedurende 3 uur.
  3. Zuivering van carbamaat 9 3
    1. Na 3 uur werd de oplossing blootstellen aan lucht door het verwijderen van het septum. Verwijder de magnetische roerstaaf met een roer-bar retriever.
    2. Damp de vloeistof in de rondbodem reactiekolf met een rotatieverdamper de badtemperatuur bij 40 ° C en ingesteld op 120 rpm rotatie.
    3. Zuiver het ruwe product door middel van flash kolomchromatografie onder toepassing van een gradiëntelutie van 100: 0 tot 90:10 CH 2Cl 2 diethyl ether (Et2O) door een stationaire fase silicagel. Gebruik een glas chromatography kolom die 3,8 cm breed en 45 cm hoog.
    4. Natte verpakking de kolom door een suspensie bestaande uit 60 g silicagel en een voldoende hoeveelheid CH 2Cl 2 aan de suspensie in staat te stellen in de kolom gegoten.
    5. Gebruik luchtdruk om de vloeistof te dwingen door de kolom zodat de uitstroom stroomt als een zachte stroom vloeistof. De snelheid van de eluent stroomsnelheid moet ongeveer twee-lineaire inches per minuut. Stop de stroom elutiemiddel wanneer het niveau van het silicagel bereikt, zodat het silicagel constant nat elueermiddel.
    6. Los het ruwe product (2,202 g, 110% van de theorie) in een minimaal volume van CH 2Cl 2. Zorgvuldig laadt de oplossing op het silicagel zonder de silicagel. Raak de kolom te zorgen bovenkant silicagel vlak. Laat het eluens zodat het niveau van het silicagel bereikt. Voeg een kleine hoeveelheid van CH 2 Cl 2 en herhaal.
    7. Verstoring, te voorkomenbing silica gel tijdens de elutie van de kolom, voeg zand aan de bovenkant van de silicagel een cilinder die ongeveer 0,5 tot 1 cm hoog vormen. Voeg een paar ml CH 2Cl 2 om het zand te bevochtigen. Laat het eluens zodat het niveau van het zand bereikt.
    8. Vul de kolom met CH 2Cl 2. Gebruik luchtdruk om de vloeistof te dwingen door de silicagel zoals beschreven in stap 2.3.5. Verzamel het eluaat in buisjes elke reageerbuis die een fractie van het elutiemiddel mengsel.
    9. Verzamel fracties tot de eerste verbinding volledig is geëlueerd uit de kolom. Om te bepalen wanneer dit is gebeurd, spot een op weinig kolomfracties op een TLC-plaat.
      OPMERKING: De eerste verbinding elueerde is ongereageerd 2,4-dibromoHGAL (3), die een Rf van 0,74 heeft in 90:10 CH 2 Cl 2 -Et 2 O.
    10. Wanneer het niet gereageerde 2,4- dibromoHGAL (3) werd geëlueerd uit dekolom, vervang de eluent met 90:10 CH 2 Cl 2 -Et 2 O. Blijf fracties te verzamelen totdat het gewenste product volledig geëlueerd uit de kolom. Om te bepalen wanneer dit is gebeurd, spot een op weinig kolomfracties op een TLC-plaat.
      Opmerking: Het gewenste product, carbamaat 9, heeft een Rf van 0,31 in 90:10 CH 2 Cl 2 -Et 2 O.
    11. Verzamel fracties die het carbamaat 9 in een getarreerde, rondbodemkolf en damp het oplosmiddel met een rotatieverdamper. Droog de verkregen schuimachtige vaste stof tot droog onder hoog vacuüm. Analyseer een analytisch monster (ongeveer 5 mg) van het product, 9 carbamaat (1,36 g, 68% opbrengst) van 1 H en 13C NMR in CDCl3. Verzamelen ook 1 H en 13C NMR spectra in gedeutereerd dimethylsulfoxide (DMSO-d6), die direct oplosmiddel opzichte t toestaathij product van stap 3.

