Name: Reakcje sprzęgania krzyżowego Mizoroki-Heck katalizowane przez dichloro bis 1,1,1-(fosfinietrylo)tripiperydynę pallad w łagodnych warunkach reakcji (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-03-20T19:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 44 s
Description: Poznaj reakcję sprzęgania krzyżowego Mizoroki-Heck katalizowaną przez nowy kompleks palladu z aminofosfiną, przeprowadzaną w łagodnych warunkach z wysoką wydajnością. Ta metoda umożliwia efektywną syntezę związków organicznych.

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

playerTrialDesktop

Potwierdzamy wsparcie finansowe ze strony Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Zurychu oraz Szwajcarskiej Narodowej Fundacji Nauki (SNSF).

1. Synteza ligandów (1,1',1''-(Fosfinitrylo)tripiperydyna)
<ol>
	<li>Dodać 150 ml suchego eteru dietylowego i 5 ml trichlorku fosforu (57,3 mmol) do wysuszonej w suszarce o pojemności 500 ml kolby okrągłodennej. Umieścić mieszadło w kolbie z okrągłym dnem, dołączyć zakraplacz o pojemności 250 ml i przykryć kolbę przegrodami.</li>
	<li>Schłodzić roztwór do temperatury 0 °C, umieszczając kolbę okrągłodenną w łaźni lodowej.</li>
	<li>Przygotować roztwór składający się z 42,5 ml piperydyny (429,8 mmol, 7,5 równowartości zPCl 3) i 100 ml eteru dietylowego i powoli dodawać ten roztwór przez zakraplacz do wymieszanego roztworu eteru dietylowego, zawierającego trichlorek fosforu. Dodawaniu piperydyny towarzyszy wytrącanie się chlorku piperydyny.</li>
	<li>Po całkowitym dodaniu rozgrzej mieszaninę reakcyjną do temperatury pokojowej. Aby zapewnić pełną konwersję, mieszaj roztwór przez dodatkowe 30 minut w temperaturze pokojowej.</li>
	<li>Przefiltrować mieszaninę reakcyjną na frycie szklanej i zebrać filtrat do kolby okrągłodennej o pojemności 500 ml. W celu zwiększenia wydajności 1,1',1''-(fosfinitrylo)tripiperydyny należy przemyć placek filtracyjny dodatkowymi 100 ml suchego eteru dietylowego.</li>
	<li>Odparować rozpuszczalnik filtratu na wyparce obrotowej w celu uzyskania czystego liganda (1,1',1''-(fosfinitryl)tripiperydyny) o wydajności >80% w postaci białawego oleju, który z czasem krzepnie. Sprawdzić czystość produktu za pomocą spektroskopii 31P{1H} NMR (δ przy 117,3 ppm w C6D6)8a.</li>
</ol>
2. Synteza katalizatora (Dichloro{bis[1,1',1''-(fosfinetrylo)tripiperydyna]}pallad)
<ol>
	<li>Odważyć [Pd(cod)Cl2] (0,35 mmol, 100 mg) i dodać do czystej, suszonej w piecu kolby okrągłodennej o pojemności 50 ml zawierającej 10 ml suchego THF. Dodać mieszadło, przykryć kolbę przegrodą i wymieszać zawiesinę.</li>
	<li>Odważyć 1,1',1''-(fosfinietrylo)tripiperydynę (0,875 mmol, 248 mg) i dodać do czystej, suchej fiolki zawierającej 10 ml suchego THF. Dodać roztwór 1,1',1''-(fosfinietrylo)tripiperydyny przez strzykawkę przez przegrodę do zawiesiny THF [Pd(cod)Cl2]. Podczas dodawania zawiesina natychmiast zamienia się w ciemnożółty roztwór, co wskazuje na zakończenie reakcji.</li>
	<li>W celu usunięcia nierozpuszczalnych ciał stałych, mieszaninę reakcyjną szybko przepuścić przez suszoną w piecu frytę szklaną i zebrać filtrat do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml. Usunąć substancje lotne pod zmniejszonym ciśnieniem. Umyć kompleks palladu trzykrotnie 5 ml pentanu.</li>
	<li>Usunąć pentan przez dekantację. Wysuszyć żółty proszek pod zmniejszonym ciśnieniem w celu ilościowego otrzymania analitycznie czystego kompleksu palladu [(P(C,5, H, 10N)3)2, PdCl2] (1). Sprawdź czystość spektroskopii 1 na 31P{1H} NMR (δ przy 92,5 ppm w C6 D6)30.</li>
</ol>
3. Reakcja Heck katalizowana przez [(P(C5H10N)3)2PdCl2] (1)
<ol>
	<li>Odważyć [(P(C,5H,10N)3)2PdCl2] (0,05 mmol, 37,15 mg) i dodać do wysuszonego w piekarniku 25 ml Schlenka. Przykryj Schlenk przegrodą; Ewakuować Schlenk i zasypać dwuazotem. Dodać 10 ml suchego i odgazowanego THF przez strzykawkę przez przegrodę do kolby.</li>
	<li>Odważyć bromek tetrabutyloamonu (1,0 mmol, 322,4 mg) i węglan potasu (20 mmol, 2,77 g) i dodać je do czystej, wysuszonej w piekarniku kolby Schlenka o pojemności 25 ml z okrągłym dnem. Dodać 20 ml N-metylo-2-pirolidonu (NMP) przez strzykawkę do kolby Schlenka36, 37. Dodać mieszadło i przykryć kolbę przegrodami. Opróżnić i napełnić kolbę Schlenka diazotem.</li>
	<li>Rozpuścić 1-bromo-4-fenoksybenzen (10 mmol, 1,75 ml) i styren (15 mmol, 1,72 ml) w 5 ml NMP i dodać ten roztwór przez strzykawkę do kolby Schlenka. Podłącz skraplacz zwrotny, stosując strumień diazotu. Połącz chłodnicę zwrotną z bełkotką oleju i ustaw lekkie nadciśnienie diazotu.</li>
	<li>Podgrzać roztwór reakcyjny do 100 °C i mieszać roztwór przez 5 minut w tej temperaturze. Dodać roztwór katalizatora (0,05 mol%, 0,005 mmol, 1 ml THF) do gorącej mieszaniny reakcyjnej za pomocą strzykawki i energicznie mieszać przez wskazany czas (w tym przykładzie 3 godziny). Sprawdź formowanie produktu za pomocą GC/MS.</li>
	<li>Wyjąć Schlenka z kąpieli olejowej, wystawić mieszaninę reakcyjną na działanie powietrza i zalać 50 ml 1 M kwasu solnego. Dodać schłodzoną mieszaninę reakcyjną do rozdzielacza o pojemności 500 ml i dodać octan etylu (50 ml). Oddzielić produkt Heck przez ekstrakcję i połączyć wszystkie fazy organiczne w kolbie Erlenmeyera. Dodaj siarczan magnezu, aby wchłonąć ostatnią ilość wody obecną w roztworze.</li>
	<li>Przefiltrować połączone warstwy organiczne przez filtr bibułowy do kolby z okrągłym dnem. Przepłukać placek filtracyjny dodatkowymi 50 ml octanu etylu. Stężyć roztwór na wyparce obrotowej, aby uzyskać surowy produkt sprzęgający.</li>
	<li>Oddzielić produkt Heck za pomocą chromatografii kolumnowej, używając mieszaniny heksanu i eteru dietylowego (5:1) jako eluentu. Odparować rozpuszczalnik na wyparce obrotowej. Sprawdzić czystość produktu za pomocą spektroskopii 1 H i 13C{1H} NMR35.</li>
</ol>

