Summary

סיר אחד בסיוע מיקרוגל ההמרה של חנקת Anomeric-אסטרים Trichloroacetimidates

Published: January 15, 2018
doi:

Summary

2-azido-1-חנקת-אסתר ניתן להמיר את המקביל 2-azido-1-trichloroacetimidate בהליך סיר אחד. המטרה של כתב היד היא להדגים את השירות של הכור מיקרוגל בסינתזה של פחמימות.

Abstract

מטרת ההליך הבא נועד לספק הפגנה של ההמרה סיר אחד של 2-azido-1-חנקת-אסתר תורם glycosyl trichloroacetimidate. בעקבות azido-ניטרציה של glycal, אסתר 2-azido-1-ניטראט מוצר יכול להיות הידרוליזה תחת הקרנה בסיוע מיקרוגל. שינוי זה מושגת בדרך כלל בעזרת ריאגנטים חריפה נוקלאופילי, זמני תגובה ארוכים. הקרנה במיקרוגל גורם הידרוליזה, בהיעדרו של ריאגנטים, עם זמני תגובה קצרים. בעקבות denitration, מומר האלכוהול anomeric ביניים, בסיר אותה המקביל 2-azido-1-trichloroacetimidate.

Introduction

עקב המצאות שלהם בכל מקום ב ביולוגיה מולקולרית, פחמימות היו מטרות ארוכת שנים עבור סינתזה. 1 , 2 , 3 -הליבה של כל קמפיין מוצלח סינתטי הוא פריסה נכונה של גליקוזילציה תגובות לבנות את השרשרת פחמימה # מיון הפחמימות. 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 . באופן לא מפתיע, ישנם מספר רב של שיטות כדי להתקין את glycosidic אגרות חוב. 13 , 14 בשיטה Koenigs-קנור הוא אחד מההליכים הידוע המוקדם, כרוך צימוד של כלוריד glycosyl או ברומיד עם מרכיב אלכוהולי, בדרך כלל תחת הפעלת מתכות כבדות (כספית או כסף). 15 ופלואורידים glycosyl קשורים הוכנסו הראשון בתור תורמים בשנת 1981 על ידי קבוצת Mukaiyama, מצאו יישום נרחב עקב יציבות מוגברת שלהם תרמי וכימיים. 16 בקצה השני של הספקטרום תגובתיות הם glycosyl iodides, אשר מגיב הרבה יותר מאשר הלידים אחרים. תגובתיות מוגברת מלווה stereocontrol מוגברת, במיוחד כאשר ויוצרים מקושרים-α oligosaccharides. 17 בנוסף “haloglycosides”, thioglycosides מצאו כלי רחב, בין השאר, הודות לקלות שלהם היווצרות, יציבות כדי שפע של תנאי ריאקציה, והפעלה עם ריאגנטים electrophilic. 18

השיטות המתוארות לעיל פוקוס על המרת anomeric אלכוהול כדי, המכילים “-חמצן” החבויים עוזב קבוצה מופעל, בסופו של דבר שנעקרו על ידי אלכוהול מ מולקולה מקבל. Anomeric חמצן הפעלה כפי שתואר על ידי בית הספר שמידט, מתמקד המרת החמצן C1 עצמו, קבוצה עוזבת. 19 בשיטה זו היא החזקה ביותר, בשימוש נרחב תגובות כימיות גליקוזילציה. Trichloroacetimidate תורמים מוכנים ברצון הפחתת סוכר, trichloroacetonitrile בנוכחות בסיס כגון אשלגן פחמתי (K2CO3) או 1, 8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU). מינים אלה מופעלים באמצעות חומצות לואיס. 20

לאחרונה, אנחנו דיווחו על כך להיות מוכן ישירות תורמים 2-azido-1-trichloroacetimidate מ- glycals. התהליך כרוך ריאקציה שני, נוהל סיר אחד מ- 2-azido-1-ניטראט אסטרים. 21 פרוטוקול מפורט זה נועד לסייע למטפלים בהצלחה להשלים את השינוי בתשואה גבוהה. עניין מיוחד הוא הצעד הראשון של הרצף, אשר מתמקדת denitration תרמי תחת מיקרוגל – בסיוע חימום. אנו גם מקווים לספק מדריך חזותי על העסקת מיקרוגל כורים ב סינתזה אורגנית.