3. Synthese en isolatie van Clavatadine A (10) 3

  1. Bereid clavatadine A (10) door gelijktijdige zuur gekatalyseerde lacton hydrolyse en guanidine deprotectie van carbamaat 9
    1. Bereid een schone 250 ml ronde bodem reactie kolf met een magnetische roerstaaf.
    2. Op een analytische balans, weegt 1,205 g (0,00181 mol, 1,00 mol equivalenten) van carbamaat 9, bereid in stap 2 en voeg deze solide aan de ronde bodem reactiekolf.
    3. Voeg 12 ml tetrahydrofuran (THF) om het ronde bodem reactiekolf van een cilinder bij omgevingstemperatuur (20 ° C). De vaste stof moet ontbinden de oplossing wordt geroerd.
    4. Bereid 48 ml 1,0 M zoutzuur (HCl).
      1. Voeg 4 ml geconcentreerd (12,0 M) HCl-oplossing een 10 ml maatcilinder.
      2. Breng de geconcentreerde HCl-oplossing door Pasteur pijpt aan een 50 ml maatcilinder dat 30-40 ml gedestilleerd water bevat. Verdun deze oplossing met gedestilleerd water tot een eindvolume van 48 ml.
    5. Voeg 48 ml waterig 1,0 M HCl-oplossing bereid in stap 3.1.4.3 de rondbodem reactiekolf bij kamertemperatuur onder roeren.
    6. Plaats voorzichtig een 24/40 ingeslepen stop aan de opening van de reactiekolf te dekken.
    7. Submerse de reactiekolf in een waterbad dat aan 30 ° C is voorverwarmd op een temperatuur geregelde hete plaat. Zorgen dat het niveau van de oplossing in het reactievat onder het waterniveau in het bad.
      LET OP: Op deze schaal, zal de reactie veroorzaken 2 mol equivalenten van kooldioxide en 2 mol equivalenten van isobuteen gas, dat een oppervlakte van ongeveer 0,174 L. moet bezetten Zorg ervoor dat de stop is licht op de kolf geplaatst om ervoor te zorgen dat de overtollige druk die ontwikkelt kan worden vrijgegeven door de slijpstuk.
    8. terwijl convoortzette het magnetisch roeren Verwarm de oplossing bij 30 ° C gedurende 20 uur.
    9. Na 20 uur werd vacuüm filter de verkregen suspensie door een gemiddeld poreus gesinterd-glasfilter in een schone, getarreerde kolf om onoplosbare materialen te verwijderen.
    10. Damp de geel gekleurde oplossing in de reactiekolf met een rotatieverdamper de badtemperatuur bij 50 ° C en ingesteld op 120 rpm rotatie.
    11. Droog de resulterende geel- om perzikkleurige amorfe vaste stof tot constant gewicht onder hoog vacuüm. Vergemakkelijken drogen door verhitting van de kolf geëvacueerd in een warme (40 ° C) waterbad.
    12. Los een analytisch monster (ongeveer 5 mg) van het product, wat het hydrochloridezout van clavatadine A (10) (0,866 g, 93% opbrengst), in watervrije DMSO-d6, en analyseren door eendimensionaal 1 H en 13 C NMR spectroscopie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Directe guanidinylation van een commercieel verkrijgbare α, ω-diamine, gevolgd door reactie met trifosgeen, leverde de reactieve isocyanaat 8 als het lineaire gebied van clavatadine A (Figuur 1b). Opbrengsten van deze tweestapsreactie sequentie onveranderd hoog, 95% of meer. Guanidinylation 6 reagens werd bereid precies zoals beschreven door Goodman. 11,24

Wanneer isocyanaat 8 werd met fenol dibrominated 3 (waarvan de synthese wordt getoond in figuur 1a) in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid van de organische base N, N-diisopropylethylamine, carbamaatvorming hetgeen verbinding 9 (figuur 1c) bij matige opbrengst. Een monster van het reactiemengsel genomen na 15 minuten en opgewerkt. IR analyse van dit mengsel shverschuldigde dat het isocyanaat volledig was verbruikt. Met deze gegevens is het onduidelijk waarom de reactieopbrengst niet hoger. Herisolatie van dibroomfenol 3 na chromatografie suggereert dat misschien enkele isocyanaat ontleed onder de reactieomstandigheden, of het product kan gedeeltelijk zijn gehydrolyseerd tijdens opwerken en chromatografie. Tenslotte hydrolyse van het lacton onder zure omstandigheden werd vergezeld door ontscherming van de beschermende groepen guanidine leiden tot de uiteindelijke molecuul clavatadine A (10) (figuur 1d). Blootstelling van elke benzofuranon-bevattende moleculen methanol in elk stadium van de synthese altijd tot onomkeerbare methanolyse van het lacton; derhalve contact met kleine alcoholen worden vermeden.

