Synthèse stéréosélective de pipéridines et activation électrophile chimiosélective d’amides en présence de dérivés de la pyridine

L’importance des produits naturels dans le développement de nouveaux médicaments est indéniable. Malheureusement, l’isolation et la purification de ces produits de leurs sources naturelles procure normalement de très faibles quantités de molécules biologiquement actives. Ce problème a grandement limité l’accès à des études biologiques approfondies et/ou à une distribution sur une grande échelle du composé actif. Par exemple, la famille des pipéridines contient plusieurs composés bioactifs isolés de sources naturelles en très faible quantité (de l’ordre du milligramme). Pour pallier à ce problème, nous avons développé trois nouvelles approches synthétiques divergentes vers des pipéridines polysubstituées contenant une séquence d’activation/désaromatisation d’un sel de pyridinium chiral et énantioenrichi. La première approche vise la synthèse de pipéridines 2,5-disubstituées par l’utilisation d’une réaction d’arylation intermoléculaire sur des 1,2,3,4-tétrahydropyridines 2-substituées. Nous avons ensuite développé une méthode de synthèse d’indolizidines et de quinolizidines par l’utilisation d’amides secondaires. Cette deuxième approche permet ainsi la synthèse formelle d’alcaloïdes non-naturels à la suite d’une addition/cyclisation diastéréosélective et régiosélective sur un intermédiaire pyridinium commun. Finalement, nous avons développé une nouvelle approche pour la synthèse de pipéridines 2,6-disubstituées par l’utilisation d’une réaction de lithiation dirigée suivie d’un couplage croisé de Negishi ou d’un parachèvement avec un réactif électrophile. Le développement de transformations chimiosélectives et versatiles est un enjeu crucial et actuel pour les chimistes organiciens. Nous avons émis l’hypothèse qu’il serait possible d’appliquer le concept de chimiosélectivité à la fonctionnalisation d’amides, un des groupements le plus souvent rencontrés dans la structure des molécules naturelles. Dans le cadre précis de cette thèse, des transformations chimiosélectives ont été réalisées sur des amides secondaires fonctionnalisés. La méthode repose sur l’activation de la fonction carbonyle par l’anhydride triflique en présence d’une base faible. Dans un premier temps, l’amide ainsi activé a été réduit sélectivement en fonction imine, aldéhyde ou amine en présence d’hydrures peu nucléophiles. Alternativement, un nucléophile carboné a été employé afin de permettre la synthèse de cétones ou des cétimines. D’autre part, en combinant un amide et un dérivé de pyridine, une réaction de cyclisation/déshydratation permet d’obtenir les d’imidazo[1,5-a]pyridines polysubstituées. De plus, nous avons brièvement appliqué ces conditions d’activation au réarrangement interrompu de type Beckmann sur des cétoximes. Une nouvelle voie synthétique pour la synthèse d’iodures d’alcyne a finalement été développée en utilisant une réaction d’homologation/élimination en un seul pot à partir de bromures benzyliques et allyliques commercialement disponibles. La présente méthode se distincte des autres méthodes disponibles dans la littérature par la simplicité des procédures réactionnelles qui ont été optimisées afin d’être applicable sur grande échelle.

Structural basis for inhibition of cyclin-dependent kinase 9 by flavopiridol

Flavopiridol has been shown to potently inhibit CDK1 and 2 (cyclin-dependent kinases 1 and 2) and most recently it has been found that it also inhibits CDK9. The complex CDK9-cyclin T1 controls the elongation phase of transcription by RNA polymerase II. The present work describes a molecular model for the binary complex CDK9-flavopiridol. This structural model indicates that the inhibitor strongly binds to the ATP-binding pocket of CDK9 and the structural comparison of the complex CDK2-flavopiridol correlates the structural differences with differences in inhibition of these CDKs by flavopiridol. This structure opens the possibility of testing new inhibitor families, in addition to new substituents for the already known leading structures such as flavones and adenine derivatives. © 2002 Elsevier Science (USA). All rights reserved.

