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Chemistry

के संश्लेषण के लिए प्रोटोकॉल Published: January 19, 2016 doi: 10.3791/53789
Automatic Translation
1,2, 1,2
1Department of Chemistry, State University of New York at Stony Brook, 2Institute of Chemical Biology and Drug Discovery, State University of New York at Stony Brook

Abstract

Trifluoromethoxy (OCF 3) समूह असर अणु अक्सर औषधीय और जैविक गुणों वांछित दिखा। हालांकि, trifluoromethoxylated खुशबूदार यौगिकों के सतही संश्लेषण कार्बनिक संश्लेषण में एक दुर्जेय चुनौती बनी हुई है। परंपरागत तरीके अक्सर गरीब सब्सट्रेट दायरे से पीड़ित हैं, या अत्यधिक विषाक्त, मुश्किल-संभाल के उपयोग की आवश्यकता है, और / या thermally अस्थिर अभिकर्मकों। इस के साथ साथ, हम प्रयोग कर मिथाइल 4-acetamido-3- (trifluoromethoxy) बेंजोएट के संश्लेषण के लिए एक उपयोगकर्ता के अनुकूल प्रोटोकॉल रिपोर्ट 1-trifluoromethyl-1,2-benziodoxol-3 (1 एच) -एक (Togni अभिकर्मक द्वितीय)। सीज़ियम कार्बोनेट का एक उत्प्रेरक की राशि की उपस्थिति में Togni अभिकर्मक द्वितीय के साथ मिथाइल 4- (एन -hydroxyacetamido) बेंजोएट (1 ए) के उपचार (CS 2 सीओ 3) आरटी पर क्लोरोफॉर्म में मिथाइल 4 afforded (एन - (trifluoromethoxy) acetamido) बेंजोएट (2 क)। इस मध्यवर्ती तो अंतिम उत्पाद मिथाइल 4-acetamido-3- (trifluorome करने के लिए परिवर्तित कर दिया गया120 डिग्री सेल्सियस पर नाईट्रोमीथेन में thoxy) बेंजोएट (3)। यह प्रक्रिया सामान्य है और नई दवाओं, कृषि रसायन, और कार्यात्मक सामग्री की खोज और विकास के संबंध में उपयोगी कृत्रिम निर्माण ब्लॉकों की सेवा कर सकता है जो ऑर्थो -trifluoromethoxylated एनिलिन डेरिवेटिव की एक व्यापक स्पेक्ट्रम के संश्लेषण के लिए लागू किया जा सकता है।

Introduction

trifluoromethoxy (OCF 3) समूह कारण उच्च वैद्युतीयऋणात्मकता का अद्वितीय संयोजन के लिए 1935 में 2 trifluoromethyl ईथर के पहले संश्लेषण के बाद जीवन और सामग्री विज्ञान अनुसंधान पर गहरा प्रभाव बना दिया है (χ = 3.7) 3 और उत्कृष्ट lipophilicity (Π एक्स = 1.04), 4 trifluoromethoxy समूह चिकित्सा, कृषि, और सामग्री उद्योग में व्यापक आवेदन मिल गया है। 5-10 हालांकि, कार्बनिक अणुओं, विशेष रूप से सुरभित यौगिकों में OCF 3 समूह की सतही परिचय कृत्रिम रसायन विज्ञान में एक बड़ी चुनौती बनी हुई है।

पिछले कुछ दशकों में, इस चुनौती से निपटने के प्रयासों को trifluoromethoxylated ARENES के संश्लेषण के लिए परिवर्तनों का एक मुट्ठी के विकास के लिए नेतृत्व 5-7,9-11 trichlorinated व्यापारियों पर इनमें शामिल हैं: (i) क्लोरीन / फ्लोरीन बाजार;। 1,12 fluoroformates के -17 (ii) deoxyfluorination; 18 19-21 (iv) एल्कोहल की इलेक्ट्रोफिलिक trifluoromethylation, 22-25 (v) न्युक्लेओफ़िलिक trifluoromethoxylation, 26-30, aryl borates और stannanes (vi) संक्रमण धातु की मध्यस्थता trifluoromethoxylation; 31 और (सात ) कट्टरपंथी trifluoromethoxylation। 32,33 फिर भी, इन तरीकों में से कई या तो गरीब सब्सट्रेट दायरे से ग्रस्त हैं या बेहद जहरीला है और / या thermally अस्थिर अभिकर्मकों के उपयोग की आवश्यकता है। इसलिए, कारण OCF 3 युक्त यौगिकों के संश्लेषण के लिए एक सामान्य और उपयोगकर्ता के अनुकूल विधि की कमी के कारण, OCF 3 समूह की क्षमता का पूरी तरह से रसायन शास्त्र में दोहन नहीं किया गया।

