Summary

Palladio<em> N</em> Complessi di Carbene eterocicliche: Sintesi dei sali di benzimidazolium e attività catalitica in reazioni di formazione di legame di carbonio-carbonio

Published: July 30, 2017
doi:

Summary

Sono stati presentati protocolli dettagliati e generalizzati per la sintesi e la successiva depurazione di quattro complessi di palladio N- heterocyclic carbene da sali benzimidazolium. I complessi sono stati testati per l'attività catalitica nell'arilazione e nelle reazioni di Suzuki-Miyaura. Per ogni reazione studiata, almeno uno dei quattro complessi catalizzò con successo la reazione.

Abstract

Sono stati presentati protocolli dettagliati e generalizzati per la sintesi e la successiva depurazione di quattro complessi di palladio N- heterocyclic carbene da sali benzimidazolium. Sono inoltre presentati protocolli dettagliati e generalizzati per verificare l'attività catalitica di tali complessi nell'arilazione e nelle reazioni di accoppiamento con Suzuki-Miyaura. I risultati rappresentativi sono mostrati per l'attività catalitica dei quattro complessi nell'arilazione e nelle reazioni di tipo Suzuki-Miyaura. Per ciascuna delle reazioni indagate, almeno uno dei quattro complessi catalizzò con successo la reazione, qualificandoli come promettenti candidati per la catalisi di molte reazioni di carbonio-legame di carbonio. I protocolli presentati sono abbastanza generali da adattarsi per la sintesi, la purificazione e l'attività catalitica dei nuovi complessi di palladio N- heterococlico di carene.

Introduction

I carbenes N -heterociclici (NHCs) hanno attirato molta attenzione, in particolare per la loro capacità di catalizzare diverse reazioni importanti come la metatesi, la creazione di furano, la polimerizzazione, l'idrosililazione, l'idrogenazione, l'aratura, il giunto a croce Suzuki-Miyaura e l'accoppiamento a croce Mizoroki-Heck 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 . I NHCs possono essere accoppiati con metalli; Tali complessi di metallo-NHC sono stati ampiamente utilizzati nelle reazioni catalitiche in fase di transizione come legami ausiliari e organocatalizzatori 12 , 13 , 14 , </Sup> 15 , 16 . Generalmente, sono straordinariamente stabili contro l'aria, l'umidità e il calore come conseguenza delle energie di dissociazione elevate delle legame di coordinamento del metallo-carbonio 17 .

Qui, i protocolli per la sintesi precedentemente mostrato e purificazione di quattro sali (composti benzimidazolio 14) e loro complessi di palladio NHC (composti 58, rispettivamente) sono dettagliate 18. I sali ei complessi sono stati precedentemente caratterizzati utilizzando varie tecniche 18 . Poiché si utilizzano composti analoghi per la catalisi dell'arilazione e delle reazioni di accoppiamento Suzuki-Miyaura 9 , 10 , 11 , i protocolli per la prova dell'attività catalitica dei complessi in arilazione e nelle reazioni Suzuki-Miyaura sono unLso dettagliata. Importante, i protocolli per la sintesi, la purificazione e la prova dell'attività catalitica dei complessi sono presentati abbastanza generali per consentire un facile adattamento ai nuovi complessi NHC di palladio.

Protocol

Attenzione: Molti solventi volatili vengono utilizzati come parte dei protocolli descritti di seguito, in modo da svolgere tutti gli esperimenti in un cappa di lavoro. Indossare adeguati dispositivi di protezione individuale e consultare la scheda di sicurezza di ciascun reagente prima dell'uso; In questo caso sono state fornite informazioni brevi sui reagenti e sui passaggi pericolosi. 1. Sintesi e purificazione dei sali di benzimidazolium (composti 1-4) Mont…

Representative Results

Sali benzimidazolio (1 – 4) (Figura 1) sono stati sintetizzati in DMF anidra utilizzando N -alkylbenzimidazoles e vari alogenuri alchilici, poi purificato e caratterizzato come riportato prima 18, 24. Erano solidi bianchi o color crema e avevano rese che vanno dal 62 al 97%. Complessi di palladio NHC (5 – 8) <strong class="x…

Discussion

I protocolli per la sintesi e la purificazione di quattro sali di benzimidazolium e successivamente i loro complessi NHC di palladio sono stati deliberatamente presentati nei minimi particolari per aiutare i giovani scienziati o quelli nuovi a dominare il campo. Con questo stesso obiettivo, sono stati presentati nei dettagli i protocolli per la prova dell'attività catalitica dei quattro complessi nell'arilazione e nelle reazioni Suzuki-Miyaura. Inoltre, abbiamo cercato di presentare i protocolli in forma più g…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Riconosciamo il sostegno finanziario della Facoltà di Farmacia (Università di Sydney), di Erciyes University Research Fund e di TUBITAK (1059B141400496). Ringraziamo Tim Harland (The University of Sydney) per la modifica del video.

Materials

1-chloro-4-nitrobenzene Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)
2,5-dimethoxyphenylboronic acid Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)
2-n-butylfuran Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)
2-n-butylthiophene Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)
3-chloropyridine Merck (Darmstadt, Germany)
4-bromoacetophenone Merck (Darmstadt, Germany)
4-bromoanisole Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)
4-chlorotoluene Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)
4-methoxy-1-chlorobenzene Merck (Darmstadt, Germany)
4-tert-butylphenylboronic acid Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)
Benzimidazole Merck (Darmstadt, Germany)
Bromobenzene Merck (Darmstadt, Germany)
Celite Merck (Darmstadt, Germany)
Dichloromethane Merck (Darmstadt, Germany)
Diethyl ether Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)
Ethyl acetate Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)
Ethyl alcohol Merck (Darmstadt, Germany)
Hexane Merck (Darmstadt, Germany)
Magnesium sulfate Scharlau (Barcelona, Spain)
N,N-dimethylacetamide Merck (Darmstadt, Germany)
N,N-dimethylformamide Merck (Darmstadt, Germany)
Palladium chloride Merck (Darmstadt, Germany)
Phenylboronic acid Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)
Potassium acetate Merck (Darmstadt, Germany)
Potassium carbonate Scharlau (Barcelona, Spain)
Potassium hydroxide Merck (Darmstadt, Germany)
Silica gel Merck (Darmstadt, Germany)
Sodium tert-butoxide Merck (Darmstadt, Germany)
Thianaphthene-2-boronic acid Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA)

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Sahin, Z., Akkoς, S., İlhan, İ. Ö., Kayser, V. Palladium N-Heterocyclic Carbene Complexes: Synthesis from Benzimidazolium Salts and Catalytic Activity in Carbon-carbon Bond-forming Reactions. J. Vis. Exp. (125), e54932, doi:10.3791/54932 (2017).

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