Name: הכנת Hexahelicene Corannulene הפונקציונלית ידי נחושת (I) -catalyzed אלקין-יזיד cycloaddition יחידות Nonplanar Polyaromatic (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-18T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 35 s
Description: למד את שיטת הסינתזה של תרכובות אורגניות מורכבות המורכבות משלוש יחידות פוליארומטיות לא-מישוריות. הפרוטוקול משתמש בכימיית קליק ובשש שלבי תגובה להשגת תוצאות יעילות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו מומנה על ידי המשרד הספרדי לכלכלה ותחרות (CTQ 2013-41067-P). H.B. מודה בתודה על מענק MEC-FPI.

1. Functionalization של 2,15-Dimethylhexahelicene <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Dibromination של 2,15-dimethylhexahelicene <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול 0.356 גרם (1.0 מילימול) של 2,15-dimethylhexahelicene, 0.374 גרם (2.1 מילימול) של -bromosuccinimide N recrystallized טרי (NBS) ו -24 מ&quot;ג (0.07 מילימול) של חמצן בנזואיל (BPO) (70% wt עם 30% של מים כמו מייצב). מניחים את כל מוצקים בבקבוק 100 מ&quot;ל Schlenk עם בר ומערבבים מגנטי. שים תחת אווירת חנקן על ידי שלושה מחזורים של פינוי גז ואחריו מילוי עם גז אינרטי בקו Schlenk. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 21 מ&quot;ל של פחמן טטרא (CCL 4). הפתרון דג ידי אותו הפינוי / מילוי תהליך (שלב 1.1.1) עם ערבוב נמרץ ובזהירות כדי למנוע אובדן מסיבי של ממס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים על ריפלוקס (77 ° C) את התערובת עם אמבט שמנים למשך 4 שעות. בדוק את התגובה על ידי 1 H-גרעין תהודה מגנטית (NMR). כפילויות בין 3.7 עמודים לדקה ו -4.0 ppm shoULD להופיע. הם מצביעים על נוכחות של diastereotopic -CH 2 - קבוצות (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסיום, לקרר את התערובת בטמפרטורת החדר להסיר את הממס תחת ואקום. הגדרת מלכודת מלאה בחנקן נוזלי, כדי למנוע זיהום משאבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Redissolve הגס ב 30 מ&quot;ל של dichloromethane (DCM), להעביר בבקבוק מסביב לתחתית ומערבבים עם 4 גרם של ג&#39;ל סיליקה (בדרך כלל להוסיף 5-לקפל את משקל גולמי). לרכז את התערובת מאיידת סיבובית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בינתיים, למלא טור (אורך כ -20 ס&quot;מ עובי של 4.5 ס&quot;מ) עם ג&#39;ל SiO 2 מעורב בעבר עם אצטט הקסאן / אתיל (95: 5) כשלב ניידים. מוסיפים את תערובת לחלק העליון של העמודה ולאחר מכן להוסיף שכבה של חול (2 ס&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים בזהירות בשלב סלולרי חדש ולבצע את כרומטוגרפיה על ידי איסוף שברים במבחנות (בדרך כלל 20 מ&quot;ל לכל צינור ו -4 מ&quot;ל ליד elution התוצר הצפוי). בדוק שברים על ידי כרומטוגרפיה בשכבה דקה(TLC) עם אותו בשלב ניידים (הקסאן / אתיל אצטט 95: 5) ותמונה תחת אור UV. המוצר הצפוי (4 ב) צריך elute ב גורם שייר (RF) של 0.35 כשמן צהוב לאחר שילוב כולם רצו שברים והסירו את ממס המאייד הסיבובי. 334 מ&quot;ג צריכה להתקבל (תשואה 65%). הערה: כל טכניקות Schlenk, השימוש באמבט שמן הגדרות כרומטוגרפיה חימום ועמודה ישמשו נרחב ביותר של פרוטוקולים, אז מעכשיו, הם לא יהיו מכוסים בפירוט ורק כמה הערות, בעת הצורך, יהיה להינתן. </li></ol></li></ol><img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53954/53954fig1.jpg" /> . איור 1 ספקטרום H-NMR 1 (500 מגה-הרץ, CDCl 3) של 2,15 -dimethylhelicene (למעלה) ו aliquot נלקח לאחר שעת 2 אותות חדשים, מתאים -CH 2 -.., מתוארים עיגול אדום (למטה) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53954/53954fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <ol start="2" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סינתזה של 2,15-bis (azidomethyl) hexahelicene <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול 0.103 גרם (0.2 מילימול) של 2,15-bis (bromomethyl) hexahelicene ו 0.390 גרם (6 mmol) של אזיד הנתרן. מניחים שני מוצקים בבקבוק 50 מ&quot;ל Schlenk מצויד בר מגנטי ולשים תחת