Protocol

1. נציג מיקרוגל-בסיוע Denitration במקום אסתר חנקת azido (1.0 equiv., 0.2 mmol) בתוך המבחנה התגובה מיקרוגל 8 מ ל. ניתן להגדיל את היקף התגובה ל mmol מספר ללא כל השפעה שלילית על התקדמות התגובה. להמיס אסתר azido-ניטראט ב 20% aq. אצטון (0.1 M, 2.0 מ”ל). פירידין (5.0 equiv., 0.08 מל ‘, 1.0 mmol) להוסיף מיכל התגובה. וחוץ את המבחנה הקרנ…

Representative Results

הטכנולוגיה המתוארים בזאת הודגם על מאגר של שלושה אסטרים 2-azido-1-חנקתי. בכל מקרה ומקרה הושלם השלב הראשון של התגובה תוך 20 דקות. איור 2- נציג דוגמה הידרוליזה (1 ->2), סיר אחד …

Discussion

הפרוטוקול המתואר במדריך זה מספק שיטה להמרת חנקתי אסטרים פונקציונליות שימושית, תגובתי. במובן רחב יותר, העסקת כור מיקרוגל להשלמת תמרונים ספציפי במהלך סינתזה פחמימות יש פוטנציאל להפוך שינויי צורה קשה נתיישב, שגרתיות. מטרתנו במדריך זה כדי להדגים כיצד להתמודד עם פחמימות בהקשר של הקרנה במיקרו?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

המחברים רוצה להכיר אוניברסיטת ואנדרבילט ו המכון לביולוגיה כימיים עבור תמיכה כספית. מר ברקלי אליס, פרופסור ג’ון מקלין הם הכירו עבור ניתוח ספקטרלי של מסה להדפסה ברזולוציה גבוהה.
 

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

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. Zhu, X., Schmidt, R. R. New principles for glycoside-bond formation. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 48 (11), 1900-1934 (2009).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Toshima, K., Tatsuta, K. Recent Progress in O-Glycosylation Methods and Its Application to Natural-Products Synthesis. Chem. Rev. 93 (4), 1503-1531 (1993).
  15. Koenigs, W., Knorr, E. Ueber einige Derivate des Traubenzuckers und der Galactose. Chem. Ber. 34 (1), 957-981 (1901).
  16. Mukaiyama, T., Murai, Y., Shoda, S. An Efficient Method for Glucosylation of Hydroxy Compounds Using Glucopyranosyl Fluoride. Chem. Lett. (3), 431-432 (1981).
  17. Meloncelli, P. J., Martin, A. D., Lowary, T. L. Glycosyl iodides. History and recent advances. Carbohydrate Research. 344 (9), 1110-1122 (2009).
  18. Lian, G., Zhang, X., Yu, B. Thioglycosides in carbohydrate research. Carbohydr. Res. 403, 13-22 (2015).
  19. Schmidt, R. R., Kinzy, W. Anomeric-Oxygen Activation for Glycoside Synthesis – the Trichloroacetimidate Method. Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry. 50, 21-123 (1994).
  20. Schmidt, R. R., Toepfer, A. Glycosylation with highly reactive glycosyl donors: efficiency of the inverse procedure. Tetrahedron Lett. 32 (28), 3353-3356 (1991).
  21. Keith, D. J., Townsend, S. D. Direct, microwave-assisted substitution of anomeric nitrate-esters. Carbohydr. Res. 442, 20-24 (2017).
  22. 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).
check_url/kr/56610?article_type=t

Play Video

Cite This 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).

View Video