Figuren 2-8 omvatten NMR of IR-spectra die de structuur van elke verbinding waarvan de bereiding hierin beschreven bevestigen. Vergelijking van the NMR spectrum van elke gesynthetiseerde verbinding met het NMR-spectrum van de synthetische precursor brengt structurele veranderingen die de identiteit van de bereide molecuul bevestigen. Elke NMR-spectrum wordt versierd met pijlen die waarschijnlijk of bevestigd opdrachten voor elke spectrale resonantie met elke groep van unieke waterstofatomen in een voorbereide molecuul te laten zien. Aanvullende ondersteunende gegevens dat verdere bevestigt de structurele opdrachten binnen gesynthetiseerde moleculen is elders gepubliceerd. 3

Figuur 1
Figuur 1. stapsgewijze synthese van clavatadine A (10) van een direct vroeg stadium guanidinylation benadering. Regelingen ad illustreren de volgorde van chemische reactanten en reactieomstandigheden voor de bereiding van clavatadine A (10) van een direct vroeg stadium guanidinylation benadering . (A) Synthese van de aromatic gedeelte, 2,4-dibromohomogentisic lacton (3). (B) Synthese van de lineaire gedeelte, isocyanaat 8, door directe guanidinylation. (C) carbamaat vormende reactie verenigen van de aromatische en lineaire subeenheden. (D) Zure hydrolyse en Boc-deprotectie van carbamaat 9 leidt tot het hydrochloridezout van clavatadine A (10). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2
Figuur 2. Proton NMR-spectrum bevestigde de bereiding van lineaire verbinding di-Boc-agmatine (7). Numerieke waarden die betrekking hebben op chemische verschuivingen en relatieve integratie van zichtbare protonsignalen zijn boven en onder het spectrum gelabeld,respectievelijk; piek opdrachten afkomstig van de getoonde structuur; en bekende onzuiverheden worden boven elk relevant piek 3 vermeld. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 3
. Figuur 3. Proton NMR-spectrum bevestigde de bereiding van lineaire verbinding di-Boc-agmatine isocyanaat (8) Numerieke waarden die betrekking hebben op chemische verschuivingen en relatieve integreren toegankelijk protonsignalen boven en onder het spectrum, respectievelijk aangeduid; piek opdrachten afkomstig van de getoonde structuur; en bekende onzuiverheden worden boven elk relevant piek 3 vermeld. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.


Figuur 4. Infrarood (IR) spectrum bevestigde de bereiding van lineaire verbinding di-Boc-agmatine isocyanaat (8). Numerieke waarden met betrekking tot aantallen binding absorpties golf gelabeld onder het spectrum, maar boven de abscis. De karakteristieke isocyanaat stuk van verbinding 8 kan worden gevonden op 2265 cm -1. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 5
Figuur 5. Proton NMR spectrum bevestigde de bereiding van carbamaat 9, in CDCI3. Numerieke waarden die betrekking hebben op chemische verschuivingen en relatieve integratie van zichtbare pr oton signalen boven en onder het spectrum, de labels; piek opdrachten afkomstig van de getoonde structuur; en bekende onzuiverheden worden boven elk relevant piek 3 vermeld. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 6
. Figuur 6. Proton NMR spectrum bevestigde de bereiding van carbamaat 9, in DMSO-d6 numerieke waarden met betrekking tot chemische verschuivingen en relatieve integratie van zichtbare protonsignalen zijn boven en onder het spectrum, de labels; piek opdrachten afkomstig van de getoonde structuur; en bekende onzuiverheden worden vermeld boven elk relevant piek.ank "> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 7
. Figuur 7. Proton NMR-spectrum bevestigde de bereiding van clavatadine A (10), in DMSO-d6 numerieke waarden met betrekking tot chemische verschuivingen en relatieve integratie van zichtbare protonsignalen zijn boven en onder het spectrum, de labels; piek opdrachten afkomstig van de getoonde structuur; en bekende onzuiverheden worden boven elk relevant piek 3 vermeld. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 8
Figuur 8. koolstof (13 C) NMR spectrum bevestiging van de bereiding van clavatadine A (10), in DMSO-d6. Numerieke waarden die betrekking hebben op chemische verschuivingen zijn boven het spectrum 3 gemerkt. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Aanvankelijke pogingen om clavatadine bereiden A aangeworven traditionele indirecte benadering guanidinylation uit een geschikte amine precursor, die in dit geval een terminal azide. Centraal in deze inspanning is de vereniging van de twee helften van het molecuul aan het carbamaat groep construeren. Helaas, alle pogingen om een azide vermindering in afwachting van een geplande late fase guanidinylation realiseren mislukten. 25,26 Deze tegenslag geïnspireerd de uitoefening van verbinding 7, die kunnen worden bereid in een enkele stap door directe guanidinylation uit commercieel verkrijgbare materialen. Hoewel deze werkwijze was gebruikt in eerdere totaalsynthesen, in dit geval een directe benadering omzeild kritisch impasse opgetreden midden talloze pogingen om het beschermde guanidine functionaliteit installeren in een geavanceerd synthesetussenproduct. 27-29