<ol><li>Heck, R. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHeck%2C+RF+%22Palladium+Reagents+in+Organic+Syntheses.+Volume+2%22">Palladium Reagents in Organic Syntheses. Volume 2</a>. Katritzky, A. R., Meth-Cohn, O., Rees, C. W. , Academic Press. London. (1985).</li>
<li>Heck, R. F. Chapter 4.3, Vinyl Substitution with Organopalladium Intermediates. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHeck%2C+RF+%22Comprehensive+Organic+Synthesis%22">Comprehensive Organic Synthesis</a>. Trost, B. M., Fleming, I. 4, Pergamon, Oxford. 833 (1991).</li>
<li>Malleron, J. -L., Fiaud, J. -C., Legros, J. -Y. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMalleron%2C+J-L+%22Handbook+of+Palladium-Catalysed+Organic+Reactions%22">Handbook of Palladium-Catalysed Organic Reactions</a>. , Academic Press. London. (1997).</li>
<li>Reetz, M. T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aReetz%2C+MT+%22Transition+Metal+Catalysed+Reactions%22">Transition Metal Catalysed Reactions</a>. Davies, S. G., Murahashi, S. I. , Blackwell, Oxford. (1999).</li>
<li>Link, J. T., Overman, L. E. Chapter 6. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLink%2C+JT+%22Metal-Catalyzed+Cross-Coupling+Reactions%22">Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions</a>. Diederich, F., Stang, P. J. , Wiley-VCH. New York. (1998).</li>
<li>Bräse, S., de Meijere, A. Chapter 3.6. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBr%C3%A4se%2C+S+%22Metal-Catalyzed+Cross-Coupling+Reactions%22">Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions</a>. Diederich, F., Stang, P. J. , Wiley. New York. (1998).</li>
<li>Nicolaou, K. C., Sorensen, E. J. Chapter 31. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNicolaou%2C+KC+%22Classics+in+Total+Synthesis%22">Classics in Total Synthesis</a>. , VCH. New York. (1996).</li>
<li>de Vries, R. A., Vosejpka, P. C., Ash, M. L. Chapter 37. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3ade+Vries%2C+RA+%22Catalysis+of+Organic+Reactions%22">Catalysis of Organic Reactions</a>. Herkes, F. E., Dekker, M. , New York. (1998).</li>
<li>Tietze, L. F., Kettschau, G., Heuschert, U., Nordmann, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+Efficient+Synthesis+of+Linear+Pyrrole+Oligomers+by+Twofold+Heck+Reactions%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eur.+J%22%5BJournal%5D)">Highly Efficient Synthesis of Linear Pyrrole Oligomers by Twofold Heck Reactions.</a> Chem. Eur. J. 7, 368-373 (2001).</li>
<li>Brase, S., et al. Chapters IV.1, IV2.1, IV.2.2, and IV.2.3. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBrase%2C+S+%22Handbook+of+Organopalladium+Chemistry+for+Organic+Synthesis%22">Handbook of Organopalladium Chemistry for Organic Synthesis</a>. Negishi, E. , Wiley. New York. 1123-1315 (2002).</li>
<li>Danishefsky, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Total+Synthesis+of+Baccatin+III+and+Taxol%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Total Synthesis of Baccatin III and Taxol.</a> J. Am. Chem. Soc. 118, 2843-2859 (1996).</li>
<li>Higgs, G. Chem Ind. 827, (1997).</li>
<li>Baumeister, P., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBaumeister%2C+P+%22Heterogeneous+catalysis+and+fine+chemicals%22">Heterogeneous catalysis and fine chemicals</a>. Blaser, H. U., Baiker, A., Prins, R. , Elsevier Science Bv. Amsterdam, 37. (1997).</li>
<li>Polyorganosiloxane-bridged bisbenzocyclobutene monomers. US patent. , US4812588 (1989).</li>
<li>Amatore, C., Carre, E., Jutand, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+the+Ligation+of+Palladium%280%29+Complexes+by+Acetate+Ions%3A+Consequences+on+the+Mechanism+of+Their+Oxidative+Addition+with+Phenyl+Iodide+and+PhPd%28OAc%29%28PPh3%292+as+Intermediate+in+the+Heck+Reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Organometallics%22%5BJournal%5D)">Evidence for the Ligation of Palladium(0) Complexes by Acetate Ions: Consequences on the Mechanism of Their Oxidative Addition with Phenyl Iodide and PhPd(OAc)(PPh3)2 as Intermediate in the Heck Reaction.</a> Organometallics. 14, 5605-5614 (1995).</li>
<li>Fauvarque, J. F., Pflüger, F., Troupel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+of+oxidative+addition+of+zerovalent+palladium+to+aromatic+iodides%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Organomet.+Chem%22%5BJournal%5D)">Kinetics of oxidative addition of zerovalent palladium to aromatic iodides.</a> J. Organomet. Chem. 208, 419-427 (1981).</li>
<li>de Vries, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+unifying+mechanism+for+all+high-temperature+Heck+reactions.+The+role+of+palladium+colloids+and+anionic+species%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton+Trans%22%5BJournal%5D)">A unifying mechanism for all high-temperature Heck reactions. The role of palladium colloids and anionic species.</a> Dalton Trans. , 421-429 (2006).</li>
<li>Ohff, M., Ohff, A., van der Boom, A. M. E., Milstein, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+Active+Pd%28II%29+PCP-Type+Catalysts+for+the+Heck+Reaction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Highly Active Pd(II) PCP-Type Catalysts for the Heck Reaction.</a> J. Am. Chem. Soc. 119, 11687-11688 (1997).</li>
<li>Morales-Morales, D., Redon, R., Yung, C., Jensen, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+yield+olefination+of+a+wide+scope+of+aryl+chlorides+catalyzed+by+the+phosphinito+palladium+PCP+pincer+complex%3A+PdCl%7BC6H3%28OPPri2%292-2%2C6%7D%5D.+%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">High yield olefination of a wide scope of aryl chlorides catalyzed by the phosphinito palladium PCP pincer complex: PdCl{C6H3(OPPri2)2-2,6}]. </a> Chem. Commun. , 1619-1620 (2000).</li>
<li>Peris, E., Loch, J. A., Mata, J., Crabtree, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Pd+complex+of+a+tridentate+pincer+CNC+bis-carbene+ligand+as+a+robust+homogenous+Heck+catalyst%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">A Pd complex of a tridentate pincer CNC bis-carbene ligand as a robust homogenous Heck catalyst.</a> Chem. Commun. , 201-202 (2001).</li>
<li>Herrmann, W. A., Böhm, V. P. W., Gstöttmayr, C. W. K., Grosche, M., Reisinger, C. -P., Weskamp, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis%2C+structure+and+catalytic+application+of+palladium%28II%29+complexes+bearing+N-heterocyclic+carbenes+and+phosphines%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Organomet.+Chem%22%5BJournal%5D)">Synthesis, structure and catalytic application of palladium(II) complexes bearing N-heterocyclic carbenes and phosphines.</a> J. Organomet. Chem. , 617-628 (2001).</li>
<li>Benito-Garagorri, D., Bocokic, V., Mereiter, K., Kirchner, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Modular+Approach+to+Achiral+and+Chiral+Nickel%28II%29%2C+Palladium%28II%29%2C+and+Platinum%28II%29+PCP+Pincer+Complexes+Based+on+Diaminobenzenes%5BTitle%5D)+AND+%22Organometallics%22%5BJournal%5D)">A Modular Approach to Achiral and Chiral Nickel(II), Palladium(II), and Platinum(II) PCP Pincer Complexes Based on Diaminobenzenes.</a> Organometallics. 25, 3817-3823 (2006).</li>
<li>Miyazaki, F., Yamaguchi, K., Shibasaki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+synthesis+of+a+new+palladacycle+catalyst.+Development+of+a+high+performance+catalyst+for+Heck+reactions%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron+Lett%22%5BJournal%5D)">The synthesis of a new palladacycle catalyst. Development of a high performance catalyst for Heck reactions.</a> Tetrahedron Lett. 40, 7379-7383 (1999).</li>
<li>Eberhard, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insights+into+the+Heck+Reaction+with+PCP+Pincer+Palladium%28II%29+Complexes%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Lett%22%5BJournal%5D)">Insights into the Heck Reaction with PCP Pincer Palladium(II) Complexes.</a> Org. Lett. , 2125-2128 (2004).</li>
<li>Bolliger, J. L., Blacque, O., Frech, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short%2C+facile%2C+and+high-yielding+synthesis+of+extremely+efficient+pincer-type+Suzuki+catalysts+bearing+aminophosphine+substituents%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Short, facile, and high-yielding synthesis of extremely efficient pincer-type Suzuki catalysts bearing aminophosphine substituents.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 46, 6514-6517 (2007).</li>
<li>Bolliger, J. L., Frech, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rationally+designed+pincer-type+Heck+catalysts+bearing+aminophosphine+substituents%3A+PdIV+intermediates+and+palladium+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eur.+J%22%5BJournal%5D)">Rationally designed pincer-type Heck catalysts bearing aminophosphine substituents: PdIV intermediates and palladium nanoparticles.</a> Chem. Eur. J. 14, 7969-7977 (2008).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((For+a+computational+study+about+the+thermal+accessibility+of+PdII%2FPdIV+cycles+in+the+Heck+reaction%2C+catalyzed+by+pincer-type+catalysts%2C+see+Blacque%2C+O.%2C+Frech%2C+C.+M.+Pincer-type+Heck+Catalysts+and+Mechanisms+Based+on+PdIV+Intermediates+%E2%80%93+A+Computational+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eur.+J%22%5BJournal%5D)">For a computational study about the thermal accessibility of PdII/PdIV cycles in the Heck reaction, catalyzed by pincer-type catalysts, see Blacque, O., Frech, C. M. Pincer-type Heck Catalysts and Mechanisms Based on PdIV Intermediates – A Computational Study.</a> Chem. Eur. J. 16, 1521-1531 (2010).</li>
