במימון Slippery Rock האוניברסיטה. ברצוננו להודות ט בורון III (אוניברסיטת סלע חלקלק) ו ג הייני (אוניברסיטת פנסילבניה) על התובנות שלהם.

1. הידרוליזה של קומפלקס Ni-שיף-Base <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 1 מילימול של המתחם Ni-PBP-שיף-בסיס ב 40 מ&quot;ל של N, -dimethylformamide N (DMF) עם בוחש בה 250 מ&quot;ל עגול הבקבוק התחתון בטמפרטורת החדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 60 מ&quot;ל של 0.2 פתרון EDTA מימית M, 4.5 pH. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש בר ומערבבים מגנטי ומערבבים צלחת, ומערבבים הפתרון המשולב לילה. כמתחם שיף-בסיס הוא הידרוליזה, הצבע יהיה לעבור ממדיניות מוניטרית אדום עמוק ללבן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת התגובה כפי שצוין על ידי בהעדר כל צבע אדום, להעביר את התגובה משפך 250 מ&quot;ל separatory. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 50 מ&quot;ל dichloromethane, מכסה את המשפך separatory, ומערבבים. מסננים את לשטוף אורגני לתוך מבחנה פסולת. חזור על תהליך זה שלוש פעמים כדי להסיר PBP וכל מורכבים Ni-PBP-שיף-בסיס שיורית. אסוף את השכבה המימית שנותרה בבקבוק תחתי עגול 250 מיליליטר. </li></ol> 2. הגנה Fmoc של Hydrolyzed חומצת אמינו <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li&gt; התאם את השכבה המימית המבודדת משלב 1.5 לעיל ל- pH 7 באמצעות סודיום ביקרבונט מוצק. בדוק מעת לעת pH באמצעות רצועות מבחן ה- pH. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת 168 מ&quot;ג סודיום ביקרבונט (2.00 מילימול, 2 equiv) לפתרון ומערבבים בעזרת בר ומערבבים מגנטי ומערבבים צלחת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 337 אסתר Fmoc N -hydroxysuccinimide מ&quot;ג (1.00 מילימול, 1 equiv) בסכום מינימלי של dioxane (בערך 4 או 5 מ&quot;ל) ב בקבוקון 10 מ&quot;ל. העבר פתרון זה בתמיסה מימית ומערבבים במשך הלילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר המאפשר תגובה לעורר לילה, להפוך לחומצה הפתרון שהתקבל ל- pH 2 עם 1 חומצה הידרוכלורית M. בדוק מעת לעת pH באמצעות רצועות מבחן ה- pH. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את התגובה משפך 250 מ&quot;ל separatory ולהוסיף 50 אתיל אצטט מ&quot;ל. כיסוי או משפך separatory, לערבב היטב, ולאסוף את השכבה האורגנית בבקבוק מ&quot;ל Erlenmeyer 250. חזור על תהליך זה פעמיים נוספות, שילוב תמציות אורגניות. יבש את תמציות אורגניות בשילוב עם בערך 3 גרם של מגנזיום sulfate. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכז את התמציות אורגניות בשילוב באמצעות מאייד סיבובי כדי להרשות חומצת אמינו Fmoc המוגנת הגולמית. </li></ol>

