Name: Een microgolf-ondersteunde directe heteroarylation van ketonen met behulp van Transition Metal Katalyse (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 6 s
Description: Leer een microgolf-ondersteunde directe heteroarylering van ketonen met palladiumkatalyse voor medicinale chemie. Deze methode versnelt de synthese van heteroarylverbindingen voor farmaceutisch onderzoek.

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

Erkenning wordt gedaan aan de donoren van de American Chemical Society Petroleum Research Fund voor de ondersteuning van dit onderzoek (PRF # 54968-UR1). Dit werk werd ook ondersteund door de National Science Foundation (CHE-1760393). We erkennen dankbaar het NKU Center for the Integration of Science and Mathematics, NKU-STEM International Research Program en de afdeling Chemie en Biochemie voor financiële en logistieke ondersteuning. We danken ook de School of Chemical Sciences Mass Spectrometry Laboratory aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign voor het verkrijgen van HRMS-gegevens.

Voorzichtigheid:
<ul><li>Microgolfreactieflesjes moeten worden bediend onder 20 bar voor de magnetronreactor uitgerust met een 4 x 24MG5 rotor. Als de reactie zeer vluchtige oplosmiddelen gebruikt, gas genereert of als oplosmiddelen ontbinden, is het noodzakelijk om de druk bij bepaalde reactietemperaturen te berekenen om ervoor te zorgen dat de totale druk in het flesje minder dan 20 bar bedraagt.</li>
	<li>Standaardtechnieken in organische synthese voor handschoenenkastjes, flashchromatografie en nucleaire magnetische resonantie (NMR) worden in dit protocol gebruikt.</li>
	<li>Tijdens het experiment moeten passende persoonlijke beschermingsmiddelen (BESCHERMINGSMIDDELEN) worden gebruikt. Deze omvatten veiligheidsbril, een lab jas, nitril handschoenen, lange broek en gesloten teen schoenen.</li>
	<li>Raadpleeg alle Veiligheidsinformatiebladen (SDS) voorafgaand aan het gebruik van de chemische stoffen in deze procedure, aangezien sommige van de chemische stoffen gevaarlijk, corrosief, giftig of ontvlambaar zijn.</li>
	<li>Al het chemisch afval moet naar behoren worden verwijderd in aangewezen afvalcontainers.</li>
</ul>1.
<ol><li>Gebruik de volgende hoeveelheden reagentia voor de voorbeeldreactie in figuur 1 - de vorming van 1-fenyl-2-(pyridine-3-yl)ethanon (verbinding 1a) uit acetophenon en 3-jodium.</li>
	<li>Ovendroge magnetronreactieflesjes die 's nachts zijn uitgerust met roerstaafjes. Zuiver argon krachtig in tolueen gedurende 30 minuten om het oplosmiddel vóór gebruik te ontgassen.</li>
	<li>Bereiding van reagentia en benodigdheden voor gebruik handschoenenkastjes<ol>
<li>Verzamel twee 100 μL-spuiten, vier kleine spatels, twee glazen pipen, twee magnetronafdichtingen, twee microgolfdoppen, twee microgolfroerende repen, ten minste vier stukken voorgevouwen weegpapier, vier Kimwipes, vier elastiekjes en twee 100 mL bekers samen met alle nodige reactanten/oplosmiddelen.</li>
		<li>Doe de magnetronflesjes, afdichtingen en doppen in een van de 100 mL bekers, bedek het bekerglas met een Kimwipe en wikkel een elastiekje rond het bekerglas om de Kimwipe op zijn plaats te houden.</li>
		<li>Plaats de beker en de rest van de items uit stap 1.3.1 in de transportdoos en neem het mee naar het dashboardkastje.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Vervoer de reagentia en benodigdheden in stap 1.3 in het handschoenenkastje.<ol>
<li>Weeg in het gezuiverde handschoenenkastje 115 mg NaOtBu (moleculair gewicht (MW) 96,1, 1,2 mmol, 2,4 eq.) rechtstreeks in de magnetronreactieflacon.</li>
		<li>Gebruik een glazen pipet om de helft van het ontgaste tolueen (1 mL) toe te voegen aan microgolfreactieflacon.</li>
		<li>Weeg 9 mg prekatalysator XPhos Pd G4 (MW 860,5, 0,01 mmol, 2 mol%) en voeg het toe in de magnetron flacon. Dompel een spatel in de oplossing in het flesje en wervel om de volledige overdracht van de katalysator te garanderen.</li>
		<li>Gebruik een geschikte microliterspuit om 64,4 μL acetophenon (MW 120,15, 66,1 mg, 0,55 mmol, 1,1 eq.) in de magnetronflacon toe te voegen.</li>
		<li>Weeg 103 mg 3-jodium (MW 205,0, 0,5 mmol, 1,0 eq.) en voeg deze toe in de magnetronflacon.</li>
		<li>Voeg de resterende helft van ontgasttolueen toe, zodat het totale reactiemengsel ongeveer 3 mL bedraagt. OPMERKING: Het volume van de reactieoplossing mag niet groter zijn dan 3/4 van de totale volumecapaciteit van de microgolfreactieflacon. Voor de standaard glasflesjes die in dit protocol worden gebruikt, bedraagt het flaconvolume 4 mL en het aanbevolen reactievolume 0,3 mL – 3 mL.</li>
		<li>Line-up van de afdichting en de dop zorgvuldig en zet ze op de magnetron reactie flacon. De dop moet vingerstrak zijn.</li>
		<li>Haal de chemicaliën, voorraden en afval uit het handschoenenkastje.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Microgolfbestraling
