Summary

Ein-Topf Mikrowellen-gestützte Umwandlung des Anomeric Nitrat-Ester und Trichloroacetimidates

Published: January 15, 2018
doi:

Summary

Eine 2-Azido-1-Nitrat-Ester kann in den entsprechenden 2-Azido-1-Trichloracetimidat in einem ein-Topf-Verfahren konvertiert werden. Das Manuskript soll Dienstprogramm des Reaktors Mikrowelle im Kohlenhydrat Synthese zu demonstrieren.

Abstract

Das Ziel des folgenden Verfahrens soll eine Demonstration, die ein-Topf-Umwandlung von einer 2-Azido-1-Nitrat-Ester zu einem Trichloracetimidat-a1-Spender zur Verfügung zu stellen. Im Anschluss an Azido-Nitrierung von einer Glycal kann die Produkt 2-Azido-1-Nitrat Ester unter Bestrahlung mit Mikrowellen-gestützte hydrolysiert. Diese Umwandlung erfolgt in der Regel über stark nucleophilen Reagenzien und längere Reaktionszeiten. Mikrowellenstrahlung verursacht Hydrolyse, in Ermangelung von Reagenzien, mit kurzen Reaktionszeiten. Nach denitriert ist die mittlere Anomeric Alkohol in den gleichen Topf, um die entsprechenden 2-Azido-1-Trichloracetimidat umgewandelt.

Introduction

Wegen ihrer Allgegenwart in der Molekularbiologie wurden Kohlenhydrate langjährige Ziele für chemische Synthese. 1 , 2 , 3 der Kern jeder erfolgreichen synthetische Kampagne ist der richtige Einsatz von Glycosylation Reaktionen auf die Oligosaccharid-Kette zu bauen. 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 nicht überraschend, es gibt eine große Anzahl von Methoden, Glykosid-Bindungen zu installieren. 13 , 14 der Koenigs-Knorr-Methode ist eines der frühesten bekannten Verfahren und beinhaltet ein a1-Chlorid oder Brom mit einer alkoholischen Komponente, in der Regel unter Schwermetallen (Quecksilber oder Silber) Aktivierung Kupplung. 15 Verwandte a1 Fluoride wurden erstmals als Spender im Jahr 1981 von der Mukaiyama-Gruppe und weit verbreitete Anwendung wegen ihrer erhöhten thermischen und chemischen Stabilität gefunden haben. 16 am entgegengesetzten Ende des Spektrums Reaktivität sind a1 Jodide, die sehr viel reaktiver als die anderen Halogenide sind. Erhöhte Reaktivität wird durch erhöhte Stereocontrol, besonders wenn bilden α-linked Oligosaccharide begleitet. 17 neben “Haloglycosides”, haben Thioglycosides breite Dienstprogramm, zum Teil wegen ihrer Leichtigkeit der Formation, Stabilität zu einer Vielzahl von Reaktionsbedingungen und Aktivierung mit elektrophiler Reagenzien gefunden. 18

Zum Konvertieren von Anomeric Alkohol zu einer “nicht-Sauerstoff” mit latenten Gruppe, die aktiviert ist und letztlich verdrängt durch eine Alkohol aus einem Akzeptor Molekül verlassen oben beschriebenen Methoden. Anomeric Sauerstoff-Aktivierung wie beschrieben von der Schmidt-Schule, konzentriert sich auf eine Gruppe verlassen die C1-Sauerstoff umwandeln. 19 dieser Methode ist die mächtigste und in chemischen Glycosylation Reaktionen eingesetzt. Trichloracetimidat Spender sind leicht aus einer reduzierenden Zucker und Trichloroacetonitrile in Gegenwart einer Base wie Kaliumcarbonat (K2CO3) oder 1,8-Diazabicyclo [5.4.0] Undec-7-ene (DBU) bereit. Diese Arten sind dann mit Lewis-Säuren aktiviert. 20

