Name: Síntese eficiente de todos os centros quaternários de carbono através da adição conjugada de brometos Monoorganozinc funcionalizados (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-05-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 50 s
Description: Aprenda a síntese eficiente de centros quaternários de carbono através da adição conjugada de brometos monoorganozinc funcionalizados. Este método utiliza DMA para facilitar a formação do reagente organozinc.

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Os autores agradecem ao programa investigador novo do fundo da sociedade química americana (ACS) do petróleo (concessão no. 58488-UNI1), ao ACS e ao Pfizer (sustentação da ressaca a T.J.F.), à Universidade de Bucknell (bolsas da pesquisa a T.J.F.), e ao departamento de química (bolsa de pesquisa para K.M.T.) para apoio generoso deste trabalho. Dr. Peter M. Findeis e Brian Breczinski são reconhecidos pela assistência experimental e de instrumentação.

Atenção: consulte as fichas de dados de segurança (MSDS) de material antes da utilização dos produtos químicos neste procedimento. Use equipamento de proteção individual (EPI) apropriado, incluindo óculos de segurança, um jaleco e luvas de nitrilo ou butilo, pois muitos dos reagentes e solventes são corrosivos, tóxicos ou inflamáveis. Realize todas as reacções numa capa de fumos. É necessário para produtos de vidro secos à chama e usar uma atmosfera inerte (nitrogênio ou Argon) para este protocolo. Os líquidos usados nas duas primeiras etapas do protocolo são a seringa transferida.
1. formação de brometo de monoorganozinc funcionalizada16
<ol><li>Adicionar pó de zinco (0,8173 g, 12,50 mmol, 2,5 equiv), DMA (6,0 mL), e I2 (126,9 mg, 0,500 mmol, 0,10 equiv) a um balão de reacção com a chama de 50 ml de schlenk contendo uma barra de agitação Argon. Mexa a suspensão à temperatura ambiente até que a cor acastanhada-laranja se dissipa completamente para uma suspensão cinzenta. Cuidado: o DMA é inflamável, agudamente tóxico, e um irritante suave.</li>
	<li>Adicionar 4-bromobutirato de etilo (6; 1,43 mL, 10,0 mmol, 2,0 equiv) à suspensão cinzenta. Mergulhe o balão em um banho de óleo de 80 ° c com agitação vigorosa até que o consumo da organobromide seja observado pela análise de cromatografia gasosa (GC). PRECAUÇÃO: o etil 4-bromobutirato é inflamável e um irritante ligeiro.<ol>
<li>Mergulhe brevemente um copo de Pasteur de vidro descartável na mistura de reacção, retire do balão e enxague a alíquota com cerca de 0,5 mL de éter dietílico (et2o) num frasco para injetáveis de 2 ml contendo ca. 0,5 ml de NH4CL saturado vigorosamente agitar o frasco para injetáveis e analisar a camada orgânica por GC. Nota: o progresso da reacção é determinado comparando o desaparecimento do pico de organobromide à aparência do reagente protonado por, que normalmente tem um tempo de retenção mais curto. PRECAUÇÃO: O et2O é inflamável e agudamente tóxico.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Fixe o reagente monoorganozinc à temperatura ambiente. O restante deste protocolo de adição conjugada pode ser pausado neste estágio por várias horas até a noite atmosfera inerte com o mínimo impacto sobre o rendimento do produto de adição conjugada.</li>
</ol>2. adição do conjugado do brometo de monoorganozinc às cetonas α, β-insaturadas
<ol><li>Cool a suspensão por em um banho de gelo/H2o para ca. 5 min e, em seguida, adicione o punho · DMS (205,6 mg, 1, 0 mmol, 0,20 equiv) e DMA adicional (10,5 mL, 0,30 M em geral em relação à cetona insaturada), e agitar a reação por cerca de 10 min.</li>