<ol>
	<li>Wang, J., Shi, T., Deng, G., Jiang, H., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Enantio-+and+Diastereoselective+Mannich+Reactions+of+Chiral+Ni(II)+Glycinates+with+amino+sulfones.+Efficient+asymmetric+synthesis+of+aromatic+&#945;,&#946;-diamino+acids.">Highly Enantio- and Diastereoselective Mannich Reactions of Chiral Ni(II) Glycinates with amino sulfones. Efficient asymmetric synthesis of aromatic &#945;,&#946;-diamino acids.</a> J. Org. Chem. 73 (21), 8563-8570 (2011).</li><li>Wang, J., Lin, D., Zhou, S., Ding, X., Soloshonok, V. A., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+synthesis+of+sterically+and+electronically+demanding+linear+&#969;,-trifluoromethyl+containing+amino+acids+via+alkylation+of+chiral+equivalents+of+nucleophilic+glycine+and+alanine.">Asymmetric synthesis of sterically and electronically demanding linear &#969;,-trifluoromethyl containing amino acids via alkylation of chiral equivalents of nucleophilic glycine and alanine.</a> J. Org. Chem. 76 (2), 684-687 (2011).</li><li>Wang, J., Zhou, S., Lin, D., Ding, X., Jiang, H., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+diastereo-+and+enantioselective+synthesis+of+syn-&#946;,-substituted+tryptophans+via+asymmetric+Michael+addition+of+a+chiral+equivalent+of+nucleophilic+glycine+and+sulfonylindoles.">Highly diastereo- and enantioselective synthesis of syn-&#946;,-substituted tryptophans via asymmetric Michael addition of a chiral equivalent of nucleophilic glycine and sulfonylindoles.</a> Chem. Commun. 47 (29), 8355-8357 (2011).</li><li>Belokon, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+catalytic+synthesis+of+&#945;,-amino+acids+under+phase-transfer+conditions+with+a+novel+catalyst/substrate+pair.">Highly efficient catalytic synthesis of &#945;,-amino acids under phase-transfer conditions with a novel catalyst/substrate pair.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 40 (10), 1948-1951 (2001).</li><li>Zhou, S., Wang, J., Lin, D., Zhao, F., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enantioselective+synthesis+of+2-substituted-tetrahydroisoquinolin-1-yl+glycine+derivatives+via+oxidative+cross-dehydrogenative+coupling+of+tertiary+amines+and+chiral+nickel(II)+glycinate.">Enantioselective synthesis of 2-substituted-tetrahydroisoquinolin-1-yl glycine derivatives via oxidative cross-dehydrogenative coupling of tertiary amines and chiral nickel(II) glycinate.</a> J. Org. Chem. 78 (22), 11204-11212 (2013).</li><li>Belokon, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+&#945;,-amino+acids+via+asymmetric+phase+transfer-catalyzed+alkylation+of+achiral+nickel(II)+complexes+of+glycine-derived+Schiff+bases.">Synthesis of &#945;,-amino acids via asymmetric phase transfer-catalyzed alkylation of achiral nickel(II) complexes of glycine-derived Schiff bases.</a> J. Am. Chem. Soc. 125 (42), 12860-12871 (2003).</li><li>Ueki, H., Ellis, T. K., Martin, C. H., Soloshonok, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+large-scale+synthesis+of+picolinic+acid-derived+nickel(II)+complexes+of+glycine.">Efficient large-scale synthesis of picolinic acid-derived nickel(II) complexes of glycine.</a> Eur. J. Org. Chem. 2003 (10), 1954-1957 (2003).</li><li>Dener, J. M., Fantauzzi, P. P., Kshirsagar, T. A., Kelly, D. E., Wolfe, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+syntheses+of+Fmoc-protected+non-proteogenic+amino+acids:+useful+building+blocks+for+combinatorial+libraries.">Large-scale syntheses of Fmoc-protected non-proteogenic amino acids: useful building blocks for combinatorial libraries.</a> Org. Process Res. Dev. 5 (4), 445-449 (2001).</li><li>Cruz, L. J., Beteta, N. G., Ewenson, A., Albericio, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&amp;#34;One-pot&amp;#34;,+preparation+of+N-carbamate+protected+amino+acids+via+the+azide.">&amp;#34;One-pot&amp;#34;, preparation of N-carbamate protected amino acids via the azide.</a> Org Process Res. Dev. 8 (6), 920-924 (2004).</li><li>Hart, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. , (2000).</li><li>Adamson, J. G., Blaskovich, M. A., Groenevelt, H., Lajoie, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+and+convenient+synthesis+of+tert-butyl+ethers+of+Fmoc-serine,+Fmoc-threonine,+and+Fmoc-tyrosine.">Simple and convenient synthesis of tert-butyl ethers of Fmoc-serine, Fmoc-threonine, and Fmoc-tyrosine.</a> J. Org. Chem. 56 (10), 3447-3449 (1991).</li><li>Seyfried, M. S., Lauber, B. S., Luedtke, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple-turnover+isotopic+labeling+of+Fmoc-+and+Boc-protected+amino+acids+with+oxygen+isotopes.">Multiple-turnover isotopic labeling of Fmoc- and Boc-protected amino acids with oxygen isotopes.</a> Org. Lett. 12 (1), 104-106 (2010).</li><li>Bonke, G., Vedel, L., Witt, M., Jaroszewski, J. W., Olsen, C. A., Franzyk, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimeric+building+blocks+for+solid-phase+synthesis+of+&#945;,-peptide-&#946;,-peptoid+chimeras.">Dimeric building blocks for solid-phase synthesis of &#945;,-peptide-&#946;,-peptoid chimeras.</a> Synthesis. 2008 (15), 2381-2390 (2008).</li></ol>

החוקרים אין לחשוף.

הפרוטוקול המתואר לעיל הנו שימושי ביכולתה להקל על הבידוד של עמוד שדרת חומצת אמינו מתסביך Ni-שייף-בסיס בתנאי pH קלים והגנה עוקבת Fmoc של חומצת אמינו מבודדת זו דרך שני שלבים קריטיים. השלב הראשון כולל ערבוב פתרון DMF / מים המכיל EDTA כדי להקל שחרור חומצת אמינו מהמתחם. תוצרי לוואי מורכבים שיורים או אורגניים ניתן להסיר בקלות עם חילוץ. השלב השני של פרוטוקול זה כרוך הגנת Fmoc של חומצות אמינו הנמצאות את השכבה המימית לאחר בידוד על ידי מיצוי בשלב הראשון. הוכחנו את היכולת לשנות נוהל זה במגוון pH של 4.5-7.5, מה שמאפשר גמישות רבה אשר עשוי להיות נחוץ עבור כמה קבוצות הגנה pH רגיש בצד שרשרת. מגבלה פוטנציאלית אחת של טכניקה זו היא ריכוז התגובה הנמוך של גינת Fmoc של חומצת אמינו המבודדת. כמו דואר הקלההידרוליזה fficient דורש ושווי כמה היחסית EDTA למצע, התנאים התגובה דורשים פתרון EDTA מימית כמות משמעותית (60 מ&quot;ל עבור לתגובה 1 מילימול מידה). תוך שימוש בנפח הזה של ממס בתוך תוצאות גינת Fmoc בריכוז של ריאגנטים נמוך יחסית (~ 0.015 M). בעוד תגובת הוכחה של מושג באמצעות התנאים הללו המוענקת מוצר ב תשואת 55% מבטיחה למרות תנאי התגובה לדלל, זה עשוי להיות נחוץ כדי להגביר את הריכוז הזה כאשר ניצול חומצות אמינו עם היחסי nucleophilicty מופחת גליצין הנובע בתפזורת סטרית מוגברת. לסיכום, אנו הדגימו את התועלת של EDTA לטפח הידרוליזה של מתחם הבסיס Ni-שיף משמש בדרך כלל את הסינתזה של UAA של. תנאים הידרוליזה אלו אינם מחייבים את מצבו חומצי מאוד אופייני הידרוליזה אלה, המאפשרים שימור של קבוצות הגנה-שרשרת צד חומצה-יציבה. ניסויים עתידיים צריכים להתמקד חלי tהאסטרטגיה הכללית שלו מגוון מצעי חומצות אמינו לא טבעיים. עבודה לקראת סוף זה הוא מתמשך.