<li>Vicente, J., Arcas, A., Julia-Hernandez, F., Bautista, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((For+the+synthesis+and+separation+of+the+first+pincer-type+PdIV+complex%2C+see%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">For the synthesis and separation of the first pincer-type PdIV complex, see.</a> Chem. Commun. 46, 7253-7255 (2010).</li>
<li>Bolliger, J. L., Frech, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dichloro-Bis%28aminophosphine%29+Complexes+of+Palladium+-+Highly+Convenient%2C+Reliable+and+Extremely+Active+Suzuki+Catalysts+with+outstanding+functional+group+tolerance%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eur.+J%22%5BJournal%5D)">Dichloro-Bis(aminophosphine) Complexes of Palladium - Highly Convenient, Reliable and Extremely Active Suzuki Catalysts with outstanding functional group tolerance.</a> Chem. Eur. J. 16, 4075-4081 (2010).</li>
<li>Bolliger, J. L., Frech, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dichloro%7Bbis%5B1-%28dicyclohexylphosphanyl%29piperidine%5D%7Dpalladium+-+A+Highly+Effective+and+Extremely+Versatile+Palladium-based+Negishi+Catalyst%2C+that+Efficiently+and+Reliably+Operates+at+Low+Catalyst+Loadings%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eur.+J%22%5BJournal%5D)">Dichloro{bis[1-(dicyclohexylphosphanyl)piperidine]}palladium - A Highly Effective and Extremely Versatile Palladium-based Negishi Catalyst, that Efficiently and Reliably Operates at Low Catalyst Loadings.</a> Chem. Eur. J. 16, 11072-11081 (2010).</li>
<li>Gerber, R., Oberholzer, M., Frech, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cyanation+of+aryl+bromides+with+K4%5BFe%28CN%296%5D+catalyzed+by+dichloro%7Bbis%5B1-%28dicyclohexyl-phosphanyl%29-piperidine%5D%7Dpalladium+%E2%80%93+a+molecular+source+of+nanoparticles.+Reactions+involved+in+catalyst+deactivation+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eur.+J%22%5BJournal%5D)">Cyanation of aryl bromides with K4[Fe(CN)6] catalyzed by dichloro{bis[1-(dicyclohexyl-phosphanyl)-piperidine]}palladium – a molecular source of nanoparticles. Reactions involved in catalyst deactivation processes.</a> Chem. Eur. J. 18, 2978-2986 (2012).</li>
<li>Bolliger, J. L., Oberholzer, M., Frech, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Access+to+2-aminopyridines+%E2%80%93+compounds+of+great+biological+and+chemical+significance%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Synth.+Catal%22%5BJournal%5D)">Access to 2-aminopyridines – compounds of great biological and chemical significance.</a> Adv. Synth. Catal. 353, 945-954 (2011).</li>
<li>Oberholzer, M., Gerber, R., Frech, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mizoroki-Heck+reactions+catalyzed+by+dichloro%7Bbis%5B1-%28dicyclohexylphosphanyl%29piperidine%5D%7Dpalladium.+Palladium+nanoparticle+formation+promoted+by+%28water+induced%29+ligand+degradation%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Synth.+Catal%22%5BJournal%5D)">Mizoroki-Heck reactions catalyzed by dichloro{bis[1-(dicyclohexylphosphanyl)piperidine]}palladium. Palladium nanoparticle formation promoted by (water induced) ligand degradation.</a> Adv. Synth. Catal. 354, 627-641 (2012).</li>
<li>Oberholzer, M., Frech, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mizoroki-Heck+Reactions+Catalyzed+by+Palladium+Dichloro-bis%28aminophosphine%29+Complexes+Under+Mild+Reaction+Conditions.+The+Importance+of+Ligand+Composition+on+the+Catalytic+Activity%5BTitle%5D)+AND+%22Green+Chem%22%5BJournal%5D)">Mizoroki-Heck Reactions Catalyzed by Palladium Dichloro-bis(aminophosphine) Complexes Under Mild Reaction Conditions. The Importance of Ligand Composition on the Catalytic Activity.</a> Green Chem. 15, 1678-1686 (2013).</li>
<li>Watzky, M. A., Finke, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transition+Metal+Nanocluster+Formation+Kinetic+and+Mechanistic+Studies.+A+New+Mechanism+When+Hydrogen+Is+the+Reductant%3A+Slow%2C+Continuous+Nucleation+and+Fast+Autocatalytic+Surface+Growth%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Transition Metal Nanocluster Formation Kinetic and Mechanistic Studies. A New Mechanism When Hydrogen Is the Reductant: Slow, Continuous Nucleation and Fast Autocatalytic Surface Growth.</a> J. Am. Chem. Soc. 119, 10382-10400 (1997).</li>
<li>Widegren, J. A., Bennett, M. A., Finke, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+It+Homogeneous+or+Heterogeneous+Catalysis%3F+Identification+of+Bulk+Ruthenium+Metal+as+the+True+Catalyst+in+Benzene+Hydrogenations+Starting+with+the+Monometallic+Precursor%2C+Ru%28II%29%28%CE%B76-C6Me6%29%28OAc%292%2C+Plus+Kinetic+Characterization+of+the+Heterogeneous+Nucleation%2C+Then+Autocatalytic+Surface-Growth+Mechanism+of+Metal+Film+Formation%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Is It Homogeneous or Heterogeneous Catalysis? Identification of Bulk Ruthenium Metal as the True Catalyst in Benzene Hydrogenations Starting with the Monometallic Precursor, Ru(II)(η6-C6Me6)(OAc)2, Plus Kinetic Characterization of the Heterogeneous Nucleation, Then Autocatalytic Surface-Growth Mechanism of Metal Film Formation.</a> 125, 10301-10310 (2003).</li>
<li>Widegren, J. A., Finke, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+the+problem+of+distinguishing+true+homogeneous+catalysis+from+soluble+or+other+metal-particle+heterogeneous+catalysis+under+reducing+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Catal.+A%22%5BJournal%5D)">A review of the problem of distinguishing true homogeneous catalysis from soluble or other metal-particle heterogeneous catalysis under reducing conditions.</a> J. Mol. Catal. A. 198, 317-341 (2003).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Dichloro{bis[1,1',1''-(phosphinetriyl)tripiperidine]}palladium (1) jest bardzo tanim i łatwo dostępnym, stabilnym w powietrzu i wysoce aktywnym katalizatorem reakcji Hecka o doskonałej tolerancji grup funkcyjnych, który działa wydajnie w łagodnych warunkach reakcji, zapewniając czyste produkty sprzęgania z bardzo wysokimi wydajnościami. Doskonała aktywność katalityczna (i ogólna stosowalność) związku 1 wynika z unikalnych właściwości aminofosfin: podczas gdy zawada steryczna, jak i siła donacji σ aminofosfin jest w zasadzie taka sama w porównaniu z ich analogami opartymi na fosfinach, porównywalne poziomy aktywności stwierdzono dla kompleksów typu [(P{(NC5H10)3-n(C6H11)n})2Pd(Cl)2] (gdzie n = 0-3; Rysunek 3) w reakcjach sprzęgania krzyżowego, w których operują mechanizmy molekularne. Z drugiej strony, labilny charakter wiązań P-N w aminofosfinach (wrażliwość na protony; np. w formie wody) stwarza możliwość efektywnej kontroli powstawania nanocząstek palladu: zwiększająca się liczba wiązań P-N w ligandach sukcesywnie ułatwia ich degradację indukowaną wodą, a w konsekwencji powstawanie nanocząstek z odpowiednich kompleksów. Odpowiednio, skoro nanocząstki palladu są katalitycznie aktywną formą związku 1 w reakcji Hecka35, o czym świadczy kinetyka o kształcie sigmoidalnym36, 37 lub efektywne hamowanie katalizy po dodaniu dużego nadmiaru metalicznej rtęci do mieszanin reakcyjnych bromku arylowego, olefiny i katalizatora, na przykład38, a także ich detekcja poprzez analizę mieszanin reakcyjnych przykładowych reakcji sprzęgania krzyżowego Hecka za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM) wyposażonego w analizator energiodyspersyjnej spektroskopii rentgenowskiej (EDX)35, zastąpienie 1,1',1''-(phosphinetriyl)tripiperidine przez 1,1'-(cyclohexylphosphinediyl)dipiperidine), 1-(dicyclohexylphosphinyl)piperidine) lub tricyclohexylphosphine sukcesywnie zwiększa stabilność kompleksu i tym samym opóźnia (indukowane wodą) powstawanie nanocząstek. W konsekwencji, podczas gdy dichloro-bis(1-(dicyclohexylphosphinyl)piperidine)palladium jest katalizatorem z wyboru w reakcji Hecka przeprowadzanej w 140 °C, najwyższą aktywność katalityczną uzyskano dla dichloro{bis[1,1',1''-(phosphinetriyl)tripiperidine]}palladium [(P(NC5H10)3)2Pd(Cl)2] (1) w 100 °C, będącego najmniej stabilnym kompleksem w tej serii.
<img alt="Schemat cyklu katalitycznego kompleksów palladu w równowadze chemicznej, przedstawiający zmiany strukturalne." fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51444/51444fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51444/51444fig5.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 5"> 
Rysunek 5. Wpływ składu ligandów dichloro{bis(aminofosfiny)}palladu o ogólnym wzorze [(P{(NC5H10)3-n(C6H11)n})2Pd(Cl)2] (gdzie n = 0-2) na stabilność kompleksu, a tym samym na łatwość tworzenia nanocząstek (indukowanego przez wodę) i w konsekwencji na ich wydajność katalityczną w łagodnych warunkach reakcji w reakcji sprzęgania krzyżowego Hecka. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51444/51444fig5highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz.</a>
Mimo że opisane powyżej syntezy, jak również protokoły reakcji Hecka, są proste, niektóre z powszechnych procedur rozwiązywania problemów obejmują: (a) upewnienie się, że bromek tetrabutylammonium jest nowo zakupiony lub odpowiednio przechowywany (bromek tetrabutylammonium jest higroskopijny), (b) upewnienie się, że do syntezy ligandu użyto suchych rozpuszczalników w przypadku przygotowania niewielkich ilości ligandu, (c) upewnienie się, że związek 1 jest świeżo przygotowany lub przechowywany w atmosferze obojętną, (d) upewnienie się, że NMP lub DMF są nowo zakupione, (e) upewnienie się, że odczynniki chemiczne są nowo zakupione lub odpowiednio przechowywane, (f) wysuszenie całej aparatury szklanej w piecu i schłodzenie jej pod próżnią.