	<li>Adicionar TMSCl (1,52 mL, 12,0 mmol, 2,4 equiv) à suspensão arrefecida, seguida de 3-metil-2-ciclohexenona (13; 567 μL, 5, 0 mmol, 1,0 equiv). Retire o banho de resfriamento após cerca de 30 min e monitore a reação até que a cetona a, b-insaturada seja consumida pela análise TLC, ou até 24 h. Nota: a análise de TLC é realizada com placas de vidro revestidas com sílica e desenvolvida com 4:1 hexanes – acetato de etilo. Valores de Rf : cetona insaturada 13 = 0,15; éter de trimetilsilílicos enol 37 = 0,61; produto cetona 21 = 0,21. O visualização é conseguido por UV-quenching em 254 nanômetro, seguido pela mancha de p-anisaldehyde. Cuidado: o tmscl é inflamável, agudamente tóxico, um irritante da pele, e corrosivo. 3-metil-2-ciclohexenona é inflamável e agudamente tóxico.</li>
</ol>3. extração de trabalho-up e purificação
<ol><li>Adicione o ácido acético (1,5 ml, CA. 5 equiv) à reação completa da adição conjugada para hidrolisar o éter intermediário do enol do trimetilsilílicos no produto da cetona. Monitore o progresso da hidrólise em intervalos de cerca de 15 min pela análise TLC usando as condições da etapa 2,2. PRECAUÇÃO: o ácido acético é inflamável e corrosivo.<ol>
<li>No caso em que o éter de Enol trimetilsilílicos permanece após 1 h, adicionar fluoreto de farmacêuticos (TBAF; 1 M solução em THF, 0,5 – 1,0 equiv de cada vez) para facilitar a hidrólise completa como evidente por TLC.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Adicione 1 M HCl (15 mL) ao balão de reacção, misture bem e, em seguida, transfira o conteúdo da reacção para um funil separatório de 250 mL. Enxague o balão com et2o (20 ml) e H2o (15 ml), adicionando as enxaguas ao funil separatório. Agitar suavemente o conteúdo do funil, ventilar entre cada mistura, e permitir que as camadas para separar. Escorra a camada aquosa inferior em um balão de 125 mL de Erlenmeyer, e escorra então a camada orgânica em um balão separado de 250 mL Erlenmeyer.</li>
	<li>Retorne a camada aquosa ao funil separatório e extraia com quatro porções separadas de et2O (4 x 30 ml), adicionando cada extração orgânica ao balão de Erlenmeyer orgânico-contendo.</li>
	<li>Adicione as extrações orgânicas combinadas ao funil separatório e lave sequencialmente com NaHCO3 (25 ml) aquoso saturado, então NaCl aquoso saturado (25 ml). Drenar cada lavagem aquosa no balão Erlenmeyer contendo aquoso, e drenar a camada orgânica final em um balão de Erlenmeyer seco de 250 mL.</li>
	<li>Seque a camada orgânica sobre o MgSO4 e o filtro de vácuo em um balão da parte inferior redonda de 250 ml usando um funil vidro-Fritted de Buchner. Enxague os sólidos no frita com uma pequena porção de adicional et2o.</li>
	<li>Concentre o filtrado pressão reduzida usando um evaporador rotativo. Coloque o frasco com resíduo remanescente vácuo alto (ca. 75 – 200 mTorr) durante pelo menos 10 min. analise uma amostra do resíduo bruto em 1H RMN usando CDCl3.</li>
	<li>Purify o óleo cru pela cromatografia instantânea automatizada usando uma fase estacionária do gel de silicone (sio2) com uma amostra seca-carregada e um eluir com acetato de etilo nos hexanes.<ol>
<li>Seque-carregue a amostra dissolvendo o óleo cru em uma quantidade mínima de et2o, e transfira então esta solução a um cartucho pré-embalado do sio2 (25 g). Aplique uma pressão reduzida na parte inferior da coluna de carga para cerca de 5 min para remover o excesso de solvente.</li>
		<li>Elute a amostra usando uma coluna de sio2 pré-embalada (100 g) com um gradiente de acetato de etila em hexanos (5% → 25%), coletando o efluente de coluna em tubos de ensaio.</li>
		<li>Pureza da fração do ensaio utilizando a análise TLC (condições na etapa 2,2). Combine e enxague todas as frações contendo a cetona quaternária desejada em um balão de fundo redondo tared.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Concentre a solução pressão reduzida em um evaporador rotativo e remova os voláteis finais vácuo alto por pelo menos 30 min. obter uma massa final do balão e analisar uma amostra do produto purificado por 1H RMN usando CDCl3. Cuidado: Hexanes e acetato de etila são inflamáveis. O pó de SiO2 é um irritante respiratório.</li>
</ol>