חומצות אמינו לא טבעיות שרשרות צד נושאת (של UAA) כי שונות מאלו של עשרים חומצות אמינו נמצאו באופן טבעי בטבע מצאו שירות בתוך טווח רחב של יישומים. סינתזה של UAA של אלה, עם זאת, יכול להיות קשה תלוי במבנה-שרשראות הצד ואת סטראוכימיה של עמוד השדרה חומצת אמינו. הפעלת הקשר CH של גליצין בהקשר של מתחם שיף-בסיס ניקל נעשה שימוש כדי לייצר מגוון של נגזרים חומצת אמינו כולל α, חומצות-diamino β 1 ונושאת של UAA fluorinated 2 או בצד שרשראות heterocyclic. 3 לאחר תוספת של שרשרות צד לא טבעיות, פונקציונלי UAA של כלל מוסרים מהמתחם שייף-הבסיס ידי ריפלוקס חומצה הידרוכלורית 4 ובהמשך המבודד באמצעות כרומטוגרפיה-חילוף יונים. אמנם בדרך כלל יעיל, פרוטוקול זה מייצרחומצות המינים שעשויות להיות מתאים לשימוש סינתזת פפטיד מוצק שלב (SPPS). אופי SPPS מחייב נוכחות של הגנה על קבוצות שרשרת בצד חומצה-רָפִיף ואת אופי חומצי מאוד של תנאי הפירוק טיפוסי Ni-שיף-בסיס מונע בידוד של UAA של עם קבוצות הגנה אלה ללא פגע. למיטב ידיעתנו, רק אחד שיטת פירוק אלטרנטיבה דווחה: שימוש בחומצת ethylenediaminetetraacetic (EDTA) ו הידרזין בטמפרטורות גבוהות, 5 תנאים עצמם לא יכולים להיות מתאימים כמה שרשרת בצד הגנה על קבוצות כגון phthalimides. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/55677/55677fig1.jpg" /> איור 1: סינתזה של Ni-PBP-גלאי מ Ni 2+, PBP, ו גליצין (גלאי). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55677/55677fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> </<html> a&gt; בזאת, אנו מדווחים על שיטה הידרוליזה של קומפלקס Ni-שיף-בסיס, Ni-PBP-גלאי (איור 1). מורכבות זו, נגזרת Ni 2+, גליצין, וחומצה קרבוקסילית-פירידין-2 (2-בנזואיל-פניל) -amide (PBP), 6 הודגמה להיות פלטפורמה שימושית עבור סינתזה של מגוון UAA של והוא בקלות נגיש באמצעות מסלול סינטטי שני שלבים. סינתזה 7 של מורכבות זו היא-precedented ספרות בתשואה גבוהה. 6 התוצאות שלנו מפורטות להלן להדגים את תחולת התנאים הידרוליזה ניצול EDTA ב במתינות חומצי לתנאי pH ניטראליים המתאים לשימוש עם הגנה על קבוצות השרשרת בצד החומצה-יציבה בעמידתו של UAA. בעקבות הידרוליזה, הפתרון מימי וכתוצאה אפשר לבודד נתון מייד לתנאי הגנת Fmoc תקן להרשות חומצת אמינו-מוגנת Fmoc (איור 2). o: לשמור-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/55677/55677fig2.jpg" /> איור 2: הידרוליזה Fmoc-הגנה של חומצת אמינו מבודדת מן Ni-PBP-גלאי. תנאי תגובה: i. EDTA (12 equiv), pH 4.5; ii. אתיל אצטט לשטוף וכוונון ל- pH 7; iii. Fmoc-אוס (1 equiv), NaHCO 3 (2 equiv). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55677/55677fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

<table><tbody><tr><td>Ni-PBP-Gly</td><td></td><td></td><td>Synthesized from published protocol</td></tr><tr><td>DMF</td><td>Fisher</td><td>D119-4</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Fisher</td><td>S311-100</td><td></td></tr><tr><td>Dichloromethane</td><td>Acros</td><td>AC610050040</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Bicarbonate</td><td>Fisher</td><td>S233-500</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-OSu</td><td>Chem-Impex</td><td>&quot;00147&quot;</td><td></td></tr><tr><td>Dioxane</td><td>Fisher</td><td>D111-500</td><td></td></tr><tr><td>Hydrochloric Acid</td><td>Fisher</td><td>A144-500</td><td></td></tr><tr><td>Ethyl Acetate</td><td>Acros</td><td>AC610060040</td><td></td></tr><tr><td>Magnesium Sulfate</td><td>Fisher</td><td>M65-500</td><td></td></tr><tr><td>ZEOPrep 60ECO Silica Gel</td><td>ZEOChem</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hexanes</td><td>Fisher</td><td>3200250.650.443</td><td></td></tr><tr><td>Chromatography Column</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>pH Test Strips</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rotary Evaporator</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>250 mL Separatory Funnel</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>250 mL Round Bottom Flask</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stir Bar</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stir Plate</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

hydrolysis of a ni-schiff-base complex using conditions suitable for retention of acid-labile protecting groups

חומצות אמינו לא טבעיות, חומצות אמינו המכילות פונקציות שרשרת צד לא נראות לרוב בטבע, נמצאות יותר ויותר רצפים פפטיד סינטטיים. סינתזה של כמה חומצות אמינו לא טבעיות כוללת בדרך כלל את השימוש מבשר מורכב שייף-בסיס התייצב ידי קטיון ניקל. ניתן להתקין בצד שרשראות טבעי על עמוד השדרה חומצת אמינו הנמצאת במתחם שיף-בסיס זה. חומצת האמינו טבעי וכתוצאה מכך יכול להיות מבודד אז הידרוליזה באמצעות מורכבות זו של בסיס שיף, בדרך כלל על ידי העסקת ריפלוקס בתמיסה חומצית מאוד. תנאים חומציים ביותר אלה עשויים להסיר שרשרת הצד רָפִיף-חומצה הגנה על קבוצות הכרחי חומצות אמינו לא טבעיות כדי לשמש סינתזה פפטיד מוצק שלב מיקרוגל בסיוע. בעבודה זו, אנו מציגים הידרוליזה יעיל והגנה Fmoc הבאות של חומצת אמינו מבודדת מתסביך בסיס Ni-שיף. תנאים הידרוליזה שהוצגו בעבודה זו מתאימים שמירה של ים חומצה-רָפִיףIDE-שרשרת הגנה על קבוצות ועשויות להיות להתאמה למגוון של מצעי חומצות אמינו לא טבעיים.

