April 1st, 2013
Intramolecolari di micro-onde dehydrogenative Diels-Alder (DA) reazioni di fornire l'accesso concisa ciclopenta funzionalizzato [ B] Blocchi naftalene. L'utilità di questa metodologia è dimostrata da una fase di conversione dei cicloaddotti dehydrogenative DA in nuovi coloranti fluorescenti solvatochromic tramite Buchwald-Hartwig palladio-catalizzata reazioni di cross-coupling.
L'obiettivo generale del seguente esperimento è quello di generare napole funzionalizzate tramite una reazione di ontano deidrogeno ideale per deidrogeno assistita da microonde o DDDA. Ciò si ottiene mediante irradiazione a microonde dei precursori degli pneumatici per produrre diversi substrati leni. Come seconda fase, viene condotta una reazione di accoppiamento incrociato catalizzata dal palladio di buckwald hardwig delle ine con un'ammina.
Ciò si traduce in naftalene contenente gruppi donatori di elettroni e di ritiro di elettroni che funzionano come coloranti fluorescenti cromici slv e sono strutturalmente correlati a un colorante disponibile in commercio. Le soluzioni successive del colorante vengono preparate per misurare le proprietà fotofisiche selezionate dei nuovi substrati. Questo nuovo approccio sintetico consente l'accesso ad architetture molecolari, in possesso di proprietà fotografiche desiderabili, fisiche e proprietà chimiche attraenti.
Si ottengono risultati che mostrano l'intrigante comportamento cromico SLV e i grandi spostamenti di stoke di questi coloranti basati sulla spettroscopia di emissione di fluorescenza in una varietà di solventi. L'utilità sintetica della reazione DDDA è dimostrata dalla sintesi di un certo numero di nataline contenenti flora fours in possesso di proprietà fotografiche, fisiche e chimiche sintonizzabili. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti, come l'alimentazione convenzionale, è che la formazione assistita da microonde dei prodotti desiderati si ottiene con tempi di reazione più brevi, rese più elevate e condizioni di reazione lievi.
Nel caso della DDS, altre reazioni di irradiazione a microonde portano alla formazione di prodotti più puri a causa della maggiore selettività del prodotto. Questo metodo può aiutare ad affrontare le questioni chiave nella sintesi e nello sviluppo di substrati aromatici. In particolare, i composti funzionalizzati per la fuga del pisolino sono preziosi elementi costitutivi che possono funzionare come semiconduttori organici e dispositivi elettronici, che includono diodi organici a emissione di luce.
Le loro proprietà elettroniche uniche rendono queste piccole molecole ideali per l'applicazione su display a cristalli liquidi. Inoltre, i NAPLAN funzionalizzati sono prevalenti in una serie di prodotti naturali e farmaceutici biologicamente rilevanti. Svolgono un ruolo fondamentale nella catalisi asimmetrica e formano anche la subunità chiave del cromoforo C di molti coloranti sintetici popolari.
Per iniziare la reazione DA deidrogenata assistita da microonde, preparare una soluzione derivata del para clorostirene 0,060 molari come descritto nel protocollo di testo. Questa concentrazione viene utilizzata perché concentrazioni più elevate portano alla formazione di prodotti indesiderati. Dopo aver inserito la soluzione tappata nella cavità del sintetizzatore a microonde, irradiare la soluzione a 180 gradi Celsius per 200 minuti.
Con l'agitazione e con il tempo di mantenimento fisso la pressione e la temperatura vengono monitorate sullo schermo LED del microonde. Quando la fiala di reazione viene rimossa dal microonde, la soluzione è di colore dorato. Tempi di reazione più lunghi non pregiudicano la resa della reazione.
Verificare che la reazione sia completa mediante cromatografia su strato sottile abbreviata TLC che impiega il 5% di acetato di etile esano. Come l'eent, visualizza la lastra TLC con luce UV e potassio per macchia magnate. Trasferire la reazione in una fiala di simulazione utilizzando un millilitro di un due di cloro Ethan per risciacquare la fiala di reazione a microonde.
Ciò si traduce in circa tre millilitri di soluzione nel flaconcino di calibrazione. Concentrare il contenuto della fiala di fermentazione a pressione ridotta a 40 gradi Celsius. Utilizzando un evaporatore rotante, l'evaporazione del solvente richiederà da cinque a 10 minuti e si otterranno 45 milligrammi di petrolio grezzo AC.