<ol><li>Hawner, C., Alexakis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal-Catalyzed+Asymmetric+Conjugate+Addition+Reaction%3A+Formation+of+Quaternary+Stereocenters%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Metal-Catalyzed Asymmetric Conjugate Addition Reaction: Formation of Quaternary Stereocenters.</a> Chemical Communications. 46 (39), 7295-7306 (2010).</li>
<li>Quasdorf, K. W., Overman, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Catalytic+Enantioselective+Synthesis+of+Quaternary+Carbon+Stereocentres%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Catalytic Enantioselective Synthesis of Quaternary Carbon Stereocentres.</a> Nature. 516 (7530), 181-191 (2014).</li>
<li>Knochel, P., Leuser, H., Cong, L. -Z., Perrone, S., Kneisel, F. F. Polyfunctional Zinc Organometallics for Organic Synthesis. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKnochel%2C+P+%22Handbook+of+Functionalized+Organometallics%22">Handbook of Functionalized Organometallics</a>. , Wiley-VCH Verlag GmbH. Weinhem, Germany. 251-346 (2005).</li>
<li>Dagousset, G., François, C., León, T., Blanc, R., Sansiaume-Dagousset, E., Knochel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+Functionalized+Lithium%2C+Magnesium%2C+Aluminum%2C+Zinc%2C+Manganese%2C+and+Indium+Organometallics+From+Functionalized+Organic+Halides%5BTitle%5D)+AND+%22Synthesis%22%5BJournal%5D)">Preparation of Functionalized Lithium, Magnesium, Aluminum, Zinc, Manganese, and Indium Organometallics From Functionalized Organic Halides.</a> Synthesis. 46 (23), 3133-3171 (2014).</li>
<li>Kim, J. H., Ko, Y. O., Bouffard, J., Lee, S. -G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+Tandem+Reactions+with+Organozinc+Reagents%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Advances in Tandem Reactions with Organozinc Reagents.</a> Chemical Society Reviews. 44 (8), 2489-2507 (2015).</li>
<li>Benischke, A. D., Ellwart, M., Becker, M. R., Knochel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyfunctional+Zinc+and+Magnesium+Organometallics+for+Organic+Synthesis%3A+Some+Perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Synthesis%22%5BJournal%5D)">Polyfunctional Zinc and Magnesium Organometallics for Organic Synthesis: Some Perspectives.</a> Synthesis. 48 (8), 1101-1107 (2016).</li>
<li>Hird, A. W., Hoveyda, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Catalytic+Enantioselective+Alkylations+of+Tetrasubstituted+Olefins.+Synthesis+of+All-Carbon+Quaternary+Stereogenic+Centers+Through+Cu-Catalyzed+Asymmetric+Conjugate+Additions+of+Alkylzinc+Reagents+to+Enones%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Catalytic Enantioselective Alkylations of Tetrasubstituted Olefins. Synthesis of All-Carbon Quaternary Stereogenic Centers Through Cu-Catalyzed Asymmetric Conjugate Additions of Alkylzinc Reagents to Enones.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (43), 14988-14989 (2005).</li>
<li>Lee, K. -S., Brown, M. K., Hird, A. W., Hoveyda, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Practical+Method+for+Enantioselective+Synthesis+of+All-Carbon+Quaternary+Stereogenic+Centers+Through+NHC-Cu-Catalyzed+Conjugate+Additions+of+Alkyl-+and+Arylzinc+Reagents+to+%CE%B2-Substituted+Cyclic+Enones%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">A Practical Method for Enantioselective Synthesis of All-Carbon Quaternary Stereogenic Centers Through NHC-Cu-Catalyzed Conjugate Additions of Alkyl- and Arylzinc Reagents to β-Substituted Cyclic Enones.</a> Journal of the American Chemical Society. 128 (22), 7182-7184 (2006).</li>
<li>Brown, M. K., May, T. L., Baxter, C. A., Hoveyda, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((All-Carbon+Quaternary+Stereogenic+Centers+by+Enantioselective+Cu-Catalyzed+Conjugate+Additions+Promoted+by+a+Chiral+N-Heterocyclic+Carbene%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">All-Carbon Quaternary Stereogenic Centers by Enantioselective Cu-Catalyzed Conjugate Additions Promoted by a Chiral N-Heterocyclic Carbene.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46 (7), 1097-1100 (2007).</li>