De toepassing van deze directe aminoguanidinylation benadering begonnen met de pherstel van de bekende N, N'-di-Boc-beschermde guanidine 7 van reagens Goodman (6) en 1,4-butaandiamine (5) met hoge opbrengst. 3,6,30 De terminale amine beschermde guanidine 7 omgezet in de reactieve isocyanaat 8 door blootstelling aan trifosgeen in een bifasisch oplosmiddelmengsel. 3 in de voorlaatste synthetische transformatie, de elektrofiele isocyanaat 8 werd behandeld met 2,4-dibromohomogentisic lacton (3) naar de centrale carbamaatbinding in verbinding 9 te vormen. 3 tenslotte tandem lacton hydrolyse en guanidine ontscherming vond plaats onder verdunde zure omstandigheden clavatadine A (10) in 93% opbrengst te verschaffen. 3 de totale opbrengst van de gehele vier stappen synthese (langste lineaire sequentie) is 41-43%. 3

Voor elke chemische reactie beschreven inhet protocol dat in waterige media is uitgevoerd, het gebruik van hoogzuiver, vochtvrije oplosmiddelen was kritisch. Enkele reactief intermediair gevormd tijdens deze transformaties waarschijnlijk reageren met onvoorziene water, wat leidt tot ontleding. Hoewel reagens Goodman (6) in de handel verkrijgbaar, zijn aanzienlijke kosten en het relatieve gemak van synthese maakte het preparaat een redelijke keuze. Nogmaals, het minimaliseren van vocht door destillatie elk reagens en nauwgezette temperatuurcontrole was kritisch voor de succesvolle synthese, zoals vermeld in de gepubliceerde werkwijze. 11

Ondanks de doelmatigheid inherent aan directe benadering voor de synthese van biologisch relevante aminoguanidine bevattende verbindingen, zijn er beperkingen aan deze methode. Met behulp van verschillende groepen bescherming amine is mogelijk in deze directe guanidinylation methode, maar het succes is altijd afhankelijk van de gekozen beschermende groep strategie. In principe, the selectie van aminoguanidine beschermende groepen vereist aanzienlijke vooruit denken, want de gemaskerde guanidine gedurende elke volgende synthetische stap intact moet blijven. Bovendien moet de geavanceerde doelmolecuul kunnen de omstandigheden en reagentia noodzakelijk voor guanidine ontscherming zijner tijd verdragen. Bij de synthese van clavatadine A (10), werden zuurgevoelige Boc groepen gebruikt om de guanidine, waarin het vermijden van reacties die vereist of een zuur milieu geschapen noodzakelijk beschermen. In dit geval is de noodzaak om zure omstandigheden gebruiken hydrolyseren het lacton optimaal was te wijten aan het feit dat zuur een geschikt middel om Boc carbamaten splitsen. 31 Hoewel clavatadine Een ideale template voorgesteld om deze benadering te demonstreren, moet rechtstreeks guanidinylation vatbaar zijn de bereiding van vele natuurlijke en niet-natuurlijke organische moleculen. Daartoe inspanningen worden gedaan in ons laboratorium aan verschillende niet-natuurlijke ana bereidenLogues van clavatadine Een als onderdeel van een drug discovery programma om een reversibele en selectieve, natuurlijke producten gebaseerde remmer van menselijk bloed coagulatie factor XIa ontwikkelen. 32

