מאמר שיטה

סינתזה נטולת מתכת של Ynones מacyl כלורידים ואשלגן Alkynyltrifluoroborate מלחים

12.5K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/52401

⸱

24 בפברואר 2015

 , 
1Faculty of Science, University of Ontario Institute of Technology

במאמר זה

סיכום

מטרת כתב היד הזה היא להדגים שיטה פשוטה להכנת ינונים מחומרי התחלה של מלח אציל כלוריד ואשלגן אלקינילטריפלואורובוראט. תגובת הסיר האחד מתקדמת במהירות בנוכחות בורון טריכלוריד ללא אי הכללת אוויר ולחות.

תקציר

Ynones הם קבוצה פונקציונלית חשובה ואבן בניין בסינתזה אורגנית. Ynones משמשים כמבשר לקבוצות פונקציונליות אורגניות חשובות רבות ופיגומים. שיטות מסורתיות להכנת ינונים נקשרות לחסרונות, כולל תנאים קשים, שלבי טיהור מרובים ונוכחות של תוצרי לוואי לא רצויים. שיטה חלופית להכנה פשוטה של ינונים מאציל כלורידים ומלחי אשלגן אלקינילטריפלואורובוראט מתוארת כאן. לאימוץ מלחי אורגנוטריפלואורובוראט כחלופה לריאגנטים אורגנו-מתכתיים ליצירת קשרי פחמן-פחמן חדשים יש מספר יתרונות. מלחי אשלגן אורגנוטריפלואורובוראט יציבים על המדף, בעלי סובלנות קבוצתית פונקציונלית טובה, רעילות נמוכה ומגוון רחב פשוטים להכנה. תגובת הכותרת מתקדמת במהירות בטמפרטורת הסביבה בנוכחות חומצת לואיס ללא הוצאת אוויר ולחות. ניתן להשיג תשואות הוגנות עד מצוינות באמצעות תגובה של כלורידים שונים של חומצות אריל ואלקיל עם מלחי אלקינילטריפלואורובוראט בנוכחות בורון טריכלוריד.

מבוא

כוונת הסרטון הזה היא להדגים גישה פשוטה להכנת תרכובות המכילות קבוצה פונקציונלית של ynone מחומרי התחלה נוחים. Ynones הם אבני בניין חשובות בכימיה אורגנית שהוכחו כבעלי משמעות ביו-רפואית וחומרית. ינונים הם קודמנים לקבוצות פונקציונליות אורגניות יקרות ערך כולל פירימידינים,1,2 קווינולונים,3 פוראנים,4 פיראזולים,5,6 פלבונים,7 אוקסימים,8 ואלכוהול פרופרגילי כיראלי. 9-11 חיפשו שיטה נוחה יותר להכנת ינונים כתוצאה מהחסרונות של שיטות מסורתיות כולל סובלנות קבוצתית תפקודית ירודה ומסלולים סינתטיים מייגעים.

התגובה של אצטילידים מתכתיים12,13 ומתכתיים14 עם אציל כלורידים היא דרך נפוצה אחת להכנת ינונים. לחלופין, ניתן להשיג סינתזה של ינונים מאציל כלוריד באמצעות הליכים דו-שלביים באמצעות אמידים של ויינרב וריאגנטים אורגנוליתיום או גריניארד. 15 גישה נפוצה נוספת כוללת תוספת של ריאגנטים אורגנוליתיום או גריניארד לאלדהיד, שלאחריה חמצון של אלכוהול משני לקטון המתאים. 16-19 סובלנות קבוצתית תפקודית ירודה לאצטילידים מתכתיים והצורך לטהר חומרי ביניים סינתטיים לאחר כל שלב הם הליקויים העיקריים של השיטות הנ"ל. צימודים קרבונילטיביים מזורזים על ידי מתכת מעבר התגלו לאחרונה כגישה חלופית להכנת ינונים. 20-22 למרבה הצער, בנוסף לעלות ולרעילות הקשורות למתכות מעבר, תגובות קרבונילטיביות מזורזות מתכת דורשות לעתים קרובות לחצים גבוהים של CO וסובלות מנוכחות של תוצר לוואי לא רצוי של צימוד סונוגשירה . בהתחשב בתועלת שלהם בסינתזה אורגנית כמו גם החסרונות הקשורים לשיטות סינתטיות מסורתיות, פיתוח שיטה פשוטה יותר להכנת ינונים מושך.

