Name: Wysoce stereoselektywna synteza 1,6-ketoestrów za pośrednictwem cieczy jonowych: trójskładnikowa reakcja umożliwiająca szybki dostęp do nowej klasy żelatorów o niskiej masie cząsteczkowej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-27T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 31 s
Description: Poznaj syntezę 1,6-ketoestrów z użyciem cieczy jonowych jako prekursorów NHC w reakcji trójskładnikowej. Ta metoda umożliwia szybkie i opłacalne uzyskiwanie nowych żelatorów o niskiej masie cząsteczkowej z wysoką stereoselektywnością.

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

Serdecznie dziękujemy Szwedzkiej Radzie ds. Badań Naukowych za hojne wsparcie finansowe.

1. Synteza 6-okso-3,4,6-trifenyloheksanianu metylu w skali gramowej
<ol>
	<li>Suszyć octan 1-etylo-3-metyloimidazolu (EMIMAc) w kolbie okrągłodennej na wyparce obrotowej w temperaturze 10 mBar, 40 °C przez 1 godzinę.</li>
	<li>Dodać 2,1 g suchego EMIMAc i 1,0 g 1,3-difenylo-2-propen-1-onu do 100 ml kolby okrągłodennej wyposażonej w mieszadło magnetyczne.</li>
	<li>Do kolby dodać 2,019 ml metanolu i 2,3 g aldehydu cynamonowego.</li>
	<li>W temperaturze pokojowej (22 °C) rozpuścić mieszaninę w 60 ml dichlorometanu, mieszając przez 1 minutę.</li>
	<li>Następnie dodać 0,37 ml 1,8-diazabicyklo[5.4.0]undec-7-enu (DBU) do mieszaniny mieszającej (etap 1.4) i zakryć kolbę okrągłodenną.</li>
	<li>Mieszać za pomocą mieszadła magnetycznego z prędkością 500 obr./min w temperaturze pokojowej (22 °C).</li>
	<li>Sprawdzić zakończenie reakcji za pomocą 1H NMR. 24 Szukaj zaniku podwójnego wiązania chalkonu w obszarze 7,8 ppm.</li>
	<li>Gdy reakcja dobiegnie końca, usunąć substancje lotne na wyparkę obrotową w temperaturze 10 mBar, 20 °C przez 15 minut.</li>
	<li>Dodać 50 ml metanolu do pozostałości w celu rozpuszczenia EMIMAc, mieszając z mieszadłem magnetycznym.</li>
	<li>Usunąć ciała stałe ze ścianek kolby, gwałtownie mieszając mieszadłem magnetycznym z prędkością 750 obr./min przez 30 minut. W razie potrzeby użyj szpatułki, aby usunąć pozostałe ciała stałe ze ścian.</li>
	<li>Przefiltrować mieszaninę na frytę (wielkość porów 3).</li>
	<li>Przemyć dodatkowymi 20 ml metanolu. Jeżeli pożądany jest recykling EMIMAc, należy odparować filtrat metanolowy. (krok 2.1).</li>
	<li>Wciąż na frycie, delikatnie podzielić placek filtracyjny (z kroku 1.11) na mniejsze kawałki za pomocą szpatułki i przenieść ciała stałe przez lejek proszkowy do wstępnie zważonej kolby okrągłodennej i wysuszyć ciała stałe w próżni.</li>
	<li>Zważyć kolbę i obliczyć wydajność.</li>
	<li>Przeanalizować produkt za pomocą 1H NMR (krok 1.7). Porównaj z raportowanymi widmami. 24</li>
</ol>
2. Recykling EMIMAc
<ol>
	<li>Usunąć substancje lotne z mieszaniny metanolowej (od etapu 1.12) pod ciśnieniem zredukowanym do 10 mBar, w temperaturze 40 °C przez 30 minut.</li>
	<li>Przeanalizować otrzymany olej za pomocą 1H NMR i 13C NMR, aby sprawdzić, czy EMIMAc jest obecny. 24</li>
	<li>Użyj EMIMAc pochodzącego z recyklingu, zaczynając od kroku 1.2.</li>
</ol>
3. Żelowanie
<ol>
	<li>Przygotowanie roztworu podstawowego
	<ol>
		<li>Do fiolki dodać 200 mg 6-okso-3,4,6-trifenyloheksanianu metylu (produkt z kroku 1.15) i mieszadło magnetyczne. Dodać 2,0 ml dichlorometanu, aby rozpuścić ketoester. Mieszaj, aż wszystko się rozpuści.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Żelowania
	<ol>
		<li>Dodać 50 ml heptanu do zlewki o pojemności 500 ml. Dodać 1,5 ml roztworu podstawowego do heptanu. Mieszaj szybko, aby zapewnić odpowiednie wymieszanie i odstaw bez mieszania w temperaturze otoczenia, aż nastąpi żelowanie.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Hallett, J. P., Welton, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Room-Temperature+Ionic+Liquids%3A+Solvents+for+Synthesis+and+Catalysis.+2%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Room-Temperature Ionic Liquids: Solvents for Synthesis and Catalysis. 2.</a> Chem. Rev. 111, 3508-3576 (2011).</li>
<li>Welton, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Room-Temperature+Ionic+Liquids.+Solvents+for+Synthesis+and+Catalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Room-Temperature Ionic Liquids. Solvents for Synthesis and Catalysis.</a> Chem. Rev. 99, 2071-2084 (1999).</li>
<li>Vora, H. U., Wheeler, P., Rovis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploiting+acyl+and+enol+azolium+intermediates+via+N-hetero-+cyclic+carbene-catalyzed+reactions+of+%CE%B1-reducible+aldehydes%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Synth.+Catal%22%5BJournal%5D)">Exploiting acyl and enol azolium intermediates via N-hetero- cyclic carbene-catalyzed reactions of α-reducible aldehydes.</a> Adv. Synth. Catal. 354, 1617-1639 (2012).</li>
<li>Holloczki, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbenes+in+ionic+liquids%5BTitle%5D)+AND+%22New+J.+Chem%22%5BJournal%5D)">Carbenes in ionic liquids.</a> New J. Chem. 34, 3004-3009 (2010).</li>
<li>Enders, D., Balensiefer, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nucleophilic+Carbenes+in+Asymmetric+Organocatalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Nucleophilic Carbenes in Asymmetric Organocatalysis.</a> Acc. Chem. Res. 37, 534-541 (2004).</li>
