مقالة منهجية

بروتوكول خطوتين الروغان أومبولونج الكيتونات عن طريق الأنواع انولونيوم

DOI:

10.3791/57916

⸱

أغسطس 16, 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Chemical Sciences, Ariel University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بروتوكول وعاء واحد خطوة اثنين أومبولونج انولاتيس كيتون للأنواع انولونيوم وإضافة النيوكليوفيل α-موقف وصف. وتشمل نوكليوفيليس الكلوريد وأزيد، الآزولات، silanes اليل والمركبات العطرية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Α-الروغان كيتونات عن طريق أومبولونج انولاتيس من الكواشف اليود هايبرفالينت مفهوم هام في الكيمياء العضوية الاصطناعية. في الآونة الأخيرة، قمنا بتطوير استراتيجية خطوتين أومبولونج انولاتي كيتون الذي مكن تطوير أساليب للمعالجة بالكلور، أزيديشن، وأمينيشن باستخدام الآزولات. وبالإضافة إلى ذلك، قمنا بتطوير ج-ج السندات – تشكيل ردود أريليشن والليليشن. في قلب هذه الأساليب هو إعداد الأنواع انولونيوم المتوسطة والعالية من رد الفعل قبل إضافة النيوكليوفيل رد الفعل. وهذه الاستراتيجية هكذا تذكرنا بإعداد واستخدام انولاتيس معدنية في الكيمياء التركيبية الكلاسيكية. هذه الاستراتيجية تسمح باستخدام نوكليوفيليس التي يمكن أن تتعارض مع الكواشف اليود هايبرفالينت المؤكسدة بشدة. في هذه الورقة نقدم بروتوكول مفصل للمعالجة بالكلور، أزيديشن، هيتيرواريليشن ن، أريليشن، والليليشن. وتشمل المنتجات الزخارف السائدة في منتجات طبي النشطة. هذه المادة سوف يساعد الآخرين كثيرا في استخدام هذه الأساليب.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

انولاتيس نوكليوفيليس الكربون الكلاسيكية في الكيمياء العضوية وبين الأكثر استخداماً. يسمح أومبولونج انولاتيس لإنشاء الأنواع انولونيوم اليكتروفيليك قيمة طرق بديلة لإنتاج الكيتونات α-فونكتيوناليزيد، فضلا عن تمكين رواية ردود الفعل غير ممكن عن طريق الكيمياء انولاتي الكلاسيكية. واقترحت الأنواع انولونيوم كوسيطة في ردود فعل عديدة، في ردود فعل معينة تشمل كواشف اليود هايبرفالينت. تشمل هذه التفاعلات α-هلجنة والأوكسجين أمينيشن1 ، فضلا عن الأخرى ردود الفعل2،3،،من45.

بيد أن النطاقات من ردود الفعل هذه كانت دائماً محدودة بطبيعتها عابرة للأنواع انولونيوم رد الفعل. هذا ترانسينسي المطلوب أي النيوكليوفيل تكون موجودة في الخليط رد فعل أثناء رد فعل انولاتيس الكربونيل مع الكاشف اليود هايبرفالينت المؤكسدة بشدة. وبالتالي، تعذر استخدام أي النيوكليوفيل عرضه للأكسدة، مثل الالكينات، والكترون المركبات العطرية الغنية (هيتيروسيكليس).

في العام الماضي، لقد تغلبنا على هذه القيود بوضع الشروط التي تتشكل الأنواع انولونيوم حسب متوسط منفصلة في خطوة واحدة تليها إضافة النيوكليوفيل في خطوة ثانية. يسمح هذا البروتوكول ليس فقط نوع الكلاسيكية من الروغان مثل الكلور6، ولكن أيضا استخدام الكربون أوكسيديزابل نوكليوفيليس، مثل الليلسيلانيس،من68،، انولاتيس،من16 7، والكترون المركبات العطرية الغنية9، أسفر عن تشكيل السندات ج-ج. طريقة الليليشن قابلة لتشكيل مراكز رباعي والتعليم العالي. ويشكل الأسلوب أريليشن كيتون الرسمي ح ج الروغان من العطرية المركبة دون الحاجة إلى توجيه مجموعة9. ومؤخرا، أبلغنا إضافة الآزولات وازيدات10 ك جيدا11. ومن المتوقع عرض مفصل للبروتوكول للمساعدة في إدخال هذه الأساليب في مربع أداة يوما بعد يوم للكيمياء العضوية الاصطناعية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1-إعداد الأنواع انولونيوم

تنبيه: قبل تنفيذ البروتوكول، يتشاور مسدس لكل الكواشف والمذيبات.