Wat deze directe methode potentieel beter dan de traditionele, indirecte benadering is dat het een organische syntheseroute van meerdere stappen kan verkorten, waardoor de noodzaak om te beschermen en ontschermen een terminale amine meerdere malen alvorens de gewenste guanidine functionaliteit. Hoewel traditionele, indirecte guanidinylation methoden effectief zijn, zoals afgebeeld in de afgelopen totaalsynthese van saxitoxine looper, de opname van vreemde stappen in een synthese tijdrovende en mogelijk verlagen de totale opbrengst. 33 Bovendien is de waarde van directe guanidinylation was benadrukt in een recente totale synthese van 1,2,4-oxadiazool bevattende natuurproducten phidianidine a en B. het totale synthese werd twee stappen korter dan de gerapporteerde syntheseeen jaar eerder door Snider en medewerkers. 4,34

In de toekomst, de directe guanidinylation methode moet worden uitgebreid en getest op verschillende aminoguanidine-bevattende steigers, onvermijdelijk, in de richting van de exploratie van gevarieerde guanidine beschermende groepen. Clavatadine A en phidianidine A en B beide gebruikte beschermende Boc-groepen om de guanidine functionaliteit te maskeren. De volgende stap in de verfijning van deze methode zou zijn om dezelfde reacties met verschillende beschermende groepen proberen of hogere opbrengsten kunnen worden verkregen. 4 Recent werk van Pfeffer, 35 looper, 36 en Nagasawa 37 stelt verschillende aminoguanidine beschermgroepen naast Boc, zoals Cbz, alsook derivaten van Cbz kunnen worden ingeroepen. Een andere benadering zou het gebruik van twee verschillende beschermende groepen op de aminoguanidine schavot betrekken. Oordeelkundig gekozen maskerende groepen met orthogonale reactiviteit kan aminoguanidine staat te Survive reactieomstandigheden dat een beschermende groep splitsen terwijl de andere intact. 38 Tot slot kan de directe guanidinylation methode voor de totale synthese van clavatadine A en variaties daarvan worden gebruikt voor nieuw ontdekte guanidine bevattende natuurproducten en gemaakt farmaceutische synthetiseren. 39 , 40

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Chloroform-d Sigma-Aldrich 612200-100G 99.8% D, 0.05% v/v tetramethylsilane; Caution: toxic
Dimethylsulfoxide-d6 185965-50G 99.9% D, 1% v/v tetramethylsilane
sodium thiosulfate pentahydrate Sigma-Aldrich S8503-2.5KG
sodium sulfate, anhydrous Sigma-Aldrich 238597-2.5KG
silica gel Fisher Scientific S825-25 Merck, Grade 60, 230-400 mesh
washed sea sand Sigma-Aldrich 274739-5KG
hexane Sigma-Aldrich 178918-20L Caution: flammable
ethyl acetate Sigma-Aldrich 319902-4L
methylene chloride Sigma-Aldrich D65100-4L
sodium chloride Sigma-Aldrich S9888-10KG
sodium bicarbonate Sigma-Aldrich S6014-2.5KG
acetic acid Sigma-Aldrich 695092-2.5L
hydrochloric acid Sigma-Aldrich 258248-2.5L Caution: Corrosive
bromine Sigma-Aldrich 470864-50G >99.99% trace metals basis; Caution: Corrosive, causes severe burns
hydrobromic acid Sigma-Aldrich 244260-500ML 48% aqueous; Caution: Corrosive
2,5-dimethoxyphenylacetic acid ChemImpex 26909
chloroform Sigma-Aldrich 132950-4L Caution: Toxic
tetrahydrofuran Sigma-Aldrich 360589-4x4L Caution: highly flammable
N,N-diisopropylethylamine Sigma-Aldrich D125806-500ML Caution: Corrosive
triethylamine Sigma-Aldrich T0886-1L Caution: Corrosive
3 Angstrom molecular sieves Sigma-Aldrich 208574-1KG
calcium hydride Sigma-Aldrich 213268-100G Caution: Corrosive, reacts violently with water
ammonium molybdate Sigma-Aldrich 431346-50G
phosphomolybdic acid Sigma-Aldrich 221856-100G
cerium(IV) sulfate Sigma-Aldrich 359009-25G
1-butanol Sigma-Aldrich 537993-1L
1,4-butanediamine Sigma-Aldrich D13208-100G Caution: Corrosive / warm in hot water bath to melt prior to use
triphosgene VWR 200015-064 Caution: Highly Toxic
methanol Sigma-Aldrich 646377-4X4L
sodium acetate Sigma-Aldrich 241245-100G
Dimethylsulfoxide-d6 Sigma-Aldrich 570672-50G Anhydrous, 99.9% D
sodium hydroxide Sigma-Aldrich 221465-500G Caution: Corrosive
guanidine hydrochloride Sigma-Aldrich G4505-25G Caution: Toxic, Corrosive
di-tert-butyl dicarbonate VWR 200002-018% Caution: Toxic / may warm in hot water bath to melt prior to use
trifluoromethanesulfonic anhydride Fisher Scientific 50-206-771 98%, anhydrous; Caution: toxic, corrosive, extremely moisture sensitive