<li>Knochel, P., Yeh, M. C. P., Berk, S. C., Talbert, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+Reactivity+Toward+Acyl+Chlorides+and+Enones+of+the+New+Highly+Functionalized+Copper+Reagents+RCu%28CN%29ZnI%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Synthesis and Reactivity Toward Acyl Chlorides and Enones of the New Highly Functionalized Copper Reagents RCu(CN)ZnI.</a> The Journal of Organic Chemistry. 53 (10), 2390-2392 (1998).</li>
<li>Yeh, M. C. P., Knochel, P., Butler, W. M., Berk, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((1%2C4-Additions+of+the+Highly+Functionalized+Copper+Reagents+RCu%28CN%29-ZnI%E2%80%A22+BF3+to+Trisubstituted+Enones.+A+New+BF3+Promoted+Cyclization+Reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Tetrahedron+Letters%22%5BJournal%5D)">1,4-Additions of the Highly Functionalized Copper Reagents RCu(CN)-ZnI•2 BF3 to Trisubstituted Enones. A New BF3 Promoted Cyclization Reaction.</a> Tetrahedron Letters. 29 (51), 6693-6696 (1988).</li>
<li>Knochel, P., Chou, T. S., Chen, H. G., Yeh, M. C. P., Rozema, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nucleophilic+Reactivity+of+Zinc+and+Copper+Carbenoids.+Part+II%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Nucleophilic Reactivity of Zinc and Copper Carbenoids. Part II.</a> The Journal of Organic Chemistry. 54 (22), 5202-5204 (1989).</li>
<li>Tamaru, Y., Tanigawa, H., Yamamoto, T., Yoshida, Z. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper%28I%29-Promoted+Michael-Addition+Reaction+of+Organozincs+of+Esters%2C+Nitriles%2C+and+%CE%B1-Amino+Acids%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Copper(I)-Promoted Michael-Addition Reaction of Organozincs of Esters, Nitriles, and α-Amino Acids.</a> Angewandte Chemie International Edition. 28 (3), 351-353 (1989).</li>
<li>Fulton, T. J., Alley, P. L., Rensch, H. R., Ackerman, A. M., Berlin, C. B., Krout, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Access+to+Functionalized+Quaternary+Stereocenters+via+the+Copper-Catalyzed+Conjugate+Addition+of+Monoorganozinc+Bromide+Reagents+Enabled+by+N%2CN-Dimethylacetamide%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Access to Functionalized Quaternary Stereocenters via the Copper-Catalyzed Conjugate Addition of Monoorganozinc Bromide Reagents Enabled by N,N-Dimethylacetamide.</a> The Journal of Organic Chemistry. 83 (23), 14723-14732 (2018).</li>
<li>Krasovskiy, A., Malakhov, V., Gavryushin, A., Knochel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+Synthesis+of+Functionalized+Organozinc+Compounds+by+the+Direct+Insertion+of+Zinc+into+Organic+Iodides+and+Bromides%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Efficient Synthesis of Functionalized Organozinc Compounds by the Direct Insertion of Zinc into Organic Iodides and Bromides.</a> Angewandte Chemie International Edition. 45 (36), 6040-6044 (2006).</li>
<li>Huo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+Efficient%2C+General+Procedure+for+the+Preparation+of+Alkylzinc+Reagents+from+Unactivated+Alkyl+Bromides+and+Chlorides%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Letters%22%5BJournal%5D)">Highly Efficient, General Procedure for the Preparation of Alkylzinc Reagents from Unactivated Alkyl Bromides and Chlorides.</a> Organic Letters. 5 (4), 423-425 (2003).</li>
<li>Still, W. C., Kahn, M., Mitra, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+Chromatographic+Technique+for+Preparative+Separations+with+Moderate+Resolution%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Rapid Chromatographic Technique for Preparative Separations with Moderate Resolution.</a> The Journal of Organic Chemistry. 43 (14), 2923-2925 (1978).</li>
<li>Knopff, O., Alexakis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tandem+Asymmetric+Conjugate+Addition-Silylation+of+Enantiomerically+Enriched+Zinc+Enolates.+Synthetic+Importance+and+Mechanistic+Implications%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Letters%22%5BJournal%5D)">Tandem Asymmetric Conjugate Addition-Silylation of Enantiomerically Enriched Zinc Enolates. Synthetic Importance and Mechanistic Implications.</a> Organic Letters. 4 (22), 3835-3837 (2002).</li>
</ol>