Trifluoromethoxylation प्रतिक्रियाओं में हमारे हित के हिस्से के रूप में, 34 हम मिथाइल 4-acetamido-3- (trifluoromethoxy के संश्लेषण के लिए यहां एक दो कदम प्रोटोकॉल (यानी, कट्टरपंथी हे -trifluoromethylation और thermally प्रेरित OCF 3 -migration) का वर्णनमिथाइल 4- (एन -hydroxyacetamido) बेंजोएट (1 ए) से बेंजोएट (3))। रणनीति ऑर्थो -trifluoromethoxylated एनिलिन डेरिवेटिव की एक विस्तृत श्रृंखला के संश्लेषण के लिए संचालित करने में आसान और लागू है।

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Protocol

1. अग्रदूत साबित तैयारी: मिथाइल 4- (एन -hydroxyacetamido) बेंजोएट (1 ए) के संश्लेषण

  1. मिथाइल 4-nitrobenzoate की कमी।
    1. एक ओवन में सुखा 250 मिलीलीटर दो में मिथाइल की 4-nitrobenzoate (27.6 mmol, 1.00 equiv), कार्बन पर 5% रोडियम की 159 मिलीग्राम (आरएच / सी, 0.300 मोल% आरएच), और एक चुंबकीय हलचल-बार 5.00 ग्राम जोड़ें (18 घंटे के लिए 150 डिग्री सेल्सियस पर सूखे) गर्दन दौर नीचे कुप्पी।
      नोट: अभिकर्मकों परिवेश वातावरण के तहत बाहर तौला जा सकता है। हालांकि, प्रतिक्रिया नाइट्रोजन वातावरण के तहत बाहर किया जाना चाहिए।
    2. नाइट्रोजन / वैक्यूम कई गुना करने के लिए कुप्पी से एक गर्दन कनेक्ट और एक पट के साथ अन्य गर्दन टोपी। तीन वैक्यूम फिर से भरना चक्र प्रदर्शन करना (यानी, कुप्पी से बाहर हवा पंप और नाइट्रोजन गैस के साथ जिसके परिणामस्वरूप वैक्यूम की जगह) नाइट्रोजन गैस के साथ फ्लास्क में हवा को बदलने के लिए।
    3. वायुरोधी सिरिंज का उपयोग प्रतिक्रिया कुप्पी के लिए 138 एमएल निर्जल tetrahydrofuran (THF, 0.200 एम) जोड़ें। कूल और प्रतिक्रिया Mixt हलचल15 मिनट के लिए 0 डिग्री सेल्सियस पर Ure।
    4. एक airtight सिरिंज का उपयोग 0 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया मिश्रण करने के लिए hydrazine monohydrate के 1.47 मिलीलीटर (1.52 छ, 30.4 mmol, 1.20 equiv) dropwise जोड़ें। एक पतली परत क्रोमैटोग्राफी (टीएलसी) का उपयोग प्रतिक्रिया की निगरानी करें। Hexanes का उपयोग करें: एथिल एसीटेट (EtOAc) (4: 1 वी / वी, आर एफ = 0.23) एक eluent के रूप में टीएलसी विकसित करने के लिए।