Reakcje cross-couplingu C-C katalizowane palladem, uhonorowane Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii w grudniu 2010 roku, stanowią obecnie niezbędne narzędzie w ukierunkowanej syntezie złożonych cząsteczek organicznych we wszystkich obszarach badawczych i segmentach przemysłowych. Na przykład reakcja Mizoroki-Hecka umożliwia sprzęganie olefin z halogenkami arylu w obecności zasady i jest obecnie najpopularniejszą metodą otrzymywania winylobenzenów (Rysunek 1). Wykazano, że reakcja Hecka znajduje szerokie zastosowanie zarówno w całkowitej syntezie produktów naturalnych w ośrodkach akademickich, jak i w syntezie w przemyśle farmaceutycznym i agrochemicznym1-10.
<img alt="Schemat reakcji Hecka; równanie syntezy organicznej; katalizator Pd, zasada, sprzęganie węgiel-węgiel." fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51444/51444fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51444/51444fig1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1. Ogólna reakcja sprzęgania krzyżowego Hecka pomiędzy bromkiem arylowym a olefiną. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51444/51444fig1highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz.</a>
Taxol, inhibitor mitozy stosowany w chemioterapii nowotworów, Singulair, lek na astmę, herbicyd prosulfuron, a także Cyclotene, monomer do wysokowydajnych żywic elektronicznych, to przykłady substancji, które zostały pomyślnie otrzymane z wykorzystaniem etapu sprzęgania krzyżowego Hecka-Mizorokiego w ich syntezie (Ryc. 2)11-14.
<img alt="Struktury chemiczne reakcji Hecka; schematy Paclitaxelu, Cyklotenu, Montelukastu i Prosulfuronu." fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51444/51444fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51444/51444fig2.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 2"> 
Rysunek 2. Przykłady istotnych przemysłowo związków organicznych, w których kluczowym etapem syntezy jest reakcja sprzęgania krzyżowego Hecka katalizowana palladem. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51444/51444fig2highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz.</a>
Mimo że ostatnie osiągnięcia znacznie zwiększyły aktywność katalizatorów Hecka15-29, typowy protokół reakcji z bromkami arylowymi jako substratami wciąż wymaga wysokich temperatur reakcji (140 °C), ilości katalizatora w zakresie 1 mol% oraz czasu reakcji do 24 hr. Co więcej, często raportuje się zmodyfikowane warunki reakcji, obejmujące np. temperaturę reakcji, ilość katalizatora, zasady, rozpuszczalniki i dodatki, co sugeruje, że protokoły te rzadko znajdą zastosowanie w syntezach organicznych ze względu na brak uniwersalności. Ponadto większość katalizatorów wymaga wielu etapów reakcji do ich syntezy, przez co są one czasochłonne i mają niską wydajność. Dodatkowo do ich przygotowania często stosuje się techniki w atmosferze obojętnej oraz drogie materiały wyjściowe o słabej stabilności. Wskazuje to na potrzebę opracowania nowych i ulepszonych, tanich i łatwo dostępnych, stabilnych i ekologicznych, a jednocześnie reaktywnych i uniwersalnie stosowalnych katalizatorów Hecka o wysokiej tolerancji grup funkcyjnych, które działają wydajnie i niezawodnie przy niskim ładunku katalizatora w ramach ogólnie stosowalnych protokołów reakcyjnych.
Kompleksy dichloro-bis(aminofosfiny) palladu zostały niedawno wprowadzone jako łatwo dostępne, tanie i stabilne w powietrzu, lecz wysoce aktywne katalizatory sprzęgania krzyżowego C-C o doskonałej tolerancji grup funkcyjnych30-34, z których dichloro{bis[1,1',1''-(fosfinotriyl)tripiperydyna]}pallad [(P(NC5H10)3)2Pd(Cl)2] (1) okazał się być wysoce wydajnym, niezawodnym i wszechstronnym katalizatorem reakcji Hecka, który efektywnie działa w temperaturze 100 °C35. Związek 1 został przygotowany ilościowo w ciągu zaledwie kilku minut poprzez traktowanie zawiesin [Pd(Cl)2(cod)] (cod = cyklookta-1,5-dien) w THF 1,1',1''-(fosfinotriyl)tripiperydyną w atmosferze powietrza w temperaturze 25 °C. Odpowiedni system ligandowy, 1,1',1''-(fosfinotriyl)tripiperydynę, otrzymano w jednym etapie poprzez kroplowe dodawanie nadmiaru piperydyny do schłodzonych roztworów PCl3 w eterze dietylowym. Koszt substratów potrzebnych do przygotowania 1,1',1''-(fosfinotriyl)tripiperydyny dla 1 g prekursora palladu wynosi mniej niż 1€ (szacowane na podstawie cen katalogowych dostawcy chemikaliów), a zatem jest bardzo niski.
<img alt="Proces syntezy kompleksu palladu, równanie chemiczne, schemat, metoda reakcji PCl3 z piperydyną." fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51444/51444fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51444/51444fig3.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3. Synteza dichloro{bis[1,1',1''-(fosfinotriyl)tripiperydyny]}palladu [(P(NC5H10)3)2Pd(Cl)2] (1). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51444/51444fig3highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększony obraz.</a>
Co więcej, pomimo prostej i taniej syntezy związku 1 oraz jego doskonałej aktywności katalitycznej, dodanie wodnego kwasu solnego (warunki przetwarzania reakcyjnego) prowadzi do szybkiej i całkowitej degradacji katalizatora, czemu towarzyszy powstawanie fosfonianu, soli piperydyniowej oraz nierozpuszczalnych produktów rozkładu zawierających pallad, które są łatwo oddzielane od produktów sprzęgania. Jest to często pomijana, lecz bardzo istotna kwestia, którą należy rozważyć (z punktu widzenia ekologicznego i ekonomicznego), i ma ona szczególne znaczenie przy przygotowywaniu związków istotnych pod kątem farmaceutycznym.

