One-pot mikrobølgeovn-assistert konvertering av Anomeric nitrat-estere til Trichloroacetimidates
Summary
En 2-azido-1-nitrat-ester kan konverteres til de tilsvarende 2-azido-1-trichloroacetimidate i en en-potten prosedyre. Målet med manuskriptet er å vise nytte av mikrobølgeovn reaktoren i karbohydrater syntese.
Abstract
Målet med den følgende fremgangsmåten er å gi en demonstrasjon av en-potten konvertering av en 2-azido-1-nitrat-ester til trichloroacetimidate glycosyl giver. Etter azido-nitration av en glycal, produkt 2-azido-1-nitrat ester kan være hydrolyzed under mikrobølgeovn-assistert bestråling. Denne transformasjonen er vanligvis oppnås ved hjelp av sterkt nukleofil reagenser og utvidet reaksjonstid. Mikrobølgeovn bestråling induserer hydrolyse, i fravær av reagenser, med kort reaksjonstid. Etter denitration, mellomliggende anomeric alkohol konverteres, i samme potten, til den tilsvarende 2-azido-1-trichloroacetimidate.
Introduction
På grunn av deres ubiquity i molekylærbiologi, har karbohydrater vært langvarig mål for syntese. 1 , 2 , 3 kjernen i enhver vellykket syntetiske kampanje er riktig distribusjonen av glykosylering reaksjoner å bygge oligosaccharide kjeden. 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ikke overraskende, det er mange metoder å installere glycosidic obligasjoner. 13 , 14 the Koenigs-Knorr metoden er en av de tidligste kjente prosedyrene og innebærer kopling en glycosyl chloride eller bromide med en alkoholholdige komponent, vanligvis under heavy metal (kvikksølv eller sølv) aktivisering. 15 relaterte glycosyl fluorider ble først innført som givere i 1981 av gruppen Mukaiyama og fant utbredt programmet på grunn av deres økt termisk og kjemisk stabilitet. 16 på den motsatte enden av spekteret reaktivitet er glycosyl iodides, som er langt mer reaktiv enn de andre halides. Økt reaktivitet ledsages av økte stereocontrol, spesielt når danner α-tilknyttet oligosaccharides. 17 i tillegg til “haloglycosides”, thioglycosides har funnet bredt nytte, delvis på grunn av sin brukervennlighet formasjon, stabilitet til en rekke reaksjonen forhold og Aktivisering med Elektrofil reagenser. 18
Metodene beskrevet ovenfor fokus på å konvertere en anomeric alkohol til en “ikke-oksygen” inneholder, latente forlate gruppen er aktivert og til slutt fordrevet av en alkohol fra en acceptor molekyl. Anomeric oksygen aktivisering fokuserer som beskrevet av Schmidt skolen, på å konvertere C1 oksygen, en forlate gruppen. 19 denne metoden er den mektigste og brukt mye i kjemisk glykosylering reaksjoner. Trichloroacetimidate givere tilberedes lett fra en redusert sukker og trichloroacetonitrile i nærvær av en base som kalium karbonat (K2CO3) eller 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU). Disse artene er aktiveres ved hjelp av Lewis syrer. 20
Vi har nylig rapportert at 2-azido-1-trichloroacetimidate givere kan tilberedes direkte fra glycals. Prosessen omfatter en to reaksjon, one-pot prosedyre fra 2-azido-1-nitrat estere. 21 denne detaljerte protokollen er ment å hjelpe utøvere å fullføre forvandlingen i høy avkastning. Av spesiell interesse er første trinn i sekvensen, som fokuserer på termisk denitration under mikrobølgeovn – assistert oppvarming. Vi håper å gi en visuell tutorial på å ansette mikrobølgeovn reaktorer i Organisk syntese.
Protocol
Representative Results
Discussion
Protokollen beskrevet i denne opplæringen inneholder en metode for å konvertere nitrat estere til nyttig, reaktive funksjonalitet. I utvidet forstand har ansette en mikrobølgeovn reaktoren å fullføre spesifikke øvelser i løpet av karbohydrater syntese potensial til å gjøre vanskelige transformasjoner lettvinte og rutine. Vårt mål i denne opplæringen er å håndtere karbohydrater i sammenheng med mikrobølgeovn bestråling.
Hvis den overordnede reaksjonen, har tidligere arbeidet den…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne ønsker å erkjenne Vanderbilt University og Institutt for kjemisk biologi for økonomisk støtte. Mr. Berkley Ellis og Prof. John McLean er anerkjent for med høy oppløsning masse spektral analyse.