<ol><li>Breng de geassembleerde reactieflacon naar de magnetronreactor en leg deze op de siliciumcarbideplaat (SiC) plaat op de rotor. Voor meerdere reactieflesjes, ruimte ze gelijkmatig over de vier silicium carbide (SiC) platen op de rotor.</li>
	<li>Parameterset-up OPMERKING: De belangrijkste parameters zijn de TEMPERATUURlimiet van de IR-sensor, microgolfvermogen en tijd.<ol>
<li>Stel de temperatuurlimiet voor de infraroodsensor (IR) in op 113 °C. OPMERKING: De met ir-sensorgemeten temperaturen zijn meestal lager dan de temperatuur van de reactieoplossing als gevolg van een niet-vermijdbare temperatuurgradiënt tussen het monster en de buitenkant van het vat. Er is een lineair verband tussen deze twee temperaturen: IR T (°C) = Reactie T (°C)/1.152. Wanneer de TEMPERATUUR van de IR-sensor 113 °C is, zal de werkelijke reactietemperatuur 130 °C zijn met behulp van de hierboven vermelde vergelijking.</li>
		<li>Programmeer de magnetron kracht en tijd voor elke stap: Stap 1: Power ramp = 1300 W, 10 min, Fan Level = 1, Stirrer = Hoog Stap 2: Power hold = 1300 W, 10 min, Fan Level = 1, Stirrer = Hoog Stap 3: Koeling = 60 °C, fanniveau = 3 LET OP: Het microgolfvermogen past zich automatisch aan wanneer de werkelijke reactietemperatuur de doeltemperatuur bereikt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Voer de reactie uit onder microgolfbestraling. Noteer de werkelijke reactietijd en temperatuur.</li>
</ol>3. Productisolatie
<ol><li>Nadat de microgolfreactiefles afkoelt tot omgevingstemperatuur, brengt u het reactiemengsel over in een separatorytrechter met behulp van een minimale hoeveelheid ethylacetaat (EtOAc).</li>
	<li>Gebruik zuurbasisextractie om het ruwe product te isoleren.<ol>
<li>Voeg 2 mL verzadigde NH4Cl toe aan de separatory trechter.</li>
		<li>Voeg 10 mL EtOAc toe aan de separatory trechter en haal het product eruit. Scheid de organische laag en bewaar deze in een schoon, droog bekerglas. Herhaal de extractie nog twee keer en combineer de organische lagen.</li>
		<li>Droog de gecombineerde organische laag met een hydrous Na2SO4 gedurende 20 min.</li>
		<li>Decanteer de heldere oplossing in een ronde bodemkolf en verdamp het oplosmiddel door roterende verdamping onder verminderde druk om het ruwe product op te leveren.</li>
		<li>Noteer de vorm, kleur en massa van het ruwe product.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Neem 1H- en 13C NMR-spectra voor het ruwe product om de aanwezigheid van de karakteristieke pieken voor het verwachte product te bevestigen.</li>
	<li>Combineer het ruwe product uit het NMR-monster met de rest van het ruwe product voor flashchromatografiezuivering hieronder.</li>
	<li>Gebruik geautomatiseerde flashchromatografie om het eindproduct te zuiveren.<ol>
<li>Monsterbelasting: Los het ruwe product op in 1-2 mL aceton, gevolgd door de toevoeging van 1,5 g silicagel om een drijfmest te maken. Gebruik roterende verdamping om aceton zeer zorgvuldig te verwijderen, zodat het product op de silicagel wordt geladen. Breng de resulterende silicagel over op een lege flashchromatografielaadcartridge.</li>
		<li>Monteer de laadcartridge, de voorverpakte kolom, het reageerbuisrek en de oplosmiddellijnen voor het geautomatiseerde medium pressure liquid chromatografie (MPLC)-systeem.</li>
		<li>Stel het oplosmiddelverloop en andere parameters voor het MPLC-systeem in en voer de flashchromatografie uit. OPMERKING: De geautomatiseerde flashchromatografie oplosmiddel gradiënten worden voorgesteld op basis van de heteroaryl product structurele kenmerken: 1) Als het product een of nul stikstofatomen (N) of hydroxylgroepen (OH) heeft, gebruik dan EtOAc/hexaan (0% tot 100% meer dan 12 min) met een verlenging op 100% EtOAc-gradiënt gedurende 2-6 min. 2) Als het product twee of meer stikstofatomen (N) of hydroxylgroepen (OH) heeft, gebruik dan CH3OH/CH2Cl2 (0% tot 30% meer dan 12 min) met een verlenging bij 30% CH3OH-gradiënt gedurende 1-3 min.</li>
		<li>Combineer de gewenste MPLC-fracties en verdamp het oplosmiddel om het zuivere product te verzamelen. Droog het gezuiverde product minstens 1 uur onder hoog vacuüm om het resterende oplosmiddel te verwijderen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Productkarakterisering
<ol><li>Weeg 5 - 10 mg van het uiteindelijke gezuiverde product, los het op in gedeuterated chloroform (CDCl3)(of ander geschikt deuterated oplosmiddel) en neem een 1H NMR-spectrum.</li>
	<li>Weeg 10 - 30 mg van het uiteindelijke gezuiverde product, los het op in CDCl3 (of ander geschikt ongedeuterated oplosmiddel) en neem een 13C NMR-spectrum.</li>
	<li>Analyseer de NMR-spectra om de productstructuur te bevestigen.</li>
	<li>Herstel het NMR-monster in een flacon van 1 dram door het oplosmiddel te verdampen.</li>
	<li>Zodra de NMR spectra de juiste structuur ondersteunen, dient u een monster van 1 mg in voor HRMS-tests om de moleculaire formule te bevestigen.</li>
</ol>

