Shiina makrolaktonizatsiyasi - Shiina macrolactonization

Shiina makrolaktonizatsiyasi (yoki Shiina laktonizatsiyasi) organik hisoblanadi kimyoviy reaktsiya aromatik karboksilik yordamida tsiklik birikmalarni sintez qiladi kislota angidridlari kabi suvsizlanish kondensatsiyasi agentlar. 1994 yilda prof. Isamu Shiina (Tokio Fan universiteti, Yaponiya) tomonidan ishlatilgan kislotali siklizatsiya usuli haqida xabar berilgan Lyuis kislotasi katalizator,[1][2] va 2002 yilda nukleofil yordamida asosiy siklizatsiya katalizator.[3][4]

Mexanizm

Aromatik karboksilik o'z ichiga olgan tizimga gidroksikarboksilik kislotalarning (seko kislotalar) sekin qo'shilishi kislota angidrid va katalizator tegishli ishlab chiqaradi laktonlar (tsiklik Esterlar ) quyidagi rasmda ko'rsatilgan jarayon orqali. Kislotali Shiina makrolaktonizatsiyasida Lyuis kislotasi katalizatorlari, nukleofil katalizatorlari uchun ishlatiladi Shiina makrolaktonizatsiyasi asosiy sharoitlarda.

Lyuis kislota katalizatori yordamida shiina makrolaktonizatsiyasi

Kislotali reaktsiyada asosan 4-triflorometilbenzoik angidrid (TFBA) degidratatsiya kondensatsiyasi agenti sifatida ishlatiladi. Birinchidan, Lyuis kislota katalizatori TFBA ni faollashtiradi, so'ngra a karboksil guruh seko kislotasi faollashtirilgan TFBA bilan reaksiyaga kirishib, bir marta aralash angidrid (MA) ishlab chiqaradi. Keyin, a karbonil MA-dagi seko kislotadan olingan guruh tanlab faollashadi va unga hujum qiladi gidroksil molekula ichidagi nukleofil o'rnini bosish orqali seko kislotadagi guruh. Bir vaqtning o'zida MA dan olinadigan qoldiq aromatik karboksilik kislota tuzi a vazifasini bajaradi deprotonatsiya agent, bu siklizatsiyani rivojlanishiga va kerakli ishlab chiqarishga olib keladi lakton. Reaktsiyani muvozanatlash uchun har bir TFBA boshlang'ich moddasidan bitta suv molekulasining atomlarini, ya'ni gidroksikarboksilik kislotani qabul qiladi va keyin reaksiya oxirida o'zini 4-triflorometilbenzo kislotasining ikki molekulasiga aylantiradi. Lyuis kislota katalizatori reaksiya oxirida ko'payganligi sababli, reaksiyani oldinga siljitish uchun boshlang'ich materialga nisbatan katalizatorning ozgina qismi kerak bo'ladi.

Nukleofil katalizatori yordamida shiina makrolaktizatsiyasi

Asosiy reaktsiyada 2-metil-6-nitrobenzoik angidrid (MNBA ) birinchi navbatda degidratatsiya kondensatlash agenti sifatida ishlatiladi.[5] Birinchidan, nukleofil katalizator MNBA ga ta'sir qilib, faollashtirilgan asil karboksilat ishlab chiqaradi. Karboksil guruhining seko kislotadagi reaksiyaga kirishishi natijasida faollashtirilgan asil karboksilat bilan kislota reaktsiyasida bo'lgani kabi tegishli MA hosil bo'ladi. Keyinchalik, nukleofil katalizator selektiv ravishda MA tarkibidagi seko kislotadan olingan karbonil guruhiga ta'sir qiladi va yana faollashtirilgan asil karboksilat hosil qiladi. Seko kislotadagi gidroksil guruh xujayra ichidagi nukleofil almashtirish orqali xujayraning molekulasiga hujum qiladi va shu bilan birga, 2-metil-6-nitrobenzoik kislotadan olingan karboksilat anioni, deprotonatsiya agenti bo'lib, tsikllanishning rivojlanishiga yordam beradi. kerakli lakton. Reaktsiyani muvozanatlash uchun har bir MNBA boshlang'ich moddasidan bitta suv molekulasining atomlarini qabul qiladi, o'zini 2-metil-6-nitrobenzoy kislotasining amin tuzining ikki molekulasiga aylantiradi va shu bilan reaktsiyani tugatadi. Nukleofil katalizator reaksiya oxirida takror ishlab chiqarilganligi sababli, faqat kichik stexiometrik miqdorlar talab qilinadi.