Os autores não têm interesses financeiros concorrentes.

O método detalhado aqui foi desenvolvido para aproveitar os reagentes de monoorganozinc funcionalizados leves em uma reação de adição simples e eficiente conjugada para a síntese de β-quaternário cetonas14. Os rendimentos excelentes e eficiências significativamente melhoradas do catalizador foram observados com o uso do solvente polar, aprótica DMA com tmscl. a formação de monoorganozinc é ajudada pelo DMA, facilitando a inserção direta do zinco em brometos prontamente disponíveis do alquil para c...

A formação de carbono-carbono Bonds é indiscutivelmente a mais importante e poderosa transformação em química orgânica. A adição conjugada de reagentes organometálicos a carbonilos α, β-insaturados compreende um dos métodos mais versáteis para a construção de ligações C-C, especialmente na geração desafiadora de centros quaternários de todo o carbono1, 2. apesar da importância central da adição conjugada de reagentes organometálicos à formação de centros quaternários, poucas metodologias abordam o desafio de incorporar grupos funcionais sensíveis nessas reações. Na verdade, na maioria dessas transformações, organolithium altamente reativa, Grignard, ou reagentes diorganozinc são os nucleófilos de escolha. Estes organometálgicos reactivos, no entanto, são incompatíveis com muitos grupos funcionais sensíveis, limitando assim a complexidade do reagente α, β-insaturado carbonilo e organometálico, muitas vezes necessitando do uso de grupos de protecção ou estratégias alternativas na síntese em várias etapas.
Os reagentes de monoorganozinc são uma classe atrativa de reagentes organometálicos que ganhou a atenção difundida para sua reactividade suave e a compatibilidade de grupo funcional aumentada3,4,5, 6. apesar de sua tolerância excepcional do grupo funcional e da preparação trivial dos organohalides, há poucos exemplos de reagentes do monoorganozinc na adição conjugada aos β, α β-disubstituídos, β-carbonilos insaturados para gerar centros quaternários7,8,9. Além disso, essas transformações tipicamente requerem quantidades estequiométricas de reagentes tóxicos de cianocuprato com um relato demonstrando um volume mínimo de turnover catalisador10,11,12, o objetivo 13. The de nosso estudo é estabelecer um método catalítico simples e prático para a adição conjugada de reagentes funcionalizados do monoorganozinc aos carbonilas α, β-insaturados para gerar centros quaternário do todo-carbono. Para este fim, nós desenvolvemos um protocolo que utiliza n,n-DIMETHYLACETAMIDE (DMA) como um solvente com chlorotrimethylsilane (tmscl) como um ácido de Lewis que permita um cobre "One-Pot" catalisado (20 mol%) adição conjugada de reagentes funcionalizados de monoorganozinc a α, β-carbonilos insaturados para gerar um amplo escopo de centros quaternários de todo-carbono em alto rendimento14.
A utilização do DMA como solvente tem várias vantagens notáveis sobre os métodos relatados na literatura. O DMA melhora a eficiência da inserção do zinco em organohalides que elimina a exigência para aditivos caros e higroscópicos tais como LiCl empregado em sistemas solventes etéreos15. Isto igualmente expande o espaço da inserção direta do zinco dos organoiodides sensíveis, frequentemente comercialmente indisponíveis aos organobromados mais estáveis e extensamente acessíveis16. O protocolo aqui detalhado gera reagentes de alquila monoorganozinc (2) de diversos organobrometos, que são usados in situ na formação de um complexo de cubagem reativa que envolve cetonas cíclicas α, β-insaturadas em uma reação de adição conjugada ( Figura 1). DMA também permite que a reação para prosseguir com mais barato e menos tóxicos fontes de cobre, como o punho · DMS, eliminando os resíduos tóxicos estequiométricos gerados com a utilização da cutina em outros relatos10,11,12,12,13. Nossas condições de reação padrão proporcionam acesso a um amplo escopo de cetonas β-quaternárias (5) com aceitadores conjugadas de anel de cinco, seis e sete membros obtidos por meio da hidrólise de um éter de Enol intermediário de sililo (4). O éter intermediário do enol do trimetilsilílicos foi observado para ser moderadamente estável e poderia ser isolado no rendimento excelente que utiliza um procedimento modificado do workup.