<li>Enders, D., Niemeier, O., Henseler, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organocatalysis+by+N-Heterocyclic+Carbenes%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Organocatalysis by N-Heterocyclic Carbenes.</a> Chem. Rev. 107, 5606-5655 (2007).</li>
<li>List, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enamine+Catalysis+Is+a+Powerful+Strategy+for+the+Catalytic+Generation+and+Use+of+Carbanion+Equivalents%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Enamine Catalysis Is a Powerful Strategy for the Catalytic Generation and Use of Carbanion Equivalents.</a> Acc. Chem. Res. 37, 548-557 (2004).</li>
<li>Nair, V., Bindu, S., Sreekumar, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((N-Heterocyclic+carbenes%3A+Reagents%2C+not+just+ligands%21%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">N-Heterocyclic carbenes: Reagents, not just ligands!</a> Angew. Chem. Int. Ed. 43, 5130-5135 (2004).</li>
<li>Marion, N., Dìez-González, S., Nolan, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((N-Heterocyclic+Carbenes+as+Organocatalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">N-Heterocyclic Carbenes as Organocatalysts.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 46, 2988-3000 (2007).</li>
<li>Biju, A. T., Kuhl, N., Glorius, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extending+NHC-Catalysis%3A+Coupling+Aldehydes+with+Unconventional+Reaction+Partners%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Extending NHC-Catalysis: Coupling Aldehydes with Unconventional Reaction Partners.</a> Acc. Chem. Res. 44, 1182-1195 (2011).</li>
<li>Bugaut, X., Glorius, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organocatalytic+umpolung%3A+N-heterocyclic+carbenes+and+beyond%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Organocatalytic umpolung: N-heterocyclic carbenes and beyond.</a> Chem. Soc. Rev. 41, 3511-3522 (2012).</li>
<li>Davis, hj Jr., Forrester, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thiazolium-ion+based+organic+ionic+liquids+%28OILs%29.1%2C2+Novel+OILs+which+promote+the+benzoin+condensation%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron+Lett%22%5BJournal%5D)">Thiazolium-ion based organic ionic liquids (OILs).1,2 Novel OILs which promote the benzoin condensation.</a> Tetrahedron Lett. 40, 1621-1622 (1999).</li>
<li>Xu, L. -W., Gao, Y., Yin, J. -J., Li, L., Xia, C. -G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+and+mild+benzoin+condensation+reaction+catalyzed+by+simple+1-N-alkyl-3-methylimidazolium+salts%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron+Lett%22%5BJournal%5D)">Efficient and mild benzoin condensation reaction catalyzed by simple 1-N-alkyl-3-methylimidazolium salts.</a> Tetrahedron Lett. 46, 5317-5320 (2005).</li>
<li>Jiang, F. S., Yu, H., Gao, G., Xie, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Benzoin+condensation+in+imidazolium+based+room-temperature+ionic+liquids%5BTitle%5D)+AND+%22Chin.+Chem.+Lett%22%5BJournal%5D)">Benzoin condensation in imidazolium based room-temperature ionic liquids.</a> Chin. Chem. Lett. 16, 321-324 (2005).</li>
<li>Estager, J., Lévêque, J. M., Turgis, R., Draye, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solventless+and+swift+benzoin+condensation+catalyzed+by+1-alkyl-3-methylimidazolium+ionic+liquids+under+microwave+irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Catal.+A%3A+Chem%22%5BJournal%5D)">Solventless and swift benzoin condensation catalyzed by 1-alkyl-3-methylimidazolium ionic liquids under microwave irradiation.</a> J. Mol. Catal. A: Chem. 256, 261-264 (2006).</li>
<li>Estager, J., Lévêque, J. -M., Turgis, R., Draye, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neat+benzoin+condensation+in+recyclable+room-temperature+ionic+liquids+under+ultrasonic+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron+Lett%22%5BJournal%5D)">Neat benzoin condensation in recyclable room-temperature ionic liquids under ultrasonic activation.</a> Tetrahedron Lett. 48, 755-759 (2007).</li>
<li>Orsini, M., Chiarotto, I., Elinson, M. N., Sotgiu, G., Inesi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Benzoin+condensation+in+1%2C3-dialkylimidazolium+ionic+liquids+via+electrochemical+generation+of+N-heterocyclic+carbene%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Benzoin condensation in 1,3-dialkylimidazolium ionic liquids via electrochemical generation of N-heterocyclic carbene.</a> Electrochem. Commun. 11, 1013-1017 (2009).</li>
<li>Dunn, M. H., Cole, M. L., Harper, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+an+ionic+liquid+solvent+on+the+synthesis+of+%5Bgamma%5D-butyrolactones+by+conjugate+addition+using+NHC+organocatalysts%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Effects of an ionic liquid solvent on the synthesis of [gamma]-butyrolactones by conjugate addition using NHC organocatalysts.</a> RSC Advances. 2, 10160-10162 (2012).</li>
<li>Kelemen, Z., Holloczki, O., Nagy, J., Nyulaszi, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+organocatalytic+ionic+liquid%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Biomol.+Chem%22%5BJournal%5D)">An organocatalytic ionic liquid.</a> Org. Biomol. Chem. 9, 5362-5364 (2011).</li>