    5. मिथाइल 4-nitrobenzoate पूरी तरह से भस्म हो जाता है, जब वैक्यूम निस्पंदन का उपयोग कर Buchner कीप मिलाना एक 60 मिलीलीटर में डायटोमेसियस पृथ्वी की एक छोटी पैड (यानी, Celite, 5 ग्राम) के माध्यम से प्रतिक्रिया मिश्रण फिल्टर। EtOAc के साथ फिल्टर (20 मिलीलीटर एक्स 3 बार) धो लें। आगे की शुद्धि के बिना सीधे इस्तेमाल किया जाता है, जो कच्चे तेल मिथाइल 4- (एन -hydroxyamino) बेंजोएट, वहन करने में एक रोटरी बाष्पीकरण का उपयोग कर vacuo में छानना ध्यान लगाओ।
  2. मिथाइल 4- (एन -hydroxyamino) बेंजोएट की एसिटाइल संरक्षण
    1. सोडियम बाइकार्बोनेट की 2.55 ग्राम जोड़ें (3 NaHCO, 30.4 mmol, 1.20 equiv), सभी कच्चे तेलपिछले चरण से प्राप्त मिथाइल 4- (एन -hydroxyamino) बेंजोएट, और एक ओवन में सुखा 500 मिलीलीटर दो गर्दन दौर नीचे फ्लास्क में एक हलचल-बार।
    2. एक पट साथ एक गर्दन टोपी और एक नाइट्रोजन / वैक्यूम कई गुना करने के लिए एक और गर्दन कनेक्ट। नाइट्रोजन गैस के साथ फ्लास्क में हवा को बदलने के लिए तीन वैक्यूम फिर से भरना चक्र को पूरा करें।
    3. एक airtight सिरिंज का उपयोग प्रतिक्रिया कुप्पी के लिए 138 एमएल निर्जल diethyl ईथर (ईटी 2 हे, 0.200 एम) जोड़ें। कूल और 15 मिनट के लिए 0 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया मिश्रण हलचल।
    4. निर्जल एट 2 ओ (138 मिलीलीटर, 0.220 एम) में (2.17 मिलीग्राम, 2.39 ग्राम, 30.4 mmol, 1.20 equiv) एसिटाइल क्लोराइड का एक समाधान तैयार है। 10.0 मिलीग्राम / घंटा की दर से एक सिरिंज पंप का उपयोग 0 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया मिश्रण का हल जोड़ें।
    5. इसके अलावा के अंत में, डायटोमेसियस पृथ्वी की एक छोटी पैड के माध्यम से प्रतिक्रिया मिश्रण फिल्टर (यानी, Celite, 5 ग्राम) 60 मिलीलीटर में वैक्यूम छानने का उपयोग कर Buchner कीप मिलाना। EtOAc के साथ फिल्टर (20 मिलीलीटर एक्स 3 बार) धो लें। ध्यान लगाओएक रोटरी बाष्पीकरण का उपयोग कर vacuo में छानना।
    6. Hexanes के साथ फ्लैश कॉलम क्रोमैटोग्राफी 35 Eluting साथ कच्चे तेल उत्पाद शुद्ध: EtOAc (4: 1 के लिए 1: 1 (वी / वी)) (आर एफ = 0.13, hexanes: EtOAc (4: 1 (वी / वी)) 5.31 वहन करने में एक हल्के पीले रंग की ठोस (25.4 mmol, 92% उपज) के रूप में मिथाइल 4- (एन -hydroxyacetamido) बेंजोएट की छ।