Purificare il petrolio greggio e confermarne l'identità mediante spettroscopia di risonanza magnetica nucleare protonica. Iniziare la reazione di accoppiamento incrociato con l'aggiunta di tre milligrammi di ciclo Ru phos pato a una fiala di radiazioni bioTE I da 0,5 a due millilitri essiccata in forno, dotata di una barra di agitazione e tappo della fiala. Forare il setto del tappo con un ago di piccolo calibro utilizzando un serbatoio di azoto collegato a un collettore con un gorgogliatore d'olio per controllare il flusso di azoto, collegare il collettore all'ago, evacuare e riempire la fiala con azoto gassoso tre volte.
Una volta completato lo spurgo del flaconcino, rimuovere l'ago. La fiala di irradiazione a microonde fungerà da provetta sigillata durante la reazione e si otterranno i migliori risultati. Quando è presente una minima quantità di aria nel recipiente di reazione attraverso il setto, un litio bis trimetilsilico in mezzo a siringa con agitazione della soluzione diventa rosso.
Dopo aver mescolato per due-10 minuti, aggiungere il cloronaftalene in 0,3 millilitri di tetraedro anidro tramite siringa. Un ulteriore THF può essere utilizzato per sciogliere completamente il naftalene. Dopo 2-10 minuti di agitazione, aggiungere la dimetilammina come soluzione tramite siringa e abbassare il recipiente di reazione in un bagno d'olio preriscaldato a 85 gradi Celsius.
Riscaldare la reazione per tre ore a 85 gradi Celsius o fino a quando la reazione non è completa mediante TLC. La reazione sarà di colore marrone scuro. Per TLC, utilizzare esani di acetato di etile al 20% come eent e visualizzare la piastra risultante con luce UV e colorazione di permanganato di potassio.
Dopo aver raffreddato la temperatura ambiente di reazione, rimuovere il tappo del flaconcino e spegnere la reazione con una soluzione acquosa satura di cloruro di ammonio. Utilizzando un imbuto separatore da 60 millilitri, separare lo strato acquoso dallo strato organico. Estrarre lo strato acquoso tre volte con 12 millilitri di acetato di etile.
Unire gli strati organici nell'imbuto separatore e lavare una volta con 15 millilitri di salamoia. Asciugare gli strati organici combinati su solfato di sodio per 10 minuti, quindi rimuovere il solfato di sodio mediante filtrazione per gravità. Utilizzando un evaporatore rotante.
Concentrare la soluzione risultante a pressione ridotta a 30 gradi Celsius per cinque-10 minuti. Per far evaporare il solvente, purificare il prodotto di olio bruno grezzo risultante mediante cromatografia su colonna su gel di silice con una colonna cromatografica da 1,5 centimetri ed esani di acetato di etile al 5% come elu. Il colorante sarà ottenuto come 27 milligrammi di un solido giallo.
Confermare l'identità del prodotto mediante spettroscopia NMR protonica come descritto nel protocollo di testo. Trasferire un milligrammo di colorante in un matraccio tarato pulito e asciutto da 10 millilitri e diluire in volume con clorometano o DCM per ottenere una soluzione madre del terzo molare negativa 0,4 volte 10 del trasferimento del colorante. 253 microlitri della soluzione madre in un secondo matraccio tarato da 10 millilitri e diluire in volume con DCM per preparare una soluzione di uno volte 10 al quinto molare negativo del colorante.
Questa soluzione verrà utilizzata per raccogliere sia i dati UV-vis, come descritto nel protocollo di testo, sia i dati di fluorescenza, come dimostrato in questo video. Per eseguire la spettroscopia di emissione di fluorescenza, riempire una cella di fluorimetro al quarzo con la soluzione di colorante uno volte 10 al quinto molare negativo e inserirla nel fluorimetro spettrale. Evitare il contatto della pelle con le superfici ottiche della cella.
Impostare i parametri strumentali, tra cui una lunghezza d'onda di eccitazione a 334 nanometri, una larghezza della fessura di due, una velocità di acquisizione di 0,1 nanometri al secondo e un intervallo di acquisizione da 390 a 750 nanometri. È necessario un taglio di 390 nanometri sul filtro per rimuovere la luce diffusa dalla sorgente di emissione. Raccogliere lo spettro di emissione della fluorescenza del campione.