החוקרים שיערו כי הסרת Ni 2+ מהמתחם Ni-PBP-גלאי עלולה לאפשר הידרוליזה מימית יעיל של בסיס שיף ללא צורך בתנאים קשים pH. כמו EDTA הוא סוכן chelating זול היטב למד, 10 שיערנו כי תוספת של EDTA לפתרון של Ni-PBP-גלאי יקל קלאציה של יוני Ni 2+, ובכך לקדם הידרוליזה של המתחם. כדי לבחון את התיאוריה שלנו כי EDTA לבד יכול לקדם הידרוליזה ביעילות של המתחם, חשפנו פתרון של Ni-PBP-גלאי ב DMF בטמפרטורת החדר כדי להגדיל ושווי של EDTA ב pH 4.5 בתמיסה מימית, ה- pH ללא התאמות של תמיסת מלח disodium EDTA מימית . התקדמות התגובה הידרוליזה ניתן לנטר ידי התבוננות הצבע של הפתרון; unreacted Ni-PBP-גלאי בתמיסה מציג צבע אדום עמוק תוך PBP מבודדממתחם זה הוא לבן. אנחנו במעקב אחר התקדמות התגובה הידרוליזה על ידי ניטור שינוי הצבע של פתרון מאדום ללבן (לוח 1). התגובות היה מעורבים פחות משמונה ושווי הראו כמה מעבר של צביעת מאדום ללבן, אבל התגובה לא הייתה שלמה בכל מקרה. אין שינוי צבע בלטת תנאים בלי EDTA. השפעת ה- pH על הידרוליזה הוערכה באופן דומה. כפיפות של מתחם Ni-PBP-הגלאי לתנאים הידרוליזה באמצעות 12 ושווי של EDTA לילה עם משתנה pH בטמפרטורת החדר הראו הידרוליזה מוצלחת של המתחם מתרחשת בתנאי pH הנעים בין 4.5 ל -7.5. זה מדגים את הגמישות של הידרוליזה EDTA; pH ניתן להגדיל לתת דין וחשבון על קבוצות הגנת חומצה רגישה יותר בצד שרשרת. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> מַצָב </td><tד&gt; ושווי (EDTA: Ni-PBP-גלאי) </td><td> pH של פתרון EDTA </td><td> השלים לילה </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 0 </td><td> 4.5 </td><td> אף אחד </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 2 </td><td> 4.5 </td><td> חלקי </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 4 </td><td> 4.5 </td><td> חלקי </td></tr><tr><td> 4 </td><td> 6 </td><td> 4.5 </td><td> חלקי </td></tr><tr><td> 5 </td><td> 8 </td><td> 4.5 </td><td> מלא </td></tr><tr><td> 6 </td><td> 10 </td><td> 4.5 </td><td> מלא </td></tr><tr><td> 7 </td><td> 12 </td><td> 4.5 </td><td> מלא </td></tr><tr><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 5.0 </td><td> מלא </td></tr><tr><td> 9 </td><td> 12 </td><td> 5.5 </td><td> מלא </td></tr><tr><td> 10 </td><td> 12 </td><td> 6.0 </td><td> מלא </td></tr><tr><td> 11 </td><td> 12 </td><td> 6.5 </td><td> מלא </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 12 </td><td> 7.0 </td><td> מלא </td></tr><tr><td> 13 </td><td> 12 </td><td> 7.5 </td><td> מלא </td></tr><tr><td> 14 </td><td> 12 </td><td> 8.0 </td><td> חלקי </td></tr></tbody></table> טבלה 1: Ni-PBP-גלאי הידרוליזה תנאי. כדי לוודא הידרוליזה הושלם באמצעות התנאי היעיל ביותר, 7, שחילצנו את התגובה שלוש פעמים עם dichloromethane, בשילוב מיובשים שכבות אורגניות וניתח את שאריות וכתוצאה באמצעות ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית (NMR). ספקטרום התמ&quot;ג הראה שום הוכחה של Ni-PBP-גלאי במדגם; את ההדים רק נמצאים בספקטרום מתאים דיווחים בספרות של PBP, דבר המצביע על הידרוליזה מלאה של המתחם. בוחנים את הכדאיות של תנאי הידרוליזה האופטימליים שלנו עם חומצות אמינו המכילהing מגוון של קבוצות הגנה-שרשרת בצד. דוגמאות של Fmoc-L-חומצה גלוטמית 5 אסתר טרט -butyl (Fmoc-Glu (t Bu) -OH), Fmoc- O - טרט -butyl-L-תראונין (Fmoc-Thr (t Bu) -OH), Fmoc - O - טרט -butyl-L-tyrosine (Fmoc-טיר (t Bu) -OH), ו- N (ב) -Boc- N α -Fmoc-L- טריפטופן (Fmoc-TRP (בוק) -OH) התמוססו ב DMF נתון הידרוליזה בטמפרטורת החדר באמצעות 12 ושווי של EDTA ב- pH 4.5. לאחר שהורשה ומערבבים לילה, הפתרונות חולצו עם dichloromethane ונותחו על ידי התמ&quot;ג. נציג NMR כלול עבור Fmoc-Glu (TBU) -OH (איור 3). בכל מקרה, נתונים ספקטרליים הראו שימור מלא של קבוצות הגנה-שרשרת בצד. 11, 12, 13 <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55677/55677fig3.jpg" /> איור 3: נציג התמ&quot;ג של Fmoc-מונומר Bearing שרשרת-סייד חומצה-רָפִיף הגנה קבוצה אחרי כפיפות תנאי הידרוליזה. הקבוצה בהגנת החומצה-רָפִיף בצד השרשרת מסומנת עם קופסא כחולה. ערכי אינטגרציה מעוגלים עבור אותות הפרוטון של תרכובת זו כלולים בסוגריים. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55677/55677fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> לאחר הידרוליזה מיצוי אורגני, את השכבה המימית הנותרים מכיל את חומצת האמינו חינם יחד עם EDTA שיורית ויונים Ni 2+. כדי להבטיח כי הנוכחות של חומרים אלה לא מפריעה הגנה עוקבת Fmoc של חומצת אמינו החופשית, בצענו תגובת מבחן על ידי המסת גליצין בתוך תמיסות מימיות המכילות EDTA ו Ni 2+ יונים עם ריכוזי דומה כניסה הידרוליזה 7. Wדואר אז נתון פתרון זה הגנה Fmoc תקן מימית. 8 לאחר השלמת התגובה ועבודה-אפ, קבענו התגובה המוענקת תשואה 25% של גליצין Fmoc המוגנים. תשואת אחוז זה אינה מפתיעה בהתחשב הריכוז המדולל של התגובה ואת מצביעה על הנוכחות של Ni 2 + יונים ו EDTA לא להפריע תגובת הגנת Fmoc סטנדרטית. עם ראיות התומכות כי כל רכיב בודד של המתודולוגיה שלנו (הידרוליזה, בידוד של חומצת אמינו חופשית, והגנת Fmoc) אינו ריאלי, בצענו ניסוי הוכחה של מושג באמצעות Ni-PBP-גלאי. החוקרים העריכו את יכולת הקיום של תנאי הידרוליזה שתוארו לעיל והגנת Fmoc עוקבת באמצעות פרוטוקול סטנדרטי 8 להרשות חומצת אמינו-מוגנת Fmoc בתשואה סבירה. לפתרון עורר של Ni-PBP-גלאי (404 מ&quot;ג, 0.971 mmol, 1 equiv) ב 40 מ&quot;ל DMF בטמפ &#39;החדרerature נוספה 0.2 M פתרון EDTA על 4.5 pH (65 מ&quot;ל, 13 מילימול, 13 equiv). תגובת הורשה ומערבבת לילה ולאחר מכן לשטוף ארבע פעמים עם dichloromethane. את השכבה המימית אז הותאמה ל- pH 7 באמצעות סודיום ביקרבונט מוצק. לשכבה מימית נוספה סודיום ביקרבונט (163 מ&quot;ג, 1.93 מילימול, 2 equiv) ו Fmoc-אוס (327 מ&quot;ג, 0.971 mmol, 1 equiv) המומסים כמות מינימלית של dioxane. התגובה הורשה ומערבבים לילה ואחר acidified עם 1 חומצה הידרוכלורית M והוציא שלוש פעמים עם אתיל אצטט. תמציות אורגניות אוחדו, נשטף שש פעמים עם מלח, מרוכז, יבשים עם מגנזיום סולפט, מיובשים תחת ואקום כדי להרשות תערובת של unreacted Fmoc-אוס ו Fmoc-גלאי-OH (160 מ&quot;ג, 0.540 mmol, 54% תשואה). נתוני ספקטרום לא התאימו שפורסמו ספקטרה בעבר עבור Fmoc-גלאי-OH. 9 הניסוי הסופי זה מעיד על כך שהוא אינו ריאלי לבודד גליצין חינם מהמתחם Ni-PBP-גלאי ולשאת אותו קדימה כדי Fmoc-prot שלהטופס ected.