מלחי אשלגן אורגנוטריפלואורובוראט התגלו לאחרונה כריאגנטים רב-תכליתיים בסינתזה אורגנית. יתרונות הכוללים קלות הכנה,23 יציבות אינהרנטית, רעילות נמוכה וסובלנות קבוצתית פונקציונלית טובה הפכו את מלחי האורגנוטריפלואורובוראט לריאגנטים סינתטיים אטרקטיביים. 24-27 מלחי אורגנוטריפלואורובוראט שימשו בעיקר כמקבילה יציבה לספסל של חומצות בורוניות לצימוד סוזוקי-מיאורה מזרז פלדיום. 26 לאחרונה, בעקבות עבודה מכוננת של מטסון ועמיתיו,28 בודה, מולנדר ואחרים הדגישו את התועלת של אורגנוטריפלואורובורטים כריאגנטים בתגובות מזורזות שאינן מתכתיות. 29-33 תחום התגובות נטולות מתכות המעבר של טריפלואורובורטים עדיין בשלב ההתחלתי שלו. בהתחשב בפוטנציאל הגדול לשימוש במלחי אורגנוטריפלואורובוראט בסינתזה אורגנית מזורזת שאינה מתכת, ביקשנו לפתח שיטה חדשה להכנת ינונים מאציל כלורידים וממלחי אלקינילטריפלואורובוראט.

פרוטוקול

1. סינתזה של Ynone

  1. באמצעות איזון אנליטיים, שוקל 0.15 mmol של אשלגן רצוי מלח alkynyltrifluoroborate (1.5 שווה) ולהוסיף לבקבוקון נקי מצויד בבר ומערבבים מגנטי.
  2. באמצעות מצויד במחט מזרק בוכנת זכוכית, להוסיף 0.5 מיליליטר של DCM נטול מים לבקבוקון להרשות לעצמם פתרון 0.3 M של trifluoroborate.
    הערה: מכיוון שמדוברת במתודולוגיה חדשה, התגובות כבר בוצעה עבור הוכחה של מושג. על מנת להקטין את הפסולת שהם כבר ביצעו בקנה מידה קטן. התגובה יכולה להיות מדורגת כדי לייצר תשואות גדולות יותר כפי שנדרש.
  3. באמצעות מזרק זכוכית, להוסיף 0.15 mmol של 1.0 M פתרון trichloride בורון (1.5 שווה, 150 μl) dropwise לכלי התגובה בטמפרטורת הסביבה (20 מעלות צלזיוס) עם ערבוב. החלף כובע. להחזיק או מהדק את כלי תגובת תרים כך שפתרון התגובה הוא מתחת לקו המים בsonicator. Sonicate הפתרון למשך 30 שניות על 20 מעלות צלזיוס וo תדירותf 40 kHz.
  4. מערבבים את פתרון התגובה בטמפרטורת חדר (20 מעלות צלזיוס) במשך 20 דקות נוספות. בהתאם לאופי של החומר המוצא alkynyltrifluoroborate, יבחין בשינוי צבע. שינוי צבע מלבן להשתזף או חום כהה, אדום, סגול או נפוץ.
  5. להוסיף 0.1 mmol של כלוריד acyl הרצוי (1.0 שווה ערך) לבקבוקון בטמפרטורת הסביבה (20 מעלות צלזיוס) עם ערבוב. לחלופין, להעביר את התוכן של כלי התגובה לבקבוק הואשם בבר ומערבבים מגנטי ו -0.1 mmol של כלוריד acyl. החלף כובע. מערבבים את פתרון התגובה בטמפרטורת הסביבה (C ° 20) למשך 30 דקות.
    הערה: באופן כללי, שינוי צבע כהה מאוד היא אינדיקציה לכך שהתגובה מתרחשת.
  6. באמצעות כרומטוגרפיה שכבה דקה (TLC) 34 לעקוב אחר ההתקדמות של התגובה על ידי השוואה עם תקן כלוריד acyl מתאים.
    הערה: בהתאם לאופי של החומרים החל, התגובה לא יכולה ללכת להשלמה.חומר כלוריד הצילינדר מתחיל נצפה כנקודת ריצה גבוהה יותר מהמוצר הסופי לכל ynones הכין עד כה בשיטה זו.
    1. הכן את תקן כלוריד acyl על ידי דילול של כ -10 מ"ג של כלוריד acyl חומר מוצא עם 1 מיליליטר של אתיל אצטט בבקבוקון קטן.
    2. באמצעות טיווח TLC, לזהות את פתרון התגובה וסטנדרטי על קו הזינוק של צלחת TLC. שיתוף מקום עם שני פתרון התגובה וסטנדרטי עשוי להיות שימושי כדי לקבוע אם יש עדיין חומר מוצא נוכחי בפתרון התגובה.
    3. לקבוע שלב נייד TLC מתאים על ידי ניסוי וטעייה. להכנת 1a המוצר, שלב נייד הכולל 01:30 אתיל אצטט: תוצאות hexanes בערכי f R של כ 0.5 ו -0.8 עבור מוצר ynone ונזואיל כלוריד חומר מוצא, בהתאמה.
    4. דמיין את צלחת TLC פותחה תחת אור UV. השתמש בעיפרון כדי לסמן כל כתמים גלויים.