बेंजोएट (2 ए) - मिथाइल 4- ((trifluoromethoxy) acetamido एन) 2. संश्लेषण

  1. मिथाइल 4- (एन -hydroxyacetamido) बेंजोएट (1 ए) (9.56 mmol, 1.00 equiv) की 2.00 ग्राम, CS 2 3 सीओ की 311 मिलीग्राम (0.956 mmol, 10.0 मोल%), Togni अभिकर्मक द्वितीय की 3.63 ग्राम (11.5 mmol जोड़ें 1.20 equiv), और एक glovebox (नाइट्रोजन वातावरण के अंदर एक ओवन में सुखा 250 मिलीलीटर दौर नीचे फ्लास्क में एक चुंबकीय हलचल-बार)।
    नोट: यह प्रतिक्रिया भी glovebox बाहर Schlenk तकनीक का उपयोग किया जा सकता है।
    सावधानी: शुद्ध Togni अभिकर्मक द्वितीय प्रभाव और घर्षण संवेदनशील, खुला लौ हैएस, स्पार्क्स, और / या पीस से परहेज किया जाना चाहिए। शीतल और पॉलिश उपकरण जोड़तोड़ के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए। इसके अलावा, प्रतिक्रिया मिश्रण एक सुरक्षा कवच के पीछे उभारा जाना चाहिए। 36
  2. प्रतिक्रिया कुप्पी को सूखे और degassed क्लोरोफॉर्म के 95.6 मिलीलीटर (CHCl 3, 0.100 एम) जोड़ें।
  3. पट साथ कुप्पी कैप और अंदर या 16 घंटे के लिए glovebox के बाहर या तो 2 एन वातावरण के तहत 23 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया मिश्रण हलचल।
  4. कोई ठोस अवशेषों को हटाने के लिए एक फिल्टर कीप के माध्यम से प्रतिक्रिया मिश्रण फ़िल्टर। एक रोटरी बाष्पीकरण का उपयोग कर vacuo में छानना ध्यान लगाओ।
  5. क्लोराइड (सीएच 2 सीएल 2): फ्लैश कॉलम क्रोमैटोग्राफी hexanes साथ eluting के साथ कच्चे तेल उत्पाद शुद्ध (7: 3-0: 1 (वी / वी)) (आर एफ = 0.44 (सीएच 2 सीएल 2) वहन करने में (- (Trifluoromethoxy) acetamido एन) बेंजोएट (9.05 mmol, 95% उपज) मिथाइल 4 के 2.51 छ।
    नोट: Togni अभिकर्मक द्वितीय तैयार समझौते हैसाहित्य प्रक्रियाओं 37 और -35 डिग्री सेल्सियस पर glovebox फ्रीजर में संग्रहीत करने के लिए आईएनजी समय की एक लंबी अवधि में इसकी गुणवत्ता बनाए रखने के लिए। यह प्रतिक्रिया ऑक्सीजन संवेदनशील है। सभी अभिकर्मकों आरटी पर परिवेश वातावरण के तहत बाहर से तौला जा सकता है, प्रतिक्रिया कुप्पी से सभी ऑक्सीजन को हटाने के लिए महत्वपूर्ण है। सूखे और फ्रीज पंप पिघलना प्रक्रिया का एक तीन चक्रों के प्रदर्शन से पीछा नाइट्रोजन वातावरण के तहत cah 2 से यह distilling द्वारा तैयार किया जाता है CHCl 3 degassed।

3. मिथाइल के संश्लेषण 4-Acetamido-3- (trifluoromethoxy) बेंजोएट OCF 3 -migration (3) के माध्यम से

  1. एक 50 मिलीलीटर दबाव पोत में बेंजोएट (9.05 mmol, 1.0 equiv), एक चुंबकीय हलचल-बार, और Meno 2 (1.00 मीटर) की 9.05 मिलीग्राम - 2.51 छ मिथाइल 4- ((trifluoromethoxy) acetamido एन) जोड़ें। एक पेंच टोपी के साथ पोत टोपी।
  2. 20 घंटे के लिए सुरक्षा कवच के पीछे 120 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया मिश्रण हिलाओ।
    सावधानी: अशुद्ध नाईट्रोमीथेनविस्फोटक है, तो प्रतिक्रिया मिश्रण सुरक्षा कवच के पीछे उभारा जाना चाहिए।
  3. आरटी के लिए प्रतिक्रिया मिश्रण ठंडा।
  4. एक 100 मिलीलीटर दौर नीचे कुप्पी के लिए प्रतिक्रिया मिश्रण स्थानांतरण।
  5. एक रोटरी बाष्पीकरण का उपयोग कर vacuo में प्रतिक्रिया मिश्रण ध्यान लगाओ।
  6. फ्लैश कॉलम क्रोमैटोग्राफी hexanes साथ eluting के साथ कच्चे तेल उत्पाद शुद्ध: EtOAc (9: 1 से 7: 3 (वी / वी)) (आर एफ = 0.51 hexanes: EtOAc (4: 1 (वी / वी)) वहन करने में मिथाइल 4-acetamido-3- (trifluoromethoxy) बेंजोएट की 2.13 ग्राम (7.69 mmol, 85%)।
    नोट: यह प्रतिक्रिया परिवेश वातावरण के तहत बाहर किया जा सकता है। नाइट्रोजन वातावरण की आवश्यकता नहीं है। एक पानी कंडेनसर से लैस एक दौर नीचे कुप्पी एक वैकल्पिक प्रतिक्रिया तंत्र के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

नई उत्पाद 4. विशेषता

  1. 1 एच, 13 सी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी और उच्च संकल्प जन स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा सभी नए यौगिकों विशेषताएँ और 19 एफ एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोगफ्लोरीन परमाणुओं से युक्त यौगिकों को चिह्नित करने के लिए। 34