Watch this Scientific Journal Video about Hydrolysis of a Ni-Schiff-Base Complex Using Conditions Suitable for Retention of Acid-labile Protecting Groups at JoVE.com

Hydrolysis of a Ni-Schiff-Base Complex Using Conditions Suitable for Retention of Acid-labile Protecting Groups

כאן, אנו מציגים הידרוליזה יעיל והגנה Fmoc הבאות של חומצת אמינו מבודדת מתסביך Ni-שיף-בסיס. תנאים הידרוליזה שהוצגו כאן מתאימים לשימוש כאשר השמירה של קבוצות הגנה חומצה-רָפִיף בצד שרשרת נדרשת. טכניקה זו עשויה להיות להתאמה למגוון של מצעי חומצות אמינו לא טבעיים.

הידרוליזה של תנאי Ni-שיף-Base מורכבים באמצעות מתאים שמירת חומצה-רָפִיף קבוצות הגנה

Unnatural amino acids, amino acids containing side-chain functionalities not commonly seen in nature, are increasingly found in synthetic peptide ...

hydrolysis-ni-schiff-base-complex-using-conditions-suitable-for

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biochemistry

9.6K Views.  Slippery Rock University.  כאן, אנו מציגים הידרוליזה יעיל והגנה Fmoc הבאות של חומצת אמינו מבודדת מתסביך Ni-שיף-בסיס. תנאים הידרוליזה שהוצגו כאן מתאימים לשימוש כאשר השמירה של קבוצות הגנה חומצה-רָפִיף בצד שרשרת נדרשת. טכניקה זו עשויה להיות להתאמה למגוון של מצעי חומצות אמ?...

Video: Hydrolysis of a Ni-Schiff-Base Complex Using Conditions Suitable for Retention of Acid-labile Protecting Groups

Separation of Aldehydes and Reactive Ketones from Mixtures Using a Bisulfite Extraction Protocol

The purification of organic compounds is an essential component of routine synthetic operations. The ability to remove contaminants into an aqueous layer by generating a charged structure provides an opportunity to use extraction as a simple purification technique. By combining the use of a miscible organic solvent with saturated sodium bisulfite, aldehydes and reactive ketones can be successfully transformed into charged bisulfite adducts that can then be separated from other organic components of a mixture by the introduction of an immiscible organic layer. Here, we describe a simple protocol for the removal of aldehydes, including sterically-hindered neopentyl aldehydes and some ketones, from chemical mixtures. Ketones can be separated if they are sterically unhindered cyclic or methyl ketones. For aliphatic aldehydes and ketones, dimethylformamide is used as the miscible solvent to improve removal rates. The bisulfite addition reaction can be reversed by basification of the aqueous layer, allowing for the re-isolation of the reactive carbonyl component of a mixture.

Here, we present a protocol to remove aldehydes and reactive ketones from mixtures by a liquid-liquid extraction protocol directly with saturated sodium bisulfite in a miscible solvent. This combined protocol is rapid and facile to perform. The aldehyde or ketone can be re-isolated by the basification of the aqueous layer.

