Name: Zastosowanie lantanowców elementarnych w selektywnej aktywacji C-F trifluorometylowanych benzofulwenów zapewniających dostęp do różnych difluoroalkenów (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-28T13:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 10 s
Description: Poznaj metodę aktywacji wiązań C-F w benzofulwenach z trifluorometylową grupą przy użyciu lantanowców elementarnych. Technika ta umożliwia syntezę różnorodnych difluoroalkenów w chemii organicznej.

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

Dziękujemy za wsparcie finansowe od ANR (ANR-15-CE29-0020-01, ACTIV-CF-LAN), CNRS, ICMR, Université de Reims Champagne Ardenne, ENSCM i ICGM. Dziękujemy Carine Machado i Anthony'emu Robertowi za pomoc w analizie EI-MS i NMR.

1. Przygotowanie materiału wyjściowego poza schowkiem
<ol>
	<li>Przygotuj niezbędne wyposażenie: suszoną w piecu rurkę Schlenka z mieszadłem magnetycznym, przewód próżniowy/gaz obojętny (argon lub azot) oraz mieszadło magnetyczne.</li>
	<li>Przygotuj trifluorometylohydrowany benzofulwen zgodnie z literaturą13.</li>
	<li>Odważyć trifluorometylohydrowany benzofulwen (177 mg, 0,65 mmol) i dodać do suszonej w piecu probówki Schlenka wyposażonej w mieszadło magnetyczne.</li>
	<li>Zamknij rurkę Schlenk plastikową nakrętką z wkładką PTFE i podłącz do przewodu próżniowego.</li>
	<li>Rozpocznij mieszanie i zastosuj próżnię do suszenia benzofulwenu przez 10 minut. Następnie zwolnij próżnię za pomocą argonu/azotu i ponownie zastosuj próżnię. Powtórz ten proces 3 razy. Na koniec napełnij probówkę Schlenka argonem/azotem i szczelnie ją zamknij.</li>
	<li>Zabrać rurkę Schlenka pod wpływem argonu/azotu do schowka na rękawiczki.</li>
</ol>
2. Przygotowanie świeżo spiłowanego metalu dysprozu w schowku na rękawiczki
<ol>
	<li>Przygotuj niezbędny sprzęt: schowek na rękawiczki pod argonem/azotem z wagą, metalowy pilnik, szczypce, folię aluminiową, kleszcze, szpatułkę, probówkę i 2 gumowe przegrody.</li>
	<li>Przygotuj chemikalia: dysproz metaliczny i bezwodny AlCl3</li>
	<li>Włóż probówkę Schlenka z benzofulwenem, probówkę i 2 gumowe przegrody do komory rękawicowej zgodnie z ogólną praktyką obchodzenia się z komorą rękawicową, np. w przypadku małej komory zastosuj podciśnienie przez 1 minutę, a następnie trzykrotnie zwolnij argonem/azotem.</li>
	<li>Połóż jeden kawałek folii aluminiowej na wadze, a drugi na talerzu na podłodze schowka w celu wypełnienia.</li>
	<li>Mocno przytrzymaj metal dysprozu za pomocą szczypiec i usuń jego górną nieaktywną warstwę, piłując metalowym pilnikiem, aby uzyskać błyszczącą metalową powierzchnię. Wyrzuć ten spiłowany metal. 
	UWAGA: (1) Do piłowania używaj dużych kawałków metalu i unikaj kontaktu szczypiec z pilnikiem, aby nie zanieczyścić dysprozu innymi metalami. (2) Użyj innego metalowego pilnika dla każdego metalu lantanowca, aby uniknąć zanieczyszczenia krzyżowego. (3) Wyrzucony proszek metalowy należy schłodzić oddzielnie na zewnątrz schowka na rękawiczki, używając roztworu dil. aq. HCl. 
	Uwaga: Reakcja dysprozu z aq. HCl jest egzotermiczna i wytwarza gazowy wodór, dlatego dysproz należy schłodzić w otwartej kolbie otoczonej łaźnią lodową.</li>
	<li>Przygotować świeżo spiłowany dysproz metaliczny (82 mg, 0,50 mmol), dodać do probówki Schlenka i zamknąć probówkę gumową przegrodą.</li>
	<li>Odważyć bezwodny AlCl3 (200 mg, 1,5 mmol) do probówki i zamknąć probówkę gumową przegrodą.</li>
	<li>Wyjmij probówkę Schlenka i probówkę ze schowka na rękawiczki.</li>
</ol>
3. Rozpocznij reakcję aktywacji C-F poza komorą rękawicową
<ol>
	<li>Przygotuj niezbędny sprzęt: przewód próżniowy/gazowy (argon lub azot), mieszadło magnetyczne i suchą strzykawkę o pojemności 2 ml z igłą.</li>