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Adabala, P. J. P., Legresley, E. B., Bance, N., Niikura, M., Pinto, B. M. Exploitation of the Catalytic Site and 150 Cavity for Design of Influenza A Neuraminidase Inhibitors. J. Org. Chem. 78 (21), 10867-10877 (2013).
  2. Trost, B. M., Kaneko, T., Andersen, N. G., Tappertzhofen, C., Fahr, B. Total Synthesis of Aeruginosin 98B. J. Am. Chem. Soc. 134 (46), 18944-18947 (2012).
  3. Conn, S. J., Vreeland, S. M., Wexler, A. N., Pouwer, R. H., Quinn, R. J., Chamberland, S. Total Synthesis of Clavatadine. A. J. Nat. Prod. 78, 120-124 (2014).
  4. Buchanan, J. C., Petersen, B. P., Chamberland, S. Concise Total Synthesis of Phidianidine A and B. Tetrahedron Lett. 54, 6002-6004 (2013).
  5. Technical Bulletin AL-134: Handling Air-Sensitive Reagents. , at: http://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Aldrich/Bulletin/al_techbull_al134.pdf (2012).
  6. Castagnolo, D., Raffi, F., Giorgi, G., Botta, M. Macrocyclization of Di-Boc-guanidino-alkylamines Related to Guazatine Components: Discovery and Synthesis of Innovative Macrocyclic Amidinoureas. Eur. J. Org. Chem. 2009 (3), 334-337 (2009).
  7. Zubrick, J. W. The Organic Chem Lab Survival Manual: A Student's Guide to Techniques. , Wiley. Hoboken. (2012).
  8. Pirrung, M. C. The Synthetic Organic Chemist's Companion. , Wiley-Interscience. Hoboken, N.J. (2007).
  9. Padias, A. B. Making the Connections 2: A How-To Guide for Organic Chemistry Lab Techniques, Second Edition. , Hayden-McNeil Publishing. Plymouth, MI. (2011).
  10. Digital Lab Techniques Manual: Volumetric Techniques. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/volumetric-techniques/ (2007).
  11. Baker, T. J., Tomioka, M., Goodman, M. Preparation and Use of N,N'-Di-Boc-N"-Triflylguanidine. Org. Synth. 78, 91-98 (2002).
  12. Baker, T. J. Synthesis of Biologically Important Guanidine-Containing Molecules Using Triflyl-Diurethane Protected Guanidines. Synthesis. S1, 1423-1426 (1999).
  13. Digital Lab Techniques: Using a Balance. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/using-a-balance/ (2007).
  14. Digital Lab Techniques: Reaction Work-Up I: Extraction, Washing, and Drying. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/reaction-work-up-i/ (2007).
  15. Digital Lab Techniques: Filtration. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/filtration/ (2007).
  16. Digital Lab Techniques: Reaction Work-Up II: Using the Rotovap. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/reaction-work-up-ii/ (2007).
  17. Digital Lab Techniques: Column Chromatography. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/column-chromatography/ (2007).
  18. Flash Chromatography 101. , Available from: https://www.youtube.com/watch?v=fF1gXUvyGb4 (2015).
  19. Digital Lab Techniques Manual: TLC - The Basics. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/tlc-the-basics/ (2007).
  20. Digital Lab Techniques: TLC - Advanced. , MIT OpenCourseWare. at http://ocw.mit.edu/resources/res-5-0001-digital-lab-techniques-manual-spring-2007/videos/tlc-advanced/ (2007).
  21. Massachusetts Institute of Technology Department of Chemistry Instrumentation Facility. NMR Tips and Tricks. , Massachusetts Institute of Technology. Cambridge, Massachusetts, USA. Available from: http://web.mit.edu/speclab/www/tips.htm (2015).