<ol><li>Gedye, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+microwave+ovens+for+rapid+organic+synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron+Letters%22%5BJournal%5D)">The use of microwave ovens for rapid organic synthesis.</a> Tetrahedron Letters. 27 (3), 279-282 (1986).</li>
<li>Garbacia, S., Desai, B., Lavastre, O., Kappe, C. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microwave-Assisted+Ring-Closing+Metathesis+Revisited.+On+the+Question+of+the+Nonthermal+Microwave+Effect%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Microwave-Assisted Ring-Closing Metathesis Revisited. On the Question of the Nonthermal Microwave Effect.</a> The Journal of Organic Chemistry. 68 (23), 9136-9139 (2003).</li>
<li>Amato, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+fluorinated+and+bifunctionalized+3-phenylchroman-4-one+%28isoflavanone%29+aromatase+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22Bioorganic+%26+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Investigation of fluorinated and bifunctionalized 3-phenylchroman-4-one (isoflavanone) aromatase inhibitors.</a> Bioorganic & Medicinal Chemistry. 22 (1), 126-134 (2014).</li>
<li>Bonfield, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+new+class+of+aromatase+inhibitors%3A+Design%2C+synthesis+and+inhibitory+activity+of+3-phenylchroman-4-one+%28isoflavanone%29+derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22Bioorganic+%26+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Development of a new class of aromatase inhibitors: Design, synthesis and inhibitory activity of 3-phenylchroman-4-one (isoflavanone) derivatives.</a> Bioorganic & Medicinal Chemistry. 20 (8), 2603-2613 (2012).</li>
<li>Yılmaz, F., Mentese, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Rapid+Protocol+for+the+Synthesis+of+N-%5B2-%28alkyl%2Faryl%29-4-phenyl-1Himidazol-1-yl%5D+benzamides+via+Microwave+Technique%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Microwave+Chemistry%22%5BJournal%5D)">A Rapid Protocol for the Synthesis of N-[2-(alkyl/aryl)-4-phenyl-1Himidazol-1-yl] benzamides via Microwave Technique.</a> Current Microwave Chemistry. 1 (1), 47-51 (2014).</li>
<li>Xia, Y., Chen, L. Y., Lv, S., Sun, Z., Wang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microwave-Assisted+or+Cu-NHC-Catalyzed+Cycloaddition+of+Azido-Disubstituted+Alkynes%3A+Bifurcation+of+Reaction+Pathways%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Microwave-Assisted or Cu-NHC-Catalyzed Cycloaddition of Azido-Disubstituted Alkynes: Bifurcation of Reaction Pathways.</a> The Journal of Organic Chemistry. 79 (20), 9818-9825 (2014).</li>
<li>Lei, C., Jin, X., Zhou, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Palladium-Catalyzed+Heteroarylation+and+Concomitant+ortho-Alkylation+of+Aryl+Iodides%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Palladium-Catalyzed Heteroarylation and Concomitant ortho-Alkylation of Aryl Iodides.</a> Angewandte Chemie International Edition. 54 (45), 13397-13400 (2015).</li>
<li>Muratake, H., Hayakawa, A., Nataume, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Novel+Phenol-Forming+Reaction+for+Preparation+of+Benzene%2C+Furan%2C+and+Thiophene+Analogs+of+CC-1065%2FDuocarmycin+Pharmacophores%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron+Letters%22%5BJournal%5D)">A Novel Phenol-Forming Reaction for Preparation of Benzene, Furan, and Thiophene Analogs of CC-1065/Duocarmycin Pharmacophores.</a> Tetrahedron Letters. 38 (43), 7577(1997).</li>
<li>Viciu, M. S., Germaneau, R. F., Nolan, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Well-Defined%2C+Air-Stable+%28NHC%29Pd%28Allyl%29Cl+%28NHC%3DN-Heterocyclic+Carbene%29+Catalysts+for+the+Arylation+of+Ketones%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Letters%22%5BJournal%5D)">Well-Defined, Air-Stable (NHC)Pd(Allyl)Cl (NHC=N-Heterocyclic Carbene) Catalysts for the Arylation of Ketones.</a> Organic Letters. 23 (4), 4053-4056 (2002).</li>
<li>Biscoe, M. R., Buchwald, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+Monoarylation+of+Acetate+Esters+and+Aryl+Methyl+Ketones+Using+Aryl+Chlorides%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Letters%22%5BJournal%5D)">Selective Monoarylation of Acetate Esters and Aryl Methyl Ketones Using Aryl Chlorides.</a> Organic Letters. 11 (8), 1773-1775 (2009).</li>
<li>Chobanian, H. R., Liu, P., Chioda, M. D., Guo, Y., Lin, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+facile%2C+microwave-assisted%2C+palladium-catalyzed+arylation+of+acetone%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron+Letters%22%5BJournal%5D)">A facile, microwave-assisted, palladium-catalyzed arylation of acetone.</a> Tetrahedron Letters. 48 (7), 1213-1216 (2007).</li>
<li>Amat, M., Hadida, S., Pshenichnyi, G., Bosch, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Palladium%280%29-Catalyzed+Heteroarylation+of+2-+and+3-Indolylzinc+Derivatives.+An+Efficient+General+Method+for+the+Preparation+of+%282-Pyridyl%29indoles+and+Their+Application+to+Indole+Alkaloid+Synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Palladium(0)-Catalyzed Heteroarylation of 2- and 3-Indolylzinc Derivatives. An Efficient General Method for the Preparation of (2-Pyridyl)indoles and Their Application to Indole Alkaloid Synthesis.</a> The Journal of Organic Chemistry. 62 (10), 3158-3175 (1997).</li>
<li>Tennant, G. J., Wallis, C. W., Weaver C, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+the+first+examples+of+the+imidazo%5B4%2C5-c%5Disoxazole+ring+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Chemical+Society%2C+Perkin+Transactions%22%5BJournal%5D)">Synthesis of the first examples of the imidazo[4,5-c]isoxazole ring system.</a> Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions. 1, 817-826 (1999).</li>
<li>Spergel, S. H., Okoro, D. R., Pitts, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-Pot+Synthesis+of+Azaindoles+via+Palladium-Catalyzed+%CE%B1-Heteroarylation+of+Ketone+Enolates%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">One-Pot Synthesis of Azaindoles via Palladium-Catalyzed α-Heteroarylation of Ketone Enolates.</a> The Journal of Organic Chemistry. 75 (15), 5316-5319 (2010).</li>
<li>Jiang, Y., Liang, G., Zhang, C., Loh, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Palladium-Catalyzed+C-S+Bond+Formation+of+Stable+Enamines+with+Arene%2FAlkanethiols%3A+Highly+Regioselective+Synthesis+of+%CE%B2-Amino+Sulfides%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Palladium-Catalyzed C-S Bond Formation of Stable Enamines with Arene/Alkanethiols: Highly Regioselective Synthesis of β-Amino Sulfides.</a> European Journal of Organic Chemistry. 2016 (20), 3326-3330 (2016).</li>
<li>King, S. M., Buchwald, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+Method+for+the+N-Arylation+of+Amino+Acid+Esters+with+Aryl+Triflates%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Letters%22%5BJournal%5D)">Development of a Method for the N-Arylation of Amino Acid Esters with Aryl Triflates.</a> Organic Letters. 18 (16), 4128-4131 (2016).</li>
<li>Ge, S., Hartwig, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nickel-catalyzed+asymmetric+alpha-arylation+and+heteroarylation+of+ketones+with+chloroarenes%3A+effect+of+halide+on+selectivity%2C+oxidation+state%2C+and+room-temperature+reactions%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Nickel-catalyzed asymmetric alpha-arylation and heteroarylation of ketones with chloroarenes: effect of halide on selectivity, oxidation state, and room-temperature reactions.</a> The Journal of the American Chemical Society. 133 (41), 16330-16333 (2011).</li>
<li>Quillen, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Palladium-Catalyzed+Direct+%CE%B1-C%28sp3%29+Heteroarylation+of+Ketones+under+Microwave+Irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Palladium-Catalyzed Direct α-C(sp3) Heteroarylation of Ketones under Microwave Irradiation.</a> The Journal of Organic Chemistry. 84 (12), 7652-7663 (2019).</li>
<li>Kremsner, J. M., Kappe, C. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silicon+Carbide+Passive+Heating+Elements+in+Microwave-Assisted+Organic+Synthesis+-+SI%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Silicon Carbide Passive Heating Elements in Microwave-Assisted Organic Synthesis - SI.</a> The Journal of Organic Chemistry. 71 (12), 4651-4658 (2006).</li>
<li>Dortmund Data Bank (DDB). Saturated Vapor Pressure. , http://ddbonline.ddbst.com/AntoineCalculation/AntoineCalculationCGI.exe (2019).</li>
<li>Erythropel, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Green+ChemisTREE%3A+20+years+after+taking+root+with+the+12+principles%5BTitle%5D)+AND+%22Green+Chemistry%22%5BJournal%5D)">The Green ChemisTREE: 20 years after taking root with the 12 principles.</a> Green Chemistry. 20 (9), 1929-1961 (2018).</li>
<li>Barge, A., Tagliapietra, S., Tei, L., Cintas, P., Cravotto, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pd-catalyzed+reactions+promoted+by+ultrasound+and%2For+microwave+irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Pd-catalyzed reactions promoted by ultrasound and/or microwave irradiation.</a> Current Organic Chemistry. 12 (18), 1588-1612 (2008).</li>
<li>Kimura, M., Mukai, R., Tanigawa, N., Tanaka, S., Tamaru, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Triethylborane+as+an+efficient+promoter+for+palladium-catalyzed+allylation+of+active+methylene+compounds+with+allyl+alcohols%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron%22%5BJournal%5D)">Triethylborane as an efficient promoter for palladium-catalyzed allylation of active methylene compounds with allyl alcohols.</a> Tetrahedron. 59 (39), 7767-7777 (2003).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De hierbeschreven methodologie is ontwikkeld om toegang te krijgen tot waardevolle synthesebouwstenen – heterole verbindingen. Vergeleken met precedentliteratuurrapporten over heteroaryatie, toonde de keuze van dit huidige katalytische systeem verschillende belangrijke voordelen. Ten eerste vermijdt het het gebruik van beschermende groepen, de isolatie van reactieve tussenproducten, het stoichiometry-vereiste van katalysatoren en de verlengde reactietijden11,17. ...