	<li>Przygotuj chemikalia: świeżo destylowany suchy THF i jod.</li>
	<li>Clamp rurkę Schlenka w dygestoria nad mieszadłem magnetycznym i podłącz do przewodu próżniowego. Wykonaj trzy cykle próżni/gazu obojętnego przed otwarciem rurki Schlenka pod dodatnim przepływem argonu/azotu. Uruchom mieszadło magnetyczne.</li>
	<li>Zacisnąć probówkę z AlCl3 w dygestoriach i podłączyć do przewodu gazu obojętnego za pomocą igły pod dodatnim przepływem argonu/azotu.</li>
	<li>Dodać katalityczną ilość jodu (10 - 12 mg) do probówki Schlenka przy dodatnim przepływie argon/azot</li>.
	<li>Przepłukać suchą strzykawkę o pojemności 2 ml igłą pod wpływem argonu/azotu</li>
	<li>Weź 1,5 ml świeżo destylowanego suchego THF za pomocą oczyszczonej strzykawki i dodaj 0,5 ml do probówki Schlenka, aby uzyskać ciemnobrązowy roztwór (kolor jodu w THF).</li>
	<li>Dodaj pozostałe 1,0 ml THF kroplami do probówki z AlCl3, co doprowadzi do uzyskania lekko żółtego roztworu. 
	UWAGA: W zależności od jakości AlCl3, dodatek THF może być mniej lub bardziej egzotermiczny.</li>
	<li>Gdy jest jeszcze ciepły, przenieś ten roztwór AlCl3 z probówki do probówki Schlenka za pomocą strzykawki.</li>
	<li>Pozwól, aby reakcja mieszała się aż do pełnego spożycia benzofulwenu. Początkowo ciemnobrązowy kolor zniknie, dając żółty roztwór, który z czasem zamieni się w ciemnozielony, mętny roztwór.</li>
	<li>Sprawdzić reakcję metodą chromatografii cienkowarstwowej (TLC) po 1 godzinie, pobierając próbkę mieszaniny reakcyjnej z kapilarą pod dodatnim przepływem argonu/azotu. Użyj eteru naftowego jako eluentu. 
	UWAGA: Początkowy benzofulven jest jasnożółty na płytce TLC i można go łatwo zaobserwować.</li>
</ol>
4. Dodanie nitroalkenu
<ol>
	<li>Przygotować 4-metoksyfenylonitroalken zgodnie z literaturą16.</li>
	<li>W probówce odważyć 4-metoksyfenylonitroalken (90 mg, 0,50 mmol), zamknąć probówkę gumowym korkiem i wysuszyć ją na przewodzie próżniowym za pomocą złącza igłowego.</li>
	<li>Po zaniku benzofulwenu w mieszaninie reakcyjnej (potwierdzonej analizą TLC), należy dodać suchy nitroalken do probówki Schlenka pod dodatnim przepływem argonu/azotu. Mieszanina reakcyjna zmieni kolor na żółto-zielony.</li>
	<li>Monitorować reakcję za pomocą analizy TLC, aż do pełnego zużycia nitroalkenu (zwykle 1 godzina). Użyj eteru naftowego/octanu etylu 95/5 jako eluentu.</li>
</ol>
5. Praca i oczyszczanie
<ol>
	<li>Rozcieńczyć mieszaninę reakcyjną 20 ml eteru dietylowego i zalać 5 ml 1 molowego wodnego roztworu kwasu solnego w otwartej probówce Schlenka. 
	UWAGA: Reakcja pozostałego dysprozu z aq. HCl jest egzotermiczna i wytwarza gazowy wodór, który może powodować wzrost ciśnienia w Schlenk. Dlatego wygasić reakcję w otwartym Schlenk pod dobrym wyciągiem.</li>
	<li>Po wygaszeniu reakcji przenieść ją do rozdzielacza rozdzielającego.</li>
	<li>Zebrać fazę organiczną do kolby stożkowej. Przemyć fazę wodną 2 razy 10 ml eteru dietylowego i zebrać fazę organiczną do kolby stożkowej.</li>
	<li>Wysuszyć fazę organiczną naMgSO4, przefiltrować do wstępnie zważonej kolby i skoncentrować pod zmniejszonym ciśnieniem na wyparce obrotowej, aby uzyskać surowy produkt w postaci pomarańczowo-brązowego oleju.</li>
	<li>Oczyść surowy produkt za pomocą chromatografii kolumnowej z żelem krzemionkowym, zaczynając od eteru naftowego jako eluentu w celu usunięcia niepolarnego hydrolizowanego produktu. Zwiększenie polarności do 10/1 eter naftowy/octan etylu daje nowe difluoroalkeny zawierające nitro. 
	UWAGA: Podczas wykonywania chromatografii kolumnowej na długiej kolumnie i poprzez powolne zwiększanie polaryzacji, możliwe jest rozdzielenie diastereoizomerów do celów analizy.</li>
</ol>

