Tabel 1 illustreert de stappen om de omstandigheden te optimaliseren voor de omzetting van fenylacetyleen trifluorboraat met benzoylchloride het overeenkomstige ynone vormen. Aanvankelijk katalysatoren bekend organotrifluoroborates omzetten organodifluoroboranes getest. Helaas Silicagel 35 siliciumtetrachloride, 36 en boortrifluoride 31,32 niet bevorderen de vorming van de gewenste ynone (Tabel 1, ingangen 1-3). Het gebruik van gechloreerde Lewiszuurkatalysatoren bleek meer succes. Een lage opbrengst van het gewenste ynone 1a werd verkregen in de aanwezigheid van een ijzer (III) chloride katalysator (Tabel 1, ingang 4). Vervolgens werd aluminium (III) chloride onderzocht als gevolg van de gevestigde capaciteit om oxocarbenium ionenvorming bevorderen Friedel-Crafts acyleringen. 37-39 Het gewenste product werd verkregen in 62% opbrengst als een aluminium (III) chloride katalysator empongelegeerd.
Verdere optimalisatie bleek dat lucht en vocht hebben weinig effect op de opbrengst van de reactie (Tabel 1, ingangen 5-7). Bijgevolg werden volgende reacties uitgevoerd in niet gedroogd glaswerk in de aanwezigheid van lucht. Pogingen om het oplosmiddel te optimaliseren gebleken dat dichloormethaan (DCM) is bijzonder geschikt voor de reactie (Tabel 1, ingangen 8-12). Inconsistenties in de resultaten van reacties gekatalyseerd door aluminium (III) chloride wordt gevraagd de exploratie van alternatieve katalysatoren. Commercieel verkrijgbare aluminium (III) chloride hexahydraat werd volledig inactief onder de reactieomstandigheden (Tabel 1, ingang 13). Dit is een goede indicatie dat de vorming van aluminium (III) chloride hydraat remt de reactie. Boortrichloride bleek vergelijkbare opbrengsten met betere consistentie (Tabel 1, ingang 14) produceren.
Na interactie van het kalium alkynyltrifluoroborate met boriumtrichloride, wordt een reactieve organodichloroborane species gevormd. 40 Deze eerste stap is essentieel voor de reactie met het acylchloride en vorming van de ynone te gaan. Aangezien organotrifluoroborate zouten zijn niet oplosbaar in DCM, de reactie plaats als een heterogeen mengsel. Na toevoeging van boortrichloride, wordt de oplossing gesoniceerd om de vorming van de reactieve species dichloroborane vergemakkelijken door de het oppervlak van de trifluorboraat zout beschikking te reageren. Toepassing van ultrasone golven aan het reactiemengsel veroorzaakt mechanische effecten bij het genereren van cavitatie belletjes. Tijdens sonicatie, collaps van cavitatiebellen in het fluïdum leidt tot gelokaliseerde gebieden van hoge temperaturen en drukken. 41 schokgolven geproduceerd die microscopisch turbulentie resulteert in een toename van kinetische energie van de vaste trifluorboraat zouten maken. De toename van de energie van het systeem tijdens ultrasoonapparaat promotes versnippering van de trifluorboraat zout resulterende grotere oppervlak beschikbaar voor interactie met boortrichloride. Sonicatie van het reactiemengsel voorafgaand aan de toevoeging van het acylchloride uitgangsmateriaal verzekert de efficiënte vorming van de reactieve species alkynyldichloroborane zonder meer gedwongen omstandigheden of langere reactietijden.
Figuur 2 toont de resultaten verkregen wanneer fenylacetyleen trifluorboraat werd omgezet met diverse acylchloriden onder geoptimaliseerde reactieomstandigheden. Neutrale aromatische (1b, 1c) en alifatische (1j-l) acylchlorides leveren de bijbehorende ynones in synthetisch nuttig opbrengsten. Die acylchlorides dragende elektron donerende groepen (1d-g) zorgen voor een uitstekende rendementen terwijl elektronzuigende groepen resulteren in relatief bescheiden opbrengsten (1h, 1i, 1m). Interestingly, wanneer de elektronenzuigende groep zich in de ortho-positie (1i, 59%), wordt een aanzienlijke opbrengstverhoging waargenomen in vergelijking met de analoge para gesubstitueerde acylchloride (1 uur, 30%). De sterische interactie van de substituent in de ortho positie kan de carbonylgroep functionele groep kracht uit het vlak, waardoor de elektronenzuigende karakter van de aromatische ring verrekening. Vermeldenswaard is dat 4-bromobutyryl reactie gebracht met het gewenste product 1m in 39% opbrengst verkregen. Voor zover wij weten is dit het eerste protocol voor de synthese van ynones een alkylbromide functionele groep tolereren. Soms, wanneer de acylchloride uitgangsmateriaal neutraal of elektrondeficiënte, alifatische onzuiverheden op het proton NMR. Dit kan pentaan was noodzakelijk om het product verder te zuiveren. Hoewel het mogelijk is het niet economisch om het pentaan was uit tijdens de eerste reinigingstrap sinds pentaan is duur in vergelijking met hexaan. Afzonderlijk voltooien secundaire zuivering op kleinere schaal zoals een Pasteur pipet kolom vermindert de hoeveelheid pentaan vereist.
Figuur 3 illustreert het effect van de identiteit van de alkynyltrifluoroborate zout op de opbrengst van de reactie. In het algemeen derivaten van de fenylacetyleen trifluorboraat zout lager elektronen donerende substituenten aan de aromatische ring gereageerd met aromatische en alifatische acyl chloride om de gewenste ynones produceren in goede tot uitstekende opbrengsten (2a-c, 3a-c). Alifatische alkynyltrifluoroborate zouten bleken minder reactieve substraten. Bescheiden opbrengsten werden verkregen wanneer hexynyl- en cyclopentylethynyltrifluoroborate zouten werden gereageerd met elektronenrijke benzoylchloride derivaten (4a, 5a).
Kortom, een nieuwe werkwijze voor de bereiding of ynones uit acylchlorides en kalium alkynyltrifluoroborate zouten is ontwikkeld. De voor de synthese van ynones deze methode verkregen variëren van bescheiden tot uitstekend afhankelijk van de aard van het acylchloride opbrengsten en trifluorboraat uitgangsmaterialen. In het algemeen is deze grondstof dragen elektrondonerende substituenten ondergaan de reactie gemakkelijker dan uitgangsmaterialen dragende neutrale en electronenzuigende functionele groepen. De waarde van deze aanpak ligt in de operationele eenvoud en functionele groep tolerantie van de werkwijze. Deze eenvoudige één-pot reactie verloopt snel bij omgevingstemperatuur in aanwezigheid van boortrichloride zonder uitsluiting van lucht en vocht. Deze geschikte werkwijze kan worden toegepast bij de bereiding van ynones in bescheiden uitstekende opbrengsten van verschillende acylchloriden en alkynyltrifluoroborate zouten.