2. מימיים בירור

  1. להרוות את התגובה על ידי הוספת 1 מיליליטר של מים קרים (5 מעלות צלזיוס כ) לכלי התגובה. בעזרת פיפטה פסטר, להעביר את הפתרון למשפך separatory נקי. יתר על כן לדלל את התוכן של משפך separatory עם מים קרים 10 מיליליטר ולחלץ את המוצר פעם אחת לאתיל אצטט 15 מיליליטר.
  2. מחק את השכבה המימית התחתונה ולשטוף פעם נוספת האורגנית שכבה אחת עם 10 מיליליטר של מים ופעם אחת עם 10 מיליליטר של מי מלח. אסוף את השכבה האורגנית לארלנמייר נקי ויבש עם מגנזיום סולפט. סנן את הפתרון לתוך בקבוק תחתון עגול נקי באמצעות סינון הכבידה.

3. טיהור של Ynone

  1. באמצעות כרומטוגרפיה בשכבה דקה, לקבוע שלב נייד מתאים לטיהור הבזק כרומטוגרפיה של המוצר. גורם שימור (ו R) בסך של כ 0.5 הוא בדרך כלל מספיק כדי להפריד את המוצר מכל התחלה שנותרהing מוצרים חומריים וצד.
    הערה: במקרה של הפרדה עניה, מערכת ממס פחות קוטבית עשויה לשמש באופן שיש לו את המוצר ערך ו R נמוך יותר. בהתאם לקוטביות של חומרי המוצא, hexanes: תערובת אתיל אצטט בטווח של 30: 1 עד 5: 1 הוא בדרך כלל מתאים.
  2. הכן סיליקה עמודה המכילה רטובה עם השלב המתאים הנייד. הוספת שכבה של חול לחלק העליון של העמודה על מנת להימנע מסיליקה המטרידה על תוספת של המוצר וeluent.
  3. להתאדות פתרון הבירור באמצעות מאייד סיבובי עם טמפרטורת האמבטיה ב 40 ° C והסיבוב מוגדרים 120 סל"ד. ממיסים את תכולת הבקבוק ב2 מיליליטר של שלב נייד ולטעון את הפתרון בזהירות באופן שווה על הטור. ודא שסיליקה היא רטובה אבל שורת הממס אינה עולה על הגובה של סיליקה. אפשר להם ממס לelute כך שהמוצר הוא על סיליקה. להוסיף כמות קטנה של שלב וחזור על פעולה נייד.
  4. מלא את colטור ה עם השלב הנייד שנקבע בשלב 3.1; במקרה של המוצר 1a, 30: 1 hexanes: תערובת אתיל אצטט היא מתאימה. לאסוף את השברים במבחנות באמצעות כרומטוגרפיה הבזק כדי לזרז את תהליך הטיהור. פשוט לחבר את מתאם עם צינורות לשקע אוויר. התאם את לחץ האוויר באופן שeluent זורם דרך העמודה בקצב מתאים.
  5. לזהות כל אחד משברי הטור על צלחת TLC. לחלופין, לזהות את התקן כהתייחסות כלוריד acyl. לפתח את TLC באמצעות השלב הנייד כמתאים בשלב 1.8. סמן את כל נקודות גלויות תחת אור UV, וציין כי המוצר צפוי להיות f R נמוכה מרגיל כלוריד acyl.
  6. לאסוף את כל השברים המכילים כתמים גלויים לתוך בקבוק תחתון עגול גדול. אם נקודה יותר מפעם אחת עם f R נמוך מחומר המוצא היא הווה, לאסוף אותם בצלוחיות נפרדות. להתאדות הממס באמצעות מאייד סיבובי ולייבש את החומר שנאסף under ואקום גבוה במשך שעות.
  7. במידת הצורך, לבצע שטיפת פנטן על עמודה קטנה כדי לטהר את מוצר ynone הוכן מחומר עני אלקטרון כלוריד acyl התחלה נוסף. בקנה מידה קטן, זה יכול להתבצע באמצעות פיפטה פסטר כעמודה.
    1. ממיסים את המוצר במינימום של כלורופורם, DCM, או אתר diethyl ועומס על עמודת סיליקה רטובה עם פנטן. אורכי Elute 1-2 טור של פנטן דרך העמודה ולאסוף לתוך כוס פסולת.
    2. Elute מוצר ynone הטהור מעמודת פנטן באמצעות אתר diethyl או אתיל אצטט. לאסוף eluent בבקבוק נפרד, להתאדות, ואת המקום תחת ואקום גבוה עבור מינימום של שעות. להשיג כ -10 מ"ג של מוצר לאפיון על ידי ספקטרוסקופיה NMR.