Microgolven interageren met materialen door middel van ionische geleiding of dipolaire polarisatie om snelle en homogene verwarming te bieden. Microgolfondersteunde organische reacties hebben steeds populairder geworden in onderzoekslaboratoria na het eerste rapport voor snelle organische synthese in 19861. Hoewel de exacte aard van microgolfverwarming niet duidelijk is en het bestaan van een "niet-thermisch" microgolfeffect nog steeds ter discussie staat, zijn er aanzienlijke tariefverbeteringen voor microgolfondersteunde organische reacties waargenomen en gerapporteerd2. Trage reacties die normaal gesproken uren of dagen in beslag nemen, zijn gemeld binnen enkele minuten te zijn voltooid onder microgolfbestraling3,4,5,6. Moeilijke organische reacties die hoge activeringsenergie vereisen, zoals cyclizations en de bouw van sterically belemmerde locaties, bleken succesvol te zijn onder microgolfbestraling met verbeterde reactieopbrengsten en zuiverheid7. In combinatie met andere functies, zoals oplosmiddelvrije reacties en dominoreacties, biedt microgolfondersteunde organische synthese ongeëvenaarde voordelen in het ontwerp van milieuvriendelijke reacties.
In tegenstelling tot het arylation-equivalent, dat op grote schaal is bestudeerd, is de heteroaryatie, met name op de α-C(sp3) van carbonylverbindingen, zelden gemeld in de literatuur8,9,10. De weinige literatuurrapporten van α-heteroarylation van carbonylverbindingen hadden grote beperkingen, zoals een stoichiometrische hoeveelheid katalysatoren, smalle substraatscope en isolatie van reactietussenproducten11,12,13. Er zijn verschillende uitdagingen voor de directe α-heteroarylation van ketonen die nog moeten worden opgelost om er een algemene aanpak van te maken. Ten eerste hebben heteroatomen de neiging om te coördineren met de overgang metalen katalysator en katalysator vergiftigingveroorzaken 14,15. Ten tweede is de α-H in het mono(hetero)arylation product zuurder dan die in het uitgangsmateriaal. Zo reageert het meestal verder om de ongewenste (bishetero)arylation of (multihetero)arylation producten te maken. Ten derde, carbonyl verbindingen hebben vaak een lagere kosten dan heterole verbindingen, dus het is praktisch om overtollige carbonyl verbindingen te gebruiken om de reactie te rijden tot voltooiing. Echter, overtollige carbonyl verbindingen zou vaak leiden tot zelfcondensatie, een vaak ondervonden probleem in de overgang metaal-gekatalyseerde α-heteroarylation van carbonyl verbindingen.
In dit rapport beschrijven we onze recente studie over de directe α-C(sp3) heteroarylation van ketonen met behulp van een microgolf-ondersteunde reactieprotocol. Om de eerste uitdaging aan te pakken, werden hierboven besproken katalysatorvergiftiging, sterk coördinerend en sterically belemmerdligands gebruikt om de katalysatorvergiftiging door heteroatomen te minimaliseren. Van omvangrijke liganden werd ook verwacht dat ze de nevenreacties zoals (bishetero)arylation of (multihetero)arylation16,17, de tweede hierboven genoemde uitdaging zouden vertragen. Om het effect van de derde uitdaging, de vorming van de keton zelfcondensatiezijproducten, te minimaliseren, werden meer dan 2 equivalenten van basis gebruikt om ketonen om te zetten in hun overeenkomstige enolates. De lange reactietijd en de hoge reactietemperatuur, samen met de uitdagingen die specifiek verband houden met de directe α-C(sp3) heteroarylation van ketonen, maken het een geschikte kandidaat voor microgolf-ondersteunde organische synthese onderzoek.