אווירה חנקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים 8.6 מ&quot;ל של tetrahydrofuran (THF) עם 5.2 מ&quot;ל מים (O H 2) ויוצקים את התערובת של ממיסים לתוך הבקבוק Schlenk. דגת הפתרון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים על ריפלוקס (65 מעלות צלזיוס) במשך 3 שעות. בדוק את התגובה על ידי 1 H-NMR. 2 -CH - אותות צריכים לעבור 3.75 ppm (איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, cool מטה את התערובת לטמפרטורת החדר ולהסיר THF תחת ואקום. לדלל עם 50 מ&quot;ל של H 2 O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את התערובת משפך separatory ולחלץ שלוש פעמים עם 40 מ&quot;ל של DCM. מערבב את כל השלבים האורגניים ולשטוף עם H 2 O הטהור (50 מיליליטר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטהר את גולמי ידי כרומטוגרפיה טור על ג&#39;ל סיליקה באמצעות אצטט הקסאן / אתיל (85:15) כשלב הנייד לתת שמן צהוב ב Rf = 0.38 מתאים 2,15-bis (azomethyl) hexahelicene (5 ב &#39;). 70 מ&quot;ג צריכה להתקבל (תשואה 80%). </li></ol></li></ol><img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53954/53954fig2.jpg" /> איור 2: 1 ספקטרום H-NMR (500 מגה-הרץ, CDCl 3) של 4 ב (למעלה) ו aliquot נלקח לאחר 3 שעות(למטה). יש לשים לב לשינויים באזור אליפטיות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53954/53954fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> 2. Functionalization של Corannulene <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Monobromination של Corannulene <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול 0.125 גרם (0.5 מילימול) של corannulene, 89 מ&quot;ג (0.5 מילימול) של NBS recrystallized טרי ו -17 מ&quot;ג של זהב (III) מימה כלוריד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את כל התרכובות לתוך 10 מיליליטר בקבוקון תוכננו במיוחד עבור תגובות מיקרוגל מאובזרות עם בר מגנטי ולאחר מכן הכניסו לתוך אווירת חנקן בעזרת בקבוק 2-צוואר מסביב לתחתית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 7 מ&quot;ל של 1,2-dichloroethane (DCE) דגה הפתרון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate את התערובת במשך 2 דקות כדי לפזר חלקיקי מלח זהב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חום בתוך כור המיקרוגל ב 100 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסיום, להעביר את הגולמי בבקבוק מסביב לתחתית ולהסיר ממס על ידי Rotarאידוי y. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטהר את גולמי ידי כרומטוגרפיה טור על ג&#39;ל SiO 2 באמצעות הקסאן כשלב נייד. הערה: Bromocorannulene (4 א) מתקבלת צהוב מוצקה Rf = 0.38. 99 מ&quot;ג צריכה להתקבל (תשואה 60%). Corannulene unreacted (3a) ניתן לשחזר ומאוחסנים לשימושים נוספים. זה מופיע Rf = 0.29. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonogashira עגינת Bomocorannulene ו Ethynyltrimethylsilane <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול 49 מ&quot;ג (0.15 מילימול) של bromocorannulene, 11 מ&quot;ג (0.015 mmol) של [PdCl 2 (dppf)] 49,50 (dppf להיות 1,1-&#39;bis (diphenylphsphino) ferrocene, 3 מ&quot;ג (0.015 mmol) של קואי. 51 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את כל מוצקים בבקבוק 50 מ&quot;ל Schlenk יחד עם בר מגנטי ולשים תחת אווירה חנקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 5.0 מ&quot;ל של triethylamine (נטו 3) ודגה את התערובת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבסוף, להוסיף 104 μl (0.75 מילימול) של ethynyltrimethylsilane. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate את התערובת במשך 2 דקות כדילפזר חלקיקי מלח מתכת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים על 85 מעלות צלזיוס במשך 24 שעות עם sonication תקופתי כדי למנוע בתצהיר של מלחי מתכות. הערה: צבע התערובת הפך לשחור בקרוב, המעיד על הנוכחות של פלדיום (0). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתקרר לטמפרטורת החדר להתאדות נטו 3 בריק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Redissolve ב 20 מ&quot;ל של DCM ולטהר ידי כרומטוגרפיה טור על ג&#39;ל סיליקה משחררי עם הקסאן לתת מוצק צהוב Rf = 0.28 המתאים 5a. 41 מ&quot;ג צריכה להתקבל (תשואה 78%). הערה: אם הגולמי מסונן דרך כרית Celite ב DCM, דוגמא טהורה סבירה עשויה להיות מושגת, עם זאת נגזרת phosphine לא יוסר לחלוטין. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת Ethynylcorannulene ידי TMS Deprotection <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול 35 מ&quot;ג (0.10 מילימול) של 5a ו -7.3 מ&quot;ג (0.125 mmol) של פלואוריד אשלגן נטול מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את כל מוצקים בבקבוק 50 מ&quot;ל Schlenk מצויד בר מגנטיד לשים תחת אווירת חנקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים 4 מ&quot;ל של THF ו -4 מ&quot;ל של מתנול (MeOH) ויוצקים את התערובת לתוך הבקבוק Schlenk. דגה ביסודיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר להגיב בטמפרטורת החדר, שמור את הבקבוק מן האור על ידי כיסוי אותו עם סרט אטום. בדוק את התגובה על ידי 1 H-NMR ע&quot;י הסתכלות 3.48 ppm. אות המתאימה -CCH חייב לצוץ (איור 3). הערה: למרות תרכובת זו נושאת אלקין מסוף כי הוא מגיב מתפרק בקלות, לא מצאנו בעיות במהלך למעלה העבודה המתוארת להלן. זה בוצע תחת אור טבעי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסיום, להסיר THF תחת ואקום לדלל עם 10 מ&quot;ל מים, מעבירים הכל כדי משפך separatory. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלץ עם DCM (3 x 15 מיליליטר), לשלב את כל השלבים האורגניים בבקבוק מסביב לתחתית ולהתרכז ב מאייד סיבובי בטמפרטורת חדר ולבסוף לקבל מקביל מוצק צהוב 6 א. 27 מ&quot;ג צריכה להתקבל (תשואה כמוני). </li></ol></li></ol><img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53954/53954fig3.jpg" /> איור 3:.. 1 ספקטרום H-NMR (500 מגה-הרץ, CDCl 3) של 5 א (למעלה) ו -6 מספר (למטה) גופיה -CCH מתואר עיגול אדום <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53954/53954fig3large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> 3. הרכבה סופית על ידי כימיה לחץ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול 15.3 מ&quot;ג (0.035 mmol) של 5b, 20.0 מ&quot;ג (0.073 mmol) של 6 א, 1.4 מ&quot;ג (0.007 mmol) של מלח נתרן חומצה אסקורבית, 1.7 מ&quot;ג (0.007 mmol) של CuSO 4 · 5H 2 O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את כל מוצקים בבקבוק 50 מ&quot;ל Schlenk מצויד בבוקרבר ולשים agnetic תחת אווירת חנקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים 3 מ&quot;ל של H 2 O ו -12 מ&quot;ל של THF ויוצקים את התערובת לתוך הבקבוק Schlenk. דגת הפתרון ביסודיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחמם על 65 מעלות צלזיוס במשך 3 ימים עם קבל מחובר לחלק העליון של הבקבוק ולבדוק מעת לעת התגובה לשלוט בטמפרטורה, ערבוב ונפח ממס. בדוק את התגובה על ידי 1 H-NMR. האות ב 3.48 ppm צריכה להיעלם ולהיות עבר 7.27 ppm המציין את צריכת corannulene ethynyl וקיומה של יחידת triazole (איור 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסיום, להסיר THF תחת ואקום לדלל עם 20 מ&quot;ל מים, העברת תערובת משפך separatory. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלץ עם DCM (3 x 20 מיליליטר), לשלב את כל השלבים האורגניים בבקבוק מסביב לתחתית ולהתרכז ב מאייד סיבובי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטהר את גולמי ידי כרומטוגרפיה טור על SiO 2 ג &#39;ל משחררי עם הקסאן / אתיל אצטט (1: 1) לתת מוצק צהוב חיוור ב Rf = 0.59המקביל ל 7. 27 מ&quot;ג צריכה להתקבל (תשואה 75%). </li></ol><img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53954/53954fig4.jpg" /> איור 4: 1 ספקטרום H-NMR (500 מגה-הרץ, CDCl 3) 5 ב (למעלה), 6 (באמצע) ו aliquot שצולמו לאחר 2 ימים (למטה) הערה היעלמות אות -CCH ב גולמי.. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53954/53954fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