<ol><li>Molander, G. A. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cr00009a002">Application of Lanthanide Reagents in Organic Synthesis.</a> Chem. Rev. 92 (1), 29-68 (1992).</li>
<li>Girard, P., Namy, J. L., Kagan, H. B. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja00528a029">Divalent Lanthanide Derivatives in Organic Synthesis. 1. Mild Preparation of SmI2 and YbI2 and Their Use as Reducing or Coupling Agents.</a> J. Am. Chem. Soc. 102 (8), 2693-2698 (1980).</li>
<li>Wu, S., Li, Y., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%CE%B1-Regioselective+Barbier+Reaction+of+Carbonyl+Compounds+and+Allyl+Halides+Mediated+by+Praseodymium%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Org.+Chem%22%5BJournal%5D)">α-Regioselective Barbier Reaction of Carbonyl Compounds and Allyl Halides Mediated by Praseodymium.</a> J. Org. Chem. 81 (17), 8070-8076 (2016).</li>
<li>Umeda, R., Ninomiya, M., Nishino, T., Kishida, M., Toiya, S., Saito, T., Nishiyama, Y., Sonoda, N. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040402014018055">A Novel Lanthanum Metal-assisted Reaction of Diaryl Ketones and Electrophiles.</a> Tetrahedron. 71 (8), 1287-1291 (2015).</li>
<li>Chen, W., Li, K., Hu, Z., Wang, L., Lai, G., Li, Z. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/om200080f">Utility of Dysprosium as a Reductant in Coupling Reactions of Acyl Chlorides: The Synthesis of Amides and Diaryl-Substituted Acetylenes.</a> Organometallics. 30 (7), 2026-2030 (2011).</li>
<li>Concellón, J. M., Rodríguez-Solla, H., Concellón, C., del Amo, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stereospecific+and+Highly+Stereoselective+Cyclopropanation+Reactions+Promoted+by+Samarium%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Stereospecific and Highly Stereoselective Cyclopropanation Reactions Promoted by Samarium.</a> Chem. Soc. Rev. 39 (11), 4103-4113 (2010).</li>
<li>Bousrez, G., Dechamps, I., Vasse, J. -L., Jaroschik, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduction+of+Titanocene+Dichloride+with+Dysprosium%3A+Access+to+a+Stable+Titanocene%28II%29+Equivalent+for+Phosphite-free+Takeda+Carbonyl+Olefination%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton.+Trans%22%5BJournal%5D)">Reduction of Titanocene Dichloride with Dysprosium: Access to a Stable Titanocene(II) Equivalent for Phosphite-free Takeda Carbonyl Olefination.</a> Dalton. Trans. 44 (20), 9359-9362 (2015).</li>
<li>Bousrez, G., Jaroschik, F., Martinez, A., Harakat, D., Nicolas, E., Le Goff, X. F., Szymoniak, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactivity+Differences+Between+2%2C4-+and+2%2C5-Disubstituted+Zirconacyclopentadienes%3A+A+Highly+Selective+and+General+Approach+to+2%2C4-Disubstituted+Phospholes%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton.+Trans%22%5BJournal%5D)">Reactivity Differences Between 2,4- and 2,5-Disubstituted Zirconacyclopentadienes: A Highly Selective and General Approach to 2,4-Disubstituted Phospholes.</a> Dalton. Trans. 42 (30), 10997-11004 (2013).</li>
<li>Klahn, M., Rosenthal, U. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/om200978a">An Update on Recent Stoichiometric and Catalytic C-F Bond Cleavage Reactions by Lanthanide and Group 4 Transition-Metal Complexes.</a> Organometallics. 31 (4), 1235-1244 (2012).</li>
<li>Deacon, G. B., Junk, P. C., Kelly, R. P., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+the+Effect+of+the+Ln%28III%29%2FLn%28II%29+Redox+Potential+on+C-F+Activation+and+on+Oxidation+of+Some+Lanthanoid+Organoamides%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton+Trans%22%5BJournal%5D)">Exploring the Effect of the Ln(III)/Ln(II) Redox Potential on C-F Activation and on Oxidation of Some Lanthanoid Organoamides.</a> Dalton Trans. 45 (4), 1422-1435 (2016).</li>
<li>Träff, A. M., Janjetovic, M., Ta, L., Hilmersson, G. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/anie.201306104">Selective C-F Bond Activation: Substitution of Unactivated Alkyl Fluorides using YbI3.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52 (46), 12073-12076 (2013).</li>
<li>Deacon, G. B., Jaroschik, F., Junk, P. C., Kelly, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Divalent+Heteroleptic+Lanthanoid+Fluoride+Complex+Stabilised+by+the+Tetraphenylcyclopentadienyl+Ligand%2C+Arising+From+C-F+Activation+of+Pentafluorobenzene%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">A Divalent Heteroleptic Lanthanoid Fluoride Complex Stabilised by the Tetraphenylcyclopentadienyl Ligand, Arising From C-F Activation of Pentafluorobenzene.</a> Chem. Commun. 50 (73), 10655-10657 (2014).</li>
<li>Kumar, T., Massicot, F., Harakat, D., Chevreux, S., Martinez, A., Bordolinska, K., Preethanuj, P., Kokkuvayil Vasu, R., Behr, J. -B., Vasse, J. -L., Jaroschik, F. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28980352">Generation of ε,ε-Difluorinated Metal-Pentadienyl Species through Lanthanide-Mediated C-F Activation.</a> Chem. Eur. J. 23 (65), 16460-16465 (2017).</li>
<li>Philips, F., Maria, A. <a target="_blank" href="http://www.eurekaselect.com/134899">Organocatalytic Asymmetric Nitro-Michael Reactions.</a> Curr. Org. Synth. 13 (5), 687-725 (2016).</li>
<li>Zhang, X., Cao, S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040403916317026">Recent Advances in the Synthesis and CF Functionalization of Gem-difluoroalkenes.</a> Tetrahedron Lett. 58 (5), 375-392 (2017).</li>
<li>Kodukulla, R. P. K., Trivedi, G. K., Vora, J. D., Mathur, H. H. <a target="_blank" href="https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00397919408011304">Synthesis, Chemical Transformation and Antimicrobial Activity of a Novel Class of Nitroolefins: 1,3-Diaryl-2-nitroprop-1-enes.</a> Synth. Commun. 24 (6), 819-832 (1994).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Protokół ten obejmuje pracę z wysoce reaktywnymi, wrażliwymi na powietrze i wilgoć metalami lantanowców. Dlatego cała procedura reakcji musi być przeprowadzona w suchym gazie obojętnym, a wszystkie materiały wyjściowe, w tym rozpuszczalniki, muszą być bardzo czyste i wysuszone przed użyciem.
Istnieją dwie zalety przygotowania świeżo opiłowanych metali w porównaniu z zakupem już spiłowanych metali: (i) zakup kawałków lub wlewków jest znacznie bardziej ekonomiczny oraz (ii) świeżo spiłowany meta...