  22. Krohn, K. Synthese des Bactereostatischen 2.4-Dibrom-homogentisinsäure - Amids und Verwandter Verbindungen. Tetrahedron Lett. 16 (52), 4667-4668 (1975).
  23. Wolkowitz, H., Dunn, M. S. Homogentisic Acid. Biochem. Prep. 4, 6-11 (1955).
  24. Feichtinger, K., Zapf, C., Sings, H. L., Goodman, M. Diprotected Triflylguanidines: A New Class of Guanidinylation Reagents. J. Org. Chem. 63, 3804-3805 (1998).
  25. Ariza, X., Urpì, F., Vilarrasa, J. A practical procedure for the preparation of carbamates from azides. Tetrahedron Lett. 40, 7515-7517 (1999).
  26. Ariza, X., Urpì, F., Viladomat, C., Vilarrasa, J. One-Pot Conversion of Azides to Boc-Protected Amines with Trimethylphosphine and Boc-ON. Tetrahedron Lett. 39, 9101-9102 (1998).
  27. Snider, B. B., Song, F., Foxman, B. M. Total Syntheses of (±)-Anchinopeptolide D and (±)-Cycloanchinopeptolide. D. J. Org. Chem. 65 (3), 793-800 (2000).
  28. Barykina, O., Snider, B. B. Synthesis of (+-)-Eusynstyelamide A. Org. Lett. 12 (11), 2664-2667 (2010).
  29. Yu, M., Pochapsky, S. S., Snider, B. B. Synthesis of (±)-Bistellettadine A. Org. Lett. 12 (4), 828-831 (2010).
  30. Expòsito, A., Fernández-Suárez, M., Iglesias, T., Muñoz, L., Riguera, R. Total Synthesis and Absolute Configuration of Minalemine A, a Guanidine Peptide from the Marine Tunicate Didemnum rodriguesi. J. Org. Chem. 66, 4206-4213 (2001).
  31. Wuts, P. G. M., Greene, T. W. Greene's Protective Groups in Organic Synthesis. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey. (2007).
  32. Malmberg, C. E., Chamberland, S. Total synthesis of clavatadine A analogues to produce a viable reversible inhibitor for factor XIa. 249th American Chemical Society National Meeting, March 22-26, 2015, Denver, CO, United States, , (2015).
  33. Bhonde, V. R., Looper, R. E. A Stereocontrolled Synthesis of (+)-Saxitoxin. J. Am. Chem. Soc. 133, 20172-20174 (2011).
  34. Lin, H. Y., Snider, B. B. Synthesis of Phidianidines A and B. J. Org. Chem. 77, 4832-4836 (2012).
  35. Hickey, S. M., Ashton, T. D., Pfeffer, F. M. Facile Synthesis of Guanidine Functionalised Building Blocks. Asian J. Org. Chem. 4 (4), 320-326 (2015).
  36. Looper, R. E., Haussener, T. J., Mack, J. B. C. Chlorotrimethylsilane Activation of Acylcyanamides for the Synthesis of Mono-N-acylguanidines. J. Org. Chem. 76, 6967-6971 (2011).
  37. Shimokawa, J., Ishiwata, T., et al. Total Synthesis of (+)-Batzelladine A and (+)-Batzelladine D, and Identification of Their Target Protein. Chem. Eur. J. 11, 6878-6888 (2005).
  38. Katritzky, A. R., Rogovoy, B. V. Recent Developments in Guanylating Agents. ARKIVOC. iv, 49-87 (2005).
  39. Berlinck, R. G. S., Trindade-Silva, A. E., Santos, M. F. C. The chemistry and biology of organic guanidine derivatives. Nat. Prod. Rep. 29, 1382-1406 (2012).
  40. Ebada, S., Proksch, P. Chemical and Pharmacological Significance of Natural Guanidines from Marine Invertebrates. Mini-Rev. Med. Chem. 11 (3), 225-246 (2011).

Tags

Chemie chemie Total Synthesis Marine Natuurlijk Product Guanidinylation guanidine carbamaat hydrolyse Factor XIa Clavatadine
Een Direct, Early Stage Guanidinylation protocol voor de synthese van complexe-Aminoguanidine bevattende Natural Products
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Malmberg, C. E., Chamberland, S. A… More

Malmberg, C. E., Chamberland, S. A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products. J. Vis. Exp. (115), e53593, doi:10.3791/53593 (2016).

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