למחברים אין מה לחשוף.

מתחם סופי 7 הוכן לאחר 6 צעדים מקדימים polyaromatic nonplanar 3 א ו 3 ב עם עד בינוני תשואות טובות מאוד בכל תגובה. המגבלה העיקרית שנצפתה מסלול זה היה bromination של תרכובות שניהם polyaromatic nonplanar. עם זאת, במקרה של מתחם 4 א, ​​בסכום חשוב corannulene חינם ניתן לשחזר לשימושים נוספים. הסינתזה של 4 b הוא השלב הקשה ביותר, משום שמצאנ...

בשל הגיאומטריה, corannulene ו helicenes המיוחד שלהם, הם מולקולות אשר יכול לאמץ מבנה רחוק planarity להצמיח תכונות מעניינות. 1-15 בשנים האחרונות, החיפוש של קולטנים מולקולריים עבור ננו-צינוריות פחמן פולרנים הוא אזור פעיל מאוד 16-19 בשל, בעיקר, ליישומים הפוטנציאל שלהם כחומריים עבור תאים סולריים אורגניים, טרנזיסטורים, חיישנים והתקנים אחרים. 20-28 המשלה המעולה בכושר בין corannulene וכן פולרן משך את תשומת לבם של כמה חוקרים במטרה בעיצוב קולטנים מולקולריים מסוגלים הקמת עמותה מולקולרית ידי כוחות פיזור. 29-39 הכימיה של תרכובות polyaromatic nonplanar הנ&quot;ל דומה לזה שתואר עבור מולקולות מישוריים לחלוטין, אבל זה לפעמים קשה למצוא תנאים מתאימים כדי להשיג selectivities רצוי ותשואות. 40 </sup&gt; בעבודה זו אנו מציגים את הסינתזה של מולקולה (7) בעל שלוש יחידות polyaromatic בעוד כמה צעדים עם תשואות טובות על ידי יישום טכניקות קלות טיפוסיות המופיעות בכל מעבדת מחקר. המולקולה היא בעלת חשיבות רבה, כי זה יכול לאמץ קונפורמציה מלקחיים דמויים להקים אינטראקציות טובות עם C 60 37 בתמיסה; והוא עשוי לפתוח קו מחקר כמו קולטן פוטנציאל הודות פולרנים כיראליות גבוה כדי והמקשר helicene, שהינה מולקולה כיראליות בשל קיומו של ציר stereogenic. 41-45 עם זאת, רק helicene רצמית ישמש בעבודה זו. בשלב זה, המגבלה היחידה לסנתז קולטנים אלה היא ההכנה helicenes ו corannulenes, שכן הם אינם זמינים מסחריים. אבל, על פי שיטות חדשות שפורסם במקומות אחר 46-48 הם ניתן להשיג בכמויות מתאימות בתוך פרק זמן קצר זמן סביר.

<table><tbody><tr><td>2,15-Dimethylhexahelicene</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>הוכן על פי הפניה 5b,c בטקסט הראשי.</td></tr><tr><td>קורנולן</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>הוכן על פי הפניה 5a בטקסט הראשי.</td></tr><tr><td>N-Bromosuccinimide (NBS)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>B8.125-5</td><td>ReagentPlus&reg;, 99%. התגבש מחדש ממים חמים.</td></tr><tr><td>בנזואיל פרוקסיד (BPO)</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>B-2030</td><td>~70% (טיטרציה). 30% מים כמייצב.</td></tr><tr><td>נתרן אזיד</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>S2002</td><td>ReagentPlus&reg;, &ge; 99.5%.</td></tr><tr><td>Gold(III) כלוריד הידראט</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>50778</td><td>puriss. p.a., מגיב ACS, &ge; 49% על בסיס Au.</td></tr><tr><td>Ethynyltrimethylsilane</td><td>Sigma Aldrich</td><td>218170</td><td>98%</td></tr><tr><td>[PdCl2(dppf)]</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>הוכן על פי הפניה 6 בטקסט הראשי.</td></tr><tr><td>CuI</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>הוכן על פי הפניה 7 בטקסט הראשי.</td></tr><tr><td>KF</td><td>Sigma Aldrich</td><td>307599</td><td>99%, מיובש בריסוס.</td></tr><tr><td>(+)-נתרן L-אסקורבט</td><td>פלוקה</td><td>11140</td><td>BioXtra, &ge; 99.0% (NT).</td></tr><tr><td>נחושת (II) סולפט 5-הידראט</td><td>Panreac</td><td>131270</td><td>לניתוח.</td></tr><tr><td>פחמן טטרכלוריד (CCl4)</td><td>Fluka</td><td>87030</td><td>לספקטרוסקופיה IR, &ge; 99.9%.</td></tr><tr><td>דיכלורומתאן (DCM)</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>D/1852/25</td><td>דרגת ריאגנט אנליטית. מזוקק לפני השימוש.</td></tr><tr><td>הקסאן</td><td>פישר מדעי</td><td>H/0355/25</td><td>דרגת ריאגנט אנליטית. מזוקק לפני השימוש.</td></tr><tr><td>אתיל אצטט</td><td>Scharlau</td><td>AC0145025S</td><td>דרגת ריאגנט. מזוקק לפני השימוש.</td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran (THF)</td><td>Fisher Scientific</td><td>T/0701/25</td><td>דרגת ריאגנט אנליטית. מזוקק לפני השימוש.</td></tr><tr><td>1,2-דיכלורואתאן (DCE)</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>D6,156-3</td><td>ריאגנטפלוס&reg;, 99%.</td></tr><tr><td>מתנול (MeOH)</td><td>VWR</td><td>20847.36</td><td>AnalaR NORMAPUR.</td></tr><tr><td>טריאתיל אמין (NEt3)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T0886</td><td>&ge; 99%</td></tr> <tr><td>סיליקה ג'ל</td><td>אקרוס</td><td>360050010</td><td>גודל חלקיקים 40-60 מ"מ.</td></tr><tr><td>חול - ברזל נמוך</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>S/0360/63</td><td>כיתה לשימוש כללי.</td></tr><tr><td>TLC סיליקה ג'ל 60 F254</td><td>Merck</td><td>1.05554.0001</td><td></td></tr><tr><td>Monowave 300 (כור מיקרוגל)</td><td>Anton Para</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sonicator</td><td>Grupo Selecta</td><td>3000513</td><td>6 ליטר.</td></tr></tbody></table>