פרידה של Aldehydes, קטונים תגובתי תערובות באמצעות פרוטוקול החילוץ ביסולפאט

The purification of organic compounds is an essential component of routine synthetic operations. The ability to remove contaminants into an aqueous layer ...

Chemistry

Preparation of SNS Cobalt(II) Pincer Model Complexes of Liver Alcohol Dehydrogenase

Chemical model complexes are prepared to represent the active site of an enzyme. In this protocol, a family of tridentate pincer ligand precursors (each possessing two sulfur and one nitrogen donor atom functionalities (SNS) and based on bis-imidazole or bis-triazole compounds) are metallated with CoCl2&#183;6H2O to afford tridentate SNS pincer cobalt(II) complexes. Preparation of the cobalt(II) model complexes for liver alcohol dehydrogenase is facile. Based on a quick color change upon adding the CoCl2&#183;6H2O to acetonitrile solution that contains the ligand precursor, the complex forms rapidly. Formation of the metal complex is complete after allowing the solution to reflux overnight. These cobalt(II) complexes serve as models for the zinc active site in liver alcohol dehydrogenase (LADH). The complexes are characterized using single crystal X-ray diffraction, electrospray mass spectrometry, ultra-violet visible spectroscopy, and elemental analysis. To accurately determine the structure of the complex, its single crystal structure must be determined. Single crystals of the complexes that are suitable for X-ray diffraction are then grown via slow vapor diffusion of diethyl ether into an acetonitrile solution that contains the cobalt(II) complex. For high quality crystals, recrystallization typically takes place over a 1 week period, or longer. The method can be applied to the preparation of other model coordination complexes and can be used in undergraduate teaching laboratories. Finally, it is believed that others may find this recrystallization method to obtain single crystals beneficial to their research.

Preparation of SNS CobaltII Pincer Model Complexes of Liver Alcohol Dehydrogenase

The preparation of SNS pincer cobalt(II) model complexes of liver alcohol dehydrogenase is presented here. The complexes can be prepared by reacting the ligand precursor with CoCl2&#183;6H2O and can then be recrystallized by allowing diethyl ether to slowly diffuse into an acetonitrile solution that contains the cobalt complex.

הכנת SNS קובלט (II) מכלולי מודל מודלים של הכבד אלכוהול דהידרוגנאז

Chemical model complexes are prepared to represent the active site of an enzyme. In this protocol, a family of tridentate pincer ligand precursors (each ...

Targeted Antibody Blocking by a Dual-Functional Conjugate of Antigenic Peptide and Fc-III Mimetics (DCAF)

Elimination of harmful antibodies from organisms is a valuable approach for the intervention of antibody-associated diseases, such as Dengue hemorrhagic fever and autoimmune diseases. Since thousands of antibodies with different epitopes are circulating in blood, no universal method, except for the dual-functional conjugate of antigenic peptide and Fc-III mimetics (DCAF), was reported to target specific harmful antibodies. The development of DCAF molecules makes significant contribution to the progress of targeted therapy, which were demonstrated to eliminate the antibody dependent enhancement (ADE) effect in a Dengue virus (DENV) infection model and to boost the acetylcholine receptor activity in a myasthenia gravis model. Here, we describe a protocol for the synthesis of a DCAF molecule (DCAF1), which can selectively block 4G2 antibody to attenuate ADE effect during Dengue virus infection, and illustrate the binding of DCAF1 to 4G2 antibody by an ELISA assay. In our method, DCAF1 is synthesized by the conjugation of a hydrazine derivative of a Fc-III peptide and a recombinant expressed long &#945;-helix with antigenic sequence through native chemical ligation (NCL). This protocol has been successfully applied to DCAF1 as well as other DCAF molecules for targeting their cognate antibodies.

Targeted Antibody Blocking by a Dual-Functional Conjugate of Antigenic Peptide and Fc-III Mimetics DCAF

Development of a dual-functional conjugate of antigenic peptide and Fc-III mimetics (DCAF) is novel for the elimination of harmful antibodies. Here, we describe a detailed protocol for the synthesis of DCAF1 molecule, which can selectively block 4G2 antibody to eliminate antibody dependent enhancement effect during Dengue virus infection.

נוגדנים ממוקד חסימה על ידי המשלים כפול תפקודית של פפטיד Antigenic ו-השלישי מימטיקה (בית קפה)

Elimination of harmful antibodies from organisms is a valuable approach for the intervention of antibody-associated diseases, such as Dengue hemorrhagic ...

Immunology and Infection

Molecular Orbital (MO) Theory

Source: Tamara M. Powers, Department of Chemistry, Texas A&#38;M University
This protocol serves as a guide in the synthesis of two metal complexes featuring the ligand 1,1&#39;-bis(diphenylphosphino)ferrocene (dppf): M(dppf)Cl2, where M = Ni or Pd. While both of these transition metal complexes are 4-coordinate, they exhibit different geometries at the metal center. Using molecular orbital (MO) theory in conjunction with 1H NMR and Evans method, we will determine the geometry of these two compounds.

Molecular Orbital MO Theory: Predicting Geometry of Transition Metal Complexes

תורת מסלולית מולקולרית (MO)

Source: Tamara M. Powers, Department of Chemistry, Texas A&#38;M University
This protocol serves as a guide in the synthesis of two metal complexes ...

Education

JoVE Science Education

Inorganic Chemistry

Preparation of Carboxylic Acids: Hydrolysis of Nitriles

Nitriles (R–CN) can be converted into carboxylic acids (R–COOH) upon treatment with aqueous acids, i.e., upon hydrolysis of nitriles. Under base-catalyzed conditions, carboxylate anions (R–COO−) are formed.
<img alt="Hydrolysis reaction mechanism diagram, showing conversion of nitrile to carboxylic acid with arrows." src="/files/ftp_upload/13085/13085_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 56px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure1">
The reaction facilitates a two-step conversion of haloalkanes to carboxylic acids. Here, haloalkanes are first converted to nitriles using sodium cyanide via an SN2 reaction. The resultant nitrile is then hydrolyzed to yield carboxylic acids bearing one more carbon than the haloalkane used. The reaction uses dimethyl sulfoxide, alcohols, or water as solvents. As the process involves the SN2 mechanism, tertiary alkyl halides are seldom used.
<img alt="Organic synthesis reaction sequence; diagram illustrating nucleophilic substitution to carboxylic acid." src="/files/ftp_upload/13085/13085_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 46px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure2">

הכנת חומצות קרבוקסיליות: הידרוליזה של ניטרילים

Nitriles (R&#8211;CN) can be converted into carboxylic acids (R&#8211;COOH) upon treatment with aqueous acids, i.e., upon hydrolysis of nitriles. Under ...

