Przedstawiono operacyjnie prostą procedurę syntezy orto-trifluorometoksylowanych pochodnych aniliny poprzez dwuetapową sekwencję O-trifluorometylacji N-arylo-N-hydroksyacetamidu, po której następuje termicznie indukowana wewnątrzcząsteczkowa migracjaOCF 3.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Protokół syntezy orto-trifluorometoksylowanych pochodnych aniliny
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Cząsteczki z grupy trifluorometoksy (OCF3) często wykazują pożądane właściwości farmakologiczne i biologiczne. Jednak łatwa synteza trifluorometoksylowanych związków aromatycznych pozostaje ogromnym wyzwaniem w syntezie organicznej. Konwencjonalne podejścia często mają słaby zakres podłoża lub wymagają użycia wysoce toksycznych, trudnych w obsłudze i/lub termicznie nietrwałych odczynników. W niniejszym dokumencie przedstawiamy przyjazny dla użytkownika protokół syntezy 4-acetamido-3-(trifluorometoksy)benzoesanu metylu przy użyciu 1-trifluorometylo-1,2-benziodoksol-3(1H)-onu (odczynnik Togni II). Traktowanie 4-(N-hydroksyacetamido)benzoesanu metylu (1a) odczynnikiem Togni II w obecności katalitycznej ilości węglanu cezu (Cs2CO3 ) w chloroformie w temperaturze pokojowej dało 4-(N-(trifluorometoksy)acetamido)benzoesan metylu (2a). Ten produkt pośredni został następnie przekształcony w produkt końcowy 4-acetamido-3-(trifluorometoksy)benzoesan metylu (3a) w nitrometanie w temperaturze 120 °C. Procedura ta jest ogólna i może być zastosowana do syntezy szerokiego spektrum orto-trifluorometoksylowanych pochodnych aniliny, które mogą służyć jako użyteczne syntetyczne elementy budulcowe do odkrywania i opracowywania nowych farmaceutyków, agrochemikaliów i materiałów funkcjonalnych.
Wprowadzenie
Grupa trifluorometoksy (OCF3) wywarła ogromny wpływ na badania nad życiem i materiałoznawstwem od czasu pierwszej syntezy eteru trifluorometylowego w 1935 roku. 2 Ze względu na unikalne połączenie wysokiej elektroujemności (χ = 3,7)3 i doskonałej lipofilowości (Πx = 1,04),4 grupa trifluorometoksylowa znalazła szerokie zastosowanie w medycynie, rolnictwie i przemyśle materiałowym. 5-10 Jednak łatwe wprowadzenie grupy OCF3 do cząsteczek organicznych, zwłaszcza związków aromatycznych, pozostaje głównym wyzwaniem w chemii syntetycznej.
W ciągu ostatnich kilku dekad wys....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
1. Przygotowanie prekursora: Synteza 4-(N-hydroksyacetamido)benzoesanu metylu (1a)
- Redukcja 4-nitrobenzoesanu metylu.
- Dodać 5,00 g 4-nitrobenzoesanu metylu (27,6 mmol, 1,00 ekwiwalentu), 159 mg 5% rodu na węglu (Rh/C, 0,300 mol% wilgotności względnej) i mieszadło magnetyczne do wysuszonej w piecu kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml (suszonej w temperaturze 150 °C przez 18 godzin).
UWAGA: Odczynniki można ważyć w atmosferze otoczenia. Jednak reakcja musi być przeprowadzana w atmosferze azotu. - Połączyć jedną szyjkę kolby z kolektorem azotowym/próżniowym i przykryć drugą szyjkę przegrodą. Wykonać tr....
- Dodać 5,00 g 4-nitrobenzoesanu metylu (27,6 mmol, 1,00 ekwiwalentu), 159 mg 5% rodu na węglu (Rh/C, 0,300 mol% wilgotności względnej) i mieszadło magnetyczne do wysuszonej w piecu kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml (suszonej w temperaturze 150 °C przez 18 godzin).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Benzoesan metylu 4-(N-hydroksyacetamido) (1a) zsyntetyzowano z 92% wydajnością izolowaną w procedurze dwuetapowej (tj. poprzez redukcję 4-nitrobenzoesanu metylu hydrazyną w obecności 5% Rh/C jako katalizatora w celu otrzymania 4-(N-hydroksyamino)benzoesanu metylu, a następnie ochronę grupy acetylowej otrzymanej hydroksyloaminy). O-trifluorometylowanie związku 1a odczynnikiem Togniego II w obecności katalitycznej ilości.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Ze względu na brak ogólnej i przyjaznej dla użytkownika procedury syntezy trifluorometoksylowanych arenów, wiele związków aromatycznych zawierających OCF3 jest niezwykle drogich. 34 Nasza strategia wypiera tolerancję dla szerokiej grupy funkcjonalnej i zapewnia łatwy dostęp do różnych aren trifluorometoksylowanych. Związki te mogą służyć jako cenne elementy budulcowe do odkrywania i opracowywania nowych farmaceutyków, agrochemikaliów i materiałów.
Hydrazyna była używana j.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów finansowych.
Podziękowania
Dziękujemy hojnym funduszom na rozpoczęcie działalności przez Uniwersytet Stanowy Nowego Jorku w Stony Brook na wsparcie tej pracy. Dziękujemy również firmie TOSOH F-Tech, Inc. za dostarczenie nam odczynnika TMSCF3 do syntezy odczynnika Togni II.
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 5% Rodu na węglu | Aspira Scientific | 300835 | 5% wag. |
| Monohydrat hydrazyny | Sigma-Alderich | 13696HMV | Klasa odczynnika, 98% |
| Chlorek acetylu | Alfa Aesar | 10176887 | 98% |
| Wodorowęglan sodu | Fisher Scientific | 134826 | Chemiczny czysty |
| węglan cezu | Alfa Aesar | 12887 | 99,9%, na bazie metali |
| Togni Reagent II | Przygotowany zgodnie z procedurą literaturową (ref 37). Uwaga: Pure Togni reagent II jest wrażliwy na uderzenia i tarcie, należy obchodzić się z nim bardzo ostrożnie (patrz odnośnik 36). | ||
| Tetrahydrofuran | BDH | BDH1149-4LG | Destylowany z ciemnofioletowego ketylu benzofenonu sodu. |
| Eter dietylowy | Fisher Scientific | 148221 | Destylowany z ciemnofioletowego ketylu benzofenonu sodu. |
| Chloroform | Fisher Scientific | 141739 | Suszony nad CaH2 i destylowany |
| Nitrometan | Alfa Aesar | J03z053 | Suszony nad CaSO4 i destylowany |
| Żel krzemionkowy | SILICYCLE | 60514 | 40-63 µ m (230-400 mesh) |
| Celite | EMD | 2012040674 | Nie myte kwasem |
Bibliografia
- Yagupolskii, L. M. Sintez proizvodnykh feniltriftormetilovogo efira. Dokl. Akad. Nauk SSSR. 105, 100-102 (1955).
- Booth, H. S., Burchfield, P. E. Fluorination of halogeno methyl ethers. I. Fluorination of trichlorodimethyl ether. J. Am. Chem. Soc. 57
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