הכנת hexahelicene corannulene הפונקציונלית ידי נחושת (i) -catalyzed אלקין-יזיד cycloaddition יחידות nonplanar polyaromatic

Preparation of a Corannulene-functionalized Hexahelicene by Copper(I)-catalyzed Alkyne-azide Cycloaddition of Nonplanar Polyaromatic Units

המטרה העיקרית של סרטון זה היא להראות 6 שלבי תגובה של סינתזה מתכנסת ולהכין מולקולה מורכבת המכילה עד שלוש יחידות פוליארומטיות לא מישוריות, שהן שני חלקי קורנולן והקסהליקן רצמי המקשר ביניהם. התרכובת המתוארת בעבודה זו היא מארח טוב לפולרנים. מספר תגובות אורגניות נפוצות, כגון תגובות רדיקלים חופשיים, צימוד C-C או כימיה של קליק, מדגימות את הרבגוניות של פונקציונליזציה שתרכובת זו יכולה לקבל. כל התגובות הללו פועלות עבור מולקולות ארומטיות מישוריות. עם שינויים עדינים, ניתן להשיג תוצאות דומות עבור תרכובות פוליארומטיות לא מישוריות.

Corannulene (3 א) ו- 2,15-dimethylhexahelicene (3 ב) יכול להיות מוכן בא שיטות קיימות 46-48 בצורה פשוטה עם תשואות טובות מאוד (איור 5). שניהם חולקים מולקולה נפוצה, 2,7-dimethylnaphthalene, כחומר המוצא, והוליד מתבדרים סינתזה מתכנסת של המולקולה הסופית. <...

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לסנתז תרכובת אורגנית מורכבת מורכבת משלוש יחידות polyaromatic nonplanar, התאספה בקלות עם תשואות סבירות.

הכנת Hexahelicene Corannulene הפונקציונלית ידי נחושת (I) -catalyzed אלקין-יזיד cycloaddition יחידות Nonplanar Polyaromatic

The main purpose of this video is to show 6 reaction steps of a convergent synthesis and prepare a complex molecule containing up to three nonplanar ...