Metale lantanowców są sporadycznie używane w syntezie organicznej od końca lat siedemdziesiątych1. Początkowo te silne środki redukujące, o potencjale redoks Ln3+/Ln wynoszącym około -2,3 V, były stosowane głównie w brzozowych redukcjach związków aromatycznych i reakcjach sprzęgania pinakolu. Zwiększona dostępność i czystość lantanowców od lat 80. XX wieku, a także rozwój metodologii i sprzętu do pracy ze związkami wrażliwymi na powietrze i wilgoć doprowadziły do nowych zastosowań lantanowców. Przełomem w chemii lantanowców było otrzymanie powszechnie stosowanego SmI2 bezpośrednio z metalu Sm i dijodoetanu lub jodu><. W ostatnich latach opisano nowe wzorce reaktywności metali lantanowców, na przykład reakcję typu Barbie'a halogenków allilu ze związkami karbonylowymi3, redukcyjne reakcje sprzęgania z udziałem ketonów diarylowych4 lub chlorki acylu5, selektywne reakcje cyklopropanacji6, oraz połączenie metali lantanowców z metalocenami grupy 47,8. Badania te wykazały, że metale lantanowców wykazują obiecującą tolerancję grup funkcyjnych i że ich reaktywność może się zmieniać wzdłuż szeregu lantanowców, co czyni je odpowiednimi odczynnikami do precyzyjnego dostrajania warunków reakcji w przemianach organicznych.
Kompleksy organiczne lantanowców i nieorganiczne sole lantanowców były badane w reakcjach aktywacji C-F z aromatycznymi i alifatycznymi wiązaniami węgiel-fluor od ponad 40 lat9,10,11. W 2014 roku pojawił się pierwszy raport na temat aktywacji C-F za pomocą pierwiastkowego metalu iterbu 12. Wykazano regioselektywną reakcję Yb z pentafluorobenzenem, w wyniku której uzyskano p-tetrafluorobenzen i YbF2. Niedawno wykazaliśmy, że różne metale lantanowców mogą reagować z trifluorometylowanymi benzofulwenami w obecności chlorku glinu, aby otrzymać kompleksy ε,ε-difluoropentadienylometali, które reagowały selektywnie z szeroką gamą aldehydów na nowe difluoroalkeny (<silna klasa="xfig">Rysunek 1)13. Okazało się, że połączenie dysprozu metalicznego i chlorku glinu dało najwyższe plony i najlepszą selektywność. Niniejszym przedstawiamy rozszerzenie tej pracy z wykorzystaniem nitroalkenów jako elektrofilów14, prowadząc regioselektywnie do nowej klasy difluoroalkenów15.

