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Síntesis de hipervalente iodonio Alquinilo triflatos para la Aplicación de Generación Cyanocarbenes

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DOI:

10.3791/50886

8 de septiembre de 2013

En este artículo

Resumen

Aquí se describe la síntesis, el aislamiento, y las reacciones de hipervalentes iodonio alquinilo triflatos (HIATs) con azidas de generar cyanocarbenes. Los procedimientos implicar técnicas de aire-sensibles y de criógeno, incluyendo filtración en frío bajo una atmósfera inerte. También se debatirá sobre seguridad y manejo de los compuestos sintetizados.

Resumen

Los procedimientos descritos en este artículo implican la síntesis y aislamiento de hipervalentes yodonio alquinilo triflatos (HIATs) y sus reacciones posteriores con azidas para formar intermedios cyanocarbene. La síntesis de triflatos alquinilo iodonio hipervalente puede ser fácil, pero las dificultades se derivan de su aislamiento y reactividad. En particular, la necesidad de utilizar filtración bajo atmósfera inerte a -45 ° C durante algunos HIATs requiere cuidado y equipo especial. Una vez aislado, los compuestos pueden ser almacenados y utilizados en reacciones con azidas para formar intermedios cyanocarbene.

La evidencia para la generación de cyanocarbene se muestra por extrusión visible de dinitrógeno así como la caracterización de los productos que se producen a partir de la inserción OH, complejación sulfóxido, y ciclopropanación. Una reacción secundaria de la formación cyanocarbene es la generación de un vinilideno-carbeno y se discuten las condiciones para el control de este proceso. Haytambién potencial para formar un triflato alquenilo iodonio hipervalente y los medios de aislamiento y control de su generación se proporcionan. La reacción de inserción OH implica el uso de una, azida hiat de sodio o azida de tetrabutilamonio, y metanol como disolvente / sustrato. La reacción de complejación utiliza un sulfóxido, azida hiat de sodio o azida de tetrabutilamonio, y sulfóxido de dimetilo como disolvente. Los ciclopropanaciones se pueden realizar con o sin el uso de disolvente. La fuente de azida debe ser azida de tetrabutilamonio y el sustrato que se muestra es estireno.

Introducción

La continua evolución de la química orgánica depende del diseño y desarrollo de nuevas reacciones. En particular, el descubrimiento de nuevas reacciones que permiten rutas de síntesis previamente inimaginables oso significado último. Hacia este fin, nuestro grupo deseado para convertir dos átomos de carbono de un alquino y un nitrógeno de una azida en un cyanocarbene. 1 Esta transformación previamente desconocido permitiría un aumento significativo en la complejidad molecular desde la cyanocarbene reactiva sería rápidamente reaccionar adicionalmente. El esfuerzo inicial era usar un alquino y azida nucleófila electrofílico, pero triazoles se formaron de man....

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Protocolo

1. Síntesis de fenil hiat

  1. Equipar un matraz de 100 ml de fondo redondo seco con un agitador magnético y tienen el matraz bajo una atmósfera de argón. Sujete el matraz a un soporte y colocarlo en un baño criogénico de acetonitrilo y de dióxido de carbono sólido pellets. Nota: El criógeno debe ser de aproximadamente -45 º C.
  2. Añadir 10 ml de diclorometano seco al matraz frío y permitir que el disolvente se equilibre a la temperatura del criógeno. Nota: El exceso de espacio de cabeza en el matraz es importante para la adición de éter dietílico más adelante para forzar la precipitación.
  3. Pesar 0,35 g (1 equiv.) De triflato de cyanophenyliodon....

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Resultados

La figura 1 ilustra la síntesis de un hiat mediante el uso de triflato alquinilo cyanophenyliodonium. El hiat entonces se puede utilizar para generar cyanocarbenes que serán sometidos a la inserción de OH de ciclopropanación. La reacción de inserción OH con Fenil hiat produce 2-metoxi-2-fenilacetonitrilo en hasta un 75% de rendimiento. La reacción de ciclopropanación con Fenil Hiat produce 1,2-diphenylcyclopropanecarbonitrile en hasta un 61% de rendimiento. Aunque no se ha demostrado en el vídeo, la com.......

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Discusión

Hipervalente iodonio alquinilo triflatos o HIATs, se forman y se puede hacer reaccionar con las fuentes de azida para formar cyanocarbenes. Es muy importante que se tomen todas las precauciones necesarias, ya que muchos de los reactivos y productos intermedios que se muestran en este video son potencialmente explosiva y altamente tóxico. Aunque el alto nivel de reactividad puede ser peligroso si mal preparados, se muestra en este video que la reactividad inherente de los compuestos puede ser aprovechada por la captura d.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

Agradecimientos

La financiación de este proyecto del Fondo American Chemical Society Petróleo Investigación (52488-DNI1) y la Universidad de Carolina del Norte en Greensboro Se agradece. También agradecemos al Dr. Terry Nilo (UNCG) por prestarnos el material de vidrio adecuado para estos experimentos. También se reconoce la consultoría y edición de vídeo de Aaron Glancy.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Reactivo
Fenil acetilenoAcrosAC152461000
Cloruro de tri-n-butilestañoAcros139351000
Bis(trimetisilil)amidade litio Acros347701000
Diacetato de yodobencenoAcros176560250
Cianuro de trimetilsililAldrich212849Extremadamente tóxico. Manipule este producto químico solo en una campana adecuadamente ventilada con extrema precaución.
Trimetilsilil triflatoAlfa AesarA12535
Azida sódicaSigma-AldrichS8032Sensible a los golpes.
Azida de tetrabutilamonioAldrich 651664Si es posible, guárdelo y manipule en una guantera debido a este compuesto. s naturaleza higroscópica.
1-HeptyneAcros223460250
StyreneAldrich240869
[header]
Material
Evaporador rotativo (Hei-VAP)Heidolph517-61000-01-0
GuanteraMBRAUNUL-018

Referencias

  1. Hyatt, I. F. D., Meza-Aviña, M. E., Croatt, M. P. Alkynes & Azides: Not Just for Click Reactions. Synlett. 23 (20), 2869-2874 (2012).
  2. Meza-Aviña, M. E., Patel, M. K., Lee, C. B., Dietz, T. J., Croatt, M. P. Selective Formation of 1,5-Substituted Sulfonyl Triazoles Using Ac....

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Etiquetas

Generaci n de cianocarbenoreacciones de azidainserci n O Hcomplexaci n de sulf xidociclopropanaci ncarbeno vinilidenofiltraci n bajo atm sfera inerteazida de tetrabutilamonioazida de sodio

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