ملاحظة: استخدمت جميع الكواشف الجديدة كما وردت من مصدر تجاري. إذا تم تخزين اثيراتي فلوريد ثلاثي البورون، التقطير قبل الاستخدام.

  1. في جاف جولة أدنى قارورة مزودة حاجز ونقطة جذب لإثارة المغناطيسية، إضافة كاشف ل Koser (1.5 equiv.) ومسح قارورة مع النيتروجين أو الأرجون.
  2. إضافة الميثان الجاف لإعطاء تعليق 0.234 تركيز رسمي mol/L.
  3. التعليق على-78 درجة مئوية استخدام حمام الثلج الجاف/الأسيتون أو حمام صك/الأسيتون إصبع باردة باردة.
  4. إضافة أنيق BF3أوت2 (1.5 equiv.) ببطء.
  5. الحارة الخليط غير متجانس على درجة حرارة الغرفة حتى تشكيل حل الأصفر. عادة ما يحدث هذا في 5 دقائق.
  6. بارد حل-78 درجة مئوية.
  7. إضافة إلى حل يبرد، تريميثيلسيليل-انوليثير (1 equiv., 0.313 mol/L) في الميثان الجافة دروبويسي أكثر من 2-10 دقيقة (اعتماداً على الحجم). بعد الانتهاء من إضافة سليل اينول خماسي البروم ثنائي الفينيل، اكتمال تشكيل الأنواع انولونيوم.
    ملاحظة: يمكن ترك حل الأنواع انولونيوم في-78 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة على الأقل مع لا تدهور في الغلة. الأنواع انولونيوم مستقرة خلال هذه الفترة كما ورد عنها دراسات الرنين المغناطيسي النووي6.