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Representative Results

मिथाइल 4- (एन -hydroxyacetamido) बेंजोएट (1 ए) यानी, एक उत्प्रेरक के रूप में 5% आरएच / सी का उपयोग hydrazine साथ मिथाइल 4-nitrobenzoate को कम करने मिथाइल 4- (फार्म करने के लिए (एक दो कदम प्रक्रिया के माध्यम से 92% पृथक उपज में संश्लेषित किया गया था एन -hydroxyamino) बेंजोएट, जिसके परिणामस्वरूप hydroxylamine की एसिटाइल संरक्षण के बाद)। सीज़ियम कार्बोनेट का उत्प्रेरक राशि की उपस्थिति में Togni अभिकर्मक द्वितीय के साथ 1 ए का हे Trifluoromethylation (सीएस आरटी पर क्लोरोफॉर्म में 2 सीओ 3) वांछित 4 afforded ( एन - 95% पृथक उपज में (trifluoromethoxy) acetamido) बेंजोएट (2 ए)। इस यौगिक thermally 85% पृथक उपज में वांछित मिथाइल 4-acetamido-3- (trifluoromethoxy) बेंजोएट (3) देने के लिए 120 डिग्री सेल्सियस पर Meno 2 में OCF 3 -migration प्रेरित कराना पड़ा।

1 एच, 3 ए के 19 एफ एनएमआर स्पेक्ट्रम क्रमश: चित्रा 1, चित्रा 2, और 3 चित्र में चित्रित कर रहे हैं। एक 13 सी एनएमआर स्पेक्ट्रा में एक बड़ी युग्मन निरंतर (258.9 हर्ट्ज) के साथ 120.6 पीपीएम पर चौकड़ी शिखर भेद सीएफ 3 कार्बन से मेल खाती है। OCF 3 -migration जगह लेता है, -65 पीपीएम (2 ए) से 19 एफ एनएमआर में तेजी से परिवर्तन (3) मनाया जाता है -58.1ppm करने के लिए। 3 ए के विस्तार लक्षण वर्णन डेटा पालन के रूप में सूचना दी है: आर एफ = 0.51 (hexanes / EtOAc 4: 1 (वी / वी))। एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी: 1 एच एनएमआर (700 मेगाहर्ट्ज, CDCl 3, 25 डिग्री सेल्सियस, δ): 8.56 (घ, जम्मू = 8.6 हर्ट्ज, 1h), 7.97 (घ, जम्मू = 8.6 हर्ट्ज, 1h), 7.93 (एस, 1H) , 7.56 (। बीआर एस, 1H), 3.92 (एस, 3H), 2.27 (एस, 3H) 13 सी एनएमआर (175 मेगाहर्ट्ज, CDCl 3, δ 25 डिग्री सेल्सियस):। 168.5, 165.6, 137.2, 134.7, 129.3 , 125.8, 121.5, 120.8, 120.6 (क्यू, जम्मू = 258.9 हर्ट्ज), 52। 0.5, 25.2, 19 एफ एनएमआर (376 मेगाहर्ट्ज, CDCl 3, 25 डिग्री सेल्सियस, δ): -58.1 (एस)। मास स्पेक्ट्रोमेट्री: HRMS (ईएसआई-TOF) (मी / z): सी 11 एच 11 No 4 एफ 3 ([एम एच] +) 278.0640 के लिए calcd, 278.0643 पाया।

इस प्रोटोकॉल सुरभित यौगिकों (तालिका 1) की एक विस्तृत सरणी के लिए सामान्य और लागू है। - (3 एल 3 जी), सीएफ 3 समूह (3 एम, 3N) प्रतिक्रिया कार्यात्मक एस्टर सहित समूह (3 ए, 3 डी) की एक व्यापक स्पेक्ट्रम, कीटोन (3 बी), nitrile (3 सी), ईथर (3E, 3 एम), हैलोजन बर्दाश्त एमाइड (3o) और heterocycle substituent (3o)। हैलोजन substituents, विशेष रूप से बीआर और मुझे लगता है वे आगे functionalization के लिए सिंथेटिक संभालती प्रदान करते हैं क्योंकि विशेष रूप से उपयोगी होते हैं। पैरा selec ओवर - इसके अलावा, ऑर्थो के उच्च स्तर मेंtivity (- 3 एल 3F, 3k) मनाया जाता है। दो गैर-समान ऑर्थो पदों की उपस्थिति में, regiocontrol के निम्न स्तर (3 डी, 3E, 3k, 3 एम) प्राप्त कर रहे हैं। इसके अलावा, OCF 3 -migration कदम के लिए प्रतिक्रिया तापमान ARENES के इलेक्ट्रॉनिक प्रकृति पर निर्भर करता है। आम तौर पर, अधिक इलेक्ट्रॉन की कमी ARENES उच्च प्रतिक्रिया तापमान की आवश्यकता होती है।