<table><tbody><tr>Cloreto <td></td><td></td><td></td><td>de amônio</td></tr><tr><td>Biotage Isolera One Flash Chromatography System</td><td>Biotage</td><td>ISO-ISW</td><td>UV / vis detecção (254, 280, 200-400nm)</td></tr> <tr><td>Clorofórmio-D, (D, 99,8%)</td> <td>Cambridge Isotope Laboratories</td><td>DLM-7</td><td></td></tr><tr><td>Complexo de sulfeto de dimetil brometo de cobre (I), 99%</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>230502</td><td>Sensível ao</td></tr> <tr><td>ar e à umidadeÉter dietílico, anidro, 99%</td> <td>EMD Produtos químicos</td><td>MEX01906</td><td>ACS</td></tr><tr><td>Etil 4-bromobutirato</td><td>Oakwood</td><td>139400</td><td></td></tr><tr><td>Acetato de etila, 99,9%</td> <td>Fisher</td><td>E145-500</td><td>ACS</td></tr><tr><td>Ácido acético glacial</td><td>Oakwood</td><td>O35907</td><td>ACS</td></tr><tr><td>HCl</td><td></td><td></td><td>1 M aq</td></tr><tr><td>Hexanos, 98,5%</td> <td>Produtos químicos EMD</td><td>HX0299</td><td>ACS</td></tr><tr><td>HP 6890 Series GC</td><td>HP</td><td></td><td></td></tr><tr><td>HP-1 GC Coluna</td><td>Agilent</td><td>19091-60312</td><td>0,2 mm x 0,33 um, 12 m, gaiola de 7 polegadas</td></tr><tr><td>Sulfato de Iodo</td><td></td><td></td> e Magnésio, anidro, 98%EMD Chemicals MX0075 <td></td></tr><tr><td>Mehtyl enone</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td> N,N-Dimethylacetamide, anidro, 99%Alfa Aesar A10924 <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>Seco em 3 & Aring; ms</td></tr><tr><td>Gel de sílica</td><td>VWR</td><td>86306-350</td><td>60 &Aring;, 40-60 um</td></tr><tr><td>Bicarbonato</td><td></td><td></td><td></td>de sódio</tr><tr><td>Cloreto</td><td></td><td></td><td></td>de sódio</tr><tr><td>Fluoreto de tetra-n-butilamónio</td><td>Oakwood</td><td>O43479</td><td>1 M in THF</td></tr><tr><td>Placas de cromatografia em camada fina</td><td>EMD Milipore</td><td>115341</td><td>6,5 x 2,2 cm2, 60 g Placas pré-revestidas F254 (9,5-11,5 um partículas tamanho)</td></tr> <tr><td>Cloreto de trimetil silil, 99%</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>386529</td><td>pó de</td></tr><tr><td>zinco</td><td></td><td></td> sensível ao <td>ar, HCl-lavado</td></tr></tbody></table>

síntese eficiente de todos os centros quaternários de carbono através da adição conjugada de brometos monoorganozinc funcionalizados

Efficient Synthesis of All-Carbon Quaternary Centers via the Conjugate Addition of Functionalized Monoorganozinc Bromides

A adição conjugada de reagentes organometálicos a α, β-carbonilos insaturados representa um método importante para gerar ligações C-C na preparação de centros quaternários de todo-carbono. Embora as adições conjugadas de reagentes organometálicos sejam tipicamente executadas utilizando reagentes altamente reactivos do organo ou do Grignard, os reagentes de por têm ganhou a atenção para sua quimioseletividade aumentada e reactividade suave. Apesar dos avanços recentes numerosos com diorganozinc mais reactivo e os reagentes misturados do diorganozinc, a geração de centros quaternário do todo-carbono através da adição conjugada de reagentes funcionalizados do monoorganozinc remanesce um desafio. Este protocolo detalha uma preparação conveniente e suave do "um-potenciômetro" e a adição negociada de cobre do conjugado de brometos funcionalizados de monoorganozinc aos carbonilos α, β-insaturados cíclicos para ter recursos para um espaço largo de centros quaternário do todo-carbono em geralmente excelente rendimento e diastereoselectividade. A chave para o desenvolvimento desta tecnologia é a utilização de DMA como um solvente de reação com TMSCl como um ácido de Lewis. As vantagens notáveis para esta metodologia incluem a simplicidade operacional da preparação do reagente por proporcionada pela utilização de DMA como solvente, bem como uma adição de conjugado eficiente mediada por vários sais de UC (I) e de UC (II). Além disso, um éter intermediário do enol do trimetilsilílicos pode ser isolado que utiliza um procedimento modificado do workup. O escopo do substrato é limitado a cetonas não saturadas cíclicas, e a adição conjugada é impedida por reagentes estabilizados (por exemplo, alilo, enolato, homoenolato) e estericamente onerados (por exemplo, neopentyl, o-aryl) monoorganozinc. As adições conjugadas aos anéis cinco e sete-membered eram eficazes, embora em uns rendimentos mais baixos comparados com os substratos Six-membered do anel.