<table><tbody><tr><td>Chloroform-d (99.8+% atome D)</td><td>Acros Organics</td><td>AC209561000</td><td>bevat 0,03 v/v% TMS</td></tr><tr><td>CombiFlash Rf Flash Chromatography systeem</td><td>Teledyne Isco</td><td></td><td>geautomatiseerd flash chromatografie systeem</td></tr><tr><td>CombiFlash Solid load cartridges (5 gram)</td><td>Teledyne Isco</td><td>69-3873-235</td><td>wegwerp</td></tr><tr><td>CombiFlash voorgevulde kolom (4g)</td><td>Teledyne Isco</td><td>69-2203-304</td><td>RediSep Rf silica 40-60 um, wegwerp</td></tr><tr><td>Microgolfreactor - Multiwave Pro</td><td>Anton Paar</td><td>108041</td><td>Microgolfreactor</td></tr><tr><td>Microgolfreactor Rotor 4X24 MG5</td><td>Anton Paar</td><td>79114</td><td>voor parallelle organische synthese met 4 SiC Well Plate 24</td></tr><tr><td>Microgolf reactiebuisjes</td><td>Wheaton&reg; glas</td><td>224882</td><td>wegwerp, 13-425, 15x46 mm, reactieoplossing 0,3 - 3,0 mL, werkdruk 20 bar</td></tr><tr><td>Microgolf reactiebuisjes afdichtingen, set</td><td>Anton Paar</td><td>41186</td><td>gemaakt van Teflon; wegwerp</td></tr><tr><td>Microgolf reactiebuisjes schroefdop</td><td>Anton Paar</td><td>41188</td><td>gemaakt van PEEK; voor altijd herbruikbaar</td></tr><tr><td>Microgolf reactiebuisjes roerstaaf</td><td>CTechGlass</td><td>S00001-0000</td><td>Magneet, PTFE, Lengte 9mm. Diameter: 3mm. (Pakket van 5)</td></tr><tr><td>NaOtBu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>703788</td><td>opgeslagen in een glovebox onder stikstofatmosfeer</td></tr><tr><td>Kernspinresonantiespectrometer</td><td>Joel</td><td></td><td>500 MHz spectrometer</td></tr><tr><td>Silica gel</td><td>Teledyne Isco</td><td>605394478</td><td>40-60 micron, 60 angstrom</td></tr><tr><td>Tolueen</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>244511</td><td>krachtig gespoeld met argon gedurende 2 uur voor gebruik</td></tr><tr><td>XPhos Palladacycle Gen. 4 Katalysator</td><td>STREM</td><td>46-0327</td><td>opgeslagen in een glovebox onder stikstofatmosfeer</td></tr><tr><td>diverse ketonen</td><td>Sigma-Aldrich of Fisher of Ark Pharm.</td><td></td><td>substraten voor heteroarylering</td></tr><tr><td>diverse heteroaryl halogeniden</td><td>Sigma-Aldrich of Fisher of Ark Pharm.</td><td></td><td>substraten voor heteroarylering</td></tr></tbody></table>