Vor kurzem haben wir berichtet, dass 2-Azido-1-Trichloracetimidat-Geber direkt aus Glycals hergestellt werden können. Der Prozess umfasst zwei Reaktion, ein-Topf-Verfahren aus 2-Azido-1-Nitrat-Ester. 21 dieses ausführliche Protokoll soll Praktikern helfen bei erfolgreichem Abschluss der Transformation in hoher Ausbeute. Von besonderem Interesse ist der erste Schritt der Sequenz, dessen Mittelpunkt der thermischen denitriert unter Mikrowellen – Heizung unterstützt. Wir hoffen auch gern eine visuelle Anleitung Mikrowelle Reaktoren in der organischen Synthese beschäftigen.

Protocol

(1) Vertreter Mikrowellen-assistierte denitriert Legen Sie die Azido-Nitrat-Ester (1.0 Äquiv, 0,2 Mmol) in einem 8 mL Mikrowelle Reaktion Phiole. Das Ausmaß der Reaktion kann auf mehrere Mmol ohne nachteilige Auswirkungen auf den Fortschritt der Reaktion erhöht werden. Die Azido-Nitrat-Ester in 20 % w.l Aceton (0,1 M, 2,0 mL) auflösen. Das Reaktionsgefäß Pyridin (5,0 Äquiv, 0,08 mL, 1,0 Mmol) hinzufügen. Verschließe das Mikrowellen-Bestrahlung-Fläschchen und legen den Reaktionsbehälter in e…

Representative Results

Die hierin beschriebene Technik zeigte sich auf einen Pool von drei 2-Azido-1-Nitrat-Ester. In jedem Fall war der erste Schritt der Reaktion innerhalb von 20 Minuten abgeschlossen. Abbildung 2. Repräsentatives Beispiel der Hydrolyse (1 -2>), und ein-Topf-Umwandlung von 2-Azido-1-Nitrat Ester v…

Discussion

Das Protokoll in diesem Tutorial beschrieben stellt eine Methode zum Konvertieren von Nitrat Ester in nützliche, reaktive Funktionalität. In einem weiteren Sinne hat beschäftigen einen Mikrowelle Reaktor bestimmte Manöver im Laufe einer Kohlenhydrat Synthese abgeschlossen das Potenzial, schwere Transformationen facile und Routine zu machen. Unser Ziel in diesem Tutorial soll zeigen, wie man Kohlenhydrate im Rahmen der Mikrowellenstrahlung zu behandeln.

Im Falle der übergeordneten Reaktion…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren möchten Vanderbilt University und des Instituts für chemische Biologie für die finanzielle Unterstützung zu erkennen. Mr. Berkley Ellis und Prof. John McLean sind für High-Resolution Masse Spektralanalyse anerkannt.
 

Materials

230 400 mesh silica gel SiliCycle Inc R10030B
TLC plates SiliCycle Inc TLG-R10014B-527
Ceric ammonium molybdate Sigma-Aldrich A1343
Solvent Still Mbraun MB-SPS-800
Infared spectrometer Thermo Thermo Electron IR100
Nuclear Magnetic Resonance Bruker 400, 600 MHz
LC/MS Thermo/Dionex Single quad, ESI
HRMS Agilent Synapt G2 S HDMS
Microwave reactor Anton Parr Anton Parr G10 Monowave 200
DBU Sigma-Aldrich 139009
CCl3CN Sigma-Aldrich T53805
Pyridine Sigma-Aldrich 270970
Acetone Fisher Scientific A18-20 Tech. grade
Phase separator Biotage 120-1901-A
Rotary evaporator Buchi R-100

References

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Citer Cet Article
Keith, D. J., Marasligiller, S. A., Sasse, A. W., Townsend, S. D. One-pot Microwave-assisted Conversion of Anomeric Nitrate-esters to Trichloroacetimidates. J. Vis. Exp. (131), e56610, doi:10.3791/56610 (2018).

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