4. אפיון Ynone

  1. לאפיין ולהעריך את טוהר של המוצר הסופי באמצעות 1 H ו- 13 C ספקטרוסקופיה NMR. 34בדרך כלל, ההיסט הכימי של פחמן קרבוניל מופיע ליד 177 עמודים לדקה בספקטרום 13 C NMR. שני פחמנים SP של הקבוצה הפונקציונלית ynone מיוצגים על ידי פסגות אופייניות ליד 87 ו -93 עמודים לדקה.
  2. השתמש בספקטרוסקופיה אינפרא-אדומה 34 לזהות שיא קרבוניל האופייני למוצר ynone. delocalization אלקטרונים מהקשר משולש, הסמוך בדרך כלל גורם לשיא קרבוניל להופיע בין 1600 ו1,650 -1 סנטימטר, בהתאם למאפיינים האלקטרוניים של המתחם.
  3. לקבוע את המסה המולקולרית של המוצר ועוד לאמת את הזהות באמצעות ספקטרומטר מסה ברזולוציה גבוהה. 34

תוצאות

מאמצים ראשוניים התמקדו סביב הכנת 1a ynone מtrifluoroborate phenylacetylene S1 ונזואיל כלוריד (איור 1). טבלת 1 מתארת ​​את שלבי אופטימיזציה שבוצעו כולל הקרנה של חומצות שונות לואיס, ממסים, כמו גם בחינת ההשפעה של מים על התגובה . בשלב הבא, היקף התגובה נחקר על ידי הגשת trifluoroborate phenylacetylene לתנאים מותאמים בנוכחות של מגוון רחב של כלורידים acyl (איור 2). צנוע לתשואות מעולות ניתן לקבל בהתאם לאופי של מצע כלוריד acyl. היקף התגובה שנוסף הוערך באמצעות ההכנה של כמה דוגמאות נוספות של מלחים alkynyltrifluoroborate. איור 3 ממחיש דוגמאות נבחרות של מלחי alkynyltrifluoroborate אחרים שיכול להיות מועסק בהכנת ynones בתנאים שפותחו. נגזרות של פן ylacetylene אלקטרון נושא trifluoroborate תרומת מתמירים העניקו מוצרי ynone המקביל בתום תשואות מעולות בעוד נגזרי אליפטי של מלחי alkynyltrifluoroborate הוכיחו את עצמו תשואות צנועות מעניקות מעט פחות תגובתי.

figure-results-1
איור 1: הכנת 1a Ynone מtrifluoroborate phenylacetylene S1 ונזואיל כלוריד תכנית הממחישה את התנאים לעריכת 1a ynone הכולל השקעה של dichloroborane תגובת ביניים..

figure-results-2
איור 2:. ספקטרום NMR H 1 נציג 1a ynone משמרות כימיות ואינטגרציות יחסי של פרוטונים אופייניים מסומנים.

= "Jove_content" ילדה fo: לשמור-together.within-page = "תמיד"> figure-results-3
איור 3:. ספקטרום NMR 13 C נציג 1a ynone משמרות כימיות של פחמנים אופייניים מסומנים.

figure-results-4
איור 4:. ספקטרום HRMS נציג 1a ynone הושג באמצעות יינון כימי באטמוספרה לחץ הערך מ '/ z נמדד מ[ M + H] + יון שדווח.

figure-results-5
איור 5: תגובות של מלח phenylacetylenetrifluoroborate S1 עם כלורידים acyl מבנים ותשואות למוצרים היוצר על ידי שינוי הזהות.של החומר המוצא כלוריד acyl מומחש. תגובות היו לרוץ עם equiv 1 כלוריד acyl, 1.5 S1 phenylacetylenetrifluoroborate אשלגן equiv, ו -1.5 trichloride ורון equiv.

figure-results-6
איור 6:. תגובות של alkynyltrifluoroborates השונים עם כלורידים acyl מבנים ותשואות למוצרים היוצר על ידי שינוי זהותו של החומר alkynyltrifluoroborate מתחיל מומחשים. תגובות היו לרוץ עם equiv 1 כלוריד acyl, 2.5 אשלגן equiv מלח organotrifluoroborate ו -2.5 trichloride ורון equiv.

כניסה חומצת לואיס חומצת לואיס (equiv) תנאים תשואה (%)
1 ב </ Sup> SiO 2 16.5 CH 2 Cl 2 0
2 SiCl 4 1 CH 2 Cl 2 עקבות
3 BF 3 · OET 2 1 CH 2 Cl 2 עקבות
4 ב FeCl 3 1 CH 2 Cl 2 24
5 ג AlCl 3 1 CH 2 Cl 2 62
6 ד AlCl 3 1 CH 2 Cl 2 66
7 דואר AlCl 3 1 CH 2 Cl 2 60
8 AlCl 3 1 THF עקבות
9 AlCl 3 1 טולואן עקבות
10 AlCl 3 2 ClCH 2 CH 2 Cl 33
11 AlCl 3 1 DMSO עקבות
12 AlCl 3 2 אצטוניטריל עקבות
13 AlCl 3 · 6 שעות 2 O 1 CH 2 Cl 2 0
14 ב BCL 3 1.5 CH 2 Cl 2 67
15 תב"מ 3 1 CH 2 Cl 2 20

