Sentez ve Kromatografi için optimal sabit faz kantitatif seçimi dahil edilmesi Iodoaziridines saflaştırılması
Summary
Cis diastereoselektif tek kap hazırlanması için bir protokol – N-Ts-iodoaziridines tarif edilmektedir. N-Ts aldiminler ve gem-diiyodür iodoaziridines aracılık eden amino gösterilmiştir siklizasyonu için diiodomethyllithium, ilave üretimi. Ayrıca, hızlı ve nicel şekilde kromatografi ile saflaştırma için en uygun bir durağan fazı değerlendirmek için bir protokol dahildir.
Abstract
Cis yüksek diastereoselektif hazırlanması – N-Ts aldiminler diiodomethyllithium ile reaksiyona sokulması yoluyla N-Ts-iodoaziridines tarif edilmektedir. Diiodomethyllithium bir THF / dietil eter karışımı içinde, -78 ° C de, LiHMDS ile diiyodometan deprotonasyon ile hazırlanır karanlıkta. Bu koşullar oluşturulan Lichi 2 reaktifinin stabilitesi için gereklidir. Önceden diiodomethyllithium çözeltisine N-Ts aldiminler sonradan Damla damla ekleme izole edilmez ki, bir amino-diiyodür ara madde elde edilir. 0 ° C ile reaksiyon karışımının hızlı ısınma özel cis-diastereo seçicilik ile iodoaziridines vermek üzere siklizasyonunu teşvik etmektedir. Reaksiyonun ilavesi ve siklizasyon aşamaları dikkatli bir ısı kontrolü ile, bir reaksiyon şişesi içerisinde aracılık eder.
Nedeniyle arıtma, pu uygun yöntemlerin değerlendirilmesine iodoaziridines hassasiyetinearalığında olacak şekilde yapılır gereklidir. Kolon kromatografisi için durağan faz duyarlı bileşiklerinin stabilitesini değerlendirmek için bir protokolü tarif edilmektedir. Bu yöntem yeni iodoaziridines veya diğer potansiyel olarak hassas yeni bileşikleri uygulamak için uygundur. Dolayısıyla bu yöntem sentetik projelerin aralığında uygulama bulabilirsiniz. Prosedür, ilk olarak, bir iç standart ile karşılaştırıldığında, 1 H NMR spektroskopisi ile saflaştırmadan önce, reaksiyon verimi, değerlendirilmesini içerir. Saf olmayan ürün karışımının kısımları daha sonra flaş kromatografide elüsyon için müsait bir çözücü sistemi içinde, kromatografi için uygun olan çeşitli sabit fazın bulamaçları maruz kalmaktadır. Ardından filtre kromatografisi taklit etmek için 30 dakika boyunca karıştırıldıktan sonra, numuneler, 1 H NMR spektroskopisi ile analiz edilir. Her bir durağan faz için hesaplanan verim daha sonra, ilk olarak ham tepkime karışımından elde edilene karşılaştırılır. Elde edilen sonuçlar, t kantitatif bir değerlendirmesini sağlamakFarklı sabit fazlar için, bileşiğin o stabilitesi; bu nedenle uygun seçilebilir. Uygun bir hareketsiz faz mükemmel verim ve saflıkta bazı iodoaziridines izolasyon izin gibi, IV aktivitesi için modifiye bazik alümin seçim.
Introduction
Bu yöntemin amacı, aziridin türevlerine daha işlevsellik için bir potansiyel sunmaktadır iodoaziridines hazırlamaktır. Yöntem, kromatografi için uygun sabit fazın nicel seçimi için bir protokol içerir.