<li>Yu, F. -L., Zhang, R. -L., Xie, C. -X., Yu, S. -T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+thermoregulated+phase-separable+triazolium+ionic+liquids+catalysts+and+application+for+Stetter+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron%22%5BJournal%5D)">Synthesis of thermoregulated phase-separable triazolium ionic liquids catalysts and application for Stetter reaction.</a> Tetrahedron. 66, 9145-9150 (2010).</li>
<li>Aupoix, A., Vo-Thanh, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solvent-free+synthesis+of+alkylthiazolium-based+ionic+liquids+and+their+use+as+catalysts+in+the+intramolecular+Stetter+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Synlett%22%5BJournal%5D)">Solvent-free synthesis of alkylthiazolium-based ionic liquids and their use as catalysts in the intramolecular Stetter reaction.</a> Synlett. , 1915-1920 (2009).</li>
<li>Yu, F. -L., Jiang, J. -J., Zhao, D. -M., Xie, C. -X., Yu, S. -T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imidazolium+chiral+ionic+liquid+derived+carbene-catalyzed+conjugate+umpolung+for+synthesis+of+%5Bgamma%5D-butyrolactones%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Imidazolium chiral ionic liquid derived carbene-catalyzed conjugate umpolung for synthesis of [gamma]-butyrolactones.</a> RSC Advances. 3, 3996-4000 (2013).</li>
<li>Liu, D., Zhang, Y., Chen, E. Y. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organocatalytic+upgrading+of+the+key+biorefining+building+block+by+a+catalytic+ionic+liquid+and+N-heterocyclic+carbenes%5BTitle%5D)+AND+%22Green+Chem%22%5BJournal%5D)">Organocatalytic upgrading of the key biorefining building block by a catalytic ionic liquid and N-heterocyclic carbenes.</a> Green Chem. 14, 2738-2746 (2012).</li>
<li>Ta, L., Axelsson, A., Bijl, J., Haukka, M., Sundén, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ionic+Liquids+as+Precatalysts+in+the+Highly+Stereoselective+Conjugate+Addition+of+%CE%B1%2C%CE%B2-Unsaturated+Aldehydes+to+Chalcones%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eur.+J%22%5BJournal%5D)">Ionic Liquids as Precatalysts in the Highly Stereoselective Conjugate Addition of α,β-Unsaturated Aldehydes to Chalcones.</a> Chem. Eur. J. 20, 13889-13893 (2014).</li>
<li>Nair, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nucleophilic+Heterocyclic+Carbene+Catalyzed+Annulation+of+Enals+to+Chalcones+in+Methanol%3A+A+Stereoselective+Synthesis+of+Highly+Functionalized+Cyclopentanes%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Lett%22%5BJournal%5D)">Nucleophilic Heterocyclic Carbene Catalyzed Annulation of Enals to Chalcones in Methanol: A Stereoselective Synthesis of Highly Functionalized Cyclopentanes.</a> Org. Lett. 11, 2507-2510 (2009).</li>
<li>Ma, J., Huang, Y., Chen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((N-Heterocyclic+carbene-catalyzed+%28NHC%29+three-component+domino+reactions%3A+highly+stereoselective+synthesis+of+functionalized+acyclic+%CF%B5-ketoesters%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Biomol.+Chem%22%5BJournal%5D)">N-Heterocyclic carbene-catalyzed (NHC) three-component domino reactions: highly stereoselective synthesis of functionalized acyclic ϵ-ketoesters.</a> Org. Biomol. Chem. 9, 1791-1798 (2011).</li>
<li>Domingo, L. R., Saez, J. A., Arno, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+DFT+study+on+the+NHC+catalysed+Michael+addition+of+enols+to+%CE%B1%2C%CE%B2-unsaturated+acyl-azoliums.+A+base+catalysed+C-C+bond-formation+step%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Biomol.+Chem%22%5BJournal%5D)">A DFT study on the NHC catalysed Michael addition of enols to α,β-unsaturated acyl-azoliums. A base catalysed C-C bond-formation step.</a> Org. Biomol. Chem. 12, 895-904 (2014).</li>
<li>Kaeobamrung, J., Mahatthananchai, J., Zheng, P., Bode, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Enantioselective+Claisen+Rearrangement+Catalyzed+by+N-Heterocyclic+Carbenes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">An Enantioselective Claisen Rearrangement Catalyzed by N-Heterocyclic Carbenes.</a> J. Am. Chem. Soc. 132, 8810-8812 (2010).</li>
<li>Zweep, N., van Esch, J. H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZweep%2C+N+%22Functional+Molecular+Gels%22">Functional Molecular Gels</a>. , The Royal Society of Chemistry. 1-29 (2014).</li>
<li>Chiang, P. -C., Kaeobamrung, J., Bode, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enantioselective%2C+Cyclopentene-Forming+Annulations+via+NHC-Catalyzed+Benzoin%E2%88%92Oxy-Cope+Reactions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Enantioselective, Cyclopentene-Forming Annulations via NHC-Catalyzed Benzoin−Oxy-Cope Reactions.</a> J. Am. Chem. Soc. 129, 3520-3521 (2007).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Na podstawie konfiguracji anti ustalonej w drodze analizy rentgenowskiej ketoestru 3 oraz na podstawie badań mechanistycznych zaproponowanych przez Bode i współpracowników30 zasugerowano następującą ścieżkę reakcji (Rysunek 5). Deprotonacja IL generuje gatunki NHC; NHC reaguje z nienasyconą aldehydem, tworząc produkt pośredni Breslowa I. Produkt pośredni Breslowa i chalkon reagują w reakcji krzyżowej benzoiny, tworząc dien II. Produkt pośredni II ulega przegrupowaniu oxy-Cope poprzez ...