המטרה הכללית של פרוטוקול זה היא לסנתז hexahelicene פונקציונלי עם corannulene, תרכובת אורגנית מורכבת המורכבת משלוש יחידות פולי-ארומטיות שאינן מישוריות, המורכבות באמצעות כימיית קליק. השיטה מורכבת מסדרה של שישה שלבי תגובה בסנתזה המשתמשת במספר הליכים אורגניים נפוצים, כגון תגובות רדיקלים חופשיים, צימוד פחמן-פחמן או כימיית קליק.היתרון המרכזי של שיטה זו הוא שבאמצעות שינוי קל של תגובות ידועות אלו, ניתן להשיג תוצאות דומות עבור תרכובות פולי-ארומטיות שאינן מישוריות. שיטה זו יכולה לספק תובנות לגבי הכימיה של משפחה מיוחדת זו. מכיוון שהתנהגותה אינה דומה למשך זאת של תרכובות ארומטיות מישוריות, ניתן ליישמה גם למערכות כגון tetrathiafulvalene מורחב או 7 annulene.הרעיון לפרוטוקול זה עלה תחילה במהלך עבודתנו שעסקה בזיהוי מארח-אורח, בעת שניסינו להרכיב שתי יחידות כוריוניות למסגרת הליצינית. כדי להתחיל בתהליך הדה-ברום, שקלו 0.356g של 2, 15 dimethylhexyl helicene,‏ 374g של n bromosuccinimide שגובש מחדש לאחרונה ו-24mg של benzoyl peroxide.הניחי את כל המוצקים בבקבוק Schlenk בנפח 100ml עם מגנט ערבוב. העבירי את המוצקים לאטמוספרת חנקן באמצעות שלושה מחזורי ריקון גז ולאחריהם מילוי מחדש בגז אינרטי בקו Schlenk. לאחר מכן, הוסיפי 21ml של פחמן טטרכלוריד.בצעו ניתור גזים מהתמיסה באמצעות תהליך הריקון והמילוי החוזר עם ערבוב נמרץ. הקפידו למנוע אובדן מאסיבי של הממס. חממו את התערובת בריפלקס בטמפרטורה של 77 degrees Celsius, באמצעות אמבט שמן, למשך ארבע שעות.ניתן לעקוב אחר התגובה באמצעות תהודה מגנטית גרעינית של פרוטונים או ספקטרוסקופיית NMR. צריכים להופיע דובלטים בין 3.7 parts per million ל-4.0 parts per million המעידים על נוכחותן של קבוצות מethylene דיאסטראוטופיות. עם סיום התהליך, קררו את התערובת לטמפרטורת החדר והסירו את הממס תחת ואקום.הקימו מלכודת מלאה בחנקן נוזלי כדי למנוע זיהום של המשאבה. המיסו מחדש את החומר הגולמי ב-30ml של דיכלורומתאן. לאחר מכן, העבירו את התמיסה לבקבוק בעל תחתית עגולה וערבבו עם 4g של סיליקה ג'ל.רכז את התערובת באידור סיבובי. בינתיים, מלא עמודה בסיליקה ג'ל שערבבה מראש עם hexane ethyl acetate כפאזה ניידת. הוסף את התערובת לראש העמודה ולאחר מכן הוסף שכבה של 2cm של חול.שפכו בזהירות את הפאזה הניידת החדשה. בצעו את הכרומטוגרפיה על ידי איסוף פראקציות למבחנות, בנפח של 20ml למבחנה, ובנפח של 4ml למבחנה בסביבת התמיסה הצפויה של המוצר. בדקו את הפראקציות באמצעות כרומטוגרפיה בשכבה דקה (TLC) עם אותה הפאזה ניידת ודמיינו תחת אור אולטרה-סגול.המוצר הצפוי אמור להינשף במקדם התמסכות של 0.35 כשמן צהוב, לאחר שילוב כל הפראקציות הרצויות והסרת הממס באמצעות מאייד סיבובי. לצורך ביצוע הסינתזה, שקלו 0.103g של 2, 15 bis bromomethyl hexahelicene ו-0.390g של sodium azide. הכניסו את שני המוצקים לבקבוק Schlenk בנפח 50ml המצויד במגנט Stir bar והניחו תחת האטמוספרת חנקן.לאחר מכן, ערבבו 8.6ml של tetrahydrofuran עם 5.2ml של מים ושפכו את תערובת הממסים אל בקבוק השלנק (schlenk flask). לאחר ניקוי התמיסה מגזים, הרתיחו תחת רפלקס בטמפרטורה של 65 °C למשך שלוש שעות. בדקו את התגובה באמצעות proton NMR.