Aziridinler, organik kimyada 1 bunları önemli yapı taşlarını yapan üç üyeli halkalar, parça bulunmaktadır doğal halka sıkışması gibi. Özellikle işlevselleştirilmiş aminlerin 4,5 sentezinde ara maddeler olarak genellikle aziridin halkası açıklık içeren 2,3 reaktivite geniş bir dizi, veya başka bir azot içeren hetero-6,7 oluşumunu gösterir. Bozulmamış bir aziridin halkası içeren bir ön-madde işlevsellik ile aziridin türevleri bir dizi sentezi, uygun bir strateji 8 olarak ortaya çıkmıştır. Fonksiyonel grup-metal değişimi, aziridinil bir anyon oluşturmak için, ve elektrofiller ile reaksiyon ile etkili olduğu gösterilmiştir <sup> 9,10,11 ve N-korumalı aziridinler son zamanlarda rejyo-ve stereo-seçici proton giderme de 12-15 elde edilmiştir. Çok yakın zamanda, paladyum Vedejs 16,17 tarafından geliştirilmiştir işlevselleştirilmiş aziridin öncülerden aril Aziridin 'lerin oluşturulması için çapraz bağlama yöntemleri ile katalize ve kendimizi 18.
Heteroatom ikame aziridinlerin kimyası reaktivitesi ve istikrar 19 büyüleyici sorularını açılır. Biz, mevcut aziridin fonksiyonalizasyon reaksiyonları tamamlayıcı reaktivitesi olan türevlerinin geniş bir öncüleri sağlamak için potansiyel sunan yeni bir fonksiyonel grup olarak iodoaziridines hazırlanması ile ilgili olmuştur. 2012 yılında, aril N-Boc-iodoaziridines 20 ilk hazırlanmasını rapor ve çok yakın N-Ts-iodoaziridines 21 ikame edilmiş aril ve alkil preparasyonunu rapor etmiştir.
Acce için bir yöntemss iodoaziridines diiodomethyllithium kullanır, yakın zamanda diiodoalkanes 22,23 hazırlanmasında kullanılan olan bir tepkin madde, 22,24 diiodomethylsilanes ve vinil iyodür 25-27. Bu reaktifin karbenoid benzeri doğası, düşük sıcaklıklarda da 22,28 hazırlanmasını ve kullanılmasını gerektirir. Iodoaziridines hazırlanmasında diiodomethyllithium jenerasyonu için kullanılan teknikler ve koşullar aşağıda açıklanmıştır.
Silika kromatografisi 29 için tercih edilen bir malzeme olarak ortaya çıkmıştır olsa da, N-Ts-iodoaziridines saflaştırılması için uygun olduğu kanıtlanmıştır. Silika jel kaynaklanmaktadır durumuna ve etkili ayrımları organik kimyada kullanılan flaş kromatografi ilk ve tek fazlı katı malzemedir. Bununla birlikte, silika jel asidik doğası, istenen malzemenin izole önlenmesi, saflaştırma işlemi sırasında hassas alt-tabakaların ayrışmasını neden olabilir. Da diğer stationary fazlar veya modifiye edilmiş silika jeli kromatografisi 30 için kullanılabilir, bu farklı malzemeler için hedef molekülün uyumluluğunu değerlendirmek için bir yöntem yoktu. Nedeniyle iodoaziridines hassas doğası gereği, burada gösterilmektedir durağan fazlar 21, bir dizi bir bileşiğin kararlılığını değerlendirmek için bir protokol kurulmuştur. Bu hassas fonksiyonlu gruplara sahip bileşiklere geniş bir sentezinde uygulama için potansiyele sahiptir. Aşağıdaki protokol, yüksek verimle alkil ve aromatik cis-iodoaziridines hem de diastereoselektif sentezine izin veren, N-Ts iodoaziridines için etkili bir erişim sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Cis diastereoselektif hazırlanması için bir prosedür – N-Ts-iodoaziridines kantitatif flaş kolon kromatografisi ile potansiyel olarak kararsız bileşiklerin saflaştırılması için en hareketsiz faz belirtmek için bir stabilite çalışma protokolü ile birlikte tarif edilmiştir. Bu yaklaşımla iodoaziridines erişim sağlam halkasının derivatizasyon ile, geliştirilecek aziridinler geniş bir erişim için yöntemler sağlayacak öngörülmektedir.