<img alt="Schemat procesu syntezy organicznej; reakcja w cieczy jonowej prowadząca do powstania organożelu w skali gramowej." src="/files/ftp_upload/53213/53213TOC.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="TOC 1">
(Powyżej) Trójskładnikowa synteza 1,6-ketoestrów: nowa klasa niskocząsteczkowych żelatorów.

Ciecze jonowe (ILs) charakteryzują się wysoką stabilnością, niską prątlnością i niepalnością, dzięki czemu zyskały uznanie jako bezpieczne media reakcyjne i idealne rozpuszczalniki do recyklingu.1-3 Dialkyloimidazolia to rodzaj cieczy jonowych, które w obecności zasady mogą ulec deprotonowaniu, prowadząc do powstania karbenu N-heterocyklicznego (NHC).4 W dziedzinie organokatalizy NHC, działające poprzez odmienne ścieżki reakcyjne, znalazły szerokie zastosowanie w szerokim zakresie reakcji ogólnych.5-11
Mimo to związek między cieczami jonowymi (ILs) a katalizą NHC prowadzącą do tworzenia wiązań C-C pozostaje stosunkowo słabo zbadany. Niemniej jednak zgłoszono, że NHC pochodne ILs katalizują reakcje tworzenia wiązań C-C, takie jak kondensacja benzoinowa i reakcja Stettera.12-22 Na przykład Davis et al. wykazali, że ILs pochodne N-alkilotiazoli służą jako prekatalizatory w syntezie benzoiny z benzaldehydu.12
W ostatnim czasie Chen i współpracownicy rozszerzyli tę koncepcję, wykorzystując ciecz jonową (IL) opartą na imidazolium, octan 1-etylo-3-metyloimidazolu (EMIMAc), aby przeprowadzić kondensację benzoiny 5-hydroksymetylofurfuralu (HMF) w celu otrzymania 5,5’-di(hydroksymetylo)furoiny (DHMF).23 Biorąc pod uwagę, że ciecze jonowe są dostępne handlowo i stanowią niedrogą metodę generowania karbenów N-heterocyklicznych (NHC), postanowiliśmy zbadać, jakie inne typy reakcji mogą być katalizowane przez IL. W tym celu odkryliśmy, że dialkyloimidazolia mogą być efektywnie stosowane jako prekatalizatory w formalnym przyłączeniu sprzężonym nienasyconych aldehydów do chalkonów (Rysunek 1), prowadząc do otrzymania 1,6-ketoeestrów. Najbardziej efektywna ciecz jonowa, EMIMAc, sprzyja wysoce stereoselektywnej reakcji między cynamaldehydem a chalkonem. Reakcja przebiega z wyraźną preferencją dla diastereomeru anti, a 1,6-ketoeestry mogą być izolowane z wydajnością do 92%.24,25,26
<img alt="Schemat reakcji chemicznej przedstawiający syntezę heterocykli z użyciem EMIMAc, DBU i metanolu; wydajność 92%." src="/files/ftp_upload/53213/53213fig1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Figura 1"> 
Figura 1: Stereoselektywne przyłączanie cynamaldehydu do chalkonu w reakcji trójskładnikowej z zastosowaniem cieczy jonowych (IL).