Effect of remifentanil hydrochloride administered via constant rate infusion on the minimum alveolar concentration of isoflurane in cats

Objective - To evaluate the effects of increasing doses of remifentanil hydrochloride administered via constant rate infusion (CRI) on the minimum alveolar concentration (MAC) of isoflurane in cats. Animals - 6 healthy adult cats. Procedures - For each cat, 2 experiments were performed (2-week interval). On each study day, anesthesia was induced and maintained with isoflurane; a catheter was placed in a cephalic vein for the administration of lactated Ringer's solution or remifentanil CRIs, and a catheter was placed in the jugular vein for collection of blood samples for blood gas analyses. On the first study day, individual basal MAC (MAC Basal) was determined for each cat. On the second study day, 3 remifentanil CRIs (0.25, 0.5, and 1.0 μg/kg/min) were administered (in ascending order); for each infusion, at least 30 minutes elapsed before determination of MAC (designated as MAC R0.25, MAC R0.5, and MAC R1.0, respectively). A 15-minute washout period was allowed between CRIs. A control MAC (MAC Control) was determined after the last remifentanil infusion. Results - Mean ± SD MAC Basal and MAC Control values at sea level did not differ significantly (1.66 ± 0.08% and 1.52 ± 0.21%, respectively). The MAC values determined for each remifentanil CRI did not differ significantly. However, MAC R0.25, MAC R0.5, and MAC R1.0, were significantly decreased, compared with MAC Basal, by 23.4 ± 79%, 29.8 ± 8.3%, and 26.0 ± 9.4%, respectively. Conclusions and Clinical Relevance - The 3 doses of remifentanil administered via CRI resulted in a similar degree of isoflurane MAC reduction in adult cats, indicating that a ceiling effect was achieved following administration of the lowest dose.

Estudos sobre a síntese de piperidinas funcionalizadas através de reações pentacomponentes, utilizando compostos de nióbio como catalisadores

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Síntese de tetra-hidropiridinas por meio de reações multicomponentes

Multicomponent Reactions are defined as reactions between three or more reagents in a single reaction step in the same reaction vial, forming a product that includes the majority of atoms and structural characteristics of the reagents. Thus these reactions save time and energy. One of the ways to improve the yield and reaction time of a multicomponent reaction is to use different catalysts, an example of catalyst that shows great potential and has been studied in recent years is the molecular iodine is known to be a Lewis acid with high catalytic power. The functionalized piperidines, also known as tetrahydropyridines, are alkaloids that have pharmacological potential, this is due to the piperidine ring present in many natural product structures with muscarinic activity, nicotine, analgesic, antipsychotic, anti-proliferative, among others. In this paper we describe studies about on the application of molecular iodine (I2) in the multicomponent reaction between aniline derivatives, benzaldehyde and β-ketoester (methyl acetoacetate) for the synthesis of functionalized piperidines and the synthesis of a corresponding piperidone by acid hydrolysis. Data analysis allowed us to demonstrate the efficacy of molecular iodine in the synthesis of functionalized piperidines, obtaining results with yields 44-87% and short reaction time of 8 to 24 hours, and the efficacy of acid hydrolysis of enamine in the structure of the tetrahydropyridine derivative in a yield of 81%

The occurrence of defensive alkaloids in non-integumentary tissues of the Brazilian red-belly toad Melanophryniscus simplex (Bufonidae)

The red-belly toads (Melanophryniscus) of southern South America secrete defensive alkaloids from dermal granular glands. To date, all information on Melanophryniscus alkaloids has been obtained by extraction from either skins or whole organisms; however, in other amphibians, tetrodotoxins, samandarines, and bufadienolides have been detected in both skin and other organs, which raise the possibility that lipophilic alkaloids may occur in non-integumentary tissues in Melanophryniscus as well. To test this hypothesis, we studied the distribution of alkaloids in the skin, skeletal muscle, liver, and mature oocytes of the red-belly toad M. simplex from three localities in southern Brazil. Gas chromatography and mass spectrometry of skin extracts from 11 individuals of M. simplex resulted in the detection of 47 alkaloids (including isomers), 9 unclassified and 38 from 12 known structural classes. Each alkaloid that was present in the skin of an individual was also present in the same relative proportion in that individual's skeletal muscle, liver, and oocytes. The most abundant and widely distributed alkaloids were the pumiliotoxins 251D, 267C, and 323A, 5,8-disubstituted indolizidines 207A and 223D, 5,6,8-trisubstituted indolizidine 231B, 3,5-disubstituted pyrrolizidines cis-223B and cis- and trans-251K, and izidine 211C. We report the first record of piperidines in Melanophryniscus, bringing the total number of alkaloid classes detected in this genus to 16. Alkaloid composition differed significantly among the three study sites. The functional significance of defensive chemicals in non-integumentary tissues is unknown.

