Transformaciones versátiles de CO₂ en productos complejos: una estrategia de dos pasos de un solo precio

Este protocolo es significativo porque podemos controlar la reducción completa de electrones de CO2 y podemos utilizar la forma del producto como un intermedio reactivo y versátil en reacciones en cascada de una olla. Gracias al paso crucial de reducción de CO2 y a la estrategia en cascada, esta técnica y el sondeo inverso de la reactividad intermedia conducen a la síntesis de compuesto de carbono a partir de CO2 para el primer paso. La preparación de la mezcla de reacción es un proceso meticuloso que implica múltiples adiciones a un recipiente de reacción dentro de la guantera, presurización de CO2, y un estricto control de tiempo y temperatura.

Esta estrategia en cascada requiere pasos de reacción posteriores, el uso de una guantera y el manejo de gas, todos los cuales son más fáciles de entender a través de la demostración visual. Para la síntesis del compuesto dos, cargue un tubo de RMN con 15,9 miligramos de nueve BBN, 130 microlitros de un 10% de hexametil benene molar como estándar interno, y 100 microlitros de una solución de catalizador de hierro molar del 1% en tetrahidrofurano deutebrado. Añadir 0,37 mililitros de tetrahidrofurano deuterated adicional al tubo antes de cerrar el tubo y conectarlo a un sistema de gas fuera de la guantera.

Coloque el tubo de RMN en un baño de 25 grados Celsius durante 15 minutos. A continuación, agregue una atmósfera de dióxido de carbono durante tres minutos antes de cerrar el tubo para una incubación de 45 minutos a 25 grados Celsius. Durante el equilibrio, prepare una solución en stock mezclando 189 microlitros de 2, 6-diisopropiltilamina recién destilados y 811 microlitros de tetrahidrofurano fresco deuterated.

Cuando se haya generado uno compuesto, abra el tubo de RMN dentro de la guantera y agregue 55 microlitros de la solución preparada de 2, 6-diisopropylethylamine al tubo. A continuación, cierre y agite el tubo durante 10 segundos. Después de 20 minutos, confirme la formación de imina 2 mediante el análisis de RMN de protones y determine el rendimiento de RMN en comparación de la señal con el estándar interno.

Para la síntesis del compuesto tres, cargue el recipiente de reacción que contiene una barra de agitación magnética con 9,4 miligramos de catalizador de hierro, 320 miligramos de 9-BBN, y 10 mililitros de tetrahidrofurano dentro de una guantera. Después de cerrar el recipiente de reacción, retírelo de la guantera para conectarlo al sistema de gas. Agregue una atmósfera de dióxido de carbono al recipiente durante tres minutos antes de cerrar el recipiente para una incubación de agitación de 45 minutos a 25 grados celsius.

Al final de la reacción, abra el recipiente de reacción en la guantera y agregue una solución de 380 miligramos de triazol-5-ylidene en seis mililitros de tetrahidrofurano a la mezcla. A continuación, cargue la reacción con tres atmósferas de dióxido de carbono y remueve durante 60 minutos a 60 grados centígrados. Al final de la reacción, cuando la solución se haya enfriado a temperatura ambiente, retire los volátiles al vacío y lave el residuo tres veces con dos mililitros de éter dietílico a cero grados centígrados para obtener tres como polvo blanco.

Para la síntesis compuesta de cuatro en una guantera, cargue un nuevo recipiente de reacción que contenga una barra de agitación magnética con 159 miligramos de 9-BBN, 10% de hexametil benene molar como estándar interno, y 4,7 miligramos de catalizador de hierro seguido de la adición de cinco mililitros de tetrahidrofurano. Coloque el recipiente cerrado fuera de la guantera para un equilibrio de 15 minutos a 25 grados Celsius antes de conectar el recipiente al sistema de gas durante tres minutos bajo una presión dinámica de dióxido de carbono de una atmósfera. Al final de la presurización, cierre el recipiente para una incubación de agitación de 45 minutos a 25 grados centígrados.

Cuando se ha generado un compuesto, abrir el recipiente de reacción en la guantera, y añadir 54 miligramos de triazol-5-ylidene. Fuera de la guantera, revuelva la solución a 80 grados Celsius durante 40 minutos para generar la mezcla de compuestos que contienen compuestos cuatro, y retire el disolvente al vacío. A continuación, disuelva parte del residuo en 0,6 mililitros de tetrahidrofurano deutebrado y colalice la solución a través de una jeringa equipada con un filtro de politetrafluoroetileno de 0,2 micrómetros en un tubo de RMN para su análisis.

Una generación exitosa de compuesto bis(boryl)acetal, evaluado por el análisis de RMN de protones, da como resultado un pico característico de metilamina en 5,4 partes por millón en tetrahidrofurano deuterado. Una generación exitosa de compuestos dos presenta un pico AB característico establecido en 7.30 partes por millón para los dos protones de metilamina inequivalentes en tertrahidrofurano deuterado. En una generación exitosa de compuestos tres, las señales más notables son el pico de meteno conectado al carbina a 5,34 partes por millón y los picos de metano del fragmento de BBN en 0,26 y menos 0,65 partes por millón.

Una síntesis exitosa del compuesto cuatro in situ generada a partir de dióxido de carbono se caracteriza notablemente por un doblete a 4,64 partes por millón en un pseudo-triplete a 3,36 partes por millón. La cadena C3 alifática del compuesto aislado cuatro de DL-gliceraldehído se caracteriza en la RMN de protones por cuatro señales de protones, y en carbono 13 RMN por tres señales de carbono. Los pasos de reducción son sensibles a los cambios en el protocolo, y la reproducibilidad debe ser sondeada en particular por la síntesis reproductiva del compuesto dos en buen rendimiento.

Por favor, asegúrese de revisar las hojas de seguridad para cualquier material peligroso y gases para tomar precauciones con respecto a la manipulación de gases, y para evitar la construcción de sobrepresión.