<table><tbody><tr><td>Sztabka dysprozu</td><td>Strem</td><td>93-6637</td><td>Przechowywać pod azotem/argonem</td></tr><tr><td>Bezwodny chlorek glinu</td><td>Alfa Aesar</td><td>88488</td><td>Przechowywać pod azotem/argonem</td></tr><tr><td>Jod 99,5% do analizy</td><td>Across Organics</td><td>212491000</td><td></td></tr><tr><td>THF GPR Rectapur</td><td>VWR Chemicals</td><td>28552.324</td><td>Suszony i destylowany nad Na/benzofenonem przed użyciem</td></tr><tr><td>Komora rękawicowa</td><td>MBraun</td><td></td><td>W atmosferze azotu</td></tr></tbody></table>

zastosowanie lantanowców elementarnych w selektywnej aktywacji c-f trifluorometylowanych benzofulwenów zapewniających dostęp do różnych difluoroalkenów

Application of Elemental Lanthanides in the Selective C-F Activation of Trifluoromethylated Benzofulvenes Providing Access to Various Difluoroalkenes

Selektywna aktywacja jednego wiązania węgiel-fluor w polifluorowanych cząsteczkach aromatycznych lub w substratach zawierających trifluorometyl daje możliwość dostępu do unikalnych cząsteczek zawierających fluor, które są trudne do uzyskania przez inne ścieżki syntezy. Wśród różnych metali, które mogą ulegać aktywacji C-F, lantanowce (Ln) są dobrymi kandydatami, ponieważ tworzą silne wiązania Ln-F. Metale lantanowców są silnymi środkami redukującymi o potencjale redoks Ln3+/Ln około -2.3 V, co jest porównywalne z wartością Mg2+/Mg para redoks. Ponadto metale lantanowców wykazują obiecującą tolerancję grup funkcyjnych, a ich reaktywność może zmieniać się wzdłuż szeregu lantanowców, co czyni je odpowiednimi odczynnikami do dostrajania warunków reakcji w przemianach organicznych i metaloorganicznych. Jednak ze względu na swoją oksofilowość lantanowce łatwo reagują z tlenem i wodą i dlatego wymagają specjalnych warunków przechowywania, obchodzenia się, przygotowania i aktywacji. Czynniki te ograniczyły szersze zastosowanie w syntezie organicznej. Poniżej przedstawiamy, w jaki sposób dysproz metaliczny - i analogicznie wszystkie metale lantanowce - mogą być świeżo przygotowane w warunkach bezwodnych przy użyciu komory rękawicowej i technik Schlenka. Świeżo spiłowany metal, w połączeniu z chlorkiem glinu, inicjuje selektywną aktywację C-F w trifluorometylowanych benzofulwenach. Powstałe produkty pośrednie reakcji reagują z nitroalkenami, otrzymując nową rodzinę difluoroalkenów.