Kohlenhydrat-Auxiliare in der asymmetrischen Synthese chiraler Stickstoffheterocyclen und Alkaloide

In dieser Arbeit wurden durch Verwendung eines stereodifferenzierenden Kohlenhydrat-Auxiliars chirale Stickstoffheterocyclen und enantiomerenreine Piperidin-Alkaloide synthetisiert. Alkaloide mit einer Piperidin-Grundstruktur sind in der Natur weit verbreitet und weisen vielfältige biologische Aktivitäten auf. Zusammen mit synthetischen Derivaten sind sie daher von großem Interesse für die Wirkstoffforschung. Mit dem aus D-Arabinose zugänglichen 2,3,4-Tri-O-pivaloyl-D-arabinosylamin wurden mit hoher Stereoselektivität N-Glycosyl-dehydropiperidinone aufgebaut, die vielfältig modifizierbare Ausgangsverbindungen zur Synthese unterschiedlich substituierter Stickstoffheterocyclen darstellen. In einer Vielzahl vor allem metallorganischer Reaktionen waren regio- und stereoselektive Derivatisierungen an allen Positionen der N-glycosidisch gebundenen Dehydropiperidinone möglich. Durchgeführt wurden z. B. die Addition aktivierter Cuprate, elektrophile Substitutionen, Reduktionen, Iod-Magnesium-Austausch sowie palladium- und kupferkatalysierte Kupplungen. Die Kombination dieser Methoden führte zu mehrfach substituierten Piperidinen. In einer Ringschlussmetathese wurde zudem ein Zugang zu bicyclischen Heterocyclen geschaffen. Das Kohlenhydrat-Auxiliar steuert den stereochemischen Verlauf der Bildung der Dehydropiperidinone und der daran durchgeführten Funktionalisierungen. Die Konfigurationen der neu gebildeten Stereozentren wurden mittels Röntgenstrukturanalysen und NMR-Spektroskopie sowie durch die Überführung der Piperidin-Derivate in Alkaloide mit bekanntem Drehwert ermittelt. Die Stickstoffheterocyclen können nach Entfernen der Enamin-Doppelbindung durch milde Acidolyse vom Kohlenhydrat-Auxiliar abgespalten werden, wodurch man die enantiomerenreinen Alkaloide erhält.

Stereoselektive Synthesen von Stickstoffheterocyclen aus 4-substituierten N-Galactosyl-dehydropiperidinonen

Ziel dieser Arbeit war es, an in 4-Position substituierten N-Galactosyl-dehydropiperidinonen die übrigen Positionen des Heterocycluses selektiv zu funktionalisieren und die erarbeiteten Methoden im Rahmen von Total- und Partialsynthesen biologisch aktiver Verbindungen anzuwenden. Ausgehend von N-Galactosyl-2-pyridon, welches sich in drei Stufen aus D-Galactose im Gramm-Maßstab erhalten lässt, konnten die in Position 4-substituierten Dehydropiperidinone in regio- und diastereoselektiv verlaufenden Additionen von Grignard-Reagenzien und Organocupraten synthetisiert werden. Es gelang die Einführung sowohl unverzweigter als auch sekundärer, tertiärer und cyclischer Alkylreste. Ebenfalls gute Ausbeuten und exzellente Diastereoselektivitäten wurden bei der konjugierten Addition verschieden substituierter Aryl- und Benzyl-Grignard-Reagenzien erhalten. Das Kohlenhydratauxiliar kontrolliert dabei nicht nur die faciale Selektivität, sondern es bestimmt gleichzeitig die Regioselektivität. Die absolute Konfiguration der 4-substituierten 2-Pyridone konnte durch Röntgenstrukturanalysen zweier Produkte zweifelsfrei geklärt werden. Dass die so dargestellten Heterocyclen wertvolle Synthone zur asymmetrischen Synthese mehrfach substituierter Piperidinverbindungen sind, konnte gezeigt werden durch die Ausarbeitung verschiedener Methoden zur weitergehenden Funktionalisierung an den Positionen C-2, C-3, C-5 und C-6 sowie durch die Entwicklung eines Verfahrens zur Freisetzung der stereoselektiv synthetisierten Heterocyclen. Diese systematisch untersuchten Synthesewege konnten in Partial- und Totalsynthesen von pharmakologisch relevanten Verbindungen erfolgreich beschritten werden. So gelang die Synthese des biologisch aktiven (3S)-Piperidinols, sowie die des 3-Hydroxy-4-(4-fluorphenyl)-piperidin-Derivates. Weiterhin gelang die formale Totalsynthese von (+)-Paroxetin, welches einen pharmakologisch interessanten Wirkstoff mit der Struktur eines 3,4-trans-disubstituierten Piperidins darstellt. Ein weiterer Themenschwerpunkt dieser Arbeit war die regio- und stereoselektive Synthese von Benzomorphan-Derivaten. Diese gelang durch intramolekulare Amino-Alkylierung der 4-Benzyl-substituierten Dehydropiperidinone. Durch Anwendung dieser Methodik konnte eine Reihe verschieden substituierter 7,8-Benzomorphan-Derivate synthetisiert werden, die interessante Zwischenstufen in der asymmetrischen Benzomorphansynthese darstellen. In einer exemplarischen Synthese wurde so das 7,8-Benzomorphan hergestellt.

