Les composés hétérolaux sont des molécules importantes utilisées dans la synthèse organique, la chimie médicinale et biologique. Une hétéroarylation assistée par micro-ondes à l’aide de catalyse palladium fournit une méthode rapide et efficace pour attacher les moieties hétéroaryles directement aux substrats de cétone.
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Article de méthode
Une hétéroarylation directe de cétones assistée par micro-ondes à l’aide d’une catalyse métal de transition
Dans cet article
Résumé
Résumé
L’hétéroarylation introduit des fragments d’hétéroaryles dans les molécules organiques. En dépit des nombreuses réactions disponibles rapportées pour l’arylation par catalyse de métal de transition, la littérature sur l’hétéroarylation directe est rare. La présence d’hétérotomes tels que l’azote, le soufre et l’oxygène font souvent de l’hétéroarylation un champ de recherche difficile en raison de l’empoisonnement par catalyseur, de la décomposition des produits et du reste. Ce protocole détaille une hétéroarylation directe très efficace des cétones sous l’irradiation micro-ondes. Les facteurs clés pour l’hétéroarylation réussie incluent l’utilisation de XPhos Palladacycle Gen. 4 Catalyst, la base excédentaire pour supprimer les réactions latérales et la température et la pression élevées obtenues dans une fiole de réaction scellée sous l’irradiation de micro-ondes. Les composés d’hétéroarylation préparés par cette méthode ont été entièrement caractérisés par la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire de proton(1H NMR), la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire de carbone (13C NMR) et la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS). Cette méthodologie présente plusieurs avantages par rapport aux précédents littéraires, y compris la large portée du substrat, le temps de réaction rapide, la procédure plus verte et la simplicité opérationnelle en éliminant la préparation d’intermédiaires tels que l’éther ensilyl enol. Les applications possibles pour ce protocole comprennent, sans s’y limiter, la synthèse axée sur la diversité pour la découverte de petites molécules biologiquement actives, la synthèse des dominos pour la préparation de produits naturels et le développement de ligands pour de nouveaux systèmes catalytiques métalliques de transition.
Introduction
Les micro-ondes interagissent avec les matériaux par conduction ionique ou polarisation dipolaire pour fournir un chauffage rapide et homogène. Les réactions organiques assistées par micro-ondes ont gagné en popularité dans les laboratoires de recherche après le premier rapport pour la synthèse organique rapide en 19861. Bien que la nature exacte du chauffage par micro-ondes ne soit pas claire et que l’existence d’un effet micro-ondes « non thermique » soit encore en cours de débat, des améliorations tarifaires importantes pour les réactions organiques assistées par micro-ondes ont été observées et signalées2. Des réacti....
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Protocole
Attention:
- Les flacons de réaction micro-ondes doivent être actionnés sous la barre des 20 pour le réacteur à micro-ondes équipé d’un rotor 4 x 24MG5. Si la réaction utilise des solvants très volatils, génère du gaz, ou si les solvants se décomposent, il est nécessaire de calculer la pression à certaines températures de réaction pour s’assurer que la pression totale dans le flacon est inférieure à 20 barres.
- Des techniques standard de synthèse organique pour la boîte à gants, la chromatographie flash et la résonance magnétique nucléaire (RMN) sont utilisées dans ce protocole.
- L’équipement de protection individuelle (EPI) approprié doit ....
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Résultats
L’hétéroarylation directe des cétones à partir de ce protocole efficace assisté par micro-ondes peut être réalisée à l’aide de ce protocole efficace à micro-ondes. Des exemples choisis de cétones hétérotaires synthétisées dans cette étude sont présentés à la figure 1. Plus précisément, le composé 1a a été synthétisé et isolé sous forme d’huile jaune pâle (0,49 mmol, 192 mg, 98 %). Ses spectres NMR 1H et 13C sont représentés à la fig.......
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Discussion
La méthodologie décrite ci-contre a été développée pour accéder à de précieux éléments constitutifs de synthèse , des composés hétérolaux. Par rapport aux rapports de littérature précédents sur l’hétéroarylation, le choix de ce système catalytique actuel a montré plusieurs avantages significatifs. Tout d’abord, il évite l’utilisation de groupes de protection, l’isolement des intermédiaires réactifs, l’exigence de stoichiométrie des catalyseurs, et les temps de réactionprolongées 11,
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à révéler.
Remerciements
Il est reconnu aux donateurs de l’American Chemical Society Petroleum Research Fund pour appuyer cette recherche (PRF 54968-UR1). Ce travail a également été soutenu par la National Science Foundation (CHE-1760393). Nous remercions le NKU Center for the Integration of Science and Mathematics, le NKU-STEM International Research Program et le Département de chimie et de biochimie pour leur soutien financier et logistique. Nous remercions également le Laboratoire de spectrométrie de masse de l’École des sciences chimiques de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign d’avoir obtenu des données sur le SGMR.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Chloroforme-d (99,8+ % d’atome D) | Acros Organics | AC209561000 | contient 0,03 v/v % TMS |
| CombiFlash Rf Système de chromatographie flash | automatisé Teledyne Isco | ||
| CombiFlash Cartouches à charge solide (5 grammes) | Teledyne Isco | 69-3873-235 | |
| colonne préemballée jetable CombiFlash (4g) | Teledyne Isco | 69-2203-304 | RediSep Rf silice 40-60 um, |
| réacteur à micro-ondes jetable - Multiwave Pro | Réacteur à micro-ondes | Anton Paar | 108041 |
| Rotor de réacteur à micro-ondes 4X24 MG5 | Anton Paar | 79114 | pour la synthèse organique parallèle avec avec 4 SiC Well Plate 24 |
| Flacons de réaction micro-ondes | Wheaton® ; verre | 224882 | jetable, 13-425, 15x46 mm, solution de réaction 0,3 - 3,0 mL, pression de service 20 bar |
| Joints de flacon de réaction au micro-ondes, set | Anton Paar | 41186 | en téflon ; |
| bouchon à vis pour flacon à réaction pour micro-ondes | jetable Anton Paar | 41188 | en PEEK ; réutilisable à vie |
| Flacon de réaction pour micro-ondes barre d’agitation | CTechGlass | S00001-0000 | Magnétique, PTFE, Longueur 9mm. Diamètre : 3mm. (Paquet de 5) |
| NaOtBu | Sigma-Aldrich | 703788 | stocké dans une boîte à gants sous atmosphère d’azote |
| Spectromètre à résonance magnétique nucléaire Spectromètre | Joel | 500 MHz Gel | |
| silice | Teledyne Isco | 605394478 | 40-60 microns, 60 angströms |
| Toluène | Sigma-Aldrich | 244511 | vigoureusement purgé à l’argon pendant 2 h avant |
| utilisation XPhos Palladacycle Gen. 4 Catalyst | STREM | 46-0327 | stocké dans une boîte à gants sous atmosphère d’azote |
| diverses cétones | Sigma-Aldrich ou Fisher ou Ark Pharm. | substrats pour l’hétéroarylation | |
| divers halogénures d’hétéroaryle, | Sigma-Aldrich ou Fisher ou Ark Pharm. | Substrats pour l’hétéroarylation |
Références
- Gedye, R. The use of microwave ovens for rapid organic synthesis. Tetrahedron Letters. 27 (3), 279-282 (1986).
- Garbacia, S., Desai, B., Lavastre, O., Kappe, C. O. Microwave-Assisted Ring-Closing Metathesis Revisited. On the Question....
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Réimpressions et autorisations