Tafsilotlar

Shiina makrolaktonizatsiyasining barcha jarayonlari iborat qaytariladigan reaktsiyalar, oxirgi siklizatsiya bosqichi bundan mustasno. Reaktsiyaning birinchi bosqichida aralash anhidrit (MA) engil sharoitda tezda hosil bo'ladi; ikkinchi bosqichda MA tez siklizatsiyasi MA konsentratsiyasining oshishiga to'sqinlik qiladi. Ushbu konsentratsiyali gradient ta'sirini maksimal darajaga ko'tarish uchun boshlang'ich material, ya'ni gidroksikarboksilik kislota (seko kislota) tizimga asta-sekin shprits haydovchisi. Shprits haydovchisi yordamida tizimga seko kislota asta-sekin qo'shilsa, barcha reaktiv tezda MA ga aylanadi; keyin, tsiklizatsiya reaktsiyasi bilan MA darhol iste'mol qilinadi. Yuqorida aytib o'tilganidek, Shiina makrolaktonizatsiya reaktsiyasi davomida MA kontsentratsiyasi past darajada saqlanadi. Shuning uchun monomer ishlab chiqarish darajasi juda yuqori.

Aromatik karboksilik kislota angidridlari degidratatsion kondensatlovchi moddalar sifatida nafaqat ishlatiladi molekula ichidagi reaktsiya gidroksikarboksilik kislotalardan, shuningdek molekulalararo karboksilik kislotalarning spirtlar bilan reaktsiyasi (Shiina esterifikatsiyasi ). Ushbu ikkala molekula ichidagi va molekulalararo reaktsiyalar turli xil sun'iy sintez uchun ishlatiladi tabiiy mahsulotlar va farmakologik faol birikmalar,[6][7] karboksilik kislotaning an bilan reaksiyasi sifatida omin amid yoki a ishlab chiqaradi peptid.[8]