Aufbau von 2-alkinyl-substituierten Azepanen und Piperidinen und deren Aza-Claisen-Umlagerungen zu Allenyllactamen

Definiert konfigurierte mittelgroße ungesättigte Heterocyclen sind wertvolle Zwischenstufen in der Naturstoff- und Wirkstoffsynthese. Es konnte gezeigt werden, dass 2-alkinyl-substituierte Piperidine und Azepane in einer Aza-Keten-Claisen-Reaktion zu 10- und 11-gliedrigen Allenyllactamen umgelagert werden können. Ein 9-gliedriges Allenyllactam konnte nicht dargestellt werden (Ringspannung). Über eine sechs- bis sieben-stufige Reaktionssequenz konnten optisch aktive, geschützte Piperidinole aufgebaut werden. Es wurden Auxiliar kontrollierte Hetero-Diels-Alder-Reaktionen, diastereoselektive Reduktionen, Bestmann-Ohira Umlagerungen zu Alkinen und verschiedene Alkin-Funktionalisierungen erarbeitet. Eine Aza-Claisen-Umlagerung liefert schließlich optisch aktive Lactame deren absolute Konfiguration des Allensystems mittels NOE-NMR-Spektroskopie untersucht werden kann. Limitierungen und Möglichkeiten der Synthese werden eingehend diskutiert. Sowohl der stereochemische Verlauf der Reaktion als auch die Konformation der Produkte ermöglichen eine Fokussierung auf nachfolgende Naturstoffsynthesen vorzunehmen.

Synthese von optisch aktiven 2-Vinyl-piperidinen - Schlüsselbausteine für die Clavepictin-Totalsynthese

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden eine Vielzahl optisch aktiver 1,2,6-trisubstituierte Piperidine stereoselekiv dargestellt. Bei der anschließenden Aza-Claisen-Umlagerunge wurden daraus chirale Azecinone (zyklische, ungesättigte, zehngliedrige Lactame) gebildet, die sich für die Totalsynthese u. a. von Clavepictin A eignen.rnrnDazu wurde zunächst über eine weitere zwitterionische Aza-Claisen-Umlagerung ein Dien aufgebaut, welches durch intramolekulare Grubbs-Metathese zum Piperidin geschlossen werden konnte. Daraus wurde ein Baikiain- sowie ein Pipecolinsäure-Derivat hergestellt.rnrnAuf einem weiteren Weg zu hochsubstituierten Piperidinen wurde eine von Katritzky et al. erarbeitete Synthese eines Bisaminals auf ihre Flexibilität bezüglich des Substitutionsmusters in 2- und 6-Position am Piperidinring durch eine Kaskade an Reduktionen und Grignard-Reaktionen zu stereoselektiv trisubstituierten 2-Vinyl-Piperidinen untersucht. rnrnDie anschließende zwitterionische Aza-Claisen-Umlagerung an diesen Vinyl-Piperidinen mit verschiedenen Säurefluoriden diente jeweils zur Überprüfung der Tauglichkeit der ausgewählten Reaktionswege zur Totalsynthese von Clavepictin. Durch Strukturbestimmung der gebildeten Azecinone mittels NOESY wurde der erwartete Chiralitätstransfer bei der Umlagerungsreaktion untersucht bzw. bestätigt.rnrnNebenbei wurde dabei ein Chinolizidin-Derivat gefunden, dessen Darstellung durch eine neuartige Dominoreaktion erklärt wurde und dessen Grundstruktur einen weiteren und ggf. kürzeren Syntheseweg zu Clavepictin A und seinen Derivaten zulassen sollte. rn