אותות קבוצת המתילן צריכים לזוז ל-3.75 חלקים למיליון. לאחר מכן, קררו את התערובת לטמפרטורת החדר והסירו את ה-tetrahydrofuran תחת ואקום. לאחר מכן, דללו את הדגימה עם 50ml של מים.העבירו את התערובת למשפך הפרדה ובצעו חילוץ של שלוש פעמים עם 40ml של dicholoromethane. איחדו את כל הפאזות האורגניות ושטפו עם 50ml של מים מזוקקים. טהרו את התוצר הגולמי באמצעות כרומטוגרפיה בעמודה על סיליקה ג'ל, תוך שימוש ב-hexane ethylacetate כפאזה ניידת, לקבלת שמן צהוב במקדם התמסכות של 0.38.מתאים ל-2, 15 bis asomethylhexahelicine. יש לקבל 70mg, מה שמתאימה לנבוא של 80%. בשלב זה של הפרוצדורה, ישנם שלושה שלבים נוספים לקבלת ethinyl carnoline. התגובות כוללות תחליף ארומטי אלקטרופילי בסיוע מיקרוגל, ולאחריו צימוד סונוגאשירה (sonogashira coupling) והגנה עמוקה לאחר מכן.כל ההליכים הללו מפורטים בפרוטוקול הטקסט. שקלו 15.3mg של two 15 bis asomethylhexahelicine, 20.0mg של ethinyl carnoline, 1.4mg של ascorbic acid sodium salt ו-1.7mg של copper two sulfate pentahydrate. הניחו את כל המוצקים בתוך בקבוק Schlenk בנפח 50ml המצויד במגנט, והניחו תחת האטמוספירה של חנקן.שלב קריטי ביותר הוא ניקוי יסודי של תערובת הממסים מגזים. ערבב 3ml של מים ו-12ml של tetrahydrofuran ושפוך את התערובת לבקבוק שלנק (schlenk flask). נקה את התמיסה מגזים ביסודיות.נקודה חשובה שנייה היא לבדוק את התגובה באופן תקופתי כדי להבטיח נפח ממס וטמפרטורה תקינים. אחרת, התגובה עשויה לדרוש זמן רב יותר להרכבת האתניל. חמם בטמפרטורה של 65 °C למשך שלושה ימים עם קונדנסור המחובר לחלק העליון של הבקראק.יש לבדוק את התגובה באופן מחוושי כדי לשלוט בטמפרטורה, בערבוב ובנפח הממס. יש לבדוק את התגובה באמצעות NMR פרוטוני. האות ב-3.48 parts per million אמור להיעלם ולהיסט ב-7.27 parts per million, מה שמעיד על צריכת ה-ethinyl carnoline ועל קיומה של יחידת ה-triazol.בסיום, הסר את הtetrahydrofuran תחת ואקום ודלל עם 20ml של מים. העבר את התערובת למשפך הפרדה ושטוף את הבקרא עם 20ml של dichloromethane. לאחר מיצוי התערובת שלוש פעמים באמצעות dicholormethane, איגד את כל הפאזות האורגניות בבקרא עגולה ורכז באמצעות מאיד סיבובי.טהר את התוצר הגולמי באמצעות כרומטוגרפיה על עמודה של סיליקה ג'ל, תוך אלוציה עם hexane ethyl acetate, כדי לקבל מוצק צהוב בהיר במקדם ריטנציה של 0.59. יש להפיק 27mg, המקבילים לנשוא של 75%. ניתן להכין את Carnoline ו-2, 15 dimethylhexahelicine בדרך פשוטה לפי השיטות הנוכחיות עם נשואים טובים מאוד. שני מסלולי התגובה חולקים מולקולה משותפת, 2, 7 dimethylnaphthalene, כחומר מוצא.על פי נתיב הסינתזה הנוכחי, התרכובת הסופית הוכנה בשישה שלבים מהמולקולות המוזכרות, מה שהוביל לסינתזה שהפכה מדיוורגנטית (מפוצלת) לקונוורגנטית (מתכנסת). ההרכבה הסופית מתבססת על האסטרטגיה הידועה של הוספה מחזורית של אזיד ואלקין המזרזת על ידי נחושת (1), המכונה תגובת קליק (click reaction). בעקבות הליך זה, ניתן להכין תוך זמן סביר ובבקרות ביעול טובות מולקולה אורגנית מורכבת המסוגלת ליצור אינטראקציות סופר-מולקולריות עם פולרנים.לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה לגבי האופן שבו ניתן ליישם בהצלחה תגובות מוכרות בכימיה אורגנית מסורתית כדי לבנות נתיב רב-שלבי ליצירת מולקולות פולי-ארומטיות מורכבות שאינן מישוריות בעלות תכונות מעניינות.