Bir α-prot…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
, Ramsay Memorial Trust (Araştırma Bursu JAB için 2009-2011), ve Imperial College London; mali destek için biz minnetle EPSRC (EP/J001538/1 JAB Kariyer Hızlanma Fellowship) kabul. Cömert destek ve tavsiye için Prof Alan Armstrong teşekkür ederiz.
Materials
| Hexamethyldisilazane | 999-97-3 | Alfa Aesar | Distill from KOH under argon prior to use. |
| n-Butyllithium | 109-72-8 | Sigma Aldrich | 2.5 M in hexanes, titrate prior to use. |
| Diiodomethane | 75-11-6 | Alfa Aesar | Contains copper as a stabilizer. |
| 1,3,5-Trimethoxybenzene | 621-23-8 | Sigma Aldrich | |
| Silica | 112945-52-5 | Merck | |
| Basic alumina | 1344-28-1 | Sigma Aldrich | |
| Neutral alumina | 1344-28-1 | Merck | |
| Florisil | 1343-88-0 | Sigma Aldrich | |
| THF | All anhydrous solvents were dried through activated alumina purification columns. | ||
| Et2O | |||
| CH2Cl2 | |||
| NMR spectrometer | Bruker AV 400 | n/a | |
| NMR processing software | MestReNova | 7.0.2-8636 | |
References
- Sweeney, J. B. Aziridines: epoxides’ ugly cousins. Chem. Soc. Rev. 31 (5), 247-258 (2002).
- Lu, P. Recent developments in regioselective ring opening of aziridines. Tetrahedron. 66 (14), 2549-2560 (2010).
- Wu, B., Parquette, J. R., RajanBabu, T. V. Regiodivergent ring opening of chiral aziridines. Science. 326 (5960), (2009).
- Liew, S. K., He, Z., St Denis, J. D., Yudin, A. K. Stereocontrolled synthesis of 1,2- and 1,3-diamine building blocks from aziridine aldehyde dimers. J. Org. Chem. , (2013).
- Stanković, S., et al. Regioselectivity in the ring opening of non-activated aziridines. Chem. Soc. Rev. 41 (2), 643-665 (2012).
- Cardoso, A. L., Pinho e Melo, T. M. V. D. Aziridines in formal [3+2] cycloadditions: synthesis of five-membered heterocycles. Eur. J. Org. Chem. 2012 (33), 6479-6501 (2012).
- Dauban, P., Malik, G. A masked 1,3-dipole revealed from aziridines. Angew. Chem., Int. Ed. 48 (48), 9026-9029 (2009).
- Florio, S., Luisi, R. Aziridinyl anions: generation, reactivity, and use in modern synthetic chemistry. Chem. Rev. 110 (9), 5128-5157 (2010).
- Vedejs, E., Moss, W. O. Lithiated aziridine reagents. J. Am. Chem. Soc. 115 (4), 1607-1608 (1993).
- Satoh, T., Fukuda, Y. A new synthesis of enantiomerically pure α- and β-amino acid derivatives using aziridinyl anions. Tetrahedron. 59 (49), 9803-9810 (2003).
- Satoh, T., Matsue, R., Fujii, T., Morikawa, S. Cross-coupling of nonstabilized aziridinylmagnesiums with alkylhalides catalyzed by Cu(I) iodide: a new synthesis of amines bearing a quaternary chiral center and an asymmetric synthesis of both enantiomers of the amines from one chiral starting material. Tetrahedron. 57 (18), 3891-3898 (2001).
- Hodgson, D. M., Humphreys, P. G., Hughes, S. P. Widening the usefulness of epoxides and aziridines in synthesis. Pure. Appl. Chem. 79 (2), 269-279 (2007).
- Musio, B., Clarkson, G. J., Shipman, M., Florio, S., Luisi, R. Synthesis of optically active arylaziridines by regio- and stereospecific lithiation of N-Bus-phenylaziridine. Org. Lett. 11 (2), 325-328 (2009).
