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Artigo de método

[(DPEPhos) (BCP) UC] PF6: um catalisador Photoredox cobre-baseado geral e amplamente aplicável

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DOI:

10.3791/59739

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21 de maio de 2019

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Neste artigo

Resumo

Protocolos detalhados e gerais são apresentados para a síntese de [(DPEPhos) (BCP) UC] PF6, um catalisador fotoredox à base de cobre geral, e para seu uso em química sintética para a arilação direta de ligações C-H em Arenes (hetero) e radicais ciclização de halogenetos orgânicos.

Resumo

Nosso grupo relatou recentemente o uso de [(DPEPhos) (BCP) UC] PF6 como um catalisador photoredox à base de cobre geral que provou ser eficiente para promover a ativação de uma ampla variedade de halogenetos orgânicos, incluindo os não ativados. Estes podem então participar em várias transformações radicais, tais como reações de redução e ciclização, bem como na arilação direta de vários (hetero) Arenes. Essas transformações proporcionam um acesso direto a uma variedade de pequenas moléculas de interesse em química sintética, bem como a produtos naturais biologicamente ativos. Ao todo, [(DPEPhos) (BCP) UC] PF6 atua como um catalisador photoredox conveniente que parece ser uma alternativa atraente, barata e complementar para o estado-da-arte de Iridium e catalisadores fotoredox baseados em rutênio. Aqui, relatamos um protocolo detalhado para a síntese de [(DPEPhos) (BCP) UC] PF6, bem como as caracterizações de RMN e espectroscopia, e ilustramos seu uso em química sintética para a arilação direta de Arenes (hetero) e ciclização radical de halogenetos orgânicos. Em particular, a arilação direta de n-metilpirrol com 4-iodobenzonitrila para pagar 4-(1-metil-1H-pyrroll-2-yl) benzonitrila e a ciclização radical de n-benzoyl-n-[(2-iodoquinolina-3-yl) metil] cianamida para pagar o produto natural Luotonin a são detalhados. O escopo e as limitações deste catalisador fotororedox à base de cobre também são brevemente discutidos.

Introdução

Transformações radicais têm sido conhecidas há décadas para fornecer caminhos notavelmente eficientes em química sintética, que muitas vezes são complementares a transformações baseadas em processos catiônicos, aniônicos ou pericílicos1. Embora particularmente promissor para vários tipos de transformações, a química baseada em radicais tem, no entanto, sido subexplorada, principalmente devido à necessidade de reagentes altamente tóxicos, o que limita consideravelmente a sua atratividade. Além disso, processos radicais têm sido considerados como transformações associadas a níveis precárias de controle em termos de Regio-e/ou estereseletividade, ....

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Protocolo

1. síntese de [(DPEPhos) (BCP) UC] PF6

  1. Adicionar 3,73 g (10, 0 mmol) de cobre tetrakisacetonitrila (I) hexafluorophospódio e 5,39 g (10, 0 mmol) de DPEPhos a um balão de fundo redondo de 2 L equipado com uma barra de agitação magnética.
  2. Ajuste o balão de fundo redondo com um adaptador de vácuo de três pescoço conectado a uma linha de vácuo e uma linha de argônio.
  3. Evacuar o balão vácuo e aterro com argônio três vezes. Substitua o adaptador de vácuo de três pescoço por um septum de borracha.
    Nota: a reacção pode ser efectuada o ar com uma eficiência ligeiramente reduzida (ver secção de discussão para mais pormenores).

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Resultados

Síntese de [(DPEPhos) (BCP) UC] PF6
Como mostrado pelo protocolo descrito na seção acima, a síntese de [(DPEPhos) (BCP) UC] PF6 é particularmente conveniente e pode ser facilmente realizada em uma escala de multigrama. Os espectros de RMN de 1H e 13C indicam a formação do complexo puro (Figura 4A, B). Os dados espectroscópicos correspondem àqueles previamente relatados31.

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Discussão

Síntese de [(DPEPhos) (BCP) UC] PF6
A síntese de [(DPEPhos) (BCP) UC] PF6 é tipicamente realizada usando diclorometano seco (destilado antes do uso) e argônio para garantir o maior rendimento, pureza e boa reprodutibilidade. Como mencionado no protocolo, a síntese de [(DPEPhos) (BCP) UC] PF6 pode ser realizada com diclorometano regular (99,8%) e/ou o ar com eficiências variáveis. Na verdade, enquanto o uso de diclorometano regular argônio proporcionou a mesma eficiênci.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pela Université Libre de Bruxelles (ULB), a Fédération Wallonie-Bruxelles (ARC Consolidator 2014-2019), Innoviris (projeto PhotoCop), e a ação COST CM1202. M.P. reconhece o Fonds pour la Formation à la Recherche dans l' industrie et dans l' Agriculture (F.R.I.A.) para a bolsa de pós-graduação. A TC reconhece o Fonds de la Recherche Scientifique (FNRS) para a bolsa de pesquisa.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Material
Bathocuproína (bcp)Acros161340010
Acetonitrila, 99,9+Acros326811000
Celite 545Acros349670025
Éter bis[(2-difenilfosfino)fenil] (DPEphos)Acros383370050
Hidreto de cálcioAcrosC / 1620/48
Diclorometano, 99,8%Fisher ChemicalD / 1852/25
Éter dietílico, > = 99%Fisher ChemicalD / 2400 / MS21
Acetato de etilaFisher Chemical E/ 0900/25
N-metilpirrol, 99%Sigma AldrichM78801
4-Iodobenzonitrila, 98%Combi-BlocksOR-3151
Éter de petróleo (40-60 ΰC;)Fisher ChemicalP / 1760/25
Carbonato de potássio, anidroFisher ChemicalP / 4120/60
Tetrakisacetonitrila cobre (I) hexafluorofosfato, 97%Sigma Aldrich346276
Equipment< / strong><
sup>1< / sup >H e 13< / sup>C Espectrômetro de RMNBrukerEspectrômetro
1H e 13C Espectrômetro NMRVarianVNMRS 400 Espectrômetro
420 nm tubos de luzLuzchemLZC-420
Lâmpada LED azulKessilH150-Azul
Azul LEDs tirasEglo92065
Dispositivo de fotoquímica PhotoRedOx BoxHepatochemHCK1006-01-016
FotorreatorLuzchemCCP-4V
EspectrofluorímetroShimadzuRF-5301PC
Espectrômetro UV/VisPerkin ElmerLambda 40
Avance 300

Referências

  1. Encyclopedia of Radicals in Chemistry, Biology and Materials. Chatgilialoglu, C., Studer, A. , Chechester. (2012).
  2. Narayanam, J. M. R., Stephenson, C. R. J. Visible light photoredox catalysis: applications in organic synthesis. Chemical Society Reviews. 40, 102-113 (2011).
  3. Prier, C. ....

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Reimpressões e permissões

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