Ta procedura aktywacji wiązania C-F zapośredniczona lantanowcami, a następnie reakcja z nitroalkenami, zapewnia łatwy dostęp do nowych difluoroalkenów zawierających grupę nitrową. Prawdopodobny mechanizm reakcji przedstawiono na Rysunku 2. W przeciwieństwie do naszych poprzednich prac, w których jako elektrofile wykorzystano aldehydy (Rysunek 1)13, nitroalkeny prowadzą do regioselektywnego otrzymania 1,3-d...

Ten protokół opisuje przygotowanie lantanowców pierwiastkowych w atmosferze obojętnej i ich zastosowanie w selektywnym procesie aktywacji C-F z udziałem trifluorometylowanych benzofulwenów.

Zastosowanie lantanowców elementarnych w selektywnej aktywacji C-F trifluorometylowanych benzofulwenów zapewniających dostęp do różnych difluoroalkenów

The selective activation of one carbon-fluorine bond in polyfluorinated aromatic molecules or in trifluoromethyl-containing substrates offers the ...

Metoda ta może dostarczyć nowych informacji na temat chemii redukcyjnej metali lantanowców w dziedzinie chemii organicznej, jak wykazano w tym przypadku w reakcjach aktywacji C-F. Główną zaletą tej techniki, którą można zastosować do wszystkich metali lantanowców, jest to, że dostarcza ona wysoce reaktywnych metali dla szerokiego zakresu reakcji organicznych i organiczno-metalicznych. Przed zabiegiem należy zsyntetyzować pożądany trifluorometylohydrowany benzofulwen i nitroalken.Dzień przed reakcją destylować na liście dwa mililitry bezwodnego tetrahydrofuranu i przechowywać go na aktywowanych sitach molekularnych. Przenieś również do komory rękawicowej wypełnionej azotem lub argonem metalowy pilnik, szczypce, folię aluminiową, płytki pojemnik polipropylenowy, suszoną w piecu pięciomililitrową probówkę i dwie gumowe przegrody. Na początek odmierz 65 milimoli trifluorometylowanego benzofulwenu i umieść go w suszonej w piekarniku 50-mililitrowej probówce Schlenka, wyposażonej w suszone w piecu mieszadło magnetyczne.Zamknij rurkę Schlenk plastikową nakrętką wyłożoną PTFE. Zacisnąć rurkę na mieszadle magnetycznym i podłączyć ramię boczne do przewodu Schlenka. Rozpocznij mieszanie z prędkością około 700 do 800 obr./min i otwórz rurkę, aby odkurzyć.Suszyć benzofulven w próżni przez dziesięć minut, a następnie odpowietrzyć rurkę azotem lub argonem. Powtórz proces suszenia jeszcze dwa razy, w sumie trzy razy. Następnie napełnij rurkę gazem obojętnym i zamknij jej kurek.Przenieść rurkę do schowka rękawicowego wypełnionego gazem obojętnym. Połóż jeden kawałek folii aluminiowej na wadze w schowku na rękawiczki, zamiast papieru do ważenia. Wyłóż płytkę polipropylenową innym kawałkiem folii aluminiowej, aby złapać opiłki metalu.Następnie mocno chwyć szczypcami duży kawałek dysprozu. Spiłuj zewnętrzną, nieaktywną warstwę metalu na płytce wyłożonej folią, uważając, aby uniknąć kontaktu pilnika ze szczypcami, aby zminimalizować zanieczyszczenie metalu. Następnie odmierz 82 miligramy świeżo spiłowanego metalu dysprozu.Umieść metal w probówce Schlenka i zakorkuj rurkę gumową przegrodą. Następnie odmierz 200 miligramów bezwodnego chlorku glinu do probówki i zakorkuj probówkę drugą gumową przegrodą. Wyjmij probówkę Schlenka i probówkę ze schowka na rękawiczki, gdy są gotowe do rozpoczęcia aktywacji CF.Zacisnąć rurkę Schlenka na mieszadle magnetycznym i podłączyć ją do linii Schlenka. Wykonaj trzy cykle suszenia mieszaniny w próżni przez dziesięć minut i ponownie napełnij probówkę gazem obojętnym. Następnie umieść rurkę Schlenka pod przepływem gazu obojętnego pod dodatnim ciśnieniem i zacznij mieszać suchą mieszankę.Zacisnąć probówkę z chlorku glinu w kapturze i podłączyć probówkę do dodatniego przepływu gazu obojętnego przez igłę przez przegrodę. Następnie dodaj 10-12 miligramów jodu do rurki Schlenka, pod dodatnim przepływem gazu obojętnego. Następnie wyczyść suchą, plastikową, dwumililitrową strzykawkę, wyposażoną