JoVE Core

Organic Chemistry

Unit 1

Carboxylic Acids

KEY TERMS AND CONCEPTS

Protection of Alcohols

This lesson delves into the concept of protection and deprotection of a functional group fundamental to synthetic organic chemistry. These phenomena are explained in the context of aliphatic and aromatic alcohols.
<h4>Protection</h4>
It defines a protecting group as the masking agent to make the more reactive species inert to a given set of conditions. This concept is depicted via the illustration of liquid flow through different outlets in an assembly of pipes. The analogy helps to understand the role of a protecting group in reaction selectivity, as in the case of the organolithium alkylation of a halide in the presence of a competing acidic alcohol group. The example shows how protection of the alcohol group helps to achieve the alkylation of the halide. Popular protecting groups for alcohols include the trialkylsilyl family for nucleophiles or carbon and nitrogen bases and the tetrahydropyranyl (THP) group for strong bases. In the former example, the halide of the trialkylsilyl derivative reacts with the alcohol in the presence of a nucleophilic catalyst to generate a trialkylsilyl ether.
<h4>Deprotection</h4>
Every protection is followed by deprotection after the intended reaction. The deprotection restores the system to its native state. In protection with trialkylsilyl groups, deprotection is achieved using fluoride salts like tetra-n-butylammonium fluoride (TBAF) that are soluble in organic solvents. Here, the re-protonation of the oxygen regenerates the native alcohol. In the case of protection with THP, deprotection is achieved using acid hydrolysis.
<h4>Principle of design</h4>
The lesson also elucidates the principles behind the design of a protecting group using an illustration of a house under varying external weather conditions. It demonstrates the selectivity offered by a protecting group in a specific environment. For instance, THP protects alcohol from strong bases. The acetal formed in this case is stable towards bases but susceptible to acid hydrolysis.
Apart from the reaction conditions, the reactivity of the molecule to be protected also plays a key role in designing a suitable protecting group. For example, methyl ethers&#8217; ability to protect phenols is found inappropriate for aliphatic alcohols. Here, the stability of the corresponding leaving groups during deprotection plays a key role. For example, the alkoxides, unlike phenoxides, are poor leaving groups for deprotection with hydrogen bromide.
The following table summarizes the various protection/deprotection groups for different types of alcohols and related conditions:
<table style="margin-left: auto; margin-right: auto;">
	<tbody style="border: 1px solid black;">
		<tr>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Protecting group</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Structure</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Protects</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">From</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Protection</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Deprotection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Trialkylsilyl (R3Si&#8211;), 
			e.g., TBDMS</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Me3Si&#8211;OR 
			(Me3C)Me2Si&#8211;OR</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Alcohols 
			(OH in general)</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Nucleophiles, 
			C or N bases</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">R3SiCl, 
			base</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">H+, H2O, 
			or F&#8722;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Tetrahydropyranyl 
			(THP)</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;"><img alt="Figure1" src="/files/ftp_upload/11927/Figure_1-11927.svg" style="text-align: center; height: 50px;" /></td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Alcohols 
			(OH in general)</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Strong bases</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">3,4-Dihydropyran, 
			H+</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">H+, H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Benzyl ether 
			(OBn)</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;"><img alt="Figure2" src="/files/ftp_upload/11927/Figure_2-11927.svg" style="text-align: center; height: 50px;" /></td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Alcohols 
			(OH in general)</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Almost everything</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">NaH, BnBr</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">H2, Pd/C, 
			or HBr</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Methyl ether 
			(ArOMe)</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;"><img alt="Figure3" src="/files/ftp_upload/11927/Figure_3-11927.svg" style="text-align: center; height: 50px;" /></td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Phenols 
			(ArOH)</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">Bases</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">NaH, MeI, or 
			(MeO)2SO2</td>
			<td style="color: black; border: 1px solid black; text-align: center;">BBr3, HBr, HI, 
			Me3SiI</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

Protection and Deprotection of Alcohols and Phenols

הגנה על אלכוהולים

This lesson delves into the concept of protection and deprotection of a functional group fundamental to synthetic organic chemistry. These phenomena are ...

Alcohols and Phenols

Acid Halides to Carboxylic Acids: Hydrolysis

Hydrolysis of acid halides is a nucleophilic acyl substitution reaction in which acid halides react with water to give carboxylic acids. The reaction occurs readily and does not require acid or a base catalyst.
As shown below, the mechanism involves a nucleophilic attack by water at the carbonyl carbon to form a tetrahedral intermediate. This is followed by the reformation of the carbon–oxygen π bond along with the departure of a halide ion. A final proton transfer step yields carboxylic acid as the substitution product. 
<img alt="Organic reaction mechanism, diagram, showing nucleophilic substitution and product formation steps." src="/files/ftp_upload/12361/12361_PT_Figure_1_.svg" style="text-align: center; height: 200px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure1">
The reaction produces a very strong acid, HCl, as a by-product. Therefore, a base such as pyridine is used in the reaction, which reacts with HCl to form pyridinium chloride. This process neutralizes the acid and prevents undesired side reactions.

חומצה הלידים לחומצות קרבוקסיליות: הידרוליזה

Hydrolysis of acid halides is a nucleophilic acyl substitution reaction in which acid halides react with water to give carboxylic acids. The reaction ...

