Um direto, Early Stage Guanidinylation Protocolo para a Síntese de complexos contendo aminoguanidina Produtos Naturais
Summary
Here, we present a protocol for direct, early stage guanidinylation that enables rapid total synthesis of aminoguanidine-containing small organic molecules. An advanced synthetic intermediate used in the synthesis of a blood coagulation factor XIa inhibitor was prepared using this protocol.
Abstract
O grupo funcional de guanidina, exibido mais proeminente no aminoácido arginina, um dos blocos de construção fundamentais da vida, é um importante elemento estrutural encontrado em muitos produtos naturais complexos e produtos farmacêuticos. Devido à descoberta contínua de novos produtos naturais contendo guanidina e moléculas pequenas projetado, métodos guanidinylation rápidos e eficientes são de grande interesse para os químicos orgânicos sintéticos e medicinais. Porque a nucleofilicidade e basicidade de guanidinas podem afectar as transformações químicas subsequentes, tradicional, guanidinylation indirecta é tipicamente prosseguido. Os métodos indirectos vulgarmente empregar vários passos de protecção envolvendo um precursor amina latente, tal como uma azida, ftalimida, ou carbamato. Por contornar estes métodos tortuosos e empregando uma reacção directa guanidinylation no início da sequência de síntese, foi possível estabelecer o terminal de guanidina linear contendo espinha dorsal de clavatadine Um perceberuma síntese curta e simplificada deste fator inibidor XI potente. Na prática, guanidina é elaborado com uma matriz proteger cuidadosamente construída que é otimizado para sobreviver os passos sintéticos para vir. Na preparação de clavatadine A, guanidinylation directa de uma diamina disponível comercialmente eliminado duas etapas desnecessárias a partir da sua síntese. Juntamente com a grande variedade de grupos protectores de guanidina conhecido, guanidinylation direta evidencia a praticidade sucinta e eficiente inerentes aos métodos que encontram um lar na caixa de ferramentas de um químico sintético.
Introduction
O objetivo deste vídeo é mostrar como usar um método guanidinylation direto e cedo para fazer uma estrutura de guanidina do terminal é mais prático, rápido e eficiente do que os métodos tradicionais guanidinylation em síntese orgânica. O grupo funcional de guanidina, encontrado no aminoácido arginina, é um elemento estrutural chave em muitos produtos naturais complexas e farmacêuticos. A descoberta e concepção de novo de guanidina contendo produtos naturais e moléculas pequenas estabelecer a necessidade de um método mais eficiente guanidinylation. A abordagem utilizada tortuoso apresenta a introdução de um precursor latente que guanidina é desmascarado numa fase tardia da síntese. Em contraste, uma simples tática instala uma guanidina protegida para uma amina primária no início de uma via sintética.
A natureza reativa de guanidinas geralmente os impede de uso rotineiro, sem uma estratégia de grupo de protecção apropriado. Tradicionalmente, os métodospara adicionar um grupo funcional de guanidina envolveu uma abordagem indirecta que envolveu vários passos de protecção seguido por adição da guanidina no final da síntese. Duas sínteses recentes ilustram os inconvenientes inerentes a 1,2 guanidinylation indirecta. O método directo aqui relatado envolve a reacção de um reagente de guanidina protegida com uma amina primária no início da síntese de uma determinada molécula e, em seguida, desproteger-lo no final da síntese. Esta estratégia foi implantado com sucesso na síntese total recente de alcalóides marinhos biologicamente ativos clavatadine A e phidianidine A e B 3,4.
Enquanto este método guanidinylation direta tem suas vantagens sobre os métodos tradicionais de guanidinylation ele ainda tem suas desvantagens. As condições químicas que a guanidina protegida podem sobreviver vai depender do grupo de protecção empregue. Apesar destes inconvenientes potenciais, o método guanidinylation direta é uma estratégia permitindoadicionar guanidinas terminais de aminas primárias para utilização na síntese de moléculas orgânicas complexas.