O produto de adição do conjugado etil 4-(1-metil-3-oxocyclohexyl) butanoato (21) foi isolado como um óleo límpido, incolor (1, 372 g, 4,583 mmol, 92% de rendimento) utilizando este protocolo eficiente de um pote. 1. º Os espectros de H e 13C RMN são apresentados na Figura 2 e Figura 3 para confirmar a estrutura e a pureza. De nota específica na análise do espectro de 1H é a presen...

Um protocolo simples e prático para a adição eficiente do conjugado de brometos funcionalizados de monoorganozinc aos carbonilas α, β-insaturados cíclicos para fornecer centros quaternário do todo-carbono foi desenvolvido.

Síntese eficiente de todos os centros quaternários de carbono através da adição conjugada de brometos Monoorganozinc funcionalizados

The conjugate addition of organometallic reagents to &#945;,&#946;-unsaturated carbonyls represents an important method to generate C&#8211;C bonds in the ...

Nosso protocolo detalha uma conveniente preparação de um pote e adição conjugada mediada por cobre de brometos monoorganozincos funcionalizados a carbonis imaculados alfa-beta-insaturados para a síntese de centros quaternários em alto rendimento. Uma vantagem significativa para este método envolve o uso de dimetilacetilamida para facilitar a formação organozinc a partir de organoromidas funcionalizadas amplamente acessíveis. Para começar, adicione zinco, poeira, DMA e iodo a um frasco de reação Schlenk de 50 mililitros secos com chamas contendo uma barra de agitação sob argônio.Mexa a suspensão à temperatura ambiente até que a cor marrom-laranja se dissipe completamente a uma suspensão cinza. Adicione etil 4-bromobutirato à suspensão cinza. Mergulhe o frasco em um banho de óleo Celsius de 80 graus com agitação vigorosa até que o consumo do organoromida seja observado por cromatografia gasosa ou análise gc.Mergulhe brevemente uma pipeta pasteur descartável na mistura de reação e remova do frasco. Enxágüe a alíquota com aproximadamente 0,5 mililitros de éter dietil em um frasco de dois mililitros contendo aproximadamente 0,5 mililitros de cloreto de amônio saturado. Agite vigorosamente o frasco e analise a camada orgânica por GC. Após o resfriamento do reagente monoorganozinc à temperatura ambiente, o reagente pode ser armazenado por várias horas para passar a noite em ambiente inerte com impacto mínimo no rendimento do produto de adição conjugal.Para a adição de brometo monoorganozinc às cetonas alfa-beta insaturadas primeiro esfrie a suspensão organozinc em um banho de água gelada por aproximadamente cinco minutos. Em seguida, adicione sulfeto de dimetil de brometo de cobre e DMA adicional e mexa a reação por 10 minutos. Em seguida, adicione clorofoitilsilano à suspensão resfriada seguida de 3-metil-2-ciclohexanona.Remova o banho de resfriamento após aproximadamente 30 minutos e monitore a reação até que a cetona alfa-beta insaturada seja consumida pela análise TLC por até 24 horas. Adicione ácido acético à reação de adição conjugada completa para hidrolisar o éter silyl enol intermediário no produto cetona. Monitore o progresso da hidrólise em intervalos de 15 minutos por análise TLC como antes.No caso de silyl enol éter permanece após uma hora adicionar flúor de tetrabutylammonium para facilitar a hidrólise completa como evidente pelo TLC. Adicione um ácido clorídrico molar ao frasco de reação e misture bem. Em seguida, transfira o conteúdo da reação para um funil separador de 250 mililitros.Enxágüe o frasco com éter dietil e água, adicionando as enxágües ao funil separador. Agite suavemente o conteúdo do funil, ventando entre cada mistura e deixe as camadas separadas. Escorra a camada aquosa inferior em um frasco erlenmeyer de 125 mililitros e, em seguida, drene a camada orgânica em um frasco erlenmeyer separado de 250 mililitros.Devolva a camada aquosa ao funil separador e extraia com quatro porções separadas de éter dietil adicionando cada extração orgânica ao frasco de Erlenmeyer contendo orgânicos. Adicione as extrações orgânicas combinadas ao funil separador e lave com bicarbonato de sódio