Carboxylic Acid Derivatives

Protecting Groups for Aldehydes and Ketones: Introduction

Protecting groups are compounds that can bind to a specific functional group in the presence of other functional groups to protect them from undesired chemical reactions. These compounds can selectively bind to particular functional groups and advance chemoselective reactions in polyfunctional systems (Figure 1). After the functional group has served its purpose, it is removed by reacting it with specific compounds.
<img alt="Chemical structure of malonic acid, diagram showing bonding, central CH2 group, molecular geometry." src="/files/ftp_upload/12844/12844_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 60px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Chemical structure of malic acid, diagram, showing molecular arrangement, functional groups.">
The aldehydes and ketones can be selectively protected in the presence of other carbonyl groups such as esters or acids based upon their reactivity. This is important for the manipulation of one functional group over the other.
For instance, when carrying out a reduction reaction in the presence of an ester and a ketone, the ketone will always be preferentially reduced to alcohol. In order to achieve the selective reduction of an ester to an alcohol while keeping the ketone unaffected, the ketone group needs to be protected (Figure 2, first step). After the ketone is protected, the ester is reduced to an alcohol using LiAlH4 (Figure 2, second step). Finally, the ketone is regenerated by removing the protecting group (Figure 2, third step).
<img alt="Organic synthesis diagram, ketone protection with cyclic acetal and reduction with LiAlH4." src="/files/ftp_upload/12844/12844_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 215px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Chemical reaction diagram; acetal formation, protection, and reduction; TsOH, LiAlH4 used.">
Acetals and thioacetals are the most commonly used protecting groups for aldehydes and ketones and can be easily removed. In addition, they are resistant to chemical species such as nucleophiles, or reducing and oxidizing agents.

קבוצות הגנה על אלדהידים וקטונים: מבוא

Protecting groups are compounds that can bind to a specific functional group in the presence of other functional groups to protect them from undesired ...

Aldehydes and Ketones

Acetals and Thioacetals as Protecting Groups for Aldehydes and Ketones

Acetals are formed by reacting two equivalents of alcohol with carbonyl compounds like aldehydes or ketones. Acetals are unaffected by bases, nucleophiles, oxidizing agents, and reducing agents. They serve as protecting groups for aldehydes and ketones. Acetals can be easily formed and also easily removed via mild acid hydrolysis.
In the presence of multiple functional groups, when selective reduction of one group over the other is desired, groups like aldehydes and ketones that form acetals readily can be protected from undergoing undesirable reactions. For instance, if a compound contains a ketone and an ester group, the ketone can be protected by converting it into acetal. On the other hand, the ester does not form acetal; hence it can be subjected to the desired reaction, and in the end, the ketone can be deprotected.
<img alt="Chemical reaction process, acetal formation and reduction, organic chemistry mechanism diagram." src="/files/ftp_upload/12333/12333_Figure_1.svg" style="opacity: 0.9; text-align: center; height: 200px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure1">
The sulfur-containing analogs of acetals are called thioacetals that can act as an efficient protecting group for aldehydes and ketones. The thioacetals are stable in acidic conditions. Due to this, they cannot be deprotected by acid hydrolysis. Instead, mercuric chloride in aqueous acetonitrile is used for its deprotection.
<img alt="Chemical reaction: Dithiolane to Acetone transformation; HgCl₂ catalyst; reaction mechanism diagram." src="/files/ftp_upload/12333/12333_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 55px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure2">
Apart from acting as protecting groups, thioacetals also play a major role in organic synthesis, especially in reduction reactions. Thioacetals can undergo desulfurization in the presence of Raney nickel and hydrogen to form hydrocarbons.
<img alt="Organic reaction diagram, hydrogenation using H2, Raney Ni; forming hydrocarbons, thiols." src="/files/ftp_upload/12333/12333_Figure_3.svg" style="text-align: center; height: 55px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure3">

אצטלים ותיואצטלים כקבוצות הגנה על אלדהידים וקטונים

Acetals are formed by reacting two equivalents of alcohol with carbonyl compounds like aldehydes or ketones. Acetals are unaffected by bases, ...

Amides to Carboxylic Acids: Hydrolysis

Amides can undergo either acid-catalyzed hydrolysis or base-promoted hydrolysis through a typical nucleophilic acyl substitution. Each hydrolysis requires severe conditions.
Acid-catalyzed hydrolysis:
Hydrolysis of amides under acidic conditions yields carboxylic acids. Since the reaction occurs slowly, hydrolysis requires the conditions of heat.
The mechanism begins with the protonation of the carbonyl oxygen by the acid catalyst. The protonation makes the amide carbonyl carbon more electrophilic. Next, water acts as a nucleophile and attacks the carbonyl carbon to form a tetrahedral intermediate. Further, deprotonation of the tetrahedral intermediate gives a neutral tetrahedral addition intermediate. Subsequent protonation of the amino nitrogen converts the amino group into a better leaving group. In the next step, the carbonyl group is re-formed with the departure of ammonia as a leaving group. A final deprotonation step yields a carboxylic acid.
<img alt="Figure1" src="/files/ftp_upload/12372/12372_PT_Figure_1_.svg" style="text-align: center; height: 225px;" />
The formation of ammonium ion drives the equilibrium favoring the product formation.
Base-promoted hydrolysis: 
Base-promoted hydrolysis is another nucleophilic acyl substitution reaction, where hydroxide acts as a nucleophile. Amides undergo hydrolysis when heated under basic aqueous solutions to produce carboxylic acid.
The base-promoted mechanism involves a nucleophilic attack by the hydroxide ion at the amide carbonyl carbon to form a tetrahedral intermediate. In the second step, the carbonyl group is reconstructed with the departure of an amide ion as a leaving group. Next, deprotonation yields a carboxylate ion and ammonia. This step drives the reaction to completion, which pushes the equilibrium towards the product. A final step involves acidification of the carboxylate ion to give free acid.
<img alt="Figure2" src="/files/ftp_upload/12372/12372_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 200px;" />

אמידים לחומצות קרבוקסיליות: הידרוליזה

Amides can undergo either acid-catalyzed hydrolysis or base-promoted hydrolysis through a typical nucleophilic acyl substitution. Each hydrolysis requires ...