Chimiosélectif préparation du 1-iodoalcynes, 1, 2-Diiodoalkenes et 1,1,2-trichlorotrifluoroéthane-Triiodoalkenes, basé sur l’iodation oxydative des alcynes terminaux

Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés en synthèse organique sur l’iodation chimiosélective des alcynes terminaux pour la synthèse des iodoalcynes, un, deux-diiodoalcènes et un, un, deux-triiodoalcènes. Cette technique est écologique, pratique et offre une excellente sélectivité dans des conditions douces. Les catalyseurs d’iode hypervalents sont beaucoup moins toxiques que les oxydants à base de métaux lourds, et le TBAI et le KI sont des sources d’iode largement disponibles et faciles à utiliser.

Bien que cette méthode puisse donner un aperçu de la synthèse chimiosélective des dérivés de l’iodoalcyne, elle peut également être appliquée à d’autres réactions, telles que la synthèse de matériaux, d’intermédiaires et de composés biologiquement actifs. Pour commencer, placez 133 milligrammes d’iodure de tétrabutylammonium dans un tube de réaction ouvert équipé d’une barre d’agitation magnétique. Ajoutez trois millilitres d’acétonitrile de qualité HPLC dans le tube.

Ensuite, prélevez 38 microlitres de p-tolyléthyne dans une microseringue, ajoutez-le dans le tube et commencez à remuer vigoureusement le mélange à environ 1 000 tr/min. Pendant 20 minutes, ajoutez 96,6 milligrammes de diacétoxy iodobenzène, ou PIDA, en 10 portions à peu près égales à deux minutes d’intervalle. Continuez à remuer le mélange réactionnel à température ambiante pendant trois heures de plus à l’air libre.

Ensuite, placez 30 millilitres d’eau déminéralisée dans un entonnoir séparateur et préparez 0,5 millilitre de thiosulfate de sodium aqueux à 10 % en poids. Versez le mélange réactionnel dans l’entonnoir séparateur et trempez-le avec du thiosulfate de sodium aqueux. Extrayez la couche aqueuse trois fois avec des portions de 10 millilitres d’acétate d’éthyle.

Ensuite, lavez la couche organique avec 10 millilitres de saumure saturée. Séchez les couches organiques sur environ 0,5 gramme de sulfate de sodium anhydre et retirez le déshydratant par filtration sous vide. Concentrer le filtrat à moins d’un millilitre sous pression réduite pour obtenir le produit brut.

Dissoudre le produit brut dans environ 0,5 millilitre d’hexane et le purifier sur une colonne de gel de silice en utilisant de l’hexane comme éluant. Identifier la fraction du produit avec la CCM et éliminer le solvant par évaporation rotative pour obtenir le produit mono-iodé pur sous forme de liquide jaune clair. Tout d’abord, ajoutez 124,5 milligrammes d’iodure de potassium et un millilitre d’acétonitrile de qualité HPLC dans un tube de réaction ouvert équipé d’une barre d’agitation.

Ajoutez 38 microlitres de p-tolyléthyne avec une microseringue et trois millilitres d’eau désionisée avec une seringue. Tout en remuant vigoureusement le mélange réactionnel à environ 1 000 tr/min, ajoutez 96,6 milligrammes de PIDA en 10 portions sur une période de 20 minutes. Continuez à remuer le mélange réactionnel à température ambiante pendant 24 heures à l’air ambiant.

Ensuite, versez le mélange réactionnel dans un entonnoir séparateur contenant 30 millilitres d’eau déminéralisée et trempez-le avec un millilitre de thiosulfate de sodium aqueux à 10 %. Extrayez la couche aqueuse trois fois avec des portions de 10 millilitres d’acétate d’éthyle, lavez la couche organique avec 10 millilitres de saumure saturée et séchez-la sur 0,5 gramme de sulfate de sodium anhydre. Retirez le sulfate de sodium par filtration sous vide et concentrez le filtrat sous pression réduite.