2-الروغان من الأنواع انولونيوم

  1. الكلور مع انيون الكلوريد
    1. لإعداد حل الأنواع انولونيوم، إضافة كلوريد البنزيل-ثنائي ميثيل-ديسيلامونيوم (2.0 equiv.، 1.25 مول/لتر) في الميثان الجافة بطريقة حكيمة قطره. إضافة هذا الحل بمعدل أن تبقى درجة الحرارة أقل-55 درجة مئوية. 0.5-2 مقياس ملمول، يتم إضافة أكثر من 5 دقائق مرضية.
    2. ترك الخليط رد الفعل عند-78 درجة مئوية لمدة 5 دقائق.
    3. إزالة حمام التبريد والسماح الخليط رد فعل تصل إلى درجة حرارة الغرفة.
    4. ترك رد الفعل في درجة حرارة الغرفة لمدة 20 دقيقة.
    5. إضافة الماء إلى الخليط رد فعل (نصف حجم الميثان المستخدمة في إعداد الأنواع انولونيوم).
    6. استخراج ثلاث مرات مع الميثان. عادة، تستخدم 2-3 مرات حجم رد الفعل في استخراج كل 0.5-2 ملمول صغيرة الحجم.
    7. تغسل الطبقات العضوية المشتركة مرتين مع محلول ملحي. بشكل عام، استخدم نفس الحجم من محلول ملحي كحجم رد فعل مجتمعة.
    8. الجافة مع كبريتات الصوديوم اللامائية لمدة 30 دقيقة.
    9. تصفية قبالة كبريتات الصوديوم (على سبيل المثال، من خلال المكونات سليت).
    10. إزالة المذيب على مبخر روتاري في خفض الضغط وعند 40 درجة مئوية.
    11. تنقية النفط الخام المنتج من كروماتوغرافيا العمود على السليكا جل باستخدام الوينتس الهكسين ووخلات الإيثيل لتحمله، بعد إزالة المذيبات، كيتون α-أزيدو المقابلة نقية.
      ملاحظة: في جداول ملمول 0.5 إلى 2 ميللي مول من انولاتي تريميثيلسيليل، الاضطلاع كروماتوغرافيا عمود في عمود زجاج قطرها 2 سم باستخدام معيار السليكا هلام 60 على ارتفاع 15 سم (طول). الحجم سيتعين أن تكون متنوعة لجداول أخرى.
  2. أزيديشن مع مركز التقنيات التربوية-أزيد
    تنبيه: أزيدات العضوية بشكل عام متفجرة وينبغي توخي الحذر في التعامل مع وإعداد المنتجات. مركز التقنيات التربوية-أزيد من السمية. استشارة العظمية قبل الاستخدام.
    1. لإعداد حل الأنواع انولونيوم في-78 درجة مئوية، إضافة أزيدوتريميثيلسيلاني أنيق (2.5 equiv.) بطريقة دروبويسي. إضافة هذا الحل بمعدل درجة الحرارة تبقى أقل-55 درجة مئوية. 0.5-2 مقياس ملمول، إضافة أكثر من 2-3 دقيقة مرضية.
    2. إثارة رد فعل المخلوط لمدة 15 دقيقة في-78 درجة مئوية.
    3. تسخين المزيج رد فعل إلى-55 درجة مئوية وتترك في درجة الحرارة هذه ح 2 إلى 3.
    4. إضافة الماء إلى الخليط رد فعل (نصف حجم الميثان المستخدمة في إعداد الأنواع انولونيوم).
    5. استخراج ثلاث مرات مع الميثان. عادة، تستخدم 2-3 مرات حجم رد الفعل في استخراج كل 0.5-2 ملمول صغيرة الحجم.
    6. تغسل الطبقات العضوية المشتركة مرتين مع محلول ملحي. بشكل عام، استخدم نفس الحجم من محلول ملحي كحجم رد فعل مجتمعة.
    7. جاف المقتطفات مع كبريتات الصوديوم اللامائية لمدة 30 دقيقة.
    8. تصفية قبالة كبريتات الصوديوم.
    9. إزالة المذيب على مبخر روتاري في خفض الضغط وعند 40 درجة مئوية.
    10. تنقية النفط الخام المنتج من كروماتوغرافيا العمود على السليكا جل باستخدام الوينتس الهكسين ووخلات الإيثيل لتحمله، بعد إزالة المذيبات، كيتون α-أزيدو المقابلة نقية.
  3. رد فعل مع الآزولات
    1. إضافة إلى استعداد حل الأنواع انولونيوم في-78 درجة مئوية، الازول (4 إلى 5 equiv., 1 mol/L) الذائبة في 5 مل الميثان بطريقة دروبويسي. 0.5-2 مقياس ملمول، يتم إضافة أكثر من 5 دقائق مرضية.
      ملاحظة: في حالة سيئة للذوبان الآزولات مثل تيترازوليس، استخدم الاسيتو الانيتريل بتركيز 0.5 مول/لتر بدلاً من الميثان. إضافة هذا الحل بمعدل درجة الحرارة تبقى أقل-55 درجة مئوية.
    2. إثارة رد فعل المخلوط لمدة 15 دقيقة في-78 درجة مئوية.
    3. تسخين المزيج رد فعل إلى-55 درجة مئوية وتترك في درجة الحرارة هذه ح 4 إلى 8.
    4. إضافة الماء إلى الخليط رد فعل (نصف حجم المذيبات العضوية المستخدمة في إعداد الأنواع انولونيوم).
    5. استخراج ثلاث مرات مع الميثان. عادة، تستخدم 2-3 مرات حجم رد الفعل في استخراج كل 0.5-2 ملمول صغيرة الحجم.