- Beak, P., Wu, S., Yum, E. K., Jun, Y. M. Intramolecular cyclizations of -lithioamine synthetic equivalents: convenient syntheses of 3-, 5-, and 6-membered-ring heterocyclic nitrogen compounds and elaborations of 3-membered ring systems. J. Org. Chem. 59 (2), 276-277 (1994).
- Aggarwal, V. K., Alonso, E., Ferrara, M., Spey, S. E. Highly diastereoselective aziridination of imines with trimethylsilyldiazomethane. Subsequent silyl substitution with electrophiles, ring opening, and metalation of C-silylaziridines − a cornucopia of highly selective transformations. J. Org. Chem. 67 (7), 2335-2344 (2002).
- Nelson, J. M., Vedejs, E. Metalated aziridines for cross-coupling with aryl and alkenyl halides via palladium catalysis. Org. Lett. 12 (22), 5085-5087 (2010).
- Theddu, N., Vedejs, E. Stille coupling of an aziridinyl stannatrane. J. Org. Chem. 78 (10), 5061-5066 (2013).
- Hughes, M., Boultwood, T., Zeppetelli, G., Bull, J. A. Palladium-catalyzed cross-coupling of aziridinylmetal species, generated by sulfinyl−magnesium exchange, with aryl bromides: reaction optimization, scope, and kinetic investigations. J. Org. Chem. 78 (3), 844-854 (2013).
- Singh, G. S., D’hooghe, M., De Kimpe, N. Synthesis and reactivity of C-heteroatom-substituted aziridines. Chem. Rev. 107 (5), 2080-2135 (2007).
- Bull, J. A., Boultwood, T., Taylor, T. A. Highly cis-selective synthesis of iodo-aziridines using diiodomethyllithium and in situ generated N-Boc-imines. Chem. Commun. 48 (100), 12246-12248 (2012).
- Boultwood, T., Affron, D. P., Trowbridge, A. D., Bull, J. A. Synthesis of cis-C-iodo-N-tosyl-aziridines using diiodomethyllithium: reaction optimization, product scope and stability, and a protocol for selection of stationary phase for chromatography. J. Org. Chem. 78 (13), 6632-6647 (2013).
- Bull, J. A., Charette, A. B. Improved procedure for the synthesis of gem-diiodoalkanes by the alkylation of diiodomethane. scope and limitations. J. Org. Chem. 73 (20), 8097-8100 (2008).
- Bull, J. A., Charette, A. B. Intramolecular Simmons-Smith cyclopropanation. Studies into the reactivity of alkyl-substituted zinc carbenoids, effect of directing groups and synthesis of bicyclo[n.1.0]alkanes. J. Am. Chem. Soc. 132 (6), 1895-1902 (2010).
- Lim, D. S. W., Anderson, E. A. One-step preparation of functionalized (E)-vinylsilanes from aldehydes. Org. Lett. 13 (18), 4806-4809 (2011).
- Bull, J. A., Mousseau, J. J., Charette, A. B. Convenient one-pot synthesis of (E)-β-aryl vinyl halides from benzyl bromides and dihalomethanes. Org. Lett. 10 (23), 5485-5488 (2008).
- Bull, J. A., Mousseau, J. J., Charette, A. B. Preparation of (E)-(2-iodovinyl)benzene from benzyl bromide and diiodomethane. Org. Synth. 87, 170-177 (2010).
- Boxer, M. B., Yamamoto, H. Super silyl group for a sequential diastereoselective aldol-polyhalomethyllithium addition reaction. Org. Lett. 10 (3), 453-455 (2008).
- Seyferth, D., Lambert, R. L. Halomethyl-metal compounds: LXII. Preparation of diiodomethyl-metal compounds. J. Organomet. Chem. 54, 123-130 (1973).
- Still, W. C., Kahn, M., Mitra, A. Rapid chromatographic technique for preparative separations with moderate resolution. J. Org. Chem. 43 (14), 2923-2925 (1978).
- Armarego, W. L. F., Chai, L. L. C. . Purification of laboratory chemicals. , (2003).