<table><tbody><tr><td>Octan 1-etylo-3-metyloimidazolu</td><td>Aldrich</td><td>51053-100G-F</td><td>Produkowany przez BASF &ge; 90%, suszone na rotacyjnym odparowywaniu przed użyciem (10 mBar, 40 &deg; C, 1 godz.) NUMER CAS: 143314-17-4</td></tr><tr><td>1,3-difenylo-2-propen-1-on</td><td>Aldrich</td><td>11970-100G</td><td>98.0% NUMER CAS: 94-41-7</td></tr><tr><td>aldehyd trans-cynamonowy&nbsp;</td><td>Aldrich</td><td>C80687-25G</td><td>99%, przed użyciem przechowywany w atmosferze azotu NUMER CAS: 14371-10-9</td></tr><tr><td>1,8-Diazobicyclo[5.4.0]undec-7-ene</td><td>Aldrich</td><td>139009-25G</td><td>98% NUMER CAS: 6674-22-2</td></tr><tr><td>Metanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>32213N-2.5L</td><td>puriss. P.a., odczynnik ACS, reag. ISO, reag. Farma Zoologiczna &ge; 99,8% (GC) NUMER CAS: 67-56-1</td></tr><tr><td>Dichlorometan</td><td>Fischer Chemical</td><td>D/1852/17X</td><td>Odczynnik analityczny, stabilizowany amylenem NUMER CAS: 9/2/1975</td></tr><tr><td>n-heptan</td><td>Fischer Chemical</td><td>H/0160/17X</td><td>Klasa odczynnika analitycznego NUMER CAS: 142-82-5</td></tr></tbody></table>

wysoce stereoselektywna synteza 1,6-ketoestrów za pośrednictwem cieczy jonowych: trójskładnikowa reakcja umożliwiająca szybki dostęp do nowej klasy żelatorów o niskiej masie cząsteczkowej

Highly Stereoselective Synthesis of 1,6-Ketoesters Mediated by Ionic Liquids: A Three-component Reaction Enabling Rapid Access to a New Class of Low Molecular Weight Gelators

W chemii organicznej ciecze jonowe (IL) stały się bezpiecznymi i nadającymi się do recyklingu rozpuszczalnikami reakcyjnymi. W obecności zasady IL mogą być deprotonowane z wytworzeniem katalitycznie aktywnych N-heterocyklicznych karbenów (NHC). Tutaj użyliśmy IL jako prekatalizatorów w dodatku α,β-nienasyconych aldehydów do chalkonów w celu wytworzenia 1,6-ketoestrów, zawierających ugrupowanie antydifenylowe w wysoce stereoselektywny sposób. Reakcja ma szeroki zakres substratów, a kilka grup funkcyjnych i heteroaromatów można zintegrować ze szkieletem ketoestru w celu uzyskania ogólnie dobrych plonów przy zachowaniu stereoselektywności. Protokół reakcji jest solidny i skalowalny. Materiały wyjściowe są niedrogie, a produkty można uzyskać po prostej filtracji, unikając chromatografii wymagającej użycia rozpuszczalników. Co więcej, IL można poddać recyklingowi do 5 razy bez utraty reaktywności. Co więcej, produkt końcowy 1,6-ketoestrowy jest silnym żelatorem w kilku rozpuszczalnikach na bazie węglowodorów. Metoda ta umożliwia szybki dostęp do nowej klasy żelatorów o niskiej masie cząsteczkowej (LMWG) z nadających się do recyklingu i niedrogich materiałów wyjściowych.

