תרכובות הטרוקסיל הן מולקולות חשובות הנוצלו בסינתזה אורגנית, כימיה מרפא וביולוגית. מיקרוגל בסיוע הטרוקיציה באמצעות פלדיום זרז מספק שיטה מהירה ויעילה לצרף הטרוקסיל moieties ישירות כדי מצעים קטון.
מאמר שיטה
תרכובות הטרוקסיל הן מולקולות חשובות הנוצלו בסינתזה אורגנית, כימיה מרפא וביולוגית. מיקרוגל בסיוע הטרוקיציה באמצעות פלדיום זרז מספק שיטה מהירה ויעילה לצרף הטרוקסיל moieties ישירות כדי מצעים קטון.
הטרוהלציה מציג שברי הטרוקסיל למולקולות אורגניות. למרות התגובות הרבות הזמינות שדווחו לקילציה באמצעות הזרז מתכות מעבר, הספרות על הטרוזילציה ישירה היא נדירה. נוכחותם של הטרואטומים כגון חנקן, גופרית וחמצן לעתים קרובות להפוך הטרוקטלציה שדה מחקר מאתגר בשל הרעלת זרז, פירוק המוצר והשאר. פרוטוקול זה מפרט את הטרוקטלציה של הקטונים הישירים במיקרוגל. גורמי מפתח להטרוקיציה מוצלחת כוללים את השימוש ב-XPhos Palladacycle קל האלוף 4 זרז, בסיס עודף כדי לדכא תופעות לוואי ואת הטמפרטורה הגבוהה והלחץ שהושגו במבחנה תגובה אטומה תחת הקרנה מיקרוגל. תרכובות הטרוהלציה שהוכנו על ידי שיטה זו האופיינים במלואו על ידי ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית (1H nmr), ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית (13C nmr) ו ברזולוציה גבוהה ספקטרומטר מסה (hrms). למתודולוגיה זו יש מספר יתרונות על פני תקדימים מספרות, כולל היקף מצע רחב, זמן תגובה מהיר, הליך ירוק יותר ופשטות תפעולית על-ידי ביטול הכנת הintermediates כגון האתר silyl אנול. יישומים אפשריים עבור פרוטוקול זה כוללים, אך אינם מוגבלים, גיוון מונחה סינתזה לגילוי של מולקולות ביולוגית פעילים קטנים, סינתזה הדומינו להכנת מוצרים טבעיים, ליגנד פיתוח עבור מערכות מתכת קטליטי מעבר חדש.
מיקרוגלים מתקשרים עם חומרים באמצעות הולכה יונית או דיפולריזציה על מנת לספק חימום מהיר והומוגנית. מיקרוגל בסיוע אורגני תגובות זכו הפופולריות הגוברת במעבדות מחקר לאחר הדוח הראשון עבור סינתזה אורגנית מהירה 19861. למרות שהטבע המדויק של החימום במיקרוגל אינו ברור וקיומו של אפקט מיקרוגל "לא-תרמי" עדיין מתנהל בדיון, שיפורים משמעותיים בקצב של תגובות אורגניות במיקרוגל נצפו ודיווחו על2. תגובות איטיות כי בדרך כלל לקחת שעות או ימים לסיים דווחו להסתיים בתוך דקות תחתהקרנהמיקרוגל 3,4,5,6. תגובות אורגניות קשות הדורשות אנרגיה הפעלה גבוהה כגון מחזוריות ובניית אתרים מעכבת באופן שולי דווחו להצליח תחת הקרנה מיקרוגל עם תשואות תגובה משופרת וטוהר7. בשילוב עם תכונות אחרות כגון תגובות ממס חינם ותגובות הדומינו, סינתזה אורגנית בסיוע מיקרוגל מציע יתרונות ללא תחרות בעיצוב של תגובות ידידותיות לסביבה.
שלא כמו המקבילה שלה, אשר נחקרו באופן נרחב, הטרוללציה, במיוחד על α-C (sp3) של תרכובות קרבונל, דווח לעתים נדירות בספרות8,9,10. דוחות הספרות המעטים של α-הטרוללציה של תרכובות קרבוניל היו מגבלות גדולות כגון כמות סטויכמטרי של זרזים, היקף מצע צר, ובידוד של התגובה intermediates11,12,13. ישנם מספר אתגרים לגבי הטרוקיציה הישירה של הקטונים שנותרו להיפתר על מנת להפוך אותה לגישה כללית. ראשון, הטרוטומים נוטים לתאם זרז מעבר מתכת ולגרום הרעלת זרז14,15. שנית, ה-α-H במוצר ההטרוסקסואל (מונו) הוא חומצי יותר מאלה שבחומר ההתחלתי. לפיכך, הוא נוטה להגיב עוד יותר כדי להפוך את המוצרים הבלתי רצויים (bisheארטרו) או (הטרוסקסואל) מוצרים. שלישית, תרכובות קרבונקסיל לעיתים קרובות יש עלות נמוכה יותר מאשר הטרולקסיל תרכובות, כך שימושי להשתמש תרכובות פחמן עודף כדי לכונן את התגובה להשלמת. עם זאת, תרכובות קרבונל פחמן עודף לעתים קרובות לגרום לעיבוי עצמי, בעיה נתקל לעתים קרובות במעבר מתכת-לזרז α-הטרולציה של תרכובות קרבונקסיל.
