Assistée par micro-déshydrogénation intramoléculaire de Diels-Alder pour la synthèse des naphtalènes fonctionnalisés / Colorants solvatochromes

Résumé

Assistée par micro-déshydrogénation intramoléculaire de Diels-Alder (DA) réactions fournir un accès concis cyclopenta fonctionnalisé [ B] Naphtalène blocs de construction. L'utilité de cette méthodologie est illustrée par une étape de conversion des cycloadduits DA déshydrogénation en colorants fluorescents solvatochromes nouvelles via Buchwald-Hartwig catalysé au palladium réactions de couplage croisé.

Résumé

Naphtalènes fonctionnalisés ont des applications dans une variété de domaines de recherche allant de la synthèse de molécules naturelles ou biologiquement active à la préparation de colorants organiques. Bien que de nombreuses stratégies ont été signalés pour accéder échafaudages naphtalène, de nombreuses procédures encore présentent des limitations en termes de fonctionnalité incorporant, qui à son tour réduit la gamme de substrats disponibles. Le développement de méthodes polyvalentes pour un accès direct à naphtalènes substitués est donc hautement souhaitable.

La réaction de Diels-Alder cycloaddition (DA) est une méthode puissante et attrayante pour la formation des systèmes cycliques saturés et insaturés de matières premières facilement disponibles. Une nouvelle micro-ondes assistée par réaction intramoléculaire déshydrogénation de dérivés DA styrényles décrite ici génère une variété de cyclopenta fonctionnalisé [b] naphtalènes qui ne pouvaient pas être préparés à l'aide existante méthode synthétiques. Par rapport au chauffage classique, irradiation micro-ondes accélère les vitesses de réaction, améliore les rendements, et limite la formation de sous-produits indésirables.

L'utilité de ce protocole est également démontrée par la conversion d'un cycloadduit DA en un colorant fluorescent solvatochrome roman via un Buchwald-Hartwig catalysé au palladium réaction de couplage croisé. Spectroscopie de fluorescence, comme une technique informative et analytique sensible, joue un rôle clé dans les domaines de la recherche, dont les sciences de l'environnement, de la médecine, de la pharmacologie et de biologie cellulaire. L'accès à une variété de nouveaux fluorophores organiques fournis par les micro-ondes assistée DA réaction déshydrogénation permet de nouveaux progrès dans ces domaines.

Introduction

La conception et la synthèse de petites molécules est essentielle pour le développement d'une gamme de domaines scientifiques qui comprennent les produits pharmaceutiques, les pesticides, les colorants organiques, et beaucoup plus ^1. La réaction de Diels-Alder (DA) et le déhydro-Diels-Alder (DDA) des réactions sont des outils particulièrement puissants dans la synthèse de la petite cyclique et des composés aromatiques ^2-4. De plus, des réactions thermiques déshydrogénant DA de diènes avec des diénophiles styrène alcyne fournir une voie potentiellement bénéfiques pour la synthèse de composés aromatiques par formation d'cycloadduits initia....

Protocole

1. La réaction assistée par micro-déshydrogénant DA

1. Ajouter le dérivé para-chloro-styrène (0,045 g, 0,18 mmol) et du 1,2-dichloroéthane (3 ml) dans un flacon à 2-5 ml irradiation micro-ondes équipé d'un barreau d'agitation pour créer une solution 0,060 M. Cette concentration est utilisée parce que des concentrations plus élevées conduisent à la formation de produits indésirables.
2. Boucher le flacon irradiation micro-ondes et l'introduire dans la cavité micro-ondes synthétiseur.
3. Irradier la solution à 180 ° C pendant 200 minutes avec agitation et avec le temps de maintien fixe. Le temps de maintien est combien de temps d'i....