לוח: 1. אופטימיזציה של תנאים להכנת 1a ynone תשואה של מוצר 1a על וריאציה של תנאי תגובה וזרז חומצת לואיס. תגובות היו לרוץ עם כלוריד בנזואיל equiv 1 וS1 phenylacetylenetrifluoroborate אשלגן equiv 1. B 1.5 S1 equiv. ג תנאים נטולי מים. ד התגובה שנעשתה בכלי זכוכית מיובשים שאינן תחת אוויר. E תנאים נטול מים + 1 μl מים.

דיון

טבלת 1 מדגימה את הצעדים שנקטו כדי לייעל את התנאים לתגובה של trifluoroborate phenylacetylene עם נזואיל כלוריד כדי ליצור את מוצר ynone המקביל. בתחילה, זרזים הידועים להמיר organotrifluoroborates לorganodifluoroboranes נבדקו. למרבה הצער סיליקה ג ', 35 טטרא סיליקון, 36 ובורון trifluoride 31,32 לא לקדם את הקמתה של ynone הרצוי (טבלת 1, ערכי 1-3). השימוש בזרזי חומצת כלור לואיס הוכיחו להיות מוצלחים יותר. תשואה נמוכה של 1 א ynone הרצוי הושגה בנוכחות זרז ברזל (III) כלוריד (טבלת 1, כניסת 4). בשלב הבא, אלומיניום כלוריד (III) נחקר כתוצאה מהיכולת המבוססת היטב שלה כדי לקדם היווצרות יון oxocarbenium בacylations פרידל-אמנות. 37-39 המוצר הרצוי הושג בתשואה של 62%, כאשר אלומיניום (III) זרז כלוריד היה EMPloyed.

אופטימיזציה נוספת גילתה שיש לי אוויר ולחות השפעה מועטת על התשואה של התגובה (טבלת 1, ערכי 5-7). כתוצאה מכך, תגובות שלאחר מכן בוצעו בכלי זכוכית-דלים בנוכחות האוויר. ניסיונות לייעל את הממס גילו כי dichloromethane (DCM) הוא גם מתאים במיוחד לתגובה (טבלת 1, ערכי 8-12). חוסר עקביות בתוצאות של תגובות catalyzed ידי אלומיניום כלוריד (III) תתבקש החקירה של זרזים חלופיים. מסחרי אלומיניום זמין (III) hexahydrate כלוריד היה לחלוטין לא פעיל בתנאי התגובה (טבלת 1, כניסה 13). זה הוא אינדיקטור טוב שההיווצרות של מימה אלומיניום כלוריד (III) מעכבת את התגובה. trichloride בורון נמצא לייצר תשואות דומות בעקביות טובה יותר (טבלת 1, כניסה 14).

על האינטראקציה של alkynyltriflu אשלגןoroborate עם trichloride בורון, מיני organodichloroborane תגובתי יותר נוצר. 40 שלב ראשוני זה הוא קריטי עבור התגובה עם כלוריד acyl והיווצרות ynone כדי להמשיך. מאז מלחי organotrifluoroborate אינם מסיסים בDCM, התגובה מתרחשת כתערובת הטרוגנית. לאחר תוספת של trichloride בורון, הפתרון הוא sonicated על מנת להקל על היווצרות מיני dichloroborane תגובה על ידי הגדלת שטח הפנים של מלח trifluoroborate זמין להגיב. יישום של גלי אולטרסאונד לתערובת התגובה גורם לתופעות מכאניות באמצעות הדור של בועות cavitation. במהלך sonication, קריסת cavitation בועות בתוצאות הנוזל באזורים מקומיים של טמפרטורות ולחצים גבוהות. 41 גלי הלם מיוצרים שיוצרים מערבולת מיקרוסקופית וכתוצאה מכך עלייה באנרגיה הקינטית של מלחי trifluoroborate מוצקים. העלייה באנרגיה של המערכת במהלך פרומו sonicationהפיצול של מלח trifluoroborate tes כתוצאה מכך גדל שטח זמין לאינטראקציה עם trichloride בורון. Sonication של תערובת התגובה לפני תוספת של חומר כלוריד acyl מתחיל מבטיח היווצרות היעילה של מיני alkynyldichloroborane תגובה ללא צורך בתנאים נוספים שאילצו או זמני תגובה ארוכים יותר.

