Cercosporin-Photocatalyzed [4+1]- og [4+2]-Annulations av Azoalkenes under milde forhold

Denne protokollen kan brukes til biosyntese av cercosporiner gjennom mikrobiell gjæring, som igjen kan brukes til å syntetisere nitrogenholdige heterocycles i de grønne og milde forholdene. En fordel med denne teknikken er at den kan brukes som en bro mellom mikrobielle gjæringsmetoder og de organiske syntetiserte prosessene. Nitrogenholdige heterocycles er ikke bare viktig skjelett for mange naturlige produkter med bioaktiviteter, men de er syntetiske forløpere for mange agrokjemikalier og narkotika.

Å demonstrere prosedyren med Philippe Icyishaka vil være Yan Zhang, en tekniker fra laboratoriet mitt. For alfa-Halo-N-acyl-hydrazon forberedelse, veie ut 10 millimolar keton og 10 millimolar benzoyl hydrazin i en kolbe. Tilsett 20 milliliter metanol i kolben, og utstyr kolben med en rørestang og en gummipropp.

Injiser sakte 250 mikroliter saltsyre i blandingen, og inkuber kolben i luft ved romtemperatur. Etter en time, samle utfelling etter reaksjon ved filtrering, og vask produktet med aceton. Tørk deretter bunnsugeret ved vakuum, og identifiser produktet med NMR.

For å forberede cercosporin, lad en tre-liters ristekolbe med en liter S-7 medium, og inokuler den cercosporinproduserende belastningen inn i ristekolben. Kultur blandingen under lysforhold ved 135 omdreininger per minutt og 25 grader Celsius i to uker. På slutten av inkubasjonen, bruk en vakuumpumpe til å utsette gjæringsbuljongen for vakuumfiltrering, og trekk ut pelleten og supernatanten separat med tre 50-milliliter volumer diklormetan.

Samle pellet for tørking i en fryser tørketrommel, og kombinere organiske faser. Vask de organiske fasene med vann to til tre ganger, og konsentrer løsningen under vakuum. Redissolve rester med analytisk metanol, og filtrere produktet gjennom en 18-mikrometer, organisk mikrofiltrering membran.

Rens deretter cercosporin med en Sephadex LH-20-kolonne, og identifiser produktet med HPLC i henhold til standardprotokoller. For å forberede 1, 2, 3-tiadiazol, tilsett hele volumet av alfa-Halo-N-acyl-hydrazon, ett milligram cercosporin, 27 milligram kaliumtert-butoksid, og 39 milligram kaliumtiocyanat i et 10-millimeter Schlenk-rør utstyrt med en gummipropp og en rørebar. Tøm Schlenk-røret med oksygen tre ganger før du injiserer to milliliter tørr acetonitril i røret.

Utvis røret til en fem-watts, blå LED fra bunnen i 16 timer før vask fire ganger med 15 milliliter mettet natriumkloridoppløsning. Etter den siste vasken, kombinere vandig fase, og re-trekke ut vandig fase med fire 15-milliliter volumer av etylacetat. Kombiner den organiske fasen, og tørk med vannfri natriumsulfat.

Fjern oppløsningsvæsken med en vakuumfordamper. For å rense produktet med tynnlags kromatografi, tegn en rett linje på silikaplaten, og legg det oppløste produktet til linjen. Sett silikaplaten i kromatografisylinderen med 10 til en PE til EA. Deretter oppløses silikaen i DCM.

Fjern silikaen fra produktet ved filtrering, og tørk DCM med en roterende fordamper. Deretter identifisere sammensatte av NMR i henhold til standard protokoll. For å forberede 1, 4, 5, 6-tetrahydropyridazin, tilsett hele volumet av alfa-Halo-N-acyl-hydrazon, 2,7 milligram cercosporin og 195 milligram cesiumkarbonat i et 10-milliliter Schlenk-rør utstyrt med en gummiproppe og en rørebar.

Tøm Schlenk-røret tre ganger med nitrogen, og injiser to milliliter acetonitril i vann i røret. Utvis Schlenk-røret til en fem-watts, blå LED fra bunnen i 16 timer etterfulgt av fire vasker med 15 milliliter mettet natriumklorid per vask. Kombiner vandig fase, og trekk ut vandig fase med fire 15-milliliter volumer av etylacetat.

Kombiner den organiske fasen, og tørk med vannfri natriumsulfat. Fjern oppløsningsvæsken med en vakuumfordamper. For å rense produktet med tynnlags kromatografi, tegn en rett linje på silikaplaten, og legg det oppløste produktet til linjen.

Sett silikaplaten i kromatografisylinderen med 10 til en PE til EA. Deretter oppløses silikaen i DCM. Fjern silikaen fra produktet med filtrering, og tørk DCM med en roterende fordamper. Deretter identifisere sammensatte av NMR i henhold til standard protokoll.

Disse representative resultatene viser hvordan 4-aryl-1, 2, 3-tiadiazoler og 1, 4, 5, 6-tetrahydropyridaziner enkelt kan syntetiseres av cercosporin-katalyserte fotokatalytiske reaksjoner fra alfa-Halo-N-acyl-hydrazon. 4-aryl-1, 2, 3-tiadiazoles oppkjøpsprosedyren er egnet for substrater som bærer både elektron-donering og elektron-aksepterende grupper i fenylringen, og gir de ønskede produktene moderat til gode utbytter. Husk alltid å bruke nitrogen og oksygen for to forskjellige kategorier av reaksjonene.