een microgolf-ondersteunde directe heteroarylation van ketonen met behulp van transition metal katalyse

A Microwave-Assisted Direct Heteroarylation of Ketones Using Transition Metal Catalysis

Heteroarylation introduceert heteroaryaire fragmenten aan organische moleculen. Ondanks de talrijke beschikbare reacties die via overgangsmetaalkatalyse voor arylation worden gemeld, is de literatuur over directe heteroarylation schaars. De aanwezigheid van heteroatomen zoals stikstof, zwavel en zuurstof maken eradeditie vaak tot een uitdagend onderzoeksveld als gevolg van katalysatorvergiftiging, productafbraak en de rest. Dit protocol beschrijft een zeer efficiënte directe α-C(sp3) heteroarylation van ketonen onder microgolfbestraling. Belangrijke factoren voor een succesvolle heteroarylation zijn het gebruik van XPhos Palladacycle Gen. 4 Catalyst, overtollige basis om bijwerkingen te onderdrukken en de hoge temperatuur en druk bereikt in een verzegelde reactie flacon onder microgolfbestraling. De door deze methode bereide heteroarylation compounds werden volledig gekenmerkt door protonennucleaire magnetische resonantiespectroscopie(1H NMR), koolstofnucleaire magnetische resonantiespectroscopie(13C NMR) en hoge resolutie massaspectrometrie (HRMS). Deze methodologie heeft verschillende voordelen ten opzichte van literatuurprecedenten, waaronder brede substraatscope, snelle reactietijd, groenere procedure en operationele eenvoud door de voorbereiding van tussenproducten zoals silyl enolether te elimineren. Mogelijke toepassingen voor dit protocol zijn, maar zijn niet beperkt tot, diversiteit-georiënteerde synthese voor de ontdekking van biologisch actieve kleine moleculen, domino synthese voor de voorbereiding van natuurlijke producten en ligand ontwikkeling voor nieuwe overgang metaal katalytische systemen.

De directe α-C(sp3) heteroarylation van ketonen kan worden uitgevoerd met behulp van dit efficiënte microgolf-ondersteunde protocol. Geselecteerde voorbeelden van heteroaryl ketonen die in deze studie zijn gesynthetiseerd, worden weergegeven in figuur 1. In het bijzonder werd samengestelde 1a gesynthetiseerd en geïsoleerd als een lichtgele olie (0,49 mmol, 192 mg, 98 %). De 1H- en 13C NMR-spectra zijn weergegeven in figuur 2</strong...

Heteroaryaire verbindingen zijn belangrijke moleculen die worden gebruikt in organische synthese, medicinale en biologische chemie. Een microgolf-ondersteunde heteroarylation met behulp van palladium katalyse biedt een snelle en efficiënte methode om heteroaryl moieties direct aan ketonsubstraten te bevestigen.

Een microgolf-ondersteunde directe heteroarylation van ketonen met behulp van Transition Metal Katalyse

Heteroarylation introduces heteroaryl fragments to organic molecules. Despite the numerous available reactions reported for arylation via transition metal ...