איור 2 מדגים את התוצאות שהושגו כאשר trifluoroborate phenylacetylene היה הגיבה עם מגוון רחב של כלורידים acyl תחת תנאי תגובה האופטימליות. ארומטי (1b, 1c) ואליפטיות ניטרליות (1J-יב) כלורידים acyl לרהט ynones המקביל בתשואות סינטטית שימושיות. אלה כלורידים acyl נושאות קבוצות אלקטרון תרומה (1D-ז) לספק תשואות מצוינות ואילו קבוצות אלקטרונים נסיגה תביא לתשואות צנועות יחסית (1h, 1i, 1m). INTEREstingly, כאשר קבוצת משיכת האלקטרון נמצאת בעמדת אורתו (1i, 59%), עליית תשואה משמעותית נצפתה בהשוואה לסעיף המקביל להחליף כלוריד acyl (1h, 30%). האינטראקציה סטרית של substituent בעמדת יָשָׁר עלולה לאלץ את הקבוצה הפונקציונלית קרבוניל מהמטוס, ובכך קזזה את אופי משיכת האלקטרונים של טבעת ארומטית. ראוי לציין כי כלוריד 4 bromobutyryl-הגיב להרשות לעצמם 1m המוצר הרצוי בתשואה של 39%. למיטב ידיעתנו, זה הוא הפרוטוקול הראשון לסינתזה של ynones לסבול קבוצה פונקציונלית ברומיד אלקיל. מדי פעם, כאשר כלוריד acyl חומר המוצא הוא ניטראלי או אלקטרון חסר, זיהומי אליפטי מופיעים על NMR הפרוטון. זה עשוי להצריך לשטוף פנטן כדי לטהר את המוצר נוסף. בעוד אפשרי, זה לא חסכוני לבצע שטיפת פנטן במהלך של שלב הטיהור הראשונהפנטן אינס הוא יקר בהשוואה לhexanes. השלמת הטיהור השניונית בנפרד בקנה מידה קטן יותר כמו טור פיפטה פסטר מפחית באופן משמעותי את כמות הנדרשת פנטן.

איור 3 ממחיש את ההשפעה של הזהות של מלח alkynyltrifluoroborate על התשואה של התגובה. באופן כללי, נגזרים של מתמירים לתרום האלקטרונים נושאי מלח trifluoroborate phenylacetylene על טבעת ארומטית הגיבו בכלורידים acyl ארומטי ואליפטי לייצר ynones הרצוי בתום תשואות מצוינות (2a-ג, 3 א-ג). מלחי alkynyltrifluoroborate אליפטי הוכיחו להיות מצעים פחות תגובתי. תשואות צנועות התקבלו כאשר hexynyl- ומלחי cyclopentylethynyltrifluoroborate היו הגיבו בנגזרי אלקטרון-עשיר בנזואיל כלוריד (4 א, 5 א).

לסיכום, שיטה חדשה להכנה of ynones מכלורידים acyl ומלחי אשלגן alkynyltrifluoroborate פותח. התשואות שהשיגו לסינתזה של ynones על ידי מגוון שיטה זו מצנועה למצוינת בהתאם לאופי של כלוריד acyl וtrifluoroborate חומרי מוצא. באופן כללי אלה חומרים מתחילים נושאות מתמירים אלקטרון תרומה לעבור התגובה יותר בקלות מאשר חומרים החל נושא קבוצות פונקציונליות ניטרליות ואלקטרון נסיגה. הערך של גישה זו טמונה בפשטות הסובלנות וקבוצה הפונקציונלית המבצעית של השיטה. תגובה אחת-סיר זה פשוט, ממשיכה במהירות בטמפרטורת הסביבה בנוכחות trichloride ורון ללא הדרה של אוויר ולחות. שיטה זו נוחה יכולה להיות מועסק בהכנת ynones בצנועה לתשואות מצוינות ממגוון רחב של כלורידים acyl ומלחי alkynyltrifluoroborate.

גילויים

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

תודות

עבודה זו נתמכה על ידי קרן הסטארט-אפ UOIT. אנו מודים למר מתיו בקסטר (UOIT) על עזרתו במעבדה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
SonicatorVGT1860QTמנקה קולי. ניתן להשתמש במכשירי סוניקציה דומים.
דיכלורומתאןסיגמא270997טריכלוריד נטולת מים
 בתמיסת סיגמא1789341 M ב-DCM
אציל כלורידסיגמאאציל כלורידים שונים מספקים אחרים כגון אלפא אסאר. התראה: עיין ב-MSDS לקבלת מידע בטיחותי.
אשלגן alkynyltrifluoroborrate מלחN/AN/Aמסונתז23 from terminal alkyne
אתיל אצטטACPE-2000ACS כיתה
HexanesACPH-3500ACS כיתה
PentaneSigma236705נטול מים
מגנזיום גופרתיSigmaM7506
נייר סינוןWhatman1093 126כיתת סטודנט. מגוון ספציפי זה אינו הכרחי.
סיליקה ג'ל 60EMD1.11567.9026גודל חלקיקים 0.040-0.063
תמיסת בורון ניתן להשתמש