<table><tbody><tr><td>Fosfor&nbsp; trichlorek</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>157791 Reagent Plus, 99%</td></tr><tr><td>Piperydyna</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>104094</td><td>Reagent Plus, 99%</td></tr><tr><td>Dichloro(1,5-cyklooktadieno)pallad(II)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>275891</td><td>99%</td></tr><tr><td>Styren</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S4972</td><td>Reagent Plus, zawiera 4-tert-butylokatechol jako stabilizator, &ge; 99%</td></tr><tr><td>1-Bromo-4-fenoksybenzen</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>B65209</td><td>99%</td></tr><tr><td>Bromek tetrabutyloamonu</td><td>Acros Organics</td><td>185680025</td><td>+99%</td></tr><tr><td>Węglan potasu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>347825</td><td>Klasa odczynnika, &ge; 98%, proszek, siatka -325</td></tr><tr><td>Żel krzemionkowy</td><td>Merck</td><td>107734</td><td>Żel krzemionkowy 60 (0,063-0,2 mm), do chromatorafii kolumnowej</td></tr><tr><td>Eter dietylowy</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>673811</td><td>Bezwodny, odczynnik ACS, &ge; 99,0%, zawiera BHT jako inhibitor</td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran (THF)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>186562</td><td>bezwodny, zawiera 250 ppm BHT jako inhibitor, &ge; 99,9%</td></tr><tr><td>Odczynnik do 158941 Pentan</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>, 98%</td></tr><tr><td>N-metylo-2-pirolidon (NMP)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M79603</td><td>Reagent Plus, 99%</td></tr></tbody></table>