Protocol
Representative Results
Discussion
Os esforços iniciais para preparar clavatadine Um alistados uma abordagem tradicional, indirecta para guanidinylation partir de um precursor amina adequado, o qual, neste caso, foi um terminal de azida. Central para deste esforço foi a união das duas metades da molécula de construir o radical carbamato. Infelizmente, todas as tentativas para realizar uma redução da azida em antecipação de um guanidinylation de fase final prevista foram infrutíferas. 25,26 Estes reveses inspirou a busca do composto <s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank Dr. John Greaves and Ms. Soroosh Sorooshian, Department of Chemistry, University of California, Irvine Mass Spectrometry Facility, for mass spectrometric analyses. We also thank Mr. Jacob Buchanan for helpful discussions, as well as Miss Stephanie J. Conn, Mrs. Shannon M. Huffman (Vreeland), and Miss Alexandra N. Wexler for early stage work on this project. Partial funding was provided by the Central Washington University (CWU) School of Graduate Studies (C.E.M), the CWU Seed Grant Program, and the CWU Faculty Research Program.
Materials
| Chloroform-d | Sigma-Aldrich | 612200-100G | 99.8% D, 0.05% v/v tetramethylsilane, Caution: toxic |
| Dimethylsulfoxide-d6 | 185965-50G | 99.9% D, 1% v/v tetramethylsilane | |
| sodium thiosulfate pentahydrate | Sigma-Aldrich | S8503-2.5KG | |
| sodium sulfate, anhydrous | Sigma-Aldrich | 238597-2.5KG | |
| silica gel | Fisher Scientific | S825-25 | Merck, Grade 60, 230-400 mesh |
| washed sea sand | Sigma-Aldrich | 274739-5KG | |
| hexane | Sigma-Aldrich | 178918-20L | Caution: flammable |
| ethyl acetate | Sigma-Aldrich | 319902-4L | |
| methylene chloride | Sigma-Aldrich | D65100-4L | |
| sodium chloride | Sigma-Aldrich | S9888-10KG | |
| sodium bicarbonate | Sigma-Aldrich | S6014-2.5KG | |
| acetic acid | Sigma-Aldrich | 695092-2.5L | |
| hydrochloric acid | Sigma-Aldrich | 258248-2.5L | Caution: Corrosive |
| bromine | Sigma-Aldrich | 470864-50G | >99.99% trace metals basis Caution: Corrosive, causes severe burns |
| hydrobromic acid | Sigma-Aldrich | 244260-500ML | 48% aqueous, Caution: Corrosive |
| 2,5-dimethoxyphenylacetic acid | ChemImpex | 26909 | |
| chloroform | Sigma-Aldrich | 132950-4L | Caution: Toxic |
| tetrahydrofuran | Sigma-Aldrich | 360589-4x4L | Caution: highly flammable |
| N,N-diisopropylethylamine | Sigma-Aldrich | D125806-500ML | Caution: Corrosive |
| triethylamine | Sigma-Aldrich | T0886-1L | Caution: Corrosive |
| 3 Angstrom molecular sieves | Sigma-Aldrich | 208574-1KG | |
| calcium hydride | Sigma-Aldrich | 213268-100G | Caution: Corrosive, reacts violently with water |
| ammonium molybdate | Sigma-Aldrich | 431346-50G | |
| phosphomolybdic acid | Sigma-Aldrich | 221856-100G | |
| cerium (IV) sulfate | Sigma-Aldrich | 359009-25G | |
| 1-butanol | Sigma-Aldrich | 537993-1L | |
| 1,4-butanediamine | Sigma-Aldrich | D13208-100G | Caution: Corrosive / warm in hot water bath to melt prior to use |
| triphosgene | VWR | 200015-064 | Caution: Highly Toxic |
| methanol | Sigma-Aldrich | 646377-4X4L | |
| sodium acetate | Sigma-Aldrich | 241245-100G | |
| Dimethylsulfoxide-d6 | Sigma-Aldrich | 570672-50G | Anhydrous, 99.9% D |
| sodium hydroxide | Sigma-Aldrich | 221465-500G | Caution: Corrosive |
| guanidine hydrochloride | Sigma-Aldrich | G4505-25G | Caution: Toxic, Corrosive |
| di-tert-butyl dicarbonate | VWR | 200002-018% | Caution: Toxic / may warm in hot water bath to melt prior to use |
| trifluoromethanesulfonic anhydride | Fisher Scientific | 50-206-771 | 98%, anhydrous, Caution: toxic, corrosive, extremely moisture sensitive |
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