La reazione di condensazione di Claisen-Schmidt è una metodologia importante per la generazione di composti aromatici biciclici coniugati colma di metina. Utilizzando una variante mediata dalla base della reazione aldola, è possibile accedere a una gamma di molecole fluorescenti e/o biologicamente rilevanti attraverso un approccio sintetico generalmente economico e operativamente semplice.
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Articolo metodologico
Sintesi di pirazolo dipendente dal pH, imidazolo e fluorofori di Isoindolone Dipyrrinone usando un approccio di condensazione claisen-schmidt
In questo articolo
Sommario
Abstract
I composti aromatici biciclici coniugati colma di metina sono costituenti comuni di una serie di molecole biologicamente rilevanti come porfirine, dipirrinones e prodotti farmaceutici. Inoltre, la rotazione limitata di questi sistemi spesso si traduce in sistemi altamente o moderatamente fluorescenti come osservato in 3H,5H-dipyrrolo[1,2-c:2',1'-f]pirimidina-3-uno, xantoglow, analoghi pirroloindolizinedione, analoghi BODIPY e sistemi ad anello fenolici e imidazolinone di Green Fluorescent Protein (GFP). Questo manoscritto descrive un metodo economico e operativamente semplice per eseguire una condensazione claisen-schmidt per generare una serie di analoghi diapirrinone dipendenti dal pH fluorescente. Mentre la metodologia illustra la sintesi degli analoghi dipirrinone, può essere tradotta per produrre una vasta gamma di composti aromatici biciclici coniugati. La reazione di condensazione di Claisen-Schmidt utilizzata in questo metodo è limitata nell'ambito ai nucleofili e agli elettrofili che sono enolabile in condizioni di base (componente nucleofila) e aldeidi non enoluibili (componente elettrofilo). Inoltre, sia i reagenti nucleofili che elettrofili devono contenere gruppi funzionali che non reagiscano inavvertitamente con idrossido. Nonostante queste limitazioni, questa metodologia offre l'accesso a sistemi completamente nuovi che possono essere utilizzati come sonde biologiche o molecolari.
Introduzione
Un certo numero di sistemi biciclici coniugati, in cui due anelli aromatici sono collegati da un ponte monometina, subiscono l'isomerizzazione tramite rotazione del legame, quando eccitati con un fotone(Figura 1A)1,2,3,4,5. L'isomero eccitato si rilasserà generalmente allo stato del suolo attraverso processi di decadimento nonradiativi 6. Se la barriera energetica alla rotazione del legame è aumentata in misura sufficiente, è possibile limitare o preveni....
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Protocollo
1. Procedura generale per la sintesi degli analoghi di dipirrinone 16-25
- Sciogliere il pirrolinone/isoindolone (1,00 mmol) e il corrispondente aldeide pirazolo/imidazolo (1,00 mmol) in 5,0 ml di etanolo in un pallone a fondo tondo.
- Aggiungere koh acquoso (24,0 mmol, 10 M, 2,40 mL) al pallone in una porzione.
- Mescolare e reflusso la miscela fino a quando il completamento della reazione non è confermato da TLC (vedere la tabella 1 per un elenco dei tempi di reazione). È stato usato un eluente TLC del 10% di metanolo nel diclorometano e gli analoghi sono stati osservati possedere valori Rf nell'intervallo da 0,62 ....
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Risultati
La reazione di condensazione di Claisen-Schmidt ha fornito l'accesso agli analoghi del dipirrinone (16-25, Figura 4) utilizzando la procedura a un vaso descritta nella sezione del protocollo (vedere fase 1). Gli analoghi 16-25 sono stati tutti generati dalla condensazione del pirrolinone 9, bromoisoindolone 10o isoindolone 11 con 1H-imidazolo-2-carboxaldeide (
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Discussione
L'approccio di condensazione di Claisen-Schmidt fornisce un mezzo abbastanza robusto per generare fluorofori di pirazolo, imidazolo e isoindolone dipirrinone attraverso un protocollo relativamente semplicistico dal punto di vista operativo. Mentre la sintesi degli analoghi fluorescenti del dipirrinone è stata al centro di questo studio, va notato che condizioni simili possono essere applicate per accedere ad altri sistemi ad anello biciclici collegati alla metina come i dipirrinoni23,
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Z.R.W. e N.B. ringraziano il NIH (2P20 GM103440-14A1) per il loro generoso finanziamento, nonché Jungjae Koh e l'Università del Nevada, Las Vegas per la loro assistenza nell'acquisizione di NMR 1H e 13C. Inoltre, vorremmo ringraziare gli studenti dei media visivi NSC, Arnold Placencia-Flores, Aubry Jacobs e Alistair Cooper per il loro aiuto nei processi di riprese e animazione all'interno delle parti cinematografiche di questo manoscritto.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 3-etil-4-metil-3-pirrolina-2-one | Combi-Blocchi | [ 766-36-9] | Reagente solido giallo |
| isoindolina-1-one | ArkPharm | [ 480-91-1] | Reagente solido bianco sporco |
| 5-bromoisoindolina-1-one | Combi-Blocks | [ 552330-86-6] | Reagente solido rosa |
| 2-formilimidazolo | Combi-Blocks | [ 10111-08-7 ] | Reagente solido biancastro |
| Imidazolo-4-carbaldeide | ArkPharm | [ 3034-50-2] | Reagente solido |
| 1-H-pirazolo-4-carbaldeide | Oakwood Chemicals | [ 35344-95-7] | Reagente solido |
| 1-H-pirazolo-5-carbaldeide | Matrice Scientifico | [ 3920-50-1] | Reagente solido |
| Pellet KOH solidi, | BeanTown Chemicals | [1310-58-3] | Pellet solidi bianchi, |
| Siliflash, Gel di silice | Sciliciclo | R12030B | Polvere bianca fine |
| Soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) (x10) | Growcells | MRGF-6235 | Liquido traslucido incolore |
| Beckman Coulter, DU-800, Spettrofotometro UV/Vis e software | Beckman Coulter | Strumento e software per spettroscopia | N/A |
| Spettrofluorimetro Fluoromax-4 | Horiba Scientific | Strumento per spettroscopia | N/A |
| Software per fluoremetria FluorEssence V3.5 | Horiba Scientific | Software per spettroscopia | N/A |
| Micropipetta Finnpipette II (dimensioni: 100-1.000, 20-200 e 0,5-10 &; L) | Fischerbrand | N/ | A Equipment |
| Wilmad-LabGlass Evaporatore rotante (Modello: WG-EV311-V-PLUS) | SP Scienceware | N/A | Equipment |
| Pompa per vuoto DuoSeal (numero modello: 1405) | Welch | N/A | Equipment |
| GraphPad Prism 4 | GraphPad | N/A Software | di analisi dati |
| SympHony pH Meter (Modello: Sb70P) | VWR | N/A | Attrezzatura |
Riferimenti
- Abbandonato, G., et al. Cis-trans photoisomerization properties of GFP chromophore analogs. European Biophysics Journal. 40 (11), 1205-1214 (2011).
- Funakoshi, H., et al. ....
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Ristampe e permessi