Dit protocol maakt gebruik van microgolf bestraling en een palladium katalysator om een heteroaryl fragment direct hechten op de alfa koolstof van een keton. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is de snelle constructie van een heteroaryl verbinding voor medicinale chemie screening, voor katalysator-assisterende ontwikkeling, en voor tandem organische reactie ontdekking. De lange termijn implicatie van ons onderzoek is de synthese van een effectieve aromatase remmer te worden gebruikt als een potentiële behandeling voor hormoon receptor-positieve borstkanker.Fouten zouden waarschijnlijk afkomstig zijn van morsen tijdens het gebruik van het handschoenenkastje, dus ons advies is om uw tijd te nemen, omdat de reactie niet vereist een snel tempo om succesvol te zijn. Vervoer de benodigde reagentia en benodigdheden in het handschoenenkastje. In het geperkte handschoenenkastje weegt u 115 milligram natriumtert-butoxide rechtstreeks in de vier milliliter magnetronreactie flacon.Gebruik een glazen pipet om een milliliter ontgast tolueen toe te voegen aan de magnetron reactie flacon. Weeg negen milligram XPhos Palladacycle Generation 4 Catalyst af en voeg het toe aan de magnetronflans. Dompel de spatel in de oplossing in de flacon en wervel om de volledige overdracht van de katalysator te garanderen.Gebruik vervolgens een geschikte microliterspuit om 64,4 microliter acetophenon toe te voegen aan de magnetronfolie. Weeg 103 milligram 3-iodopyridine af en voeg het toe aan de magnetron flacon. Voeg vervolgens nog een milliliter ontgast tolueen toe, zodat het totale reactiemengsel ongeveer drie milliliter is.Line-up van de afdichting en de dop zorgvuldig en leg ze op de magnetron reactie flacon. Schroef strak. Haal de chemicaliën, voorraden en afval uit het handschoenenkastje.Neem de geassembleerde reactiefolie naar de magnetronreactor en plaats deze op de siliciumcarbideplaat op de rotor. Voor meerdere reactiefolies, ruimte ze gelijkmatig over de vier silicium carbide platen op de rotor. Stel de temperatuurlimiet van de infraroodsensor in op 113 graden Celsius, wat overeenkomt met de werkelijke reactietemperatuur op 130 graden Celsius.Programmeer de microgolfkracht en de tijd voor elke stap volgens het manuscript. Voer de reactie onder microgolf bestraling. Nota van de werkelijke reactietijd en temperatuur.Nadat de magnetronreactie flacon koelt op de omgevingstemperatuur, breng het reactiemengsel over in een separatory trechter en spoel met een minimale hoeveelheid ethylacetaat in de trechter. Voeg twee milliliter verzadigd ammoniumchloride en tien milliliter ethylacetaat toe aan de separatoire trechter en schud om te mengen. Plaats de separatory trechter op een rek om vijf minuten te regelen.Open de klep om de waterige laag af te voeren, scheid vervolgens de bovenste organische laag en bewaar deze in een schone, droge beker. Herhaal de extractie door nog twee keer tien milliliter ethylacetaat toe te voegen en de organische lagen te combineren. Na het drogen en roterende verdamping, registreert u de vorm, kleur en massa van het ruwe product.Controleer het eindproduct met behulp van geautomatiseerde flashchromatografie. Los het ruwe product eerst op in één tot twee milliliter aceton in een ronde fles, gevolgd door toevoeging van 1,5 gram silicagel om een drijfmest te maken. Voer roterende verdamping gedurende ongeveer vijf minuten uit en verwijder aceton zeer zorgvuldig, zodat het product op de silicagel wordt geladen.Breng de resulterende silicagel over naar een lege flashchromatografiebeladingscartridge. Monteer de laadcartridge, voorverpakte kolom, reageerbuisrek en oplosmiddellijnen voor het geautomatiseerde MPLC-systeem. Stel het oplosmiddelverloop en andere parameters voor het MPLC-systeem in en voer de flashchromatografie uit.Combineer de gewenste MPLC-fracties in een ronde kolf en verdamp het oplosmiddel op een roterend verdampingsapparaat om het zuivere product te verzamelen. Droog het gezuiverde product minstens een uur onder hoog vacuüm om het resterende oplosmiddel te verwijderen. Weeg vervolgens vijf tot 10 milligram van het uiteindelijke gezuiverde product.Los het op van 0,75 milliliter gedeutereerd chloroform of ander geschikt gedeuterd oplosmiddel. En neem een proton NMR spectrum. Met behulp van dit efficiënte microgolfondersteunde protocol werd de directe alfa-koolstofheteroarylation van ketonen uitgevoerd.Bijvoorbeeld, samengestelde 1A werd gesynthetiseerd en geïsoleerd als een lichtgele verbinding. De proton en carbon-13 NMR spectra worden hier getoond. De aanwezigheid van een twee-proton singlet signaal bij delta 4.26 ppm in het proton spectrum bevestigde de succesvolle koolstof-koolstof koppeling tussen de keton en de heteroaire halide.De zuivering op basis van ethylacetaat en hexaan oplosmiddel systeem toegestaan de isolatie van de verbindingen met een stikstof zeer goed. Wanneer deze methode werd gebruikt voor verbindingen met twee of meer stikstofatomen, moeten de methanol en methyleenchlorideoplosmiddelsysteem worden gebruikt om sneller elutie te krijgen. Het belangrijkste om te onthouden is om de nauwkeurige en volledige overdracht van alle reagentia, met name de katalysator te waarborgen.Deze techniek stelt de onderzoekers in staat om parallelle synthese uit te voeren voor de ontdekking van farmaceutische reagentia en om domino-benadering voor natuurlijke productsynthese te ontwikkelen.