בדו ח זה אנו מתארים את המחקר האחרון שלנו על הטרוקטלציה של הקטונים הישירים בעזרת מיקרוגל בעזרת פרוטוקול תגובה. כדי להתמודד עם האתגר הראשון, הרעלת זרז שנדונו לעיל, מאוד תיאום ומפריע באופן שולי ליגנדס היו מנוצלים כדי למזער את הרעלת הזרז על ידי הטרוטומים. ליגפות היו צפויות גם להאט את התגובות הצדדיות כגון הקייון (ביוארטרו) או הקיקיציה16,17, האתגר השני שהוזכר לעיל. כדי למזער את ההשפעה של האתגר השלישי, היווצרות של קטון לעיבוי מוצרי צד, יותר 2 המקבילה של הבסיס היה מועסק כדי להמיר קטונים המתאימים שלהם. זמן תגובה ארוך וטמפרטורה תגובה גבוהה, יחד עם האתגרים הקשורים במיוחד עם הטרולציה ישירה-C (sp3) של ketones, להפוך אותו מועמד מתאים למחקר בסיוע אורגני מיקרוגל סינתזה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
זהירות
1. התגובה הוגדרה
2. הקרנה מיקרוגל
3. בידוד מוצר
4. אפיון מוצר
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ניתן לבצע באמצעות פרוטוקול יעיל זה באמצעות מיקרוגל, הטרוקטלציה של כונס-C (sp3). דוגמאות נבחרות של הטרוארקסיל קטונים מסונתז במחקר זה מוצגים באיור 1. במיוחד, מתחם 1a היה מסונתז ומבודד כמו שמן צהוב בהיר (0.49 mmol, 192 mg, 98%). שלה 1H ו 13C nmr ספקטרה מוצגים באיור 2 כדי לאשר את המבנה ואת הטוהר. הנוכחות של שני-פרוטון סינגנתן האות δ 4.26 ppm ב 1H הספקטרום אישר את הצימוד C-c מוצלחת בין פחמן α לבין ההטרוארקסיל הליד. המ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המתודולוגיה המתוארת במסמך זה פותחה כדי לגשת בלוקים יקרי ערך בניין הסינתזה – הטרוקסיל תרכובות. בהשוואה לדיווחים בספרות תקדים על הטרוהלציה, הבחירה של מערכת הקטליטי הנוכחית הראתה כמה יתרונות משמעותיים. ראשית, הוא מונע את השימוש בהגנה על קבוצות, הבידוד של intermediates תגובתי, הדרישה סטואיצ'ימטריה של הזרזים, ואת התגובה המורחבת כפול11,17. שנית, לוחיות הסיק מציעות הזדמנות גדולה לסינתזה מקבילה בגילוי סמים מונחה-מגוון19. בתאוריה, עד 96 תגובות ב0.5...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
האישור מיועד לתורמים של החברה האמריקנית כימית האגודה לחקר הנפט לתמיכה של מחקר זה (PRF 54968-UR1). עבודה זו נתמכת גם על ידי הקרן הלאומית למדעים (צ'ה-1760393). אנו מכירים בהכרת תודה את מרכז NKU לאינטגרציה של המדע והמתמטיקה, תוכנית המחקר הבינלאומי NKU-גבעול והמחלקה לכימיה וביוכימיה לתמיכה כספית ולוגיסטית. אנו מודים גם לבית הספר למדעי הכימיה מעבדת ספקטרומטר המסה באוניברסיטת אילינוי באורבנה-שמפיין לקבלת נתונים HRMS.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Chloroform-d (99.8+% atome D) | Acros Organics | AC209561000 | מכיל 0.03 v/v% TMS |
| CombiFlash Rf מערכת כרומטוגרפיה | טלדיין איסקו | מערכת כרומטוגרפיה פלאש אוטומטית | |
| CombiFlash עומס מוצק (5 גרם) | Teledyne Isco | 69-3873-235 | חד פעמי |
| CombiFlash ארוז מראש (4 גרם) | Teledyne Isco | 69-2203-304 | RediSep Rf סיליקה 40-60 אום, כור מיקרוגל חד פעמי |
| - Multiwave Pro | Anton Paar | 108041 | כור |
| מיקרוגל כור מיקרוגל רוטור 4X24 MG5 | Anton Paar | 79114 | לסינתזה אורגנית מקבילה עם 4 SiC Well Plate 24 |
| בקבוקוני תגובת מיקרוגל | Wheaton® זכוכית | 224882 | חד פעמי, 13-425, 15x46 מ"מ, תמיסת תגובה 0.3 - 3.0 מ"ל, לחץ עבודה 20 בר |
| אטמי בקבוקון תגובת מיקרוגל, סט | אנטון פאר | 41186 | עשוי טפלון; מכסה בורג בקבוקון תגובת מיקרוגל חד פעמי |
| אנטון פאר | 41188 | עשוי PEEK; לשימוש חוזר לנצח | |
| מוט ערבוב בקבוקון תגובת מיקרוגל | CTechGlass | S00001-0000 | מגנטי, PTFE, אורך 9 מ"מ. קוטר: 3 מ"מ. (חבילה של 5) |
| NaOtBu | Sigma-Aldrich | 703788 | מאוחסן בתא כפפות תחת אטמוספירת חנקן |
| ספקטרומטר תהודה מגנטית גרעינית | ג'ואל | ספקטרומטר 500 מגה-הרץ | |
| סיליקה ג'ל | Teledyne Isco | 605394478 | 40-60 מיקרון, 60 אנגסטרומים |
| טולואן | סיגמא-אולדריץ' | 244511 | מטוהרים במרץ עם ארגון למשך שעתיים לפני השימוש |
| XPhos Palladacycle Gen. 4 Catalyst | STREM | 46-0327 | מאוחסנים בתא כפפות תחת אטמוספירת חנקן |
| קטונים שונים | סיגמא-אולדריץ' או פישר או ארק פארם. | מצעים להטרוארילציה | |
| הטרואריל הלידים שונים | סיגמא-אולדריץ' או פישר או ארק פארם. | מצעים להטרוארילציה |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה