Le tableau 1 illustre les mesures prises pour optimiser les conditions de la réaction de phénylacétylène trifluoroborate avec du chlorure de benzoyle pour former le produit de ynone correspondant. Initialement, les catalyseurs connus pour convertir organotrifluoroborates à organodifluoroboranes ont été testés. Malheureusement, gel de silice, 35 le tétrachlorure de silicium, le trifluorure de bore 36 et 31,32 ne favorise pas la formation de la ynone désirée (tableau 1, entrées 1 à 3). L'utilisation de catalyseurs chlorés d'acide de Lewis se est avérée plus fructueuse. Un faible rendement en ynone 1a désiré a été obtenu en présence d'un catalyseur de fer (III) chlorure (tableau 1, entrée 4). Ensuite, l'aluminium (III) chlorure a été étudiée en raison de sa capacité bien établie pour favoriser la formation d'ions oxocarbénium dans acylations de Friedel-Crafts. 37 à 39 Le produit souhaité a été obtenu en un rendement de 62% lors d'aluminium (III) un catalyseur de chlorure était empLoyed.
En outre révélé que l'optimisation de l'air et de l'humidité ont peu d'effet sur le rendement de la réaction (tableau 1, entrées 5-7). En conséquence, les réactions suivantes ont été effectuées dans de la verrerie séchée à la non-présence d'air. Les tentatives visant à optimiser le solvant a révélé que le dichlorométhane (DCM) est particulièrement bien adaptée à la réaction (tableau 1, entrées 8-12). Des incohérences dans les résultats de réactions catalysées par l'aluminium (III) chlorure incité l'exploration de catalyseurs alternatifs. Disponible dans le commerce aluminium (III) chlorure hexahydraté était complètement inactif dans les conditions de réaction (tableau 1, entrée 13). Ce est un bon indicateur de la formation de l'aluminium (III) chlorure hydrate inhibe la réaction. Le trichlorure de bore a été trouvé pour produire des rendements similaires avec une meilleure cohérence (tableau 1, entrée 14).
Lors de l'interaction du alkynyltriflu de potassiumoroborate avec le trichlorure de bore, une espèce organodichloroborane plus réactifs est formé. 40 Cette première étape est essentielle pour la réaction avec le chlorure d'acyle et de la formation ynone de procéder. Comme sels organotrifluoroborate ne sont pas solubles dans du DCM, la réaction a lieu sous forme de mélange hétérogène. Après l'addition de trichlorure de bore, la solution est soniquée afin de faciliter la formation des espèces réactives dichloroborane en augmentant la surface spécifique du sel de trifluoroborate disponible pour réagir. Application d'ondes ultrasonores au mélange réactionnel provoque des effets mécaniques par le biais de la génération de bulles de cavitation. Durant la sonication, l'effondrement des bulles de cavitation dans les résultats de fluide dans des zones localisées de températures et pressions élevées. 41 Les ondes de choc sont produites qui créent une turbulence microscopique résultant en une augmentation de l'énergie cinétique des sels de trifluoroborate solides. L'augmentation de l'énergie du système pendant la sonication promotes fragmentation du sel résultant trifluoroborate augmentation de la surface disponible pour interagir avec le trichlorure de bore. La sonication du mélange réactionnel avant l'addition de la matière de départ chlorure d'acyle assure la formation efficace des espèces réactives alkynyldichloroborane sans avoir besoin de plusieurs conditions de désolidarisation ou de plus longs temps de réaction.
La figure 2 illustre les résultats obtenus lorsque trifluoroborate phénylacétylène a été amené à réagir avec une variété de chlorures d'acyle dans les conditions de réaction optimales. Neutre aromatique (1b, 1c) et aliphatique (1j-l) des chlorures d'acyle correspondants ynones fournir les rendements de synthèse utiles. Ces chlorures d'acyle portant des groupes donneurs d'électrons (1d-g) fournissent d'excellents rendements alors que les groupes attracteurs d'électrons donnent des rendements relativement modestes (1h, 1i, 1m). Interestingly, lorsque le groupe attracteur d'électrons est situé en position ortho (1i, 59%), une augmentation de rendement significative ne est observée par rapport à l'analogue substitué par un chlorure d'acyle (1h, 30%). L'interaction stérique du substituant en position ortho peut forcer la fonction carbonyle en dehors du plan, compensant ainsi le caractère attracteur d'électrons du cycle aromatique. Il est à noter que le chlorure de 4-bromobutyryle réagi pour donner le 1m produit désiré avec un rendement de 39%. À notre connaissance, ce est le premier protocole pour la synthèse de ynones à tolérer un groupe fonctionnel de bromure d'alkyle. Occasionnellement, lorsque le chlorure d'acyle produit de départ est neutre ou déficient en électrons, des impuretés aliphatiques apparaissent sur la RMN du proton. Cela peut nécessiter un lavage de pentane pour purifier davantage le produit. Alors que possible, il ne est pas économique d'effectuer le lavage de pentane pendant la première étape de purificationepuis pentane est coûteux en comparaison à l'hexane. Fin de l'épuration secondaire séparément sur une plus petite échelle, comme une colonne de pipette Pasteur réduit considérablement la quantité de pentane requis.
La figure 3 illustre l'effet de l'identité du sel alkynyltrifluoroborate sur le rendement de la réaction. En général, les dérivés des substituants donneurs d'électrons portant le sel de phénylacétylène sur le noyau aromatique mis à réagir avec des chlorures d'acyle aromatiques et aliphatiques pour produire les ynones souhaités dans rendements bons à excellents (2a-c, 3a-c). Sels alkynyltrifluoroborate aliphatiques révélés être des substrats moins réactifs. De modestes rendements ont été obtenus lorsque hexynyl- et sels cyclopentylethynyltrifluoroborate ont été mis à réagir avec des dérivés d'électrons riches en chlorure de benzoyle (4a, 5a).
En conclusion, un nouveau procédé pour la préparation of ynones de chlorures d'acides et les sels de potassium alkynyltrifluoroborate a été développé. Les rendements obtenus pour la synthèse de ynones par cette tranche de méthode de modeste à excellente fonction de la nature du chlorure d'acyle et trifluoroborate matières de départ. En général, les produits de départ portant les substituants donneurs d'électrons sont soumis à la réaction plus facilement que les produits de départ portant des groupes fonctionnels électrophiles et neutres. La valeur de cette approche réside dans la simplicité et la tolérance groupe fonctionnel opérationnelle de la méthode. Cette réaction en un seul pot simple se déroule rapidement à la température ambiante en présence de trichlorure de bore sans exclusion de l'air et de l'humidité. Ce procédé commode peut être utilisée dans la préparation de ynones modeste en d'excellents rendements à partir d'une variété de chlorures d'acyle et des sels alkynyltrifluoroborate.