Il massimo di emissione di fluorescenza si osserva a 510 nanometri. Usa Excel o il software di origine per tracciare e analizzare i dati raccolti. Irradiazione a microonde di derivati di pneumatici a 180 gradi Celsius.
Si traduce nella formazione completa di ciclopenta b naftalene in soli 30 minuti e in rese da elevate a quantitative. Non si osserva alcun sottoprodotto della diidro nalina e, mediante spettroscopia NMR protonica, i prodotti appaiono puri senza la necessità di ulteriore purificazione dopo una radiazione. Varie modifiche alla struttura della linea di naline sono ben tollerate, utilizzando queste condizioni termiche, comprese le variazioni del cavo e del modello di sostituzione dell'anello della naline, l'incorporazione di una serie di gruppi di ritiro di elettroni e anche l'alterazione della posizione del gruppo di ritiro di elettroni per creare prodotti di ciclopentano fusi.
La sintesi dei fluoro quattro segue un protocollo in due fasi di una reazione di dehy DA deidrogenato assistita da microonde, seguita da una reazione di accoppiamento incrociato catalizzata dal palladio. Come esempio rappresentativo, uno stirene sostituito con paracloro viene sottoposto alle condizioni di cui sopra e quindi sottoposto a condizioni di accoppiamento incrociato catalizzato dal palladio per produrre il colorante fluorescente desiderato. Le proprietà fotofisiche dello stampo sono studiate in vari solventi di diversa polarità, che provocano un cambiamento di colore dovuto alla polarità del solvente.
In un processo chiamato solve aach, la spettroscopia di emissione fluorescente CHRO rivela che il colorante fluorescente mostra un notevole comportamento temico. Questa figura mostra il colorante fluorescente solubilizzato in toluene uno, quattro diossina, DCM e dimetilsulfo ossido e osservato sotto gli spettri di emissione fluorescente della luce UV a onde lunghe del nuovo colorante fluorescente. Nel cicloesano toluene uno quattro diossina, cloroformio T-H-F-D-C-M.
L'acetonitrile, il DMSO e l'etanolo rivelano un passaggio di rohr dalla cicloheina all'etanolo fino a 112 nanometri. Questi risultati sono anche migliorati rispetto a quelli riportati per un colorante cromico di salvataggio comunemente usato e disponibile in commercio. Dye pro Dan, Dopo il suo sviluppo, questa tecnica aprirà la strada ai ricercatori nel campo della sintesi organica, preparerà coloranti AHR slv che possono essere applicati al biorilevamento e all'imaging.
Il futuro dell'imaging molecolare dipende dalla progettazione, sintesi e sviluppo di nuove molecole reporter per i sistemi viventi. Tuttavia, l'accesso ai composti fluorescenti con le proprietà fotofisiche e la sensibilità desiderate rimane limitato. La nostra capacità di progettare e regolare razionalmente le proprietà di questi quattro della flora di nuova sintesi è resa possibile dalla versatilità sintetica della reazione di d Aldo deidrogenata.
Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come eseguire in sicurezza reazioni assistite da microonde per sintetizzare le linghe funzionalizzate, che possono trasformarsi in un solo passaggio in coloranti subatomici da precursori sterili prontamente disponibili.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Questo studio dimostra una reazione di Diels-Alder deiddrogenativa intramolecolare assistita da microonde per sintetizzare blocchi di costruzione ciclopenta[b]naftalene funzionalizzati. La metodologia permette la conversione in un unico passaggio di cicloaddotti in nuovi coloranti fluorescenti solvatocromici attraverso reazioni di cross-coupling catalizzate dal palladio.
Microwave-assisted intramolecular dehydrogenative Diels-Alder reactions enable rapid, high-yield synthesis of functionalized naphthalene scaffolds, directly supporting the creation of advanced solvatochromic dyes. This methodology addresses the need for versatile, tunable fluorophores in pharmaceutical discovery and molecular imaging, enhancing predictive confidence in probe and biomarker development. The approach streamlines access to structurally diverse building blocks, facilitating innovation at key inflection points in early discovery and translational research.
This synthetic platform integrates at the interface of early discovery, lead identification, and translational research, providing a reusable capability for generating functionalized dyes and molecular probes.