Jak pokazano powyżej, EMIMAc służy jako prekatalizator w formalnym dodawaniu sprzężonym aldehydu α,β-nienasyconego do chalkonów. Zbadano również inne komercyjnie dostępne ciecze jonowe na bazie imidazolu, takie jak chlorek 1-etylo-3-metyloimidazolu (EMIMCl)) i chlorek 1-butylu-3-metyloimidazolu (BMIMCl), jednak reakcje te przebiegały z niższą wydajnością, co wskazuje, że anion octowy może mieć istotny wpływ na reaktywność (Tabela 1, wpisy 1-3).27,28*
<p class="jove_content...

Ciecze jonowe (IL) zapewniają szybki, prosty i tani dostęp do 1,6-ketoestrów o wysokiej diastereoselektywności i dobrych plonach. Protokół reakcji jest solidny, a 1,6-ketoestry można uzyskać w skali gramowej po prostym protokole filtracji. Co więcej, 1,6-ketoestry są silnymi żelatorami w rozpuszczalnikach węglowodorowych.

Wysoce stereoselektywna synteza 1,6-ketoestrów za pośrednictwem cieczy jonowych: trójskładnikowa reakcja umożliwiająca szybki dostęp do nowej klasy żelatorów o niskiej masie cząsteczkowej

