A Two-step synthesis of Virstatin, A Virulence Inhibitor of Vibrio cholerae 2007051049 신현정 2007051014 양다영 Journal of Chemical Education . Vol. 86 No. 4 April 2009 .

Contents 1. Introduction 2. Background 3. Experiment 4. Characterization 5. Discussion 6. Hazards 7. Literature cited

Introduction 유기화학의 생물학적 관련성을 강조하기 위해 상당한 노력을 기울이고 있다. 현재 사용되고 있는 박테리아 항생물질은 DNA복제, RNA전사, 단백질번역, 세포벽생합성, 조효소생합성을 방해하는 작용을 한다. 최근에 밝혀진 platensimycin은 기존의 항생물질들과 다르게 박테리아의 지방산 합성을 방해한다. 또 다른 개발은 박테리아의 독성을 막기 위해 작은 분자를 이용하는 것으로, 이 방법을 통해 vibrio cholerae의 작용을 방해할 수 있게 되었다.

Introduction vibrio cholerae는 콜레라를 일으키기 위해 두 가지 독성을 발현해야 하는데, 설사를 유발하는 콜레라 장독소와 박테리아가 군체를 형성하기 위해 필요한 coregulated pilus 이다. virstatin은 vibrio cholrerae가 독성 인자를 발현하는 것을 막기 위해 개발되었다. Virstatin은 박테리아를 죽이지 않으므로 항생물질은 아니다. 단지 박테리아의 독성 발현을 방해할 뿐이다.

Background 1. Gabriel 아민 합성법

Background IR 흡수

Background 1H NMR 화학적 이동

Background 13C NMR 화학적 이동

Experiment 1. Naphthalimide와 potassium carbonate, DMF, ethyl 4-bromobutanoate를 환류시키며 1시간 동안 가열한다. 2. 용매가 methanol인 NaOH 수용액을 넣고 가열하여 염기성 가수분해 시키고, HCl 수용액을 넣는다. 모든 과정은 환류 하에 이루어진다. 3. Methaol 수용액을 이용해 재결정 하여 virstatin ethyl ester의 순수한 샘플을 얻을 수 있다.

Characterization 학생들은 virstatin Ethyl ester 중간체를 IR, 1H NMR, 13C NMR 분광기를 이용해 그 특성을 기술하였다. Virstatin ethyl ester는 흥미로은 스펙트라를 제공하여 학생들이 스펙트라를 해석하는 방법을 연습하고 그 기술을 향상시킬 수 있는 좋은 기회를 제공한다. IR 스펙트럼은 3개의 Carbonyl 흡수를 보여준다. Ester carbonyl은 1726에서 발견된다. Imide의 일부분은 1696과 1651 사이에서 흡수를 보여준다.

Characterization 1H NMR은 3개의 first-order에 근사한 스핀시스템을 나타낸다. Arene 신호는 공명 전자 끌기 효과와 Imide carbonyl 반자성 anisotropy를 통해 알 수 있다. C2와 C7은 8.56ppm에서 나타난다. C4와C5는 8.19ppm에서 나타난다. C3과 C6는 7.73에서 나타난다. Imide nitrogen 옆의 CH2와 ethoxy CH2는 피크 다중도의 기준이 될 수 있다. 13C NMR은 2개의 carbonyl 피크, 6개의 arene 피크, 5개의 alkyl 피크를 나타낸다.

Characterization

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Characterization

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Hazards Methanol은 흡입하거나 피부에 닿으면 중독되고, 시각에 해롭다. 10% NaOH 수용액과 10% HCl 수용액은 화재의 원인이 된다. 1,8-Naphthalimide, Ethyl 4-bromobutanoate, K2CO3는 모두 자극적이다. 모든 화합물은 반드시 MSDS(물질안전보건자료) 에 따라 다뤄져야 한다. 손과 눈을 반드시 보호해야 한다. 모든 과정은 반드시 후드 속에서 이뤄져야 한다.

Discussion 이 합성은 3가지 실험으로 구분하여 15명의 학생이 행할 수 있다. 이 실험은 유기화학 과정의 두 번째 학기의 마지막 3주 동안 각각 3시간에 걸쳐서 수행할 수 있다 이 실험은 두 번째 학기와 첫 번째 학기에 걸쳐서 시행할 수도 있다. 첫 번째 학기의 실험에서는 스펙트럼 측정을 나타내는 것을 생략하도록 한다. 이 합성 기술은 첫 번째 학기의 유기화학 실험실습에서 확실히 양립할 수 있다.

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감사합니다