Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

Ketonlar ile Enolonium türler Umpolung Functionalization için bir iki adım iletişim kuralı

Published: August 16, 2018 doi: 10.3791/57916
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1
1Department of Chemical Sciences, Ariel University

Summary

Keton enolates enolonium türler umpolung ve bir nucleophile α-konuma eklenmesi için iki adım bir pot protokolü tanımlanır. Nucleophiles klorür, azid, azoles, allil-silanes ve aromatik bileşikler bulunmaktadır.

Abstract

Α-Functionalization yolu ile umpolung enolates tarafından hypervalent iyot reaktifler, ketonlar, Sentetik Organik Kimyada önemli bir kavramdır. Son zamanlarda, klorlama, azidation ve azoles kullanarak amination Yöntem geliştirme sağladı keton enolate umpolung için iki aşamalı bir strateji geliştirdik. Buna ek olarak, C-C bağ-şekillendirme arylation ve allylation reaksiyonlar geliştirdik. Bu yöntemler kalbinde bir reaktif nucleophile eklenmesi önce Orta ve büyük ölçüde reaktif enolonium türlerin hazırlıktır. Bu strateji böylece hazırlık ve klasik sentetik Kimya metal enolates kullanımı anımsatır. Bu strateji Aksi durumda kuvvetle oksitleyici hypervalent iyot reaktifleri ile uyumsuz olacak nucleophiles kullanımına izin verir. Bu yazıda biz klorlama, azidation, N-heteroarylation, arylation ve allylation için detaylı bir iletişim kuralı mevcut. Motifler medicinally aktif ürünler, yaygın olarak karşılaşılan bazı ürünler; Bu makalede büyük ölçüde bu yöntemleri kullanarak diğerleri yardımcı olacaktır.

Introduction

Enolates klasik karbon nucleophiles organik kimya ve arasında en çok kullanılan vardır. Umpolung enolates, electrophilic enolonium türler oluşturmak için α-functionalized Ketonlar üretmek için yanı sıra roman reaksiyonlar klasik enolate Kimya mümkün değil etkinleştirmek için değerli alternatif yollar sağlar. Enolonium türler belirli tepkiler hypervalent iyot reaktifler içeren çok sayıda reaksiyonlarda ara ürün olarak önerilmiştir. Bu tepkiler α-halogenation, oksijen ve amination1 yanı sıra diğer tepkiler2,3,4,5içerir.

Ancak, bu tepkiler kapsamını her zaman reaktif enolonium tür geçici doğası gereği antlaşmasına neredeyse uygundu. Bu transiency herhangi bir nucleophile karbonil enolates şiddetle oksitleyici hypervalent iyot reaktif ile reaksiyon sırasında reaksiyon karışımı bulunması gerekli. Böylece, herhangi bir nucleophile elektron zengin aromatik bileşikler (heterocycles) ve alkenes, gibi oksidasyon eğilimli kullanılamadı.

Geçen yıl, biz hangi enolonium türler olarak ikinci adımda nucleophile ilavesi ve ardından tek adımda ayrı bir orta olarak kurulan koşulları geliştirerek bu sınırlamalar üstesinden geldiler. Bu iletişim kuralı sadece functionalization klorlama6gibi klasik türünü, aynı zamanda allylsilanes6,8, enolates1,6gibi oxidizable karbon nucleophiles kullanımı sağlar, 7ve elektron zengin aromatik bileşikler9C-C bağı oluşumu sonucu,. Allylation, Kuvaterner ve üçüncül merkezler oluşumuna müsait bir yöntemdir. Keton arylation yöntemi resmi C-H functionalization aromatik bileşik bir yönetmenlik grup9için gerek kalmadan, kabul ettiğiniz anlamına gelir. Son zamanlarda, azoles ve azides10 ek olarak iyi11bildirdin. Detaylı tanıtım iletişim kuralı bu yöntemleri giriş sentetik organik kimyacı günlük araç kutusu içine yardımcı bekleniyor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Enolonium türler hazırlanması

Dikkat: Protokolü gerçekleştirmeden önce MSDS tüm reaktifler ve solventler için başvurun.