In organic chemistry ionic liquids (ILs) have emerged as safe and recyclable reaction solvents. In the presence of a base ILs can be deprotonated to form ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest zilustrowanie, w jaki sposób ciecze jonowe mogą być wykorzystane jako prekursory N-heterocyklicznych karbenów (NHC) w trójskładnikowej syntezie ketoestrów sześcioczłonowych, nowej klasy żeli o niskiej masie cząsteczkowej. W dalszej części opieramy się na złożonych cząsteczkach obecnych w naszym codziennym życiu – od farmaceutyków po nowe materiały.Aby odkryć nowe cechy molekularne, konieczne jest rozszerzenie zestawu narzędzi syntetycznych. Główną zaletą techniki, której nauczysz się dzisiaj, jest to, że pozwala ona na szybkie i niedrogie projektowanie nowych materiałów o pożądanej funkcji z łatwo dostępnych materiałów wyjściowych, takich jak ciecze jonowe, ketony, jodki i alkohole. Generalnie ciecze jonowe są uważane za słabe prekatalizatory.Niemniej jednak ciecze jonowe mają wiele zalet, takich jak cena i dostępność. Przedstawiono tutaj reakcję, w której ciecze żelazowe wykazują większą selektywność i wyższą wydajność niż konwencjonalne prekatalizatory NHC. Aby rozpocząć, osusz octan etylu trymetylosulfoniowy lub emac w kolbie okrągłodennej za pomocą ewaporatora rotacyjnego przy ciśnieniu 10 mbar i temperaturze 40 °C przez jedną godzinę.Następnie do kolby okrągłodennej o pojemności 100 ml, wyposażonej w mieszadło magnetyczne, dodaj 2,1 g suchego emac oraz jeden gram calco. Do kolby należy dodać również dwa ml metanolu i 2,3 g aldehydu. Kolejność dodawania odczynników ma kluczowe znaczenie.DBU należy dodać na samym końcu, aby zapewnić powtarzalność w temperaturze pokojowej. Rozpuścić mieszaninę w 60 mililitrach chlorometanu, mieszając przez jedną minutę. Następnie dodać 0,37 mililitra DBU do mieszanej zawiesiny i zamknąć kolbę okrągłodenną.Mieszać za pomocą magnetycznego mieszadełka przy prędkości 500 RPM w temperaturze pokojowej. Stopień zaawansowania reakcji należy sprawdzić za pomocą protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR). Należy zwrócić uwagę na zanik wiązania podwójnego Cal C w obszarze 7,8 PPM.Po zakończeniu reakcji usuń lotne składniki na ewaporatorze obrotowym przy ciśnieniu 10 millibar i temperaturze 20 degrees Celsius przez 15 minut. Do pozostałości dodaj 50 milliliters metanolu i rozpuść EMAC, mieszając za pomocą magnetycznego mieszadła. Usuń ciała stałe ze ścianek kolby, mieszając intensywnie magnetycznym mieszadłem przy prędkości 750 RPM przez 30 minut.W razie potrzeby użyć szpatułki, aby usunąć pozostałe ciała stałe ze ścianek. Przefiltrować mieszaninę na filtrze fritted o rozmiarze oczek trzy. Odstawić filtrat do recyklingu Emmy Mac.Przemyć dodatkowymi 40 mililitrami metanolu, wciąż korzystając z urządzenia, a następnie ostrożnie podzielić osad na filtrze na mniejsze części za pomocą szpachelki. Przenieść ciało stałe za pomocą lejka do proszków do wcześniej zważonej kolby okrągłodennej i wysuszyć w próżni. Zważyć kolbę i obliczyć wydajność.Przeanalizuj produkt za pomocą protonowego NMR i porównaj go z raportowanymi widmami. Usuń substancje lotne z mieszaniny metodol w obniżonym ciśnieniu 10 millibar w temperaturze 40 stopni przez 30 minut. Przeanalizuj otrzymany olej za pomocą protonowego NMR, aby sprawdzić obecność EMAC.Odzyskany EMAC można teraz ponownie wykorzystać. Aby przygotować roztwór zapasowy, należy dodać 200 mg zsyntetyzowanego produktu. Do fiolki wprowadza się mieszadło magnetyczne oraz 2,5 ml chlorometanu, aby rozpuścić ketoter; mieszać do całkowitego rozpuszczenia wszystkich składników.Następnie należy dodać 20 ml heptanu do zlewki o pojemności 50 ml, a następnie dodać 1,25 ml roztworu zapasu do heptanu. Mieszać szybko, aby zapewnić odpowiednie wymieszanie, i pozostawić bez mieszania w temperaturze otoczenia do czasu wystąpienia odpowiedniego czasu trwania. Oleum Dalala stosowano jako prekatalizatory w formalnym przyłączaniu sprzężonym aldehydów nienasyconych do chalkonów, dając 1,6 estrów keto. Emmy Mac sprzyja wysoce stereoselektywnej reakcji między aldehydem a chalkonem.Reakcja zachodzi z wysoką preferencją dla anty-DSR, a 1,6-ketoestry mogą zostać wyizolowane z wydajnością do 92%. Reakcja trójskładnikowa jest monitorowana za pomocą protonowego NMR. Zniknięcie sygnału stożkowego wskazuje na zakończenie reakcji, co pokazano na widmie NMR surowego produktu przed dalszym oczyszczaniem. Produkt końcowy w postaci 1,6-ketoestru jest analizowany za pomocą protonowego NMR oraz NMR węgla 13, a następnie porównywany z raportowanymi widmami. Po opanowaniu metody możliwe jest zwiększenie skali reakcji.Konwencjonalne problemy związane ze skalowaniem zostają uniknięte dzięki opracowaniu po tej procedurze, które nie wymaga chromatografii. Można uzyskać inne estry 1,6-diketo. Zmiany strukturalne w obrębie pierścieni aromatycznych są dobrze tolerowane; choć żaden z użytych odczynników nie wymaga specjalnego obchodzenia, należy przestrzegać zasad dobrej praktyki laboratoryjnej.Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze rozumieć, jak przeprowadzić syntezę sześciu kluczowych rosterów z wykorzystaniem cieczy jonowych oraz jak formułować preparaty z tymi związkami.

highly-stereoselective-synthesis-16-ketoesters-mediated-ionic-liquids

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Opisane są protokoły wytwarzania degradowalnych termoresponsywnych hydrożeli opartych na sieciowaniu hydrazonów polimerowych oligomerów na skalę masową, mikroskalową i nanoskalę, przy czym ta ostatnia służy do przygotowania zarówno nanocząstek żelowych, jak i nanowłókien.

Wytwarzanie degradowalnych termoczułych hydrożeli w różnych skalach długości za pomocą wytłaczania reaktywnego, mikrofluidyki, samoorganizacji i elektroprzędzenia

Protokół syntezy nowego typu mezogenów, oparty na anionie supramolekularnym wiązanym halogenem [CnF2n+1-I···I··I-CnF 2n+1]−.

Od molekuł do materiałów: inżynieria nowych ciekłych kryształów jonowych za pomocą wiązań halogenowych

Chiralne aminoalkohole są wszechstronnymi cząsteczkami do wykorzystania jako rusztowania w syntezie organicznej. Zaczynając od L-lizyny, syntetyzujemy aminoalkohole w enzymatycznej reakcji kaskadowej łączącej diastereoselektywne utlenianie C-H katalizowane przez dioksygenazę, a następnie rozszczepienie ugrupowania kwasu karboksylowego odpowiedniego aminokwasu hydroksylowego przez dekarboksylazę.

