Es wird eine persulfatgeförderte metallfreie Benzannulation von ungesättigten Verbindungen und Alkyne in Wasser zur Synthese von noch nie dagewesenen polyfunktionalisierten Benzolen berichtet.
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Methodenartikel
Effiziente Synthese von polyfunktionalisierten Benzolen im Wasser durch Persulfat geförderte Benzannulation von ungesättigten Verbindungen und Alkyne
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Benzannulationsreaktionen stellen ein wirksames Protokoll zur Umwandlung azyklischer Bausteine in strukturabwechslungsreiche Benzolskelette dar. Trotz klassischer und neuerer Ansätze in Richtung funktionalisierter Benzole bleibt in Wasser metallfreie Methoden eine Herausforderung und stellt eine Chance dar, den Werkzeugsatz zur Synthese von polysubstituierten Benzolverbindungen noch weiter zu erweitern. Dieses Protokoll beschreibt einen operativ einfachen Versuchsaufbau, um die Benzannulation von ungesättigten Verbindungen und Alkynen zu untersuchen, um sich beispiellose funktionalisierte Benzolringe in hohen Erträgen zu leisten. Ammoniumpersulfat ist das Reagenz der Wahl und bringt bemerkenswerte Vorteile wie Stabilität und einfache Handhabung. Darüber hinaus vermitteln die Verwendung von Wasser als Lösungsmittel und das Fehlen von Metallen der Methode mehr Nachhaltigkeit. Ein modifiziertes Aufarbeitungsverfahren, das den Einsatz von Trocknungsmitteln vermeidet, erhöht auch den Komfort des Protokolls. Die Reinigung der Produkte erfolgt nur mit einem Stöpsel aus Kieselsäure. Der Substratbereich ist derzeit auf terminale Alkyne und ungesättigte aliphatische Verbindungen beschränkt.
Einleitung
Funktionalisierte Benzole sind wohl die am häufigsten verwendeten Vorläufer stoffe in der synthetischen organischen Chemie1,2. Sie sind im Mainstream von Pharmazeutika, Naturprodukten und funktionellen organischen Materialien. Es wurden leistungsfähige Ansätze für den Bau von polysubstituierten Benzolderivaten berichtet, und unter ihnen sind etablierte Methoden wie aromatische nucleophile oder elektrophile Substitution3, Kreuzkopplungsreaktionen4 und gerichtete Metallierung5 weit verbreitete Ansätze. Dennoch kann die weit verbreitete Anwen....
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Protokoll
VORSICHT: Konsultieren Sie material safety data Sheets (MSDS) vor der Verwendung der Chemikalien in diesem Verfahren. Verwenden Sie geeignete persönliche Schutzausrüstung (PSA), einschließlich Schutzbrillen, Laborlack und Nitrilhandschuhe, da mehrere Reagenzien und Lösungsmittel giftig, ätzend oder entzündlich sind. Führen Sie alle Reaktionen in einer Dunstabzugshaube aus. Flüssigkeiten, die in diesem Protokoll verwendet werden, werden Micropipette übertragen.
1. Benzanulationsreaktion unter Verwendung von Alkynen und ungesättigten Verbindungen
- 2,0 ml destilliertes Wasser in ein 15 ml-Teströhrchen (1 cm Durchmesser) mit Rührstab g....
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Ergebnisse
Polysubstituiertes Benzol (3b, Abbildung 1) wurde mit unserem Protokoll als farbloses Öl (0,2741 g, 0,920 mmol, 92% Ausbeute) isoliert. Die Struktur und Reinheit kann in den 1H und 13C NMR-Spektren in Abbildung 2 und Abbildung 3bewertet werden. Als diagnostische Signale für die Bildung des Produktes wurden Peaks für die aromatischen Protonen am zentralen Benzolring (8,37 und 7,72 ppm) verwendet.......
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Diskussion
Die hier beschriebene Methode wurde als sehr einfaches und mildes Versuchswerk für die Synthese von polyfunktionalisierten Benzolen in Wasser15konzipiert. Unter unseren Bedingungen konnten wir durch den Einsatz von Ammoniumpersulfat hervorragende Erträge für die Produkte beobachten. Es sollte eine frisch zubereitete persulfatöse Lösung verwendet werden; Feste ammoniumpersulfat können jedoch auch ohne Ertragseinbußen eingesetzt werden. Die Aufmerksamkeit auf die Temperatur des Reaktionsmediums ist .......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts zu verraten.
Danksagungen
Wir danken Fundaéo de Amparo é Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP, Sao Paulo, Brasilien) für die finanzielle Unterstützung (Grant FAPESP 2017/18400-6). Diese Studie wurde zum Teil durch den Coordenao de Aperfeiéoamento de Pessoal de Nével Superior – Brasil (CAPES) – Finanzkodex 001 finanziert.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Ammoniumpersulfat | Vetec | 276 | |
| Chloroform-D, (D, 99,8%) | Sigma Aldrich | 570699-50G | |
| 2-Cyclohexen-1-on >95% | Sigma Aldrich | C102814-25ML | |
| Ethylacetat, 99,9% | Synth | 01A1010.01.BJ | ACS |
| Hexane, 98,5% | Synth | 01H1007.01.BJ | ACS |
| Phenylacetylen 98% | Sigma Aldrich | 117706-25ML | |
| Kieselgel (SiO2) | Fluka | 60738-5KG | Porengröße 60 & Aring;, 35-70 μ m Partikelgröße |
| Dünnschicht-Chromatographieplatten | Macherey-Nagel | 818333 | 0,20 mm Kieselgel 60 mit Fluoreszenzindikator UV254 |
Referenzen
- New Trends in Cross-Coupling. Theory and Applications. Colacot, T. J. , Royal Society of Chemistry. Cambridge, UK. (2015).
- Hassan, J., Sévignon, M., Gozzi, C., Schulz, E., Lemaire, M. Aryl-Aryl Bond Formation One Century after the Discovery of the Ullmann Reaction. Chemical Reviews. 102 (5), 1359(200....
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Nachdrucke und Genehmigungen