Kislotali reaktsiyalarda Lyuis kislota katalizatorlari, masalan, metall uch qatlamlari yuqori faollikni namoyon qiladi, asosiy reaktsiyalarda esa 4-dimetilaminopiridin (DMAP ), 4-dimetilaminopiridin N-oksidi (DMAPO) va 4-pirrolidinopiridin (PPY) ishlatiladi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Shiina, I .; Mukaiyama, T. (1994). "B-gidroksikarboksilik kislotalardan makrolidlarni tayyorlashning yangi usuli". Kimyoviy. Lett. 23 (4): 677–680. doi:10.1246 / cl.1994.677.
  2. ^ Shiina, I. (2004). "Lyuis kislotasi katalizatorlari bilan almashtirilgan benzoik angidridlardan foydalangan holda karboksilik efirlarni va laktonlarni sintez qilishning samarali usuli". Tetraedr. 60 (7): 1587–1599. doi:10.1016 / j.tet.2003.12.013.
  3. ^ Shiina, I .; Kubota, M .; Ibuka, R. (2002). "2-metil-6-nitrobenzoy angidrid (MNBA) yordamida b-gidroksikarboksilik kislotalarni yangi va samarali makrolaktonizatsiyasi". Tetraedr Lett. 43 (42): 7535–7539. doi:10.1016 / S0040-4039 (02) 01819-1.
  4. ^ Shiina, I .; Kubota, M .; Oshiumi, H .; Xashizume, M. (2004). "Benzoik angidrid va uning hosilalarini karboksilik efirlari va laktonlarni sintezi uchun samarali ishlatish: asosiy katalizatorlar tomonidan targ'ib qilingan kuchli va qulay aralash angidrid usuli". J. Org. Kimyoviy. 69 (6): 1822–30. doi:10.1021 / jo030367x. PMID  15058924.
  5. ^ Shiina, I .; Umezaki, Y .; Kuroda, N .; Iizumi, T .; Nagai, S .; Katoh, T. (2012). "MNBA vositachiligida b-lakton hosil bo'lishi: Mexanik tadqiqotlar va tetrahidrolipstatinning assimetrik total sintezi uchun qo'llanilishi". J. Org. Kimyoviy. 77 (11): 4885–901. doi:10.1021 / jo300139r. PMID  22553899.
  6. ^ Shiina, I. (2007). "Tabiiy 8 va 9 a'zoli laktonlarning umumiy sintezi: O'rta o'lchamdagi halqa hosil bo'lishidagi so'nggi yutuqlar". Kimyoviy. Rev. 107 (1): 239–273. doi:10.1021 / cr050045o. PMID  17212476.
  7. ^ Shiina, I. (2014). "MNBA bilan reaksiya kimyosidan tabiiy mahsulotlarning umumiy sinteziga qadar sarguzashtli sintetik sayohat". Buqa. Kimyoviy. Soc. Jpn. 87 (2): 196–233. doi:10.1246 / bcsj.20130216.
  8. ^ Shiina, I .; Ushiyama, H .; Yamada, Y .; Kavakita, Y .; Nakata, K. (2008). "4- (Dimetilamino) piridin N-oksidi (DMAPO): 2-metil-6-nitrobenzoik angidrid bilan qo'shilish reaktsiyasida samarali nukleofil katalizator". Kimyoviy. Osiyolik J. 3 (2): 454–61. doi:10.1002 / asiya.200700305. PMID  18219641.

Tashqi havolalar

  • Shiina, I .; Xashizume, M .; Yamay, Y .; Oshiumi, H .; Shimazaki, T .; Takasuna, Y .; Ibuka, R. (2005). "O'rta o'lchamli halqa hosil qilish uchun assimetrik Aldol reaktsiyalari va tezkor laktonizatsiya yordamida oktalaktin A ning enantiyoselektiv total sintezi". Kimyoviy. Yevro. J. 11 (22): 6601–6608. doi:10.1002 / chem.200500417. PMID  16118824.
  • Shvitser, D.; Keyn, J. J .; Strand, D .; McHenry, P .; Tennisvud, M.; Helquist, P. (2007). "Iejimalidning umumiy sintezi B. Shiina makrolaktonizatsiyasini qo'llash". Org. Lett. 9 (22): 4619–4622. doi:10.1021 / ol702129w. PMID  17915890.
  • M. W. Chojnacka, R. A. Batey (2018). "(+) - Prunustatin A ning umumiy sintezi: raqobatdosh torpe-ingold effekti bilan tezlashtirilgan transesterifikatsiyani oldini olish uchun organotrifloroboratli prenilatsiya va shiina MNBA esterifikatsiyasi va makrolaktonizatsiyasi". Org. Lett. 20 (18): 5671–5675. doi:10.1021 / acs.orglett.8b02396. PMID  30160125.
  • Xu, S .; O'tkazildi, men.; Kempf, B .; Mayr, H.; Steglich, V.; Zipse, H. (2005). "Spirtli ichimliklarni DMAP-katalizli asetilatsiyasi - mexanik o'rganish (DMAP = 4- (dimetilamino) piridin)". Kimyoviy. Yevro. J. 11 (16): 4751–4757. doi:10.1002 / chem.200500398. PMID  15924289.