आकृति 1

3 ए के 1. 1 एच एनएमआर स्पेक्ट्रम चित्रा। रासायनिक पारी और चिह्नित कर रहे हैं विशेषता प्रोटॉनों के रिश्तेदार एकीकरण। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

3 ए के 2. 13 सी एनएमआर स्पेक्ट्रम चित्रा। विशेषता कार्बन के रासायनिक बदलाव लेबल है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन

3 ए के 3. 19 एफ एनएमआर स्पेक्ट्रम चित्रा। विशेषता फ्लोरीन के रासायनिक बदलाव आंतरिक संदर्भ के रूप में trifluorotoluene (-63.3 पीपीएम) का उपयोग लेबल है। इस च का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करेंigure।

तालिका एक

टेबल ARENES की trifluoromethoxylation 1. करें उदाहरण प्रतिक्रिया समय:। 11-48 घंटा। उद्धृत पैदावार और समाजिक अनुपात OCF 3 (2-3) -migration कदम के लिए और फ्लैश स्तंभ क्रोमैटोग्राफी द्वारा पृथक सामग्री के हैं। [एक] 50 डिग्री सेल्सियस। [ख] 120 डिग्री सेल्सियस। [सी] 140 डिग्री सेल्सियस। [डी] 5% से कम पैरा उत्पाद का पता चला था। THF Tetrahydrofuran =; ACCL = एसिटाइल क्लोराइड। इस तालिका का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

कारण trifluoromethoxylated ARENES के संश्लेषण के लिए एक सामान्य और उपयोगकर्ता के अनुकूल प्रक्रिया की कमी, कई OCF करने के लिए 3 युक्त सुरभित यौगिकों बेहद महंगे हैं। 34 हमारी रणनीति एक व्यापक कार्यात्मक समूह सहिष्णुता विस्थापित और विभिन्न trifluoromethoxylated ARENES के लिए एक आसान पहुँच प्रदान करता है। इन यौगिकों नई दवाइयों, कृषि रसायन, और सामग्री की खोज और विकास के लिए मूल्यवान के रूप में इमारत ब्लॉकों सेवा कर सके।

हाइड्राज़ीन nitroarenes की रोडियम उत्प्रेरित कमी के लिए एक हाइड्रोजन स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया गया था। इसकी गुणवत्ता उच्च पैदावार में कमी उत्पादों को प्राप्त करने में कुंजी से एक है। कुछ महीने पुराने hydrazine इस्तेमाल किया गया था जब कमी पैदावार गिरा दिया। Reproducibility सुनिश्चित करने के लिए, हम एक छोटे 20 मिलीलीटर शीशी के लिए एक बड़े वाणिज्यिक बोतल से hydrazine से कुछ का तबादला और 20 एमएल शीशी से इसका इस्तेमाल किया। इसके अलावा, हम दर को धीमा करने के लिए रेफ्रिजरेटर (4 डिग्री सेल्सियस) में संग्रहीतअपघटन की। इसके अलावा, hydrazine की धीमी अलावा अच्छी पैदावार में स्वच्छ hydroxylamines प्राप्त करने में महत्वपूर्ण है।

हे trifluoromethylation एक कट्टरपंथी मध्यस्थता प्रक्रिया है, तो प्रतिक्रिया मिश्रण से ऑक्सीजन का बहिष्कार महत्वपूर्ण है। विलायक के रूप में संयुक्त राष्ट्र के degassed क्लोरोफॉर्म का उपयोग करना या परिवेश वातावरण के तहत प्रतिक्रिया कम उपज के परिणामस्वरूप प्रदर्शन। हमारे प्रारंभिक यंत्रवत अध्ययनों thermally शामिल OCF 3 -migration प्रक्रिया nitrenium आयन और trifluoromethoxide की एक तंग आयन जोड़ी उत्पन्न करने के लिए एन OCF 3 बांड की heterolytic दरार प्रेरित है कि दिखाया गया है। 34 Trifluoromethoxide ऑर्थो nitrenium आयन की -position हमलों से पीछा tautomerization ortho- वांछित trifluoromethoxylated एनिलिन डेरिवेटिव वहन करने में। इलेक्ट्रॉन की कमी substrates में nitrenium आयन के गठन उर्जा disfavored है और इस प्रकार उच्च प्रतिक्रिया तापमान की आवश्यकता है।

