Veelzijdige CO₂ -transformaties in complexe producten: een Eenpottweestapsstrategie

Dit protocol is belangrijk omdat we de volledige elektronenreductie van CO2 kunnen regelen en we het productformulier kunnen gebruiken als reactief en veelzijdig tussenproduct in cascadereacties met één pot. Dankzij de cruciale CO2-reductiestap en cascadestrategie, deze techniek en omgekeerde indringende van de tussentijdse reactiviteit die leidt tot de synthese van koolstofsamenstelling uit CO2 voor de eerste stap. De voorbereiding van het reactiemengsel is een nauwgezet proces dat meerdere toevoegingen aan een reactievat in het handschoenenkastje, CO2-druk en een strikte tijd- en temperatuurregeling omvat.

Deze cascadestrategie vereist volgende reactiestappen, het gebruik van een handschoenenkastje en gasbehandeling, die allemaal gemakkelijker te begrijpen zijn door middel van visuele demonstratie. Voor de synthese van samengestelde twee, laad een NMR buis met 15,9 milligram van negen BBN, 130 microliters van een 10%molaire hexamethyl benzeen als een interne standaard, en 100 microliter van een 1%molaire ijzer katalysator oplossing in deuterated tetrahydrofuran. Voeg 0,37 milliliter extra detrahydrofuran toe aan de buis voordat u de buis sluit en aansluit op een gassysteem buiten het handschoenenkastje.

Plaats de NMR buis in een 25 graden Celsius bad gedurende 15 minuten. Voeg vervolgens een atmosfeer van kooldioxide gedurende drie minuten voor het sluiten van de buis voor een 45-minuten incubatie bij 25 graden Celsius. Bereid tijdens het evenwicht een voorraadoplossing voor door 189 microliter vers gedistilleerde 2, 6-diisopropylethylamine en 811 microliter vers gedehydrateerde tetrahydrofuran te mengen.

Wanneer samengestelde een is gegenereerd, open de NMR buis in het handschoenenkastje, en voeg 55 microliter van de voorbereide 2, 6-diisopropylethylamine oplossing aan de buis. Sluit en schud de buis 10 seconden. Bevestig na 20 minuten de vorming van imine 2 door proton NMR-analyse en bepaal de NMR-opbrengst door het signaal te vergelijken met de interne standaard.

Voor de synthese van verbinding drie, laad het reactievat met een magnetische roerstaaf met 9,4 milligram ijzerkatalysator, 320 milligram 9-BBN, en 10 milliliter tetrahydrofuran in een handschoenenkastje. Na het sluiten van het reactievat, verwijder het uit het handschoenenkastje voor aansluiting op het gassysteem. Voeg gedurende drie minuten één atmosfeer van kooldioxide aan het vat toe voordat u het vat sluit voor een roer incubatie van 45 minuten bij 25 graden Celsius.

Open aan het einde van de reactie het reactievat in het handschoenenkastje en voeg een oplossing van 380 milligram triazol-5-ylidene toe in zes milliliter tetrahydrofuran aan het mengsel. Laad vervolgens de reactie op met drie atmosferen van kooldioxide en roer gedurende 60 minuten bij 60 graden Celsius. Aan het einde van de reactie, wanneer de oplossing is afgekoeld tot kamertemperatuur, verwijder de vluchtige stoffen onder vacuüm en was het residu drie keer met twee milliliter diethylether bij nul graden Celsius om kooldioxide adduct drie als wit poeder te verkrijgen.

Voor samengestelde vier synthese in een handschoenenkastje, laad een nieuwe reactievat met een magnetische roerstaaf met 159 milligram van 9-BBN, 10% molaire hexamethyl benzeen als een interne standaard, en 4,7 milligram ijzer katalysator gevolgd door de toevoeging van vijf milliliter tetrahydrofuran. Plaats het gesloten vat buiten het handschoenenkastje voor een evenwicht van 15 minuten bij 25 graden Celsius voordat u het vat gedurende drie minuten aan het gassysteem aansluit onder een dynamische druk van koolstofdioxide in één atmosfeer. Sluit het schip aan het einde van de druk voor een roer incubatie van 45 minuten bij 25 graden Celsius.

Wanneer verbinding één is gegenereerd, opent u het reactievat in het handschoenenkastje en voegt u 54 milligram triazol-5-ylidenen toe. Buiten het handschoenenkastje, roer de oplossing op 80 graden Celsius gedurende 40 minuten om mengsel van verbindingen met verbinding vier te genereren, en verwijder het oplosmiddel onder vacuüm. Los vervolgens een deel van het residu op in 0,6 milliliter gedehydrateerd tetrahydrofuran en zeef de oplossing door een spuit die is uitgerust met een polytetrafluorethyleenfilter van 0,2 micrometer in een NMR-buis voor analyse.

Een succesvolle generatie bis(boryl)acetale samenstelling, zoals beoordeeld door proton NMR-analyse, resulteert in een karakteristieke methylaminepiek op 5,4 delen per miljoen in deuterated tetrahydrofuran. Een succesvolle generatie van samengestelde twee presenteert een karakteristieke AB piek ingesteld op 7,30 delen per miljoen voor de twee inequivalent methylamine protonen in deuterated tertrahydrofuran. In een succesvolle generatie van samengestelde drie, de meest opvallende signalen zijn de methene peak aangesloten op de carbene op 5,34 delen per miljoen en de methene pieken van de BBN fragment op 0,26 en min 0,65 delen per miljoen.

Een succesvolle synthese van samengestelde vier in situ gegenereerd uit kooldioxide wordt met name gekenmerkt door een doublet op 4,64 delen per miljoen in een pseudo-triplet op 3,36 delen per miljoen. De aliphatic C3 keten van de geïsoleerde verbinding vier van DL-glyceraldehyde wordt gekenmerkt in proton NMR door vier proton signalen, en in koolstof 13 NMR door drie koolstofsignalen. De reductiestappen zijn gevoelig voor veranderingen in het protocol en de reproduceerbaarheid moet met name worden onderzocht door de voortplantingssynthese van samengestelde twee met een goede opbrengst.

Controleer de veiligheidsbladen op gevaarlijke stoffen en gassen om voorzorgsmaatregelen te nemen met betrekking tot de behandeling van gassen en om overdruk te voorkomen.