w igłę podskórną o rozmiarze 21 i średnicy 120 milimetrów, napełniając strzykawkę gazem obojętnym i trzykrotnie ją wydalając.Pobrać 1,5 mililitra świeżo destylowanego, suchego THF do oczyszczonej strzykawki. Dodaj 5 mililitrów THF do probówki Schlenka, aby uzyskać ciemnobrązowy roztwór. Dodaj pozostały mililitr THF kroplami do chlorku glinu.W razie potrzeby delikatnie zakręć rurką, aby rozpuścić chlorek glinu. Następnie wciągnij jeszcze ciepły, zabarwiony na żółto roztwór chlorku glinu do strzykawki i dodaj go do mieszaniny reakcyjnej w probówce Schlenka. Kontynuuj mieszanie mieszaniny reakcyjnej, aż benzofulwen zostanie w pełni zużyty, co zwykle trwa około godziny.Mieszanina najpierw stanie się żółto-brązowa, a następnie stanie się mętna, ciemnozielona. W międzyczasie odmierz do suchej w piekarniku probówce 5 milimoli pożądanego nitroalkenu. Uszczelnij probówkę gumowym korkiem i rozpocznij suszenie nitroalkenu w próżni za pomocą igły przez przegrodę.Po upływie jednej godziny należy pobrać próbkę mieszaniny z dziesięciocentymetrową kapilarą do chromatografii cienkowarstwowej. Odeluować próbkę eterem naftowym i sprawdzić, czy nie ma jasnożółtej plamki z benzofulwenu. Po spożyciu benzofulwenu napełnić probówkę z nitroalkenem gazem obojętnym.Następnie dodać suchy nitroalken do probówki Schlenka, pod dodatnim przepływem gazu obojętnego. Mieszanina reakcyjna zmieni kolor na żółto-zielony. Kontynuuj mieszanie mieszaniny, aż nitroalken zostanie zużyty, co zwykle trwa około godziny.Ocenić zużycie nitroalkenu za pomocą TLC, z mieszaniną eteru naftowego i octanu etylu w proporcji 95 do 5 objętości jako eluantem. Po zakończeniu reakcji rozcieńczyć mieszaninę produktu 20 mililitrami eteru dietylowego. Przy otwartej rurce Schlenka w dygestoriach schować mieszaninę pięcioma mililitrami wodnego roztworu kwasu solnego o stężeniu jednego mola na litr.Na koniec wyekstrahować produkt do eteru dietylowego, wysuszyć ekstrakt na siarczanie magnezu i oczyścić produkt za pomocą chromatografii kolumnowej z żelem krzemionkowym. Proponowany mechanizm reakcji obejmuje aktywację mukowiscydozy za pośrednictwem lantanowców, transmetalizację i dodanie nitroalkenu. NMR fluoru produktu surowego wykazał dwa zestawy dwóch dubletów przypisywanych grupom difluroalkenowym produktów diastereomerycznych.Zaobserwowano niewielką ilość hydrolizowanego produktu, spowodowaną nadmiarem wyjściowego benzofulwenu. Znaczną ilość zhydrolizowanego produktu obserwuje się, jeśli wilgoć dostanie się do mieszaniny reakcyjnej lub jeśli reakcja została wygaszona przed zakończeniem dodawania nitroalkenu. Materiał wyjściowy można zaobserwować, jeśli aktywacja C-F nie została zakończona, co może wskazywać na niewystarczająco reaktywny lantanowiec.Diastereomery można było rozdzielić poprzez powolną elucję, na długiej kolumnie z żelu krzemionkowego. Przy użyciu dysprozu reakcja przebiegała dobrze, z zakresem dwóch nitroalkenów. Podczas gdy benzofulwen podstawiony 2-tienylem z powodzeniem reagował z nitroalkenem para-chlorofenylu.Nie zachodziła reakcja w podobnych warunkach, jeśli benzofulven został podstawiony bogatą w elektrony grupą para-dimetyloaminofenylową. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak obchodzić się z reaktywnymi metalami lantanowców w atmosferze obojętnej oraz jak wykorzystać silny potencjał redukcyjny do interesujących i syntetycznych procedur.

application-elemental-lanthanides-selective-c-f-activation

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Tutaj opisano syntezę, izolację i reakcje hiperwalentnych triflatów alkinylowych jodonium (HIAT) z azydkami w celu wytworzenia cyjanokarbenów. Procedury będą obejmowały techniki wrażliwe na powietrze i kriogeniczne, w tym zimną filtrację w atmosferze obojętnej. Omówione zostanie również postępowanie z syntetyzowanymi związkami i ich bezpieczeństwo.

