Journal
/
/
Cercosporin-Photocatalyzed [4+1]- och [4+2]-Annulations av azoalkener under lindriga förhållanden
JoVE Journal
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Chemistry
Cercosporin-Photocatalyzed [4+1]- and [4+2]-Annulations of Azoalkenes Under Mild Conditions

Cercosporin-Photocatalyzed [4+1]- och [4+2]-Annulations av azoalkener under lindriga förhållanden

6,131 Views

07:12 min

July 17, 2020

DOI:

07:12 min
July 17, 2020

6 Views
, , , , , ,

Transcript

Automatically generated

Detta protokoll kan användas för biosyntesen av cercosporiner genom mikrobiell fermentering, som i sin tur kan användas för att syntetisera kvävehaltiga heterocykler i de gröna och milda förhållandena. En fördel med denna teknik är att den kan användas som en bro mellan de mikrobiella jäsningsmetoderna och de organiska syntetiserade processerna. Kvävehaltiga heterocykler är inte bara viktigt skelett för många naturliga produkt med bioactivities, men de är syntetiska prekursorer för många agrokemikalier och droger.

Demonstrerar proceduren med Philippe Icyishaka blir Yan Zhang, en tekniker från mitt laboratorium. För alfa-Halo-N-acyl-hydrazonberedning, väg ut 10 millimolar keton och 10 millimolar bensoylhydrazin i en kolv. Tillsätt 20 milliliter metanol till kolven, och utrusta kolven med en omrörningsstång och en gummipropp.

Spruta långsamt in 250 mikroliter saltsyra i blandningen, och inkubera kolven i luft vid rumstemperatur. Efter en timme, samla utfällningen efter reaktion genom filtrering, och tvätta produkten med aceton. Torka sedan fällningen genom vakuum, och identifiera produkten genom NMR.

För att förbereda cercosporin, ladda en tre-liters shake kolv med en liter S-7 medium, och inokulera cercosporin-producerande stam i skaka kolven. Odla blandningen under lätta förhållanden vid 135 varv per minut och 25 grader Celsius i två veckor. I slutet av inkubationen, använd en vakuumpump för att utsätta jäsningsbuljongen för vakuumfiltrering, och extrahera pelleten och supernatanten separat med tre 50-milliliter volymer av diklormetan.

Samla pellets för torkning i en frys torktumlare, och kombinera de organiska faserna. Tvätta de organiska faserna med vatten två till tre gånger, och koncentrera lösningen under vakuum. Rödissolve resten med analytisk metanol, och filtrera produkten genom en 18-mikrometer, organiskt mikrofiltrering membran.

Sedan rena cercosporin med en Sephadex LH-20 kolumn, och identifiera produkten genom HPLC enligt standardprotokoll. För att förbereda 1, 2, 3-tiadiazole, tillsätt hela volymen av alfa-Halo-N-acyl-hydrazone, ett milligram cercosporin, 27 milligram kalium tert-butoxid, och 39 milligram kaliumtiocyanat i en 10-millimeters Schlenk rör utrustad med en gummipropp och en omrörning bar. Rensa Ut Schlenk-röret med syre tre gånger innan du injicerar två milliliter torrt acetonitril i röret.

Underställ röret en fem watt, blå lysdiod från botten i 16 timmar innan du tvättar fyra gånger med 15 milliliter mättad natriumkloridlösning. Efter den sista tvätten, kombinera vattenfasen, och åter extrahera vattenfasen med fyra 15-milliliter volymer av etylacetat. Kombinera den organiska fasen, och torka med vattenfri natriumsulfat.

Ta bort lösningsmedlet med en vakuumförångare. För att rena produkten med tunnskiktskromatografi, rita en rak linje på kiselplattan, och lägg den upplösta produkten till linjen. Sätt kiseldioxidplattan i kromatograficylindern med 10 till en PE till EA. Efter, lös kiseldioxid i DCM.

Ta bort kiseldioxiden från produkten genom filtrering, och torka DCM med en roterande förångare. Identifiera sedan föreningen genom NMR enligt standardprotokoll. För att förbereda 1, 4, 5, 6-tetrahydropyridazin, tillsätt hela volymen av alfa-Halo-N-acyl-hydrazone, 2,7 milligram cercosporin, och 195 milligram cesiumkarbonat i en 10-milliliter Schlenk rör utrustad med en gummipropp och en bar omrörning.

Rensa Schlenk röret tre gånger med kväve, och injicera två milliliter acetonitril i vatten i röret. Betvingar Schlenk-röret till en fem-watts, blå lysdiod från botten i 16 timmar följt av fyra tvättar med 15 milliliter mättad natriumklorid per tvätt. Kombinera vattenfasen, och åter extrahera vattenfasen med fyra 15-milliliter volymer av etylacetat.

Kombinera den organiska fasen, och torka med vattenfri natriumsulfat. Ta bort lösningsmedlet med en vakuumförångare. För att rena produkten med tunnskiktskromatografi, rita en rak linje på kiselplattan, och lägg den upplösta produkten till linjen.

Sätt kiseldioxidplattan i kromatograficylindern med 10 till en PE till EA. Efter, lös kiseldioxid i DCM. Ta bort silikan från produkten med filtrering, och torka DCM med en roterande förångare. Identifiera sedan föreningen genom NMR enligt standardprotokoll.

Dessa representativa resultat visar hur 4-aryl-1, 2, 3-tiadiazoler och 1, 4, 5, 6-tetrahydropyridazines kan bekvämt syntetiseras av cercosporin-katalyseras fotokatalytiska reaktioner från alfa-Halo-N-acyl-hydrazone. 4-aryl-1, 2, 3-tiadiazoles förvärvsproceduren är lämplig för substrat som bär både elektron-donera och elektron-acceptera grupper i fenylringen, vilket ger de önskade produkterna med måttlig till god avkastning. Kom alltid ihåg att använda kväve och syre för två olika kategorier av reaktionerna.

Summary

Automatically generated

Nya vägar för syntes av kvävehaltiga heterocykler som använder cercosporin som en metallfri fotokatalyst utvecklades.

Read Article