Not: Tüm yeni reaktifler ticari kaynağından alınmış olarak kullanılmıştır. Bor trifluoride etherate depolanmış olsa, kullanmadan önce damıtmak.

  1. Kaynatıp şişesi bir septum ve bir mıknatıs manyetik karıştırma için donatılmış yuvarlak kuru, Koser'ın reaktif ekleyin (1.5 eşdeğeri) ve azot veya argon şişeye boşalt.
  2. Bir süspansiyon konsantrasyon 0,234 mol/L resmi vermek kuru diklorometan ekleyin.
  3. -78 ° c Kuru buz/aseton banyo veya soğuk parmak enstrüman/aseton banyo kullanarak süspansiyon ne yapıyorsun?
  4. Temiz BF3OEt2 ekleyin (1.5 eşdeğeri) yavaş yavaş.
  5. Oda sıcaklığında heterojen karışım sarı çözüm oluşumuna kadar sıcak. Genel olarak, bu 5 dk içinde gerçekleşir.
  6. Çözüm-78 ° C'ye serin
  7. Soğutmalı, trimethylsilyl-enolether ekleyin (1 eşdeğeri, 0.313 mol/L) içinde kuru diklorometan dropwise üzerinde 2-10 dk (bağlı olarak ölçek). Silyl enol eter eklenmesi tamamlandıktan sonra enolonium türlerin oluşumu tamamlanmış olur.
    Not: Enolonium tür çözüm için en az 30 dk-78 ° C'de verim hiçbir bozulma ile bırakılabilir. Enolonium türler bildirilen NMR çalışmalar6tarafından belirtildiği gibi bu süre boyunca stabildir.