מקורות

  1. Bannwarth, P., Valleix, A., Grée, D., Grée, R. Flexible Synthesis of Pyrimidines with Chiral Monofluorinated and Difluoromethyl Side Chains. J. Org. Chem. 74, 4646-4649 (2009).
  2. Karpov, A. S., Merkul, E., Rominger, F., Müller, T. J. Concise Syntheses of Meridianins by Carbonylative Alkynylation and a Four‐Component Pyrimidine Synthesis. Angew. Chem. Int. Ed. 44, 6951-6956 (2005).
  3. Arcadi, A., Aschi, M., Marinelli, F., Verdecchia, M. Pd-catalyzed regioselective hydroarylation of α-(2-aminoaryl)-α, β-ynones with organoboron derivatives as a tool for the synthesis of quinolines: experimental evidence and quantum-chemical calculations. Tetrahedron. 64, 5354-5361 (2008).
  4. Lee, C. G., Lee, K. Y., Lee, S., Kim, J. N. Chemical transformation of Baylis–Hillman adducts: the reaction of methyl 3-arylamino-2-methylene-3-phenylpropanoates in polyphosphoric acid. Tetrahedron. 61, 1493-1499 (2005).
  5. Kirkham, J. D., Edeson, S. J., Stokes, S., Harrity, J. P. Synthesis of Ynone Trifluoroborates toward Functionalized Pyrazoles. Org. Lett. 14, 5354-5357 (2012).
  6. Mohamed Ahmed, M. S., Kobayashi, K., Mori, A. One-pot construction of pyrazoles and isoxazoles with palladium-catalyzed four-component coupling. Org. Lett. 7, 4487-4489 (2005).
  7. Awuah, E., Capretta, A. Access to Flavones via a Microwave-Assisted, One-Pot Sonogashira− Carbonylation− Annulation Reaction. Org. Lett. 11, 3210-3213 (2009).
  8. She, Z., et al. Synthesis of Trisubstituted Isoxazoles by Palladium (II)-Catalyzed Cascade Cyclization–Alkenylation of 2-Alkyn-1-one O-Methyl Oximes. J. Org. Chem. 77, 3627-3633 (2012).
  9. Corey, E., Helal, C. J. Novel electronic effects of remote substituents on the oxazaborolidine-catalyzed enantioselective reduction of ketones. Tetrahedron Lett. 36, 9153-9156 (1995).
  10. Matsumura, K., Hashiguchi, S., Ikariya, T., Noyori, R. Asymmetric transfer hydrogenation of α, β-acetylenic ketones. J. Am. Chem. Soc. 119, 8738-8739 (1997).
  11. Midland, M. M., McDowell, D. C., Hatch, R. L., Tramontano, A. Reduction of. alpha.,. beta.-acetylenic ketones with B-3-pinanyl-9-borabicyclo [3.3. 1] nonane. High asymmetric induction in aliphatic systems. J. Am. Chem. Soc. 102, 867-869 (1980).
  12. Logue, M. W., Moore, G. L. Cuprous trimethylsilylacetylide. Preparation and reaction with acid chlorides. J. Org. Chem. 40, 131-132 (1975).
  13. Normant, J. Organocopper (I) Compounds and Organocuprates in Synthesis. Synthesis. , 63-80 (1972).
  14. Logue, M. W., Teng, K. Palladium-catalyzed reactions of acyl chlorides with (1-alkynyl) tributylstannanes. A convenient synthesis for 1-alkynyl ketones. J. Org. Chem. 47, 2549-2553 (1982).
  15. Nahm, S., Weinreb, S. M. N-Methoxy-N-methylamides as effective acylating agents. Tetrahedron Lett. 22, 3815-3818 (1981).
  16. Baba, T., Kizuka, H., Handa, H., Ono, Y. Reaction of ketones or aldehydes with 1-alkynes over solid-base catalysts. Appl. Catal., A. 194, 203-211 (2000).
  17. Brown, H. C., Garg, C. P. A simple procedure for the chromic acid oxidation of alcohols to ketones of high purity. J. Am. Chem. Soc. 83, 2952-2953 (1961).
  18. Nishimura, T., Onoue, T., Ohe, K., Uemura, S. Palladium (II)-catalyzed oxidation of alcohols to aldehydes and ketones by molecular oxygen. J. Org. Chem. 64, 6750-6755 (1999).
  19. Pu, L. Asymmetric alkynylzinc additions to aldehydes and ketones. Tetrahedron. 59, 9873-9886 (2003).
  20. Kim, W., Park, K., Park, A., Choe, J., Lee, S. Pd-Catalyzed Selective Carbonylative and Non-carbonylative Couplings of Propiolic Acid: One-Pot Synthesis of Diarylalkynones. Org. Lett. 15, 1654-1657 (2013).