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
- Nicolaou, K. C., Mitchell, H. J. Adventures in Carbohydrate Chemistry: New Synthetic Technologies, Chemical Synthesis, Molecular Design, and Chemical Biology A list of abbreviations can be found at the end of this article. Telemachos Charalambous was an inspiring teacher at the Pancyprian Gymnasium, Nicosia, Cyprus. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 40 (9), 1576-1624 (2001).
- Danishefsky, S. J., Allen, J. R. From the laboratory to the clinic: A retrospective on fully synthetic carbohydrate-based anticancer vaccines. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 39 (5), 836-863 (2000).
- Nicolaou, K. C., Hale, C. R. H., Nilewski, C., Ioannidou, H. A. Constructing molecular complexity and diversity: total synthesis of natural products of biological and medicinal importance. Chemical Society Reviews. 41 (15), 5185-5238 (2012).
- Zhu, X., Schmidt, R. R. New principles for glycoside-bond formation. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 48 (11), 1900-1934 (2009).
- Danishefsky, S. J., Bilodeau, M. T. Glycals in organic synthesis: The evolution of comprehensive strategies for the assembly of oligosaccharides and glycoconjugates of biological consequence. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 35 (13-14), 1380-1419 (1996).
- Bongat, A. F., Demchenko, A. V. Recent trends in the synthesis of O-glycosides of 2-amino-2-deoxysugars. Carbohydr. Res. 342 (3-4), 374-406 (2007).
- Feizi, T., Fazio, F., Chai, W. C., Wong, C. H. Carbohydrate microarrays – a new set of technologies at the frontiers of glycomics. Curr. Opin. Struct. Biol. 13 (5), 637-645 (2003).
- Palmacci, E. R., Plante, O. J., Seeberger, P. H. Oligosaccharide synthesis in solution and on solid support with glycosyl phosphates. Eur. J. Org. Chem. (4), 595-606 (2002).
- Stallforth, P., Lepenies, B., Adibekian, A., Seeberger, P. H. 2009 Claude S. Hudson Award in Carbohydrate Chemistry. Carbohydrates: a frontier in medicinal chemistry. J. Med. Chem. 52 (18), 5561-5577 (2009).
- Danishefsky, S. J., Mcclure, K. F., Randolph, J. T., Ruggeri, R. B. A Strategy for the Solid-Phase Synthesis of Oligosaccharides. Science. 260 (5112), 1307-1309 (1993).
- Demchenko, A. V. Stereoselective chemical 1,2-cis O-glycosylation: From ‘sugar ray’ to modern techniques of the 21st century. Synlett. (9), 1225-1240 (2003).
- Fraserreid, B., Wu, Z. F., Udodong, U. E., Ottosson, H. Armed-Disarmed Effects in Glycosyl Donors – Rationalization and Sidetracking. J. Org. Chem. 55 (25), 6068-6070 (1990).
- Bohe, L., Crich, D. A propos of glycosyl cations and the mechanism of chemical glycosylation; the current state of the art. Carbohydr. Res. 403, 48-59 (2015).
- Toshima, K., Tatsuta, K. Recent Progress in O-Glycosylation Methods and Its Application to Natural-Products Synthesis. Chem. Rev. 93 (4), 1503-1531 (1993).
- Koenigs, W., Knorr, E. Ueber einige Derivate des Traubenzuckers und der Galactose. Chem. Ber. 34 (1), 957-981 (1901).
- Mukaiyama, T., Murai, Y., Shoda, S. An Efficient Method for Glucosylation of Hydroxy Compounds Using Glucopyranosyl Fluoride. Chem. Lett. (3), 431-432 (1981).
- Meloncelli, P. J., Martin, A. D., Lowary, T. L. Glycosyl iodides. History and recent advances. Carbohydrate Research. 344 (9), 1110-1122 (2009).
- Lian, G., Zhang, X., Yu, B. Thioglycosides in carbohydrate research. Carbohydr. Res. 403, 13-22 (2015).
- Schmidt, R. R., Kinzy, W. Anomeric-Oxygen Activation for Glycoside Synthesis – the Trichloroacetimidate Method. Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry. 50, 21-123 (1994).
- Schmidt, R. R., Toepfer, A. Glycosylation with highly reactive glycosyl donors: efficiency of the inverse procedure. Tetrahedron Lett. 32 (28), 3353-3356 (1991).
- Keith, D. J., Townsend, S. D. Direct, microwave-assisted substitution of anomeric nitrate-esters. Carbohydr. Res. 442, 20-24 (2017).
- Bukowski, R., et al. 3)-a-D-GalNAc-OMe).”>Synthesis and Conformational Analysis of the T-Antigen Disaccharide(B-D-Gal-(1->3)-a-D-GalNAc-OMe). Eur. J. Org. Chem. 14, 2697-2705 (2001).