reakcje sprzęgania krzyżowego mizoroki-heck katalizowane przez dichloro{bis[1,1',1''-(fosfinietrylo)tripiperydynę]}pallad w łagodnych warunkach reakcji

Mizoroki-Heck Cross-coupling Reactions Catalyzed by Dichloro{bis[1,1',1''-(phosphinetriyl)tripiperidine]}palladium Under Mild Reaction Conditions

Dichloro-bis(aminofosfina) kompleksy palladu o ogólnym wzorze [(P{(NC5H10)3-n(C6H11)n})2Pd(Cl)2] (gdzie n = 0-2), należą do nowej rodziny łatwo dostępnych, bardzo tanich i stabilnych powietrznie, ale wysoce aktywnych i powszechnie stosowanych katalizatorów sprzęgających krzyżowo C-C o doskonałej tolerancji grup funkcyjnych. Dichloro{bis[1,1',1''-(fosfinetriylo)tripiperydyna]}pallad [(P(NC5H10)3)2Pd(Cl)2] (1), najmniej stabilny kompleks w tym szeregu w stosunku do protonów; np. w postaci wody, pozwala na łatwiejsze tworzenie się nanocząstek, a zatem okazał się najbardziej aktywnym katalizatorem Heck w tej serii w temperaturze 100 °C i jest bardzo rzadkim przykładem skutecznego i wszechstronnego systemu katalizatora, który skutecznie działa w łagodnych warunkach reakcji. Szybka i całkowita degradacja katalizatora w warunkach pracy do fosfonianów, soli piperydyny i innych produktów rozkładu zawierających pallad zapewnia łatwe oddzielenie produktów sprzęgania od katalizatora i ligandów. Łatwa, tania i szybka synteza odpowiednio 1,1',1"-(fosfinietrylo)tripiperydyny i 1, proste i wygodne użycie, a także doskonała wydajność katalityczna w reakcji Hecka w temperaturze 100 °C sprawiają, że 1 do jednego z najbardziej atrakcyjnych i najbardziej ekologicznych katalizatorów Heck dostępnych na rynku.
Udostępniamy tutaj wizualizację protokołów dla syntezy ligandów i katalizatorów, jak również protokół reakcji dla reakcji Hecka przeprowadzonych w skali 10 mmol w temperaturze 100 °C i pokazujemy, że ten katalizator jest odpowiedni do użycia w syntezach organicznych.

Opisany powyżej protokół reakcji został pomyślnie zastosowany z wykorzystaniem styrenu (a), 1-etynylo-3-nitrobenzenu (b), 1-chloro-3-etynylobenzenu (c), 1-etynylo-4-metoksybenzenu (d) oraz 4-etynylopirydyny (e), a także N,N-dimetyloakryloamidu (f), 4-akryloylomorfoliny (g) i akrylanu butylu (h) jako partnerów sprzęgania. Tabela 1 przedstawia wybór niedawno otrzymanych produktów sprzęgania krzyżowego i daje obraz zakresu stosowania tego protokołu.35 Produkty sprzęgania są tworzone w sposób czysty (Rysunek 4) i zazwyczaj otrzymywane z doskonałymi wydajnościami w rozsądnym czasie reakcji. Często powstaje wyłącznie izomer E arylowanych olefin.
<img alt="Schemat chromatograficzny ze strukturami chemicznymi pokazujący postęp reakcji w ciągu 5 godzin." fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51444/51444fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51444/51444fig4.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 4"> 
Rysunek 4. Chromatogramy gazowe zarejestrowane z mieszanin reakcyjnych reakcji Hecka 4-bromobenzoeslanu etylu i styrenu w 100 °C w DMF w obecności ~10 mol% bromku tetrabutyloamoniowego i 0,05 mol% katalizatora, pokazujące zależne od czasu tworzenie produktu. Należy zauważyć, że czas reakcji jest nieco wydłużony w porównaniu z danymi podanymi w Tabeli 1. Wynika to z okresowego pobierania próbek. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51444/51444fig4highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększony obraz.</a>
W związku z tym, 1 jest tanim, łatwo dostępnym i ekologicznym, stabilnym, a tym samym wygodnym, lecz wysoce reaktywnym katalizatorem Hecka o wysokiej tolerancji grup funkcyjnych, który działa efektywnie i niezawodnie przy niskim obciążeniu katalizatorem (0,05 mol%) przy zastosowaniu łatwo dostosowalnego i odpornego protokołu reakcyjnego.
<img alt="Wyniki syntezy chemicznej, diagramy struktur cząsteczkowych, procentowe wydajności, dane dotyczące czasu reakcji." fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51444/51444table1highres.jpg" width="500" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Tabela 1"> 
Tabela 1. Produkty sprzęgania krzyżowego Hecka otrzymane w reakcjach między bromkami arylowymi a różnymi olefinami, katalizowane przez 1. Warunki reakcji: 1,0 mmol bromku arylowego, 1,5 mmol olefiny, 2,0 mmol K2CO3, 2,5 ml NMP, bromek tetrabutyloamoniowy (10 mol%), katalizator (0,05 mol%) dodany w roztworze (THF), reakcja prowadzona w 100 °C w atmosferze N2. Konwersje i stosunki produktów (trans/gem/cis) określono za pomocą GC/MS i obliczono w odniesieniu do bromku arylowego. Wydajności wyizolowane podano w nawiasach. [a] Jako rozpuszczalnika użyto DMF. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51444/51444table1highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz.</a>
Nanocząsteczki palladu są katalitycznie aktywną formą 1 w reakcji Hecka. W związku z tym zwiększanie ilości katalizatora nie poprawia, lecz może obniżyć jego wydajność ze względu na tworzenie się nieaktywnej czerni palladowej.
Wiadomo, że bromek tetrabutyloamoniu stabilizuje nanocząsteczki i (w przeciwieństwie do reakcji Hecka przeprowadzanych w 140 °C) stwierdzono, że jest on niezbędnym dodatkiem do niezawodnej konwersji substratów w produkty sprzęgania krzyżowego z 1 w 100 °C35.
Najlepsze wyniki uzyskano przy zastosowaniu DMF w przypadku aktywowanych elektronicznie lub nieaktywowanych bromków arylowych, co pozwoliło otrzymać a2, a5, a6, a7, a13, a17, a18, b1 oraz na przykład h4 (tabela 1). Stwierdzono jednak, że NMP jest preferowanym rozpuszczalnikiem w przypadku sprzęgania alkenów z elektronicznie zdeaktywowanymi i zawadą steryczną lub heterocyklicznymi bromkami arylowymi. Przykłady obejmują otrzymanie a9, a12, a14, c3, d3, d4,e2, e3, f2, f4, g3, g4, h5 oraz h6 (tabela 1).

Dichloro{bis[1,1',1''-(fosfinietrylo)tripiperydyna]}pallad [(P(NC5H10)3)2Pd(Cl)2] (1) jest łatwo dostępnym, tanim i stabilnym powietrzem, ale wysoce aktywnym katalizatorem Heck o doskonałej tolerancji grupy funkcyjnej, który efektywnie działa w łagodnych warunkach reakcji, dając produkty sprzęgania z bardzo wysoką wydajnością.

Reakcje sprzęgania krzyżowego Mizoroki-Heck katalizowane przez dichloro{bis[1,1',1''-(fosfinietrylo)tripiperydynę]}pallad w łagodnych warunkach reakcji