    6. تغسل الطبقات العضوية المشتركة مرتين مع محلول ملحي. بشكل عام، استخدم نفس الحجم من محلول ملحي كحجم رد فعل مجتمعة.
    7. جاف المقتطفات مع كبريتات الصوديوم اللامائية لمدة 30 دقيقة.
    8. تصفية قبالة كبريتات الصوديوم.
    9. إزالة المذيب على مبخر روتاري في خفض الضغط وعند 40 درجة مئوية.
    10. تنقية النفط الخام المنتج من كروماتوغرافيا العمود على السليكا جل باستخدام الوينتس الهكسين ووخلات الإيثيل لتحمله، بعد إزالة المذيبات، كيتون α-الازول المقابلة نقية.
  4. الليليشن، كروتيليشن، سيناميليشن، وبرينيليشن باستخدام silanes اليل
    1. إضافة اليل أنيق، كروتيل، سيناميل-، أو برينيل-تريميثيلسيلاني (2 equiv.) ببطء في-78 درجة مئوية. إضافة هذا الحل بمعدل درجة الحرارة تبقى أقل-55 درجة مئوية. 0.5-2 مقياس ملمول، إضافة أكثر من 2-3 دقيقة مرضية.
    2. إثارة رد فعل الخليط لمدة 10 دقائق في-78 درجة مئوية.
    3. السماح الخليط رد فعل الحارة ببطء إلى درجة حرارة الغرفة عن طريق إزالة حمام التبريد. ترك رد الفعل في درجة حرارة الغرفة لمدة 20 دقيقة.
    4. إضافة الماء إلى الخليط رد فعل (نصف حجم الميثان المستخدمة في إعداد الأنواع انولونيوم).
    5. استخراج ثلاث مرات مع الميثان. عادة، تستخدم 2-3 مرات حجم رد الفعل في استخراج كل 0.5-2 ملمول صغيرة الحجم.
    6. تغسل الطبقات العضوية المشتركة مرتين مع محلول ملحي. بشكل عام، استخدم نفس الحجم من محلول ملحي كحجم رد فعل مجتمعة.
    7. جاف المقتطفات مع كبريتات الصوديوم اللامائية لمدة 30 دقيقة.
    8. تصفية قبالة كبريتات الصوديوم.
    9. إزالة المذيب على مبخر روتاري في خفض الضغط وعند 40 درجة مئوية.
    10. تنقية النفط الخام المنتج من كروماتوغرافيا العمود على السليكا هلام استخدام الهكسين ووخلات الإيثيل الوينتس تحمل المنتج α-اليل المقابلة نقية، بعد إزالة المذيبات،.
  5. أريليشن
    ملاحظة: أريليشن، استخدام مكافئات 3 فرنك بلجيكي3أوت2 أثناء إعداد الأنواع انولونيوم لتفادي توسيليشن الأنواع انولونيوم كرد فعل جانب رئيسي. وبصفة عامة، هناك حاجة إلى ما يعادل 1.6 فقط من الركازة العطرية. ومع ذلك، إذا هو الركيزة العطرية بيران، ثيوفين أو بيرول، هي تحقيق أفضل النتائج باستخدام معادلات 5 من الركازة العطرية.
    1. لحل انولونيوم استعداد إضافة الأنواع حلاً الركازة العطرية في الميثان الجافة (1.6 equiv., 0.5 mol/L) بطريقة دروبويسي. إضافة هذا الحل بمعدل درجة الحرارة تبقى أقل-55 درجة مئوية. 0.5-2 مقياس ملمول، إضافة ما يزيد على 5-10 دقيقة مرضية.
    2. بعد الانتهاء من إضافة الركازة العطرية، زيادة درجة حرارة المخلوط إلى-55 درجة مئوية ويترك الخليط في درجة الحرارة هذه لمدة 20 دقيقة.
    3. إضافة الماء إلى الخليط رد فعل (نصف حجم الميثان المستخدمة في إعداد الأنواع انولونيوم).
    4. استخراج ثلاث مرات مع الميثان. عادة، تستخدم 2-3 مرات حجم رد الفعل في استخراج كل 0.5-2 ملمول صغيرة الحجم.
    5. تغسل الطبقات العضوية المشتركة مرتين مع محلول ملحي. بشكل عام، استخدم نفس الحجم من محلول ملحي كحجم رد فعل مجتمعة.
    6. جاف المقتطفات مع كبريتات الصوديوم اللامائية لمدة 30 دقيقة.
    7. تصفية قبالة كبريتات الصوديوم.
    8. إزالة المذيب على مبخر روتاري في خفض الضغط وعند 40 درجة مئوية.
    9. تنقية النفط الخام المنتج من كروماتوغرافيا العمود على السليكا جل باستخدام الوينتس الهكسين ووخلات الإيثيل لتحمله، بعد إزالة المذيبات، كيتون α-أريلاتيد المقابلة نقية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وترد في الشكل 1 النتائج الممثل، التي تحققت بعد على البروتوكول، وتمت مناقشتها في المقطع المناقشة. جدير بالذكر أن مجموعة كبيرة جداً من كيتونات مختلفة قد تستعمل بنجاح في رد فعل لإعطاء المنتجات في غلة جيدة كما يمكن أن ينظر إليها لأن أزيديشن11. ويشمل نطاق رد الفعل لإدخال الآزولات في α-موقف كيتونات أكثر من النيتروجين مونو دوري وتربين الشائعة التي تحتوي على هيتيروسيكليس. ويشمل نطاق الإجراء الليليشن كل اليل وكروتيل وتريميثيلسيلاني برينيل