a-microwave-assisted-direct-heteroarylation-ketones-using-transition

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

De rutheniumgekatalyseerde olefinering van elektron-deficiënte alkenen met allylacetaat wordt hier beschreven. Door het gebruik van aminocarbonyl als een directe groep heeft dit externe oxidantvrije protocol hoge efficiëntie en goede stereo- en regioselectiviteit, waardoor een nieuwe synthetische route wordt geopend naar ( Z , E ) -butadiene skelet.

Facile Preparation of (2<em&gt; Z</em&gt;, 4<em&gt; E</em&gt;) - Dienamiden door de olefinering van elektron-deficiënte alkenen met allylacetaat

Een 2-azido-1-nitraat-ester kan worden geconverteerd naar de corresponderende 2-azido-1-trichloroacetimidate in een één-pot-procedure. Het doel van het manuscript is om aan te tonen van de nut van de reactor van de magnetron in de synthese van de koolhydraten.

One-pot magnetron-bijgewoonde conversie van anomere nitraat-esters naar Trichloroacetimidates

Een protocol voor organische reactie screening met behulp van stop-flow micro-buizen (SFMT) reactoren met gasvormige reactanten en/of zichtbaar-licht gemedieerde reacties wordt gepresenteerd.

Gebruik van de Stop-flow Micro-buis reactoren voor de ontwikkeling van biologische transformaties

Een twee stap één-pot-protocol voor de umpolung van keton enolaten enolonium soorten en toevoeging van een nucleofiel naar de α-positie wordt beschreven. Nucleofiel omvatten chloride, azide azoles, allyl-silanes en aromatische verbindingen.

Een tweestaps Protocol voor Umpolung Functionalization van ketonen Via Enolonium soorten

Een eenvoudig en praktisch protocol voor de efficiënte toegevoegde toevoeging van functionele monoorganozinc bromiden aan cyclische α, β-onverzadigde carbonylen om alle-koolstof quaternaire centra te leveren werd ontwikkeld.

Efficiënte synthese van all-Carbon quaternaire Centers via de geconjugeerde toevoeging van functionele Monoorganozinc bromiden

1-aryl-1H-Pyrazole-5-amines worden bereid uit aryl hydrazines gecombineerd met ofwel 3-aminocrotononitrile of een α-cyanoketone in een 1 M HCl oplossing met behulp van een magnetron reactor. De meeste reacties worden gedaan in 10-15 minuten en zuiver product kan worden verkregen via vacuümfiltratie met typische geïsoleerde opbrengsten van 70-90%.

Magnetron-bijgestaan voorbereiding van 1-aryl-1H-Pyrazole-5-amines

Hier presenteren we een protocol voor de validatie van actieve locaties van metaal-organische katalysatoren door het vergelijken van stoichiometrische en katalytische carbonyl-een reacties om erachter te komen of een reactie plaatsvindt op het binnen-of buitenoppervlak van metaal-organische kaders.

Ontwikkeling van heterogene enantioselectieve katalysatoren met behulp van chirale metaal-organische kaders (Mof's)

Microgolf-geassisteerde intramoleculaire dehydrogenerende Diels-Alder (DA) reacties geven beknopt toegang tot gefunctionaliseerde cyclopenta...

Microgolf-geassisteerde Intramoleculaire dehydrogenerende Diels-Alder reacties voor de synthese van gefunctionaliseerde naftalenen / Solvatochromic Kleurstoffen

Deze video is een snelle, efficiënte methode om poly (ethyleenglycol) methacrylaat illustreren, waardoor keten polymerisaties en hydrogel synthese. Het zal laten zien hoe je methacrylamide functionaliteiten dezelfde wijze te introduceren in peptiden, detail gemeenschappelijke analytische methoden om functionalisering efficiëntie te beoordelen, suggesties voor het oplossen van problemen en geavanceerde aanpassingen, en tonen typische hydrogel karakterisering technieken.

Microgolven Functionalisering van poly (ethyleenglycol) en On-hars Peptiden voor gebruik in Chain Polymerisaties en Hydrogel Vorming

Silica nanodeeltjes werden bereid met behulp van zuur-katalyse van een siloxaanvoorloper en door middel van door microgolven ondersteunde synthetische technieken, wat resulteerde in de gecontroleerde groei van nanomaterialen met een diameter variërend van 30-250 nm. De groeidynamiek kan worden gecontroleerd door de initiële concentratie aan siliciumzuur, de reactietijd en de reactietemperatuur te variëren.

Bereiding van silica nanodeeltjes door middel van microgolf-geassisteerde zuur-katalyse

Leer een microgolf-ondersteunde directe heteroarylering van ketonen met palladiumkatalyse voor medicinale chemie. Deze methode versnelt de synthese van heteroarylverbindingen voor farmaceutisch onderzoek.

Een microgolf-ondersteunde directe heteroarylation van ketonen met behulp van Transition Metal Katalyse

Meer video's verkennen