Synthese von optisch aktiven Chinolizidinen als Vorstufen einer Clavepictin-Totalsynthese : erste Untersuchungen zu einer neuen kationischen Umlagerung

Die aus Clavelina picta isolierten Clavepictine A und B, sowie das verwandte Pictamin, sind Alkaloide, die sich lediglich in der Länge der Seitenkette an C-6 und der Veresterung der Alkoholfunktion an C-3 des gemeinsamen Chinolizidingerüsts unterscheiden. Alle drei Verbindungen zeichnen sich durch antimikrobielle Wirkung und hohe Zytotoxizität aus, und sind daher Naturstoffe, die für die Entwicklung neuer Arznei- oder Pflanzenschutzmittel von Interesse sind. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine kurze, substratkontrollierte Chinolizidinsynthese entwickelt, mit der das den Naturstoffen gemeinsame Grundgerüst selektiv aufgebaut werden kann. Ausgehend von käuflichen Milchsäureestern wurden zunächst optisch aktive 1-Aryl-1-amino-2-propanole dargestellt, aus denen nach Katritzky in zwei Stufen mit guten Ausbeuten 2,6-disubstituierte Piperidine mit N-(1-Aryl-2-propanol)-Substituent erhalten wurden, die zu Acetaten verestert wurden. Als Schlüsselschritt der Synthese wurde eine neue kationische Umlagerung dieser Acetate unter Einwirkung einer geeigneten Lewis-Säure untersucht, die es ermöglicht, das Chinolizidingerüst aufzubauen. Die Umlagerung erwies sich als hochselektiv, da aus einem optisch aktiven Edukt nur ein (optisch aktives) Chinolizidingerüst erhalten wurde. Aus den Umlagerungsprodukten konnte in einer Stufe der C-1-Substituent Chlorid reduktiv entfernt und gleichzeitig der Aromat an C-3 in ein 1,4-Dien überführt werden, wodurch der Umbau des Aromaten in die gewünschte Alkoholfunktion eingeleitet wurde.

Synthesis of Nitrogenated Heterocycles by Asymmetric Transfer Hydrogenation of N-(tert-Butylsulfinyl)haloimines

Highly optically enriched, protected, nitrogenated heterocycles with different ring sizes have been synthesized by a very efficient methodology consisting of the asymmetric transfer hydrogenation of N-(tert-butylsulfinyl)haloimines followed by treatment with a base to promote an intramolecular nucleophilic substitution process. N-Protected aziridines, pyrrolidines, piperidines, and azepanes bearing aromatic, heteroaromatic, and aliphatic substituents have been obtained in very high yields and diastereomeric ratios up to >99:1. The free heterocycles can be easily obtained by a simple and mild desulfinylation procedure. Both enantiomers of the free heterocycles can be prepared with the same good results by changing the absolute configuration of the sulfur atom of the sulfinyl group.

The role of stable nitroxyl radical precursors as antioxidants in polyolefins

Various 2,2,6,6-tetramethyl piperidines and their N-alkyl derivatives of stable nitroxyl radical precursors containing acrylic(s) and methacrylic(s) groups were reactively processed in the presence of a peroxide as bound-antioxidant masterbatches for polyolefin stabilisation. It was found that grafting of the antioxidant monomers onto the polymer backbone was inevitably in competition with homopolymerisation of the monomers as well as melt degradation of the polymer and other side reactions. As previously reported, binding efficiency of bisacrylic nitroxyl precursor was maximum due to formation of unextractable homopolymer of the antioxidant. On the other hand, the binding efficiency of monoacrylic derivatives was low and the homopolymers were found extractable, which suggests that the bound monoacrylic derivatives are entirely grafted onto the polyolefin backbone. Application of bis and tri-functional coagents gave improved binding efficiency of the monoacrylic monomers. This may be due to copolymerisation of the antioxidants with the coagents and grafting of the copolymers onto the polymer backbone. Comparison of photostabilising activity of the fully extracted bound antioxidants to those of the corresponding unbound analogous showed lower results for the former. However, thermal stabilising activity of the bound antioxidants was higher than that of the unbound analogous due to better substantivity. Analysis using physical techniques and GPC for molecular weight distribution of masterbatches containing the bound monoacrylic antioxidants showed formation of high molecular weight products. Model reaction of a secondary amine derivative in liquid hydrocarbon and analysis of the product using FTIR and NMR spectroscopy indicated a possibility of side reaction, i.e. involvement of the amine active group (>N-H) of the antioxidant in the binding process to form the high molecular weight product. Implementation of various N-alkylated derivatives did not inhibit the side reaction. The photostabilising activity of the bound-antioxidants can be improved when applied in conjunction with small amounts of a benzophenone uv-stabiliser. The synergistic stabilising activity, however, was diminished when the uv-stabiliser was removed from the system during the service time. Nitroxyl precursors containing methacrylic group(s) gave lower binding efficiency than the corresponding acrylic derivatives. Reversible deploymerisation of the grafted methacrylic antioxidants may be responsible for this. Bis and tris-acrylic coagents improved the binding efficiency, and the presence of methacrylic group improved stabilising activity of the antioxidants. N-methyl derivatives were found to exhibit better stabilising activity than their parent secondary amine derivatives.