Synteza hiperwalentnych triflatów alkinylowych jodonium do stosowania w procesie wytwarzania cyjanokarbenów

Celem tego manuskryptu jest zademonstrowanie prostej metody przygotowania ynonów z materiałów wyjściowych chlorku acylu i soli alkinylotrifluoroboranu potasu. Reakcja jednogarnkowa przebiega szybko w obecności trójchlorku boru bez wykluczenia powietrza i wilgoci.

Bezmetalowa synteza ynonów z chlorków acylu i soli alkinylotrifluoroboranu potasu

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.

Protokół syntezy orto-trifluorometoksylowanych pochodnych aniliny

Przedstawiono niezawodny, pośredni preparat 1,2,3,4,5-pentametylocyklopentadienu (Cp*H). Zmieniony protokół syntezy i oczyszczania liganda minimalizuje potrzebę stosowania specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego, jednocześnie upraszczając procesy reakcji i oczyszczanie produktu. Opisano również zastosowanie Cp*H w syntezie kompleksów [Cp*MCl 2]2 (M = Ru, Ir).

Dostęp do cennych nośników ligandów dla metali przejściowych: zmodyfikowany preparat 1,2,3,4,5-pentametylocyklopentadienu w skali pośredniej

Katalizowana rutenem olefinacja alkenów z niedoborem elektronów za pomocą octanu allilu jest opisana tutaj. Dzięki zastosowaniu aminokarbonylu jako grupy kierującej, ten zewnętrzny protokół wolny od utleniaczy ma wysoką wydajność i dobrą stereo- i regioselektywność, otwierając nową drogę syntezy do szkieletów (Z,E)-butadienu.

Łatwe otrzymywanie (2Z,4 E)-dienamidów przez olefinację alkenów z niedoborem elektronów octanem allilu

Szczegółowo przedstawiono reprezentatywne procedury eksperymentalne dotyczące syntezy N-(2-alkoksywinylo)sulfonamidów i późniejszej konwersji do pochodnych ftalanu i fenyloetyloaminy.

Otrzymywanie N-(2-alkoksywinylo)sulfonamidów z N-tozylo-1,2,3-triazoli, a następnie konwersja do podstawionych ftalanów i fenyloetyloamin

Opisano dwuetapowy, jednoetapowy protokół dotyczący eliminacji enolanów ketonowych do gatunków enolonu i dodania nukleofilu do pozycji α. Nukleofile obejmują chlorki, azydki, azole, allil-silany i związki aromatyczne.

Dwuetapowy protokół funkcjonalizacji ketonów metodą Umpolung za pośrednictwem gatunków enolonu

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

Czujniki fluorescencji są potężnymi narzędziami w naukach przyrodniczych. W tym miejscu opisujemy metodologię syntezy i wykorzystania czujników fluorescencyjnych na bazie dendrymerów do pomiaru pH w żywych komórkach i in vivo. Rusztowanie dendrytyczne wzmacnia właściwości sprzężonych barwników fluorescencyjnych, co prowadzi do poprawy właściwości wykrywania.

Synteza, dostarczanie komórkowe i zastosowanie in vivo czujników pH na bazie dendrymerów

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

Poznaj metodę aktywacji wiązań C-F w benzofulwenach z trifluorometylową grupą przy użyciu lantanowców elementarnych. Technika ta umożliwia syntezę różnorodnych difluoroalkenów w chemii organicznej.

Zastosowanie lantanowców elementarnych w selektywnej aktywacji C-F trifluorometylowanych benzofulwenów zapewniających dostęp do różnych difluoroalkenów (Wideo) | JoVE Journal

Zastosowanie lantanowców elementarnych w selektywnej aktywacji C-F trifluorometylowanych benzofulwenów zapewniających dostęp do różnych difluoroalkenów

Przeglądaj więcej filmów