कुल मिलाकरमैरी, हम ऑर्थो -OCF 3 एनिलिन डेरिवेटिव के regioselective संश्लेषण के लिए एक सामान्य और प्रयोगशाला पैमाने सिंथेटिक प्रोटोकॉल की सूचना दी। इस रणनीति के कई अनूठी विशेषताएं हैं: (i) के कार्य समूहों और प्रतिस्थापन पैटर्न बर्दाश्त कर रहे हैं की एक विस्तृत श्रृंखला; (Ii) के व्यापक सिंथेटिक समुदाय के लिए उपलब्ध trifluoromethoxylation प्रस्तुत करना होगा हमारे प्रोटोकॉल का परिचालन सादगी; और (iii) अंतिम उत्पादों उपन्यास कर रहे हैं और जीवन और सामग्री विज्ञान अनुसंधान के लिए उपयोगी कृत्रिम ब्लॉकों इमारत के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। कुछ समस्या निवारण प्रक्रियाओं यहाँ रेखांकित कर रहे हैं: (i) के फ्रीजर में कमी उत्पाद, aryl हाइड्रॉक्सिल अमाइन दुकान या तुरंत अगले कदम के लिए इसका इस्तेमाल करते हैं; (Ii) nitroarenes या एन hydroxyamines की सुरक्षा की कमी से बचने के लिए बारीकी से टीएलसी के साथ में कमी / संरक्षण प्रतिक्रियाओं की निगरानी; (Iii) प्रतिक्रिया मिश्रण से ऑक्सीजन का बहिष्कार nitroarenes और हे -trifluoromethylation की कमी के लिए महत्वपूर्ण है; (Iv) उच्च reactioएन तापमान इंट्रामोलीक्युलर OCF 3 -migration कदम में इलेक्ट्रॉन की कमी ARENES के लिए आवश्यक है।

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Acknowledgments

हम इस काम के समर्थन में पथरीले ब्रुक न्यूयॉर्क के राज्य विश्वविद्यालय से उदार शुरू हुआ धन स्वीकार करते हैं। हम यह भी Togni अभिकर्मक द्वितीय के संश्लेषण के लिए हमें TMSCF 3 अभिकर्मक उपलब्ध कराने के लिए TOSOH एफ टेक, इंक धन्यवाद।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
5% Rhodium on carbon Aspira Scientific 300835 5% wt% dry loading
Hydrazine monohydrate Sigma-Alderich 13696HMV Reagent grade, 98%
Acetyl chloride Alfa Aesar 10176887 98%
Sodium bicarbonate Fisher Scientific 134826 Chemical pure
Cesium carbonate Alfa Aesar 12887 99.9%, metals basis
Togni Reagent II Prepared according to the literature procedure (ref 37). Caution: Pure Togni reagent II is impact and friction sensitive, treat it with great care (see ref. 36).
Tetrahydrofuran BDH BDH1149-4LG Distilled from deep purple sodium benzophenone ketyl.
Diethyl Ether Fisher Scientific 148221 Distilled from deep purple sodium benzophenone ketyl.
Chloroform Fisher Scientific 141739 Dried over CaH2 and distilled
Nitromethane Alfa Aesar J03z053 Dried over CaSO4 and distilled
Silica gel SILICYCLE 60514 40-63 µm (230-400 mesh)
Celite EMD 2012040674 Not acid washed

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References

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रसायन विज्ञान अंक 107 फ्लोरीन, Heterolytic दरार OCF Trifluoromethoxylation,
के संश्लेषण के लिए प्रोटोकॉल<em&gt; ऑर्थो</em&gt; -trifluoromethoxylated रंगों का रासायनिक आधार संजात
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Feng, P., Ngai, M. Y. Protocol for… More

Feng, P., Ngai, M. Y. Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives. J. Vis. Exp. (107), e53789, doi:10.3791/53789 (2016).

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