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

النجاح في إعداد الأنواع انولونيوم من مركز التقنيات التربوية-انولاتيس يعتمد على عدد من العوامل. أن رد فعل الجانب الرئيسي في الخطوة التحضير هو اقتران هومو المواد بدءاً برد فعل جزيء أنواع انولونيوم المشكلة مع جزيء من مركز التقنيات التربوية-انولاتي. وهكذا، الشرط شروط رد فعل لتجنب هذا ثنائي بضمان رد فعل سريع من الكاشف اليود هايبرفالينت المنشط حمض لويس مع انولاتي TMS المضافة بالنسبة لمعدل ثنائي. ويتحقق ذلك في البروتوكول بتفعيل وسولوبيليزينج الكاشف Koser استخدام المقايسة BF3. وقد العديد من الكواشف اليود هايبرفالينت، ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدينا شيء الكشف عنها.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بدء منحة من جامعة أرييل وعلى منحة البحوث الفردية في قوي الأمن الداخلي (1914/15) إلى هيئة علماء المسلمين هو العرفان.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
كلوروتري ميثيل سيلان ، 98 + ٪ألفا إيسارA13651TMS-Cl
البورون ثلاثي فلوريد ثنائي إيثيل إيثرات ، 98 + ٪ألفا إيسارA15275BF3 * Et2O
2-ميثيليندول ، 98 + ٪ألفا إيسارA107642-مي
هيدروكسي (توسيلوكسي) يودوبنزين ، 97٪ألفا إيسارL15701كاشف كوسر
أسيتوفينون ، >98٪ميرك800028
محلول n-Butyllithium 1.6M في الهكسانAldrich186171nBuLi
BIS (الأيزوبروبيل) أمينأبولوأو 1090DIPA
Trimethylsilyl azide ، 94٪Alfa AesarL00173TMS-N3
إندول

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Mizar, P., Wirth, T. Flexible stereoselective functionalizations of ketones through umpolung with hypervalent iodine reagents. Angewandte Chemie International Edition. 53 (23), 5993-5997 (2014).
  2. Yoshimura, A., Zhdankin, V. V. Advances in synthetic applications of hypervalent iodine compounds. Chemical Reviews. 116 (5), 3328-3435 (2016).
  3. Zhdankin, V. V. Hypervalent Iodine Chemistry: Preparation, Structure, and Synthetic Applications of Polyvalent Iodine Compounds. , Wiley. (2013).
  4. Wirth, T. Topics in Current Chemistry. 373, Springer International Publishing. (2016).
  5. Merritt, E. A., Olofsson, B. α-functionalization of carbonyl compounds using hypervalent iodine reagents. Synthesis. 4 (4), 517-538 (2011).
  6. Arava, S., et al. Enolonium Species-Umpoled Enolates. Angewandte Chemie International Edition. 56 (10), 2599-2603 (2017).
  7. Parida, K. N., Maksymenko, S., Pathe, G. K., Szpilman, A. M. Cross-Coupling of Dissimilar Ketone Enolates via Enolonium Species to afford Nonsymmetrical 1,4-Diketones. Beilstein Journal of Organic Chemistry. 14, 992-997 (2018).
  8. Zhdankin, V. V., et al. Carbon-carbon bond formation in reactions of PhIO·HBF4-silyl enol ether adduct with alkenes or silyl enol ethers. Journal of Organic Chemistry. 54 (11), 2605-2608 (1989).
  9. Maksymenko, S., et al. Transition-metal-free intermolecular α-arylation of ketones via enolonium species. Organic Letters. 19 (23), 6312-6315 (2017).
  10. Vita, M. V., Waser, J. Azidation of β-keto esters and silyl enol ethers with a benziodoxole reagent. Organic Letters. 15 (13), 3246-3249 (2013).
  11. More, A., et al. α-N-Heteroarylation and α-azidation of ketones via enolonium species. Journal of Organic Chemistry. 83, 2442-2447 (2018).
  12. Xie, L., et al. Gold-catalyzed hydration of haloalkynes to α-halomethyl ketones. Journal of Organic Chemistry. 78 (18), 9190-9195 (2013).
  13. Patonay, T., Juhász-Tóth, É, Bényei, A. Base-induced coupling of α-azido ketones with aldehydes − An easy and efficient route to trifunctionalized synthons 2-azido-3-hydroxy ketones, 2-acylaziridines, and 2-acylspiroaziridines. European Journal of Organic Chemistry. 2002 (2), 285-295 (2002).
  14. Li, C., Breit, B. Rhodium-catalyzed chemo- and regioselective decarboxylative addition of β-ketoacids to allenes: Efficient construction of tertiary and quaternary carbon Centers. Journal of the American Chemical Society. 136 (3), 862-865 (2014).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Ketone UmpolungAlpha FunctionalizationHypervalent IodineElectrophilic EnoloniumKetone EnolateAzole CouplingC C Bond FormationAlpha Arylation

مقالات ذات صلة