  21. Kobayashi, T., Tanaka, M., Sakakura, T. Palladium(ii) Complex-catalysed Formation of a-Keto Acids via Double Carbonylation of Organic. Halides J. Chem. Soc., Chem. Commun. , 837-838 (1985).
  22. Mohamed Ahmed, M. S., Mori, A. Carbonylative Sonogashira coupling of terminal alkynes with aqueous ammonia. Org. Lett. 5, 3057-3060 (2003).
  23. Vieira, A. S., et al. Nucleophilic Addition of Potassium Alkynyltrifluoroborates to d-Glucal Mediated by BF3· OEt2: Highly Stereoselective Synthesis of α-C-glycosides. Org. Lett. 10, 5215-5218 (2008).
  24. Darses, S., Genet, J. -P. Potassium organotrifluoroborates: new perspectives in organic synthesis. Chem. Rev. 108, 288-325 (2008).
  25. Darses, S., Genet, J. P. Potassium trifluoro (organo) borates: new perspectives in organic chemistry. Eur. J. Org. Chem. 2003, 4313-4327 (2003).
  26. Molander, G. A., Ellis, N. Organotrifluoroborates: Protected Boronic Acids That Expand the Versatility of the Suzuki Coupling Reaction. Acc. Chem. Res. 40, 275-286 (2007).
  27. Stefani, H. A., Cella, R., Vieira, A. S. Recent advances in organotrifluoroborates chemistry. Tetrahedron. 63, 3623-3658 (2007).
  28. Matteson, D. S., Kim, G. Y. Asymmetric alkyldifluoroboranes and their use in secondary amine synthesis. Org. Lett. 4, 2153-2155 (2002).
  29. Dumas, A. M., Bode, J. W. Synthesis of Acyltrifluoroborates. Org. Lett. 14, 2138-2141 (2012).
  30. Dumas, A. M., Molander, G. A., Bode, J. W. Amide‐Forming Ligation of Acyltrifluoroborates and Hydroxylamines in Water. Angew. Chem. Int. Ed. 51, 5683-5686 (2012).
  31. Mitchell, T. A., Bode, J. W. Synthesis of Dialkyl Ethers from Organotrifluoroborates and Acetals. J. Am. Chem. Soc. 131, 18057-18059 (2009).
  32. Vo, C. -V. T., Mitchell, T. A., Bode, J. W. Expanded substrate scope and improved reactivity of ether-forming cross-coupling reactions of organotrifluoroborates and acetals. J. Am. Chem. Soc. 133, 14082-14089 (2011).
  33. Zeng, J., Vedachalam, S., Xiang, S., Liu, X. -W. Direct C-Glycosylation of Organotrifluoroborates with Glycosyl Fluorides and Its Application to the Total Synthesis of (+)-Varitriol. Org. Lett. 13, 42-45 (2010).
  34. Lehman, J. W. The student's lab companion: laboratory techniques for organic chemistry: standard scale and microscale. Pearson College Div. , (2008).
  35. Molander, G. A., Cavalcanti, L. N., Canturk, B., Pan, P. -S., Kennedy, L. E. Efficient Hydrolysis of Organotrifluoroborates via Silica Gel and Water. 74, 7364-7369 (2009).
  36. Molander, G. A., Ellis, N. Organotrifluoroborates: protected boronic acids that expand the versatility of the Suzuki coupling reaction. Acc. Chem. Res. 40, 275-286 (2007).
  37. Calloway, N. The Friedel-Crafts Syntheses. Chem. Rev. 17, 327-392 (1935).
  38. Gore, P. The Friedel-Crafts acylation reaction and its application to polycyclic aromatic hydrocarbons. Chem. Rev. 55, 229-281 (1955).
  39. Groves, J. The Friedel–Crafts acylation of alkenes. Chem. Soc. Rev. 1, 73-97 (1972).
  40. Kim, B. J., Matteson, D. S. Conversion of alkyltrifluoroborates into alkyldichloroboranes with tetrachlorosilane in coordinating solvents. Angew. Chem. 116, 3118-3120 (2004).
  41. Thompson, L., Doraiswamy, L. Sonochemistry: science and engineering. Ind. Eng. Chem. Res. 38, 1215-1249 (1999).

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

סינתזת Ynoneתגובה של אציל כלורידחומצת לואיס בורון טריכלורידתגובה בטמפרטורת הסביבהכרומטוגרפיה על שכבה דקהטיהור בכרומטוגרפיה מהירה (Flash Chromatography)אפיון באמצעות ספקטרוסקופיית NMRספקטרומטריית מסות ברזולוציה גבוההסובלנות של קבוצות פונקציונליות
סינתזה נטולת מתכת של Ynones מacyl כלורידים ואשלגן Alkynyltrifluoroborate מלחים
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.