preparation-corannulene-functionalized-hexahelicene-copper-i

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

במסמך מתואר סינתזה, בידוד, ותגובות של hypervalent iodonium alkynyl triflates (HIATs) עם azides ליצור cyanocarbenes. ההליכים יהיו כרוכים בטכניקות אוויר רגישות וcryogen, כולל סינון קר תחת אווירת אינרטי. טיפול ובטיחות של התרכובות המסונתזת יהיה גם דנו.

סינתזה של Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates ליישום של יצירת Cyanocarbenes

המחברים מדווחים על מחקרי מוליכות שבוצעו על תמיסות אלקטרונים מומסות ליתיום (LiSES) שהוכנו באמצעות 1,3,5-טריפנילבנזן (TPB) וקורנולן כקולטני אלקטרונים.

1,3,5-Triphenylbenzene ו Corannulene כמו אלקטרונים קולטנים ליתיום Solvated פתרונות אלקטרונים

הכנה בקנה מידה אמין, ביניים של 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene (H * Cp) מוצג. הפרוטוקול המתוקן לסינתזה והטיהור ליגנד ממזער את הצורך בציוד מעבדה מתמחה תוך פישוט וטיפולי תגובה וטיהור מוצר. שימוש H * Cp בסינתזה של [Cp * MCL 2] 2 מתחמים (M = Ru, עיר) מתואר גם.

גישה וליובל ליגנד עומדי מתכות מעבר: הכנת סולם שונה, ביניים של 1,2,3,4,5-Pentamethylcyclopentadiene

Bicyclic aziridinium יונים כגון תוזילאט heptane ב 1-azoniabicyclo [4.1.0] נוצרו מ- 2-[4-tolenesulfonyloxybutyl] aziridine, אשר היה מנוצל עבור הכנת piperidines שהוחלפו, azepanes דרך regio - ו stereospecific טבעת-הרחבה עם נוקלאופילים עם שונים. פרוטוקול יעילים ביותר זה מותר לנו להכין azaheterocycles מגוונים כולל מוצרים טבעיים כגון fagomine, febrifugine אנלוגי ו- balanol.

הכנת יציב Aziridinium Bicyclic יונים, פתיחת הטבעת שלהם לסינתזה של Azaheterocycles

פרוטוקול סיר אחד שלב שני של umpolung של enolates קטון enolonium מינים, תוספת של נוקלאופיל למיקום-α הוא תיאר. נוקלאופילים עם כוללים כלוריד, אזיד, azoles, allyl-חשמל סיליקון תרכובות ארומטיות.

פרוטוקול דו-שלבי עבור Umpolung Functionalization של קטונים ויה Enolonium מינים

פרוטוקולים מפורטים וכלליים מוצגים לסינתזה של [(DPEPhos) (bcp) Cu] PF6, catalyst כללי מבוסס נחושת פוטוטוריאני, ולשימוש שלה בכימיה סינתטית עבור הקטלציה הישירה של איגרות חוב C-H ב (הטרו) ארבס ורדיקלי מחזוריות של החלידים אורגניים.

(Bcp). PF6: זרז המבוסס על נחושת מבוסס-על-ידי כללי וכללית

פרוטוקול פשוט ומעשי לתוספת יעילה המשלים של הפונקציונליזציה מונואורגנוספאבץ לβ מחזורי, לספק פחמן בלתי רווי לרהט את כל מרכזי הפחם הרביעון פותחה.

סינתזה יעילה של מרכזי הפחמן הדו הדו באמצעות התוספת המשלים של מונואורגאורומטוזיס

מסלולים חדשים לסינתזה של בחנקן המכיל הטרופיברוקלס ניצול cercoספורין כמו פוטוזרז מתכת חינם פותחו.

צרקוספורין-פוטוזרז [4 + 1]-ו [4 + 2]-אוספים שנתיים של האזובחות בתנאים מתונים

ביסאזירידינים רציפים המכילים אזירידינים לא מופעלים ומופעלים סונתזו על ידי אזירידינציות אורגנוקטליטיות אסימטריות ולאחר מכן היו נתונים לתגובות כימוסלקטיביות של פתיחת טבעת בתנאים חומציים או בסיסיים. טבעת האזירידין הלא מופעלת נפתחת עם פחות נוקלאופילים תגובתיים בתנאים חומציים, ואילו טבעת האזירידין המופעלת נפתחת עם נוקלאופילים תגובתיים יותר בתנאים בסיסיים.

הכנת ביסאזירידינים רציפים לתגובות פתיחת טבעת רגיוזלקטיביות

הליך פשוט להכנה של סמריום diiodide...

הכנה ושימוש של סמריום Diiodide (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) בסינתזה אורגנית: התפקיד מכניסטית של HMPA ומלחי ניקל (השני) בתגובת Barbier סמריום

למד את שיטת הסינתזה של תרכובות אורגניות מורכבות המורכבות משלוש יחידות פוליארומטיות לא-מישוריות. הפרוטוקול משתמש בכימיית קליק ובשש שלבי תגובה להשגת תוצאות יעילות.

הכנת Hexahelicene Corannulene הפונקציונלית ידי נחושת (I) -catalyzed אלקין-יזיד cycloaddition יחידות Nonplanar Polyaromatic

גלה סרטונים נוספים