$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
تطور المستمر في الكيمياء العضوية يتوقف على تصميم وتطوير تفاعلات جديدة. على وجه الخصوص، واكتشاف التفاعلات الجديدة التي تمكن طرق الاصطناعية لا يمكن تصورها في السابق تحمل أهمية في نهاية المطاف. تحقيقا لهذه الغاية، المطلوب مجموعتنا لتحويل اثنين من الكربون والنيتروجين آلكاين لأزيد في cyanocarbene. 1 هذا التحول لم تكن معروفة سابقا من شأنه أن يسمح لزيادة كبيرة في تعقيد الجزيئية منذ cyanocarbene رد الفعل سيكون رد فعل بسرعة أكبر. كان الجهد الأولي لاستخدام آلكاين أليف النواة بالإلكترونات وأزيد، ولكن تشكلت triazoles بكفاءة في هذه الحالة بدلا من cyanocarbenes. 2 باستخدام نهج umpolung، يستخدم الأسلوب الثاني لأزيد آلكاين وأليف النواة بالإلكترونات والمنتجات الناتجة عن تفاعلات cyanocarbene هي لحسن الحظ تشكلت في هذه الحالة. 3 هناك العديد من مصادر أزيد أليف النواة، ومع ذلك، هي أمكانيات إلكتروناتأقل شيوعا بكثير. مجموعة كلاوس Banert ذكرت سابقا إثبات صحة مفهوم لهذا التفاعل باستخدام كلوريد alkynyl، 4 ولكن مجموعتنا ومجموعة Banert بشكل مستقل وبالتزامن قرر أن hypervalent iodonium alkynyl triflates (HIATs) هي إلكترونات أفضل بكثير لأسباب الاستقرار والقابلية للتفاعل. 3،6 وصفنا هنا التوليف، والعزلة، والتفاعل مع هذه HIATs azides لتشكيل والرد في الموقع كما cyanocarbenes.
وينبغي النظر في عدة احتياطات السلامة قبل الشروع في هذه التجارب. بعض triflates alkynyl hypervalent iodonium غير مستقرة وسوف تتحلل، في وقت بعنف، عند تعرضها للهواء والضوء. 7 لتشكيل cyanocarbene وسيطة، يتطلب هذا الإجراء استخدام مصادر أزيد. Azides متفجرة وشديدة السمية. يجب أن ترتديه 8 السليم معدات الحماية الشخصية عند التعامل مع هذه المواد، خاصة القصدير العضوية،وجميع التلاعب في الكواشف يجب ان تتم في اغطية جيدة التهوية. وcyanocarbene هي قوية وغير مستقرة على رد الفعل وسيطة. الحرص على إجراء تجارب في البداية على جداول صغيرة بحيث تطور غاز النيتروجين هو السيطرة عليها وعدم تنفيذ هذه التفاعلات في النظم المغلقة. إذا كان المطلوب نطاق المتابعة من رد الفعل، ونحن نقترح بشدة استخدام درع السلامة.
تركيب العديد من HIATs وقد نشرت سابقا بما في ذلك استخدام كاشف Zefirov في 9،10، وكاشف كوسر، و9،11 ومع ذلك، سيتم هذا الفيديو باستخدام cyanophenyliodonium triflate كاشف 9،12 (الشكل 1). تم تصنيعه Cyanophenyliodonium triflate على أساس إعداد الأدب ذكرت سابقا عرض 13 الكاشف يتفاعل مع trialkyl والقصدير أمكانيات تعديل 14 لتشكيل المنتج المطلوب. بعد يتم تصنيعه في HIAT وعزلها يمكن تفاعلت مع أزيد لتشكيلرد الفعل cyanocarbene المتوسطة (الشكل 2). هناك العديد من الطرق الأخرى التي يمكن استخدامها لتجميع أمكانيات iodonium مثل استخدام سلن alkynyl 15 و استرات boronic alkynyl 16 ولكن تم اختيار الأسلوب في الفيديو لأنه، في تجربتنا، وكان أفضل كفاءة وانتاجية.
لدينا 3،5 الآلية المقترحة (الشكل 3) لهذا التفاعل ينطوي على إضافة مصدر أزيد إلى β الكربون من آلكاين، وبالتالي تشكيل-ylide iodo التي تتحلل إلى iodobenzene والفينيليدين-carbene. يمكن للcarbene الفينيليدين ثم الخضوع لإعادة ترتيب، 1،2 عن طريق الهجرة إما إلى مجموعة R أو أزيد على تحمل alkynyl أزيد. إلى أزيد alkynyl ثم يقذف ثنائي النتروجين لتشكيل cyanocarbene التي يمكن أن تتفاعل مع الركيزة. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن أن يكون هناك تشكيل الأنواع alkenyl triflate hypervalent iodonium، تبعا للظروف. إلى المنتج من قبل هويفضل في درجات حرارة منخفضة في المذيبات بروتيتش حيث أيون الهيدروجين الموجب من iodo-ylide أسرع من إعادة ترتيب لأزيد alkynyl. منتج آخر من الممكن أن يحدث أثناء التفاعلات الإدراج OH هو الأثير الفينيل حيث المحاصرين في الفينيليدين-carbene قبل إعادة ترتيب ليمكن أن يحدث alkynyl أزيد. يتم تحديد الميل لتشكيل هذه الأثير الفينيل من قبل مجموعة R.
واحدة من المزايا الرئيسية لهذا التفاعل هو أنه بعد يتفاعل carbene، المجموعة الناتجة النتريل هو مقبض مريح لمزيد من functionalization. يمكن تصور العديد من synthons مع هذا الأسلوب ويمكن تشكيل منتجات مختلفة مع نفس ركائز. السيطرة على خليط المنتج مع درجة الحرارة، والتركيز، ومجموعة R من آلكاين ضروري. 3 مع نظرة على كيفية التصرف السليم cyanocarbenes، ويبين طريقة وسيلة ناجعة لإضافة بسرعة التعقيد الكيميائي لتشكيل جزيء المستهدفة. أمثلة لكيفية cyanocarbenوتشمل يتفاعل ه OH الإدراج حيث ذرة الأكسجين أليف النواة من الكحول يهاجم carbene ثم يحدث نقل بروتون، ثنائي ميثيل سلفوكسيد complexation، حيث يجمع بين carbene مع ذرة الكبريت، وcyclopropanation حيث يتفاعل مع carbene ألكين.