Résultats

Irradiation micro-ondes (MWI) des dérivés styrényles à 180 ° C entraîne cyclopenta complet [b] naphtalène formation en aussi peu que 30 minutes et en haut de rendements quantitatifs (figure 1) ^18. Pas de sous-produit dihydronaphtalène est observée, et par spectroscopie ¹ H RMN des produits apparaissent pur sans la nécessité d'une purification supplémentaire, après irradiation (Figure 2). Diverses modifications à la structure de naphtalène .......

Discussion

Réaction à micro-déshydrogénant DA

La réaction de déshydrogénation intramoléculaire DA de précurseurs styrényles par irradiation micro-ondes (MWI) produit des structures diverses naphtalène avec des rendements élevés de 71-100% et des temps de réaction courts, nécessitant aussi peu que 30 minutes (figure 1) ^18. L'aspect le plus difficile de réaliser la réaction déshydrogénation DA est la sélection solvant, ce qui est souvent compliquée en raison d'une variété.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Réactif/Matériel
1,2-Dichlore– ; thane, réactif ACS ≥ ; 99.0 %	Sigma-Aldrich	319929
SiliaPlate G TLC - dos en verre, 250 &mu ; m	Silicycle	TLG-R10011B-323
Acétate d’éthyle, certifié ACS ≥ ; 99,5 %	Fisher Scientific	E14520
Hexanes, certifié ACS ≥ ; 98,5 %	Fisher Scientific	H29220
Gel de silice, qualité standard	Sorbent Technologies	30930M	60 A, 40-63 &mu ; M (230 x 400 mesh)
RuPhos palladacycle	Strem	46-0266
Azote gazeux	Matheson TRIGAS	NI304	Azote 304cf, solution industrielle
de lithium bis(triméthylsilyl) amide	Sigma-Aldrich	225770	1,0 M solution dans THF
Tétrahydrofurane anhydre ≥ ; 99,9 %	Sigma-Aldrich	401757	sans inhibiteur
Solution de Sigma-Aldrich	391956	2,0 M dans du chlorure
	THF Fisher Scientific	A661-500
Sulfate de sodium anhydre (granulaire)	Fisher Scientific	S421-500
Colonne de chromatographie	Chemglass	CG-1188-04	½ ; po ID x 18 pouces E.L.
Cyclohexane, ≥ ; 99,0 %	Fisher Scientific	C556-1
Toluène anhydre, 99,8 %	Sigma-Aldrich	24451
1,4-dioxane anhydre, 99,8 %	Sigma-Aldrich	296309
Tétrahydrofurane anhydre, ≥ ; 99,9 %	Sigma-Aldrich	186562	250 ppm de BHT comme inhibiteur
de dichlorométhane	Sigma-Aldrich	650463	Chromasolv Plus
Chloroforme, ≥ ; 99,8 %	Fisher Scientific	C298-1
Acétonitrile anhydre, 99,8 %	Sigma-Aldrich	271004
Diméthyl sulfoxyde, ≥ ; 99.9 %	Fisher Scientific	D128
Alcool éthylique	Pharmco-AAPER	11ACS200	Absolute
Equipment
Microwave Synthesizer	Biotage Biotage	Initiator Exp
Micro-ondes	Biotage	352016	0.5 – ; 2 ml
Flacon micro-ondes	Biotage	351521	2 – ; Bouchon
flacon micro-ondes	5 ml Synthétiseur micro-ondes Biotage	352298
	Anton Paar	Monowave 300
Flacon micro-ondes G4	Anton Paar	99135
Bouchon de flacon micro-ondes	Anton Paar	88882
Spectromètre RMN	Bruker	Avance	300 ou 400 MHz
UV-Visible Spectromètre	PerkinElmer	Lamda 9
Cellule de spectrophotomètre	Starna Cells	29B-Q-10	Spectrosil quartz, longueur de trajet 10 mm, semi-micro, paroi noire
Spectrofluorimètre	HORIBA Jobin Yvon FluoroMax-3	S4
Cellule de fluorimètre	Starna Cells	29F-Q-10	Spectrosil quartz, longueur de trajet 10 mm, semi-micro

Solution de diméthylamine d’ammonium de