Dichloro-bis(aminophosphine) complexes of palladium with the general formula of [(P{(NC5H10)3-n(C6H11)n})2Pd(Cl)2] (where n = 0-2), belong to a new family ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest wykazanie, że olefinyy aerowane są sprawnie otrzymywane w reakcji sprzęgania krzyżowego bromków aero z olefinami w łagodnych warunkach reakcji w obecności ilości katalitycznych dichloro bis (1,1'-bis(di-ter-butylphosphino)ferrocene) palladu. Jest to realizowane poprzez wstępne przygotowanie ligandu na bazie aminofosfiny, 1,1'-bis(di-ter-butylphosphino)ferrocene, w ramach jednofazowej syntezy z tanich i dostępnych komercyjnie substratów. Drugi etap obejmuje utworzenie aktywnego prekatalizatora 1 poprzez koordynację dwóch ekwiwalentów aminofosfiny do centrum palladu, uzyskanych poprzez zmieszanie chloro(1,5-cyklodekdien) palladu z niewielkim nadmiarem aminofosfiny.Następnie przeprowadza się reakcję sprzęgania krzyżowego styrenu z 4-bromobenzenem w prostej reakcji w jednym naczyniu (one-pot), zawierającej substraty, zasadę, stabilizator rozpuszczalnikowy oraz katalizator. Końcowym etapem jest oczyszczenie otrzymanego produktu sprzęgania za pomocą chromatografii kolumnowej oraz analiza i pełna charakterystyka czystego związku. Ostatecznie nowy, wysoce aktywny katalizator palladowy oparty na aminofosfinie zostaje wykorzystany do sprzęgania bromków arylowych z substratami olefinowymi w reakcji Hecka w znacznie łagodniejszych warunkach niż zazwyczaj wymagane.Ta uniwersalnie stosowalna reakcja umożliwia skrócony dostęp syntetyczny do nowych cząsteczek organicznych zawierających jednostki winylobenzenu z bardzo wysoką wydajnością, które występują w związkach aktywnych farmaceutycznie. Główną zaletą tego katalizatora w stosunku do istniejących systemów jest to, że jest on prosty i szybko przygotowywany w jednym etapie z bardzo tanich i komercyjnie dostępnych materiałów wyjściowych, a także łączy wysoką stabilność, uniwersalne zastosowanie i doskonałą tolerancję grup funkcyjnych z wysoką reaktywnością w łagodnych warunkach. Najpierw należy dodać 150 milliliters suchego eteru dietylowego i pięć milliliters trójchlorku fosforu do wysuszonej w piecu kolby okrągłodennej o pojemności 500 milliliters.Po umieszczeniu magnesu do mieszania w kolbie, należy przymocować lejek kroplowy o pojemności 250 mililitrów i zakryć go septem. Następnie schłodzić roztwór do 0°C, umieszczając kolbę w łaźni lodowej. Wymieszać 42,5 mililitrów papiny ze 100 mililitrami eteru dathylowego i przelać tak przygotowany roztwór do lejka kroplowego. Następnie powoli dodawać roztwór za pomocą lejka kroplowego do mieszanego roztworu trójchlorku fosforu.Po zakończeniu dodawania należy wyjąć łaźnię lodową i ogrzać mieszaninę reakcyjną do temperatury pokojowej. Aby zapewnić pełną konwersję, należy mieszać roztwór przez kolejne 30 minut. Następnie mieszaninę reakcyjną filtruje się przez frity szklane, zbierając filtrat do kolby okrągłodennej o pojemności 500 mililitrów w celu zwiększenia wydajności aminofosfiny.Przemyj osad na filtrze dodatkowymi 100 mililitrami suchego eteru etylowego. Odparuj filtrat na rotavaporze, aby otrzymać czysty ligand w wydajności powyżej 80% w postaci złamanej białej oliwy, która z czasem krzepnie. Sprawdź czystość produktu za pomocą spektroskopii NMR oraz spektroskopii fosforu z odsprzężeniem protonowym.W celu syntezy katalizatora dodaj 100 mg diora, one five cyclo dyne palladium do czystej, wysuszonej w piecu kolby okrągłodennej o pojemności 50 ml zawierającej 5 ml suchego tetrahydrofuranu. Dodaj mieszadło magnetyczne, zamknij kolbę septem i mieszaj zawiesinę. Następnie dodaj 248 mg aminofosfiny do czystej, suchej fiolki zawierającej 10 ml suchego THF.Po przeniesieniu roztworu do strzykawki, dodaj go do zawiesiny di chlorobis(trifenylofosfina)palladu(II) w tetrahydrofuranie. Aby usunąć nierozpuszczalne substancje stałe, szybko przefiltruj mieszaninę reakcyjną przez osuszoną w piecu fritę szklaną i zbierz filtrat do kolby okrągłobrzeżnej o pojemności 25 ml, a następnie odparuj lotne składniki pod zmniejszonym ciśnieniem. Po zakończeniu procesu przemyj kompleks palladu trzykrotnie 5 ml pentanu.Następnie usuń pentan i wysusz żółty proszek pod zmniejszonym ciśnieniem, aby ilościowo otrzymać analitycznie czysty kompleks chloro bis(1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene)palladium(II). Sprawdź czystość kompleksu palladu za pomocą spektroskopii NMR fosforu z odsprzężeniem protonów.Spektroskopia MR. Na tym etapie dodaj 37,15 mg chloro bis(1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene)palladium(II) do wysuszonej w piecu kolby Schlenka o pojemności 50 mL. Po zamknięciu kolby septem, opróżnij ją z powietrza i napełnij azotem.Do czystej, wysuszonej w suszarce kolby okrągłodennej o pojemności 50 ml za pomocą strzykawki wprowadź 10 ml suchego i odgazowanego tetrahydrofuranu, a następnie dodaj 322,4 mg bromku tetrabutyloamonowego oraz 2,77 g węglanu potasu. Za pomocą strzykawki dodaj do kolby 20 ml endo-metyloperonu. Po wprowadzeniu mieszadła magnetycznego i zamknięciu kolby septem, odessaj powietrze i napełnij kolbę azotem.Następnie, za pomocą strzykawki, dodaj do kolby 1,75 ml 1-bromo-4-fenoksybenzenu. Do kolby podłącz chłodnicę zwrotną, stosując strumień azotu. Następnie podłącz chłodnicę zwrotną do bulbulatora olejowego i ustaw niewielkie nadciśnienie gazowego azotu.Podgrzej roztwór reakcyjny do 100 °C i mieszaj go przez pięć minut w tej temperaturze. Następnie, za pomocą strzykawki, dodaj jeden ml roztworu katalizatora do mieszaniny reakcyjnej i intensywnie mieszaj przez trzy godziny. Powstanie produktu sprawdź za pomocą GCMS.Po zakończeniu reakcji należy wyjąć kolbę Schlenka z łaźni olejowej i zgasić mieszaninę reakcyjną za pomocą 50 ml 1 M kwasu solnego. Schłodzoną mieszaninę reakcyjną przenosi się do rozdzielacza o pojemności 500 ml i dodaje 50 ml octanu etylu. Produkt HEC wydziela się poprzez ekstrakcję, powtarzając ten proces jeszcze dwukrotnie. Wszystkie fazy organiczne należy połączyć w kolbie Erlenmeyera.Do kolby dodać siarczan magnezu w celu osuszenia pozostałej w roztworze wody. Następnie połączone warstwy organiczne przefiltrować przez filtr papierowy do kolby okrągłodennej. Osad na filtrze przemyć dodatkowymi 50 milliliters octanu etylu.Następnie zagęść roztwór na ewaporatorze obrotowym, aby otrzymać surowy produkt sprzęgania. Wyizoluj produkt za pomocą chromatografii kolumnowej, stosując mieszaninę heksanu i eteru etylowego w stosunku pięć do jednego jako eluent. Po odparowaniu rozpuszczalnika na ewaporatorze obrotowym sprawdź czystość produktu za pomocą spektroskopii protonowego i protonowo-odsprzęganego węgla.Widoczne tutaj widma spektroskopii MR stanowią wybór niedawno otrzymanych produktów sprzęgania krzyżowego, który obrazuje zakres zastosowania niniejszego protokołu. Produkty sprzęgania powstają w sposób czysty i zazwyczaj są otrzymywane z doskonałą wydajnością w rozsądnym czasie reakcji. W związku z tym często powstaje wyłącznie izomer e napowietrzonych olefin.Chloro BIS(triphenylphosphine)palladium(II) jest tanim, łatwo dostępnym i ekologicznym katalizatorem. Mimo stabilności, jest to wysoce reaktywny katalizator HEC o wysokiej tolerancji grup funkcyjnych, który działa wydajnie i niezawodnie przy niskim ładunku katalizatora, zgodnie z łatwo adaptowalnym i solidnym protokołem reakcyjnym.Najlepsze wyniki uzyskano przy zastosowaniu N,N-dimetyloformamidu, gdy użyto elektronowo aktywowanych lub nieaktywowanych bromków arylowych, co pozwoliło otrzymać związki a two a five, a six, a seven a 13, a 17, A 18 B one oraz H four N methyl two. Stwierdzono jednak, że rozpuszczalnikiem z wyboru w przypadku sprzęgania z ine były elektronowo zdezaktywowane i zawadzone sterycznie lub heterocykliczne bromki arylowe.Przykłady obejmują otrzymywanie związków, a dziewięć, a 12, a 14 C, 3D, 3D cztery E dwa, E trzy F dwa, F cztery, G trzy, G cztery, H pięć oraz H sześć. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać dobrą wiedzę na temat tego, jak stosować ten jednolity protokół reakcji. Aby przeprowadzić typową reakcję katalityczną w sposób typu HEC, stosuje się katalizator palladowy oparty na frac aminos.