aquoso saturado. Escorra a lavagem aquosa no frasco erlenmeyer aquoso.Agora lave as extrações orgânicas combinadas com cloreto de sódio aquoso saturado. Depois de drenar a segunda lavagem aquosa no frasco erlenmeyer aquoso, drene a camada orgânica final em um frasco seco de Erlenmeyer de 250 mililitros. Seque a camada orgânica sobre sulfato de magnésio e filtro de vácuo em um frasco de fundo redondo de 250 mililitros usando um funil Buchner frited de vidro.Enxágüe os sólidos no frit com uma pequena porção de éter dietil adicional. Concentre o filtrado sob pressão reduzida usando um evaporador rotativo. Coloque o frasco com resíduo restante sob vácuo alto por pelo menos 10 minutos.Analise uma amostra do resíduo bruto por NMR de prótons usando clorofórmio deuterado. Para purificar o óleo bruto por meio de uma carga seca automatizada de cromatografia flash, a amostra dissolve o óleo bruto em uma quantidade mínima de éter dietil. Em seguida, transfira esta elução para um cartucho de gel de sílica pré-embalado.Aplique pressão reduzida na parte inferior da coluna de carregamento por aproximadamente cinco minutos para remover o excesso de solvente. Elute a amostra usando uma coluna de gel de sílica pré-embalada com um gradiente de acetato etílico em hexanos, coletando o efluente da coluna em tubos de ensaio. Assay fração pureza usando análise TLC como antes.Misture e enxágue todas as frações contendo a cetona quaternária desejada em um frasco traseiro redondo pichado. Finalmente, concentre a solução sob pressão reduzida em um evaporador rotativo e remova os voláteis finais sob alto vácuo por pelo menos 30 minutos. Obtenha uma massa final do frasco e analise uma amostra do produto purificado por NMR de prótons usando clorofórmio deuterado.O produto de adição conjugada, etil 4-butanoato foi isolado como um óleo incolor claro usando este eficiente protocolo de um pote. A análise dos espectros de prótons e carbono NMR confirmam a estrutura e a pureza. De nota específica na análise do espectro de prótons está a presença de um quarteto AB de dois prótons em uma mudança química de 2,15 ppm, indicando que os hidrogênios diastereotópicos C2 giram casal.Um singlet de três prótons em uma mudança química de 0,94 ppm representa o grupo de metila quaternário Z1. Uma coleção de produtos cíclicos de adição de cetona com centros beta quaternários foram preparados de bom a excelente rendimento usando este protocolo simples e eficiente de um pote. Todos os produtos de reação foram analisados por NMR de prótons e carbono, bem como espectrometria de massa de alta resolução e encontrados de alta pureza.Além da incorporação da funcionalidade éster, nitrogênio e halide, este protocolo de reação fornece produtos com vários tamanhos de anel e altos níveis de estereoseletividade ao usar cetonas alfa quiral, beta-insaturadas. É evidente a partir desses exemplos que a via favorecida envolve a entrega do fragmento orgânico para a face alquemela oposta a grupos não-hidrogênio na posição gama e delta da cetona alfa-beta insaturada. É importante verificar a inserção completa de zinco do organobromide devido à diminuição dos rendimentos obtidos com equivalentes reduzidos de reagente monoorganozinc.Os reagentes e solventes utilizados neste procedimento são geralmente inflamáveis e levemente tóxicos. As reações devem ser realizadas no capô da fumaça usando equipamentos de proteção individual adequados.

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Research

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Chemistry

Química

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Aprenda a síntese eficiente de centros quaternários de carbono através da adição conjugada de brometos monoorganozinc funcionalizados. Este método utiliza DMA para facilitar a formação do reagente organozinc.

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Síntese eficiente de todos os centros quaternários de carbono através da adição conjugada de brometos Monoorganozinc funcionalizados

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