Stabilisation of polypropylene using polymer-bound antioxidants

variety of hindered phenol and hindered piperidine antioxidants containing vinyl or vinylidine functional groups have been synthesised and some of these were successfully bound to Polypropylene backbone during processing operations in presence of a radical generator. Up to 20% concentrates were prepared using this technique. Commercially acceptable concentrates (MASTERBATCHES) can only be prepared with antioxidants that are only weakly chain breaking such as hindered piperidines. One of the antioxidants, AATP was found to polymrise as well as bind to Polypropylene. Bound antioxidants were found to be resistant to such channels of physical loss as solvent extraction. Temperature and concentration of the additive and radical generator were found to be important parameters in the preparation of the concentrates. The stabilising efficiences of the diluted bound antioxidants alone, and in combination (synergistic) with other antioxidants have been evaluated. Results of both thermal and photo-oxidative stabilities of the bound samples in Polypropylene show that the restriction on free mobility of the bound antioxidants in the polymer has virtually no effect on its stabilising efficiency. Bound AATP was found to generate nitroxyl radicals during the course of its stabilising activities, and in combination with a small amount of Irganox 1076, it was shown to be highly synergistic thermally. A mechanism of catalytic phenol regeneration by the resultant piperidine hydroxylamine was proposed. Although the mechanical properties of the masterbatches were affected by the transformation, this was not found to be carried over to the diluted samples. This work has shown that bound concentrates can be effectively prepared in saturated polymers for subsequent dilution to normal concentrates used in commercial stabilisation.

The Synthesis of Novel N-Heterocyclic Scaffolds and Diazirine-Based Molecular Tags

N-Heterocycles are ubiquitous in biologically active natural products and pharmaceuticals. Yet, new syntheses and modifications of N-heterocycles are continually of interest for the purposes of expanding chemical space, finding quicker synthetic routes, better pharmaceuticals, and even new handles for molecular labeling. There are several iterations of molecular labeling; the decision of where to place the label is as important as of which visualization technique to emphasize.

Piperidine and indole are two of the most widely distributed N-heterocycles and thus were targeted for synthesis, functionalization, and labeling. The major functionalization of these scaffolds should include a nitrogen atom, while the inclusion of other groups will expand the utility of the method. Towards this goal, ease of synthesis and elimination of step-wise transformations are of the utmost concern. Here, the concept of electrophilic amination can be utilized as a way of introducing complex secondary and tertiary amines with minimal operations.

Molecular tags should be on or adjacent to an N-heterocycle as they are normally the motifs implicated at the binding site of enzymes and receptors. The labeling techniques should be useful to a chemical biologist, but should also in theory be useful to the medical community. The two types of labeling that are of interest to a chemist and a physician would be positron emission tomography (PET) and magnetic resonance imaging (MRI).

Coincidentally, the 3-positions of both piperidine and indole are historically difficult to access and modify. However, using electrophilic amination techniques, 3-functionalized piperidines can be synthesized in good yields from unsaturated amines. In the same manner, 3-labeled piperidines can be obtained; the piperidines can either be labeled with an azide for biochemical research or an 18F for PET imaging research. The novel electrophiles, N-benzenesulfonyloxyamides, can be reacted with indole in one of two ways: 3-amidation or 1-amidomethylation, depending on the exact reaction conditions. Lastly, a novel, hyperpolarizable 15N2-labeled diazirine has been developed as an exogenous and versatile tag for use in magnetic resonance imaging.