2. functionalization Enolonium türlerin

  1. Klorlama ile klorür anyon
    1. Hazır enolonium türlerin, Benzil-dimetil-decylammonium klorür ekleyin (2.0 eşdeğeri, 1,25 mol/L) bir damla bilge şekilde Kuru diklorometan içinde. Sıcaklığı-55 ° c altında kalır bir oranda bu çözüm eklemek 0,5-2 mmol ölçek, ek 5 dk tatmin edici olduğunu.
    2. -78 ° c 5 min için tepki karışımı bırak.
    3. Soğutma banyo kaldırmak ve oda sıcaklığında ulaşmak tepki karışım izin verin.
    4. Reaksiyon, oda sıcaklığında 20 dakika bırakın.
    5. Su (yarım ses düzeyini enolonium türler hazırlanmasında kullanılan diklorometan) tepki karışıma ekleyin.
    6. Üç kez diklorometan ile ayıklayın. Genellikle, her ayıklama 0,5-2 2 - 3 kez tepki birim kullanılır mmol küçük ölçekli.
    7. Kombine organik katmanları iki kez tuzlu su ile yıkayın. Genellikle, aynı tuzlu su hacmi kombine tepki birim olarak kullanılır.
    8. 30 dk için susuz sodyum sülfat ile kuru.
    9. Sodyum sülfat (örneğin, üzerinden bir CELITE fiş) kapalı filtre.
    10. Düşük basınçta ve 40 ° C'de rotary Evaporatör üzerinde çözücü kaldırmak
    11. Sütun Kromatografi silika jel, çözücüler, çıkarıldıktan sonra saf karşılık gelen α-azido keton göze hekzan ve etil asetat eluents kullanarak tarih tarafından ham ürün arındırmak.
      Not: Standart silika jel 60 bir yükseklikte 15 cm (uzunluk) kullanarak 2 cm çapında bir cam sütunu sütun Kromatografi için trimethylsilyl enolate 2 mmol 0.5 mmol ölçeklerde yürütmek. Birimin diğer ölçekler için çeşitli olabilir gerekir.
  2. TMS-azid ile Azidation
    Dikkat: Organik azides genel olarak patlayıcı ve işleme ve ürünleri hazırlama özen gösterilmelidir. TMS-azid zehirlidir. MSDS kullanmadan önce danışın.
    1. Hazır-78 ° C'de enolonium türlerin, düzgün azidotrimethylsilane ekleyin (2.5 eşdeğeri) dropwise bir moda. Sıcaklığı-55 ° c altında kalır bir oranda bu çözüm eklemek 0,5-2 mmol ölçek, ek 2-3 dk tatmin edici olduğunu.
    2. -78 ° C'de 15 dakika tepki karışımı heyecan
    3. Reaksiyon karışımı-55 ° c ısı ve 2-3 h için bu sıcaklıkta bırakın.
    4. Su (yarım ses düzeyini enolonium türler hazırlanmasında kullanılan diklorometan) tepki karışıma ekleyin.
    5. Üç kez diklorometan ile ayıklayın. Genellikle, her ayıklama 0,5-2 2 - 3 kez tepki birim kullanılır mmol küçük ölçekli.
    6. Kombine organik katmanları iki kez tuzlu su ile yıkayın. Genellikle, aynı tuzlu su hacmi kombine tepki birim olarak kullanılır.
    7. Özleri 30 dk için susuz sodyum sülfat ile kuru.
    8. Sodyum sülfat filtre.
    9. Düşük basınçta ve 40 ° C'de rotary Evaporatör üzerinde çözücü kaldırmak
    10. Sütun Kromatografi silika jel, çözücüler, çıkarıldıktan sonra saf karşılık gelen α-azido keton göze hekzan ve etil asetat eluents kullanarak tarih tarafından ham ürün arındırmak.
  3. Azoles ile reaksiyonu
    1. Hazır-78 ° C'de enolonium türlerin, azole ekleyin (4-5 eşdeğeri, 1 mol/L) 5 ml diklorometan bir dropwise moda çözünmüş. 0,5-2 mmol ölçek, ek 5 dk tatmin edici olduğunu.
      Not: 0,5 mol/L diklorometan yerine bir konsantrasyon, Asetonitril tetrazoles gibi kötü çözünür azoles söz konusu olduğunda kullanın. Sıcaklığı-55 ° c altında kalır bir oranda bu çözüm eklemek
    2. -78 ° C'de 15 dakika tepki karışımı heyecan
    3. Reaksiyon karışımı-55 ° c ısı ve 4-8 h için bu sıcaklıkta bırakın.
    4. Su (yarım ses düzeyini enolonium türler hazırlanmasında kullanılan organik çözücüler) tepki karışıma ekleyin.
    5. Üç kez diklorometan ile ayıklayın. Genellikle, her ayıklama 0,5-2 2 - 3 kez tepki birim kullanılır mmol küçük ölçekli.
    6. Kombine organik katmanları iki kez tuzlu su ile yıkayın. Genellikle, aynı tuzlu su hacmi kombine tepki birim olarak kullanılır.
    7. Özleri 30 dk için susuz sodyum sülfat ile kuru.
    8. Sodyum sülfat filtre.
    9. Düşük basınçta ve 40 ° C'de rotary Evaporatör üzerinde çözücü kaldırmak
    10. Sütun Kromatografi silika jel, çözücüler, çıkarıldıktan sonra saf karşılık gelen α-azole keton göze hekzan ve etil asetat eluents kullanarak tarih tarafından ham ürün arındırmak.