Enzymatyczne reakcje kaskadowe do syntezy chiralnych aminoalkoholi z L-lizyny

Tutaj prezentujemy protokół, aby zademonstrować skuteczną metodę syntezy spirocyklicznych heterocykli. Pięcioetapowy proces wykorzystuje syntezę w fazie stałej i regenerację strategii łącznika Michaela. Generalnie trudna do syntezy, przedstawiamy konfigurowalną metodę syntezy cząsteczek spirocyklicznych, która w inny sposób jest niedostępna dla innych nowoczesnych podejść.

Synteza oksymów spirocyklicznych w fazie stałej [4.4]

Zmodyfikowana reakcja estryfikacji Steglich została użyta do syntezy małej biblioteki pochodnych estrów z pierwszorzędowymi i drugorzędowymi alkoholami. Metodologia wykorzystuje niehalogenowany i bardziej ekologiczny rozpuszczalnik, acetonitryl, i umożliwia izolację produktu z wysoką wydajnością bez konieczności oczyszczania chromatograficznego.

Synteza estrów poprzez bardziej ekologiczną estryfikację Steglich w acetonitrylu

Enancjomerycznie wzbogacone szkielety bispiro[γ-butyrolakton-pirolidyn-4,4'-pirazolon] są asymetrycznie syntetyzowane przez prostą organokatalityczną reakcję cykloaddycji 1,3-dipolarnej.

Wydajna budowa lekopodobnych rusztowań bispirocyklicznych poprzez cykloaddycje organokatalityczne α-imino γ-laktonów i alkilolidenopirazlonów

Przemiany CO2 są przeprowadzane w jednoetapowej procedurze syntezy złożonych cząsteczek. Selektywna redukcja CO 2 przez 4 eza pomocą reduktora hydroboranu daje reaktywny i wszechstronny produkt pośredni bis(borylo)acetalu, który jest następnie zaangażowany w reakcję kondensacji lub wytwarzanie sprzężenia C-C za pośrednictwem karbenu.

Wszechstronne przekształcanie emisji CO2 w produkty złożone: jednoetapowa strategia

Opisano prostą procedurę otrzymywania dijodku samaru (SmI2) w THF. Zaprezentowano rolę dwóch głównych dodatków, mianowicie heksametylofosforamidu (HMPA) oraz Ni(acac)2, w reakcjach katalizowanych samarem na przykładzie reakcji Barbiera z użyciem Sm.

Przygotowanie i zastosowanie dijodku samaru (SmI2) w syntezie organicznej: mechanistyczna rola HMPA i soli Ni(II) w reakcji Barbiera z użyciem samaru

Opisana jest synteza zol-żel za pośrednictwem surfaktantu nanosized monosodium titanate, wraz z przygotowaniem odpowiedniego materiału modyfikowanego nadtlenkiem. Przedstawiono również reakcję wymiany jonowej z Au(III).

Synteza i chemia reakcji nanometrażowego tytanianu sodu

Dwuwymiarowy materiał modelowy z dyskotycznego fosforanu cyrkonu został opracowany. Nieorganiczny kryształ o strukturze blaszkowej zsyntetyzowano metodami hydrotermalnymi, refluksowymi i mikrofalowymi. Podczas eksfoliacji cząsteczkami organicznymi warstwowe kryształy mogą zostać przekształcone w monowarstwy, a nematyczna faza ciekłokrystaliczna została utworzona przy wystarczającym stężeniu monowarstw.

Synteza i złuszczanie dyskotycznych fosforanów cyrkonu w celu otrzymania koloidalnych ciekłych kryształów

Poznaj syntezę 1,6-ketoestrów z użyciem cieczy jonowych jako prekursorów NHC w reakcji trójskładnikowej. Ta metoda umożliwia szybkie i opłacalne uzyskiwanie nowych żelatorów o niskiej masie cząsteczkowej z wysoką stereoselektywnością.

Wysoce stereoselektywna synteza 1,6-ketoestrów za pośrednictwem cieczy jonowych: trójskładnikowa reakcja umożliwiająca szybki dostęp do nowej klasy żelatorów o niskiej masie cząsteczkowej (Wideo) | JoVE Journal

Wysoce stereoselektywna synteza 1,6-ketoestrów za pośrednictwem cieczy jonowych: trójskładnikowa reakcja umożliwiająca szybki dostęp do nowej klasy żelatorów o niskiej masie cząsteczkowej

Przeglądaj więcej filmów