mizoroki-heck-cross-coupling-reactions-catalyzed-dichlorobis11-1

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Reakcje sprzęgania krosowego Mizoroki-Heck katalizowane przez Dichloro{bis[1,1',1''-(fosfitrietriyl)tripiperidine]}palLADIUM w łagodnych warunkach reakcji

Opisano nowe wyjaśnienie syntezy niesymetrycznych 1,2-dioli opartych na mechanizmie sprzęgania retropinakol/krzyżówka. Ze względu na katalityczne przeprowadzenie tej reakcji uzyskuje się znaczną poprawę w porównaniu z konwencjonalnymi sprzężeniami krzyżowo-pinakolowymi.

Reakcje sprzęgania retropinakolowego/krzyżowo-pinakolowego - katalityczny dostęp do 1,2-niesymetrycznych dioli

Kompleksy fosforowo-wodorowe rutenu są powszechnie stosowane w jednorodnych reakcjach katalitycznych, takich jak uwodornienie. Przedstawiono syntezę szeregu nowych kompleksów rutenu trójzębnego zawierających ligand N-trifosu N(CH2PPh2)3. Dodatkowo opisano reakcję stechiometryczną kompleksu dwuwodorkowego Ru–N-trifosu z kwasem lewulinowym.

Synteza, charakterystyka i reaktywność szeregu kompleksówPh N-trifosu rutenu

Przedstawiono szczegółowe i uogólnione protokoły syntezy i późniejszego oczyszczania czterech N-heterocyklicznych kompleksów karbenowych palladu z soli benzimidazoliowych. Kompleksy przebadano pod kątem aktywności katalitycznej w reakcjach arylacji i Suzuki-Miyaura. Dla każdej badanej reakcji co najmniej jeden z czterech kompleksów skutecznie katalizował reakcję.

N-heterocykliczne kompleksy karbenowe palladu: synteza z soli benzymidazolu i aktywność katalityczna w reakcjach tworzenia wiązań węgiel-węgiel

Opisano syntezę soli bromku trifosfenu i jej użycie jako czynnika przenoszącego P+ przez reakcje z N-heterocyklicznym karbenem i anionowym bisfosfiną, dające odpowiednio stabilizowany przez NHC kation P(I) i P(I) zawierający zwitterion.

Przygotowanie i reaktywność soli bromku trifosfenium: wygodne i stabilne źródło fosforu(I)

Przedstawiono szczegółowe i ogólne protokoły syntezy [(DPEPhos)(bcp)Cu]PF6, ogólnego katalizatora fotoredoks na bazie miedzi, oraz jego zastosowania w chemii syntetycznej do bezpośredniej arylacji wiązań C-H w (hetero)arenach i cyklizacji rodników halogenków organicznych.

[(DPEPhos)(bcp)Cu]PF6: Ogólny i szeroko stosowany katalizator fotoredoks na bazie miedzi

Tutaj prezentujemy protokół do syntezy na większą skalę pośredniego karbaminianu tert-butylu (5-toluenosulfonylo-5h-pirolu [2,3-b] pirazyno-2-ylu) (ACT051-3) Upatinibu.

Preparat pośredni upatynibu na większą skalę ACT051-3

Tutaj opisujemy protokół syntezy niskowartościowych struktur metaloorganicznych (LVMOF) z niskowartościowych metali i wielotopowych łączników fosfinów w warunkach wolnych od powietrza. Otrzymane w ten sposób materiały mają potencjalne zastosowania jako katalizatory heterogeniczne naśladujące jednorodne katalizatory na bazie metali niskowartościowych na bazie metali.

Eksperymentalne podejścia do syntezy niskowartościowych struktur metaloorganicznych z wielotopowych łączników fosfiny

Polimery gwiazdowe (BASP) z ramienia szczotki poli(glikolu etylenowego) (PEG) o wąskim rozkładzie masy i przestrajalnych rozmiarach nanoskopowych są syntetyzowane w procesie polimeryzacji metatezy z otwarciem pierścienia (ROMP) makromonomeru PEG-norbornen, po którym następuje transfer części powstałego żywego inicjatora szczotki do fiolek zawierających różne ilości sztywnego, fotorozszczepialnego środka sieciującego bis-norbornen.

Cząstki bez pudełka: synteza fotodegradowalnych polimerów PEG Star w warunkach otoczenia

Opisano dwuetapową procedurę syntezy farmaceutycznie aktywnych pochodnych indolu poprzez funkcjonalizację C-H z anilinami, przy użyciu katalizy foto- i kwasowej Brønsteda.

Synteza przeciwwirusowych pochodnych tetrahydrokarbazolu metodą fotochemicznej i katalizowanej kwasem funkcjonalizacji C-H za pomocą pośrednich nadtlenków (CHIPS)

Opisujemy prostą metodę wytwarzania wysoce stabilnych oligomerycznych klastrów nanocząstek złota poprzez redukcję kwasu chloroaurowego (HAuCl4) tiocyjanianem sodu (NaSCN). Oligoklastry mają wąski rozkład wielkości i mogą być produkowane w szerokim zakresie rozmiarów i powłok powierzchniowych.

Prosta metoda kontrolowanej wielkości syntezy stabilnych oligomerycznych klastrów nanocząstek złota w warunkach otoczenia

Poznaj reakcję sprzęgania krzyżowego Mizoroki-Heck katalizowaną przez nowy kompleks palladu z aminofosfiną, przeprowadzaną w łagodnych warunkach z wysoką wydajnością. Ta metoda umożliwia efektywną syntezę związków organicznych.

Reakcje sprzęgania krzyżowego Mizoroki-Heck katalizowane przez dichloro bis 1,1,1-(fosfinietrylo)tripiperydynę pallad w łagodnych warunkach reakcji (Wideo) | JoVE Journal

Reakcje sprzęgania krzyżowego Mizoroki-Heck katalizowane przez dichloro{bis[1,1',1''-(fosfinietrylo)tripiperydynę]}pallad w łagodnych warunkach reakcji

Przeglądaj więcej filmów