Purifier le produit brut par élution à partir d’une colonne de gel de silice avec de l’hexane, et éliminer le solvant pour obtenir un produit di-iodé pur sous forme de liquide jaune clair. Tout d’abord, ajoutez 133 milligrammes de TBAI et un millilitre d’acétonitrile de qualité HPLC dans un tube de réaction équipé d’une barre d’agitation et ouvert à l’air. Ajoutez 38 microlitres de p-tolyléthyne avec une microseringue et commencez à remuer vigoureusement le mélange.

Ajoutez 96,6 milligrammes de PIDA au mélange réactionnel en 10 portions sur une période de 20 minutes. Continuez à remuer le mélange pendant trois heures à température ambiante à l’air libre. Ensuite, dissolvez 124,5 milligrammes d’iodure de potassium dans trois millilitres d’eau désionisée et ajoutez cette solution au mélange réactionnel.

Ensuite, ajoutez 193,2 milligrammes de PIDA au mélange en 10 portions sur une période de 20 minutes. Continuez à remuer le mélange pendant trois heures de plus à l’air ambiant à température ambiante. À ce stade, dissolvez 124,5 milligrammes supplémentaires d’iodure de potassium dans trois millilitres d’eau et ajoutez-le au mélange réactionnel, avec un millilitre d’acétonitrile.

Ensuite, incorporez 193,2 milligrammes supplémentaires de PIDA en 10 portions sur 20 minutes. Continuez à remuer le mélange pendant 12 heures à température ambiante à l’air ambiant. Ensuite, versez le mélange réactionnel dans un entonnoir séparateur contenant 30 millilitres d’eau déminéralisée et trempez-le avec deux millilitres de thiosulfate de sodium aqueux à 10 %.

Extrayez le produit en trois portions de 10 millilitres d’acétate d’éthyle. Lavez l’extrait avec 10 millilitres de saumure saturée et séchez-le à plus de 0,5 gramme de sulfate de sodium anhydre. Filtrez le sulfate de sodium, concentrez le filtrat et purifiez le produit brut sur une colonne de gel de silice avec de l’hexane comme éluant.

Retirer le solvant de la fraction du produit pour obtenir le produit pur tri-iodé sous forme de liquide jaune. Tout d’abord, pesez avec précision trois composés dans un rapport molaire connu. Combinez les composés dans un millilitre d’acétonitrile de qualité HPLC.

Ensuite, diluez cette solution mère 100 fois avec plus d’acétonitrile. Chargez deux microlitres de la solution diluée sur une colonne HPLC et obtenez un chromatogramme. Calculez le coefficient d’atténuation molaire de chaque composé pour les zones de pic et les quantités de chaque composé injectées sur la colonne.

Ensuite, diluez un échantillon de produit brut avec de l’acétonitrile et obtenez un chromatogramme. Calculer les rapports molaires entre les composés iodés pour déterminer la chimiosélectivité. Selon les conditions de réaction d’iodation oxydative, le p-tolyléthyne pourrait être chimiosélectivement mono-di-iodé ou tri-iodé.

L’utilisation d’un équivalent de PIDA et de 1,2 équivalent de TBAI a entraîné la formation chimiosélective du produit mono-iodé, comme l’a confirmé la HPLC. La RMN des protons du produit mono-iodé a montré que le signal terminal du proton alcyne à 3,0 ppm avait disparu. L’apparition d’un signal RMN du carbone à 5,1 ppm était cohérente avec les rapports de littérature sur la mono-iodation du p-tolyléthyne.

L’utilisation d’un équivalent de PIDA et de 2,5 équivalents d’iodure de potassium dans un mélange d’acétonitrile et d’eau a permis d’obtenir de manière sélective le produit di-iodé. Le signal RMN du proton à 7,2 ppm indiquait la présence du proton clé du groupe des oléfines di-iodinées, et les signaux RMN du carbone à 96,6 et 80,1 ppm ont été attribués aux carbones des oléfines. Une méthode à trois streptocoques et un seul pot combinant les deux techniques précédentes a produit le composé tri-iodé à haut rendement.

Le proton benzène a montré moins de division dans le spectre RMN du proton, et les décalages dans les signaux RMN du carbone étaient cohérents avec le groupe oléfine tri-iodé. Tout en essayant cette procédure, n’oubliez pas de garder le mélange réactionnel en remuant vigoureusement.