  4. Allylation, crotylation, cinnamylation ve prenilasyon allil-silanes kullanarak
    1. Ekle düzgün alil,-, crotyl-, cinnamyl, veya prenyl-trimethylsilane (2 eşdeğeri)-78 ° C'de yavaş yavaş Sıcaklığı-55 ° c altında kalır bir oranda bu çözüm eklemek 0,5-2 mmol ölçek, ek 2-3 dk tatmin edici olduğunu.
    2. -78 ° C'de 10 dakika tepki karışımı heyecan
    3. Soğutma banyo kaldırarak oda sıcaklığına kadar yavaş yavaş ısıtmak tepki karışım izin verin. Reaksiyon, oda sıcaklığında 20 dakika bırakın.
    4. Su (yarım ses düzeyini enolonium türler hazırlanmasında kullanılan diklorometan) tepki karışıma ekleyin.
    5. Üç kez diklorometan ile ayıklayın. Genellikle, her ayıklama 0,5-2 2 - 3 kez tepki birim kullanılır mmol küçük ölçekli.
    6. Kombine organik katmanları iki kez tuzlu su ile yıkayın. Genellikle, aynı tuzlu su hacmi kombine tepki birim olarak kullanılır.
    7. Özleri 30 dk için susuz sodyum sülfat ile kuru.
    8. Sodyum sülfat filtre.
    9. Düşük basınçta ve 40 ° C'de rotary Evaporatör üzerinde çözücü kaldırmak
    10. Sütun Kromatografi silika jel, çözücüler, çıkarıldıktan sonra saf karşılık gelen α-allil ürün göze hekzan ve etil asetat eluents kullanarak tarih tarafından ham ürün arındırmak.
  5. Arylation
    Not: arylation için bir büyük yan tepki olarak enolonium türlerin tosylation önlemek için enolonium türler hazırlanması sırasında BF3OEt2 3 eşdeğerleri kullanın. Genel olarak, sadece 1,6 aromatik substrat denk gereklidir. Ancak, aromatik substrat pyrane, tiyofen veya pyrrole ise, en iyi sonuçları 5 aromatik substrat karşılıkları kullanılarak elde edilir.
    1. Hazır enolonium, türler aromatik substrat çözeltisi içinde kuru diklorometan ekleyin (1.6 eşdeğeri, 0,5 mol/L) dropwise bir şekilde. Sıcaklığı-55 ° c altında kalır bir oranda bu çözüm eklemek 0,5-2 mmol ölçek, ek 5-10 dk tatmin edici olduğunu.
    2. Aromatik substrat ilavesi tamamlandıktan sonra karışımı-55 ° c sıcaklık artışı ve 20 dk için bu sıcaklıkta karışımı bırak.
    3. Su (yarım ses düzeyini enolonium türler hazırlanmasında kullanılan diklorometan) tepki karışıma ekleyin.
    4. Üç kez diklorometan ile ayıklayın. Genellikle, her ayıklama 0,5-2 2 - 3 kez tepki birim kullanılır mmol küçük ölçekli.
    5. Kombine organik katmanları iki kez tuzlu su ile yıkayın. Genellikle, aynı tuzlu su hacmi kombine tepki birim olarak kullanılır.
    6. Özleri 30 dk için susuz sodyum sülfat ile kuru.
    7. Sodyum sülfat filtre.
    8. Düşük basınçta ve 40 ° C'de rotary Evaporatör üzerinde çözücü kaldırmak
    9. Sütun Kromatografi silika jel, çözücüler, çıkarıldıktan sonra saf karşılık gelen α-arylated keton göze hekzan ve etil asetat eluents kullanarak tarih tarafından ham ürün arındırmak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Protokol sonrası elde temsilcisi sonuçları Şekil 1 ' de verilen ve tartışma bölümünde ele alınmıştır. Özellikle, çok sayıda farklı Ketonlar başarılı bir şekilde tepki ürünleri iyi verimleri için azidation11görülebilir olarak vermek için kullanılabilir. Azoles konumundaki α-Ketonlar tanıtmak için tepki kapsamı heterocycles içeren ortak mono döngüsel ve bicyclic azot çoğunu içerir. Allylation yordam kapsamı hem allil-, crotyl - ve prenyl-trimethylsilane6içerir. Sadece cinnamylation biraz farklı koşulu gerektirir. BF3, 3 karşılıkları kullanımı benzer şekilde-bu durumda en iyi sonuçları C-arylation için gerekli koşulları için verir. C-arylation yordam indoller ve elektron zengini benzen türevleri için geçerlidir. Tiyofen, furane ve pyrroles da iyi yüzeylerde, ama ürün biraz daha düşük verimleri9' yalıtılır. Bakım doğru bir şekilde izlemek belgili tanımlık prosedür götürüldü sürece trimethylsilyl enolate 2 mmol verim, önemli hiçbir varyasyon ile 0.5 mmol üzerinden bir ölçek içinde yordam test ettik. Bu ölçekte standart silika jel 60 15 cm (uzunluk) yükseklikte farklı ticari kaynaklardan kullanarak 2 cm çapında cam sütunun sütun Kromatografi yürütülür. TLC için belirtilen solvent kromatografi için kullanılan çözücü da.

Örnekler:

Klorlama (2-chloro-1-phenylethan-1-one sentezi).
1-fenil-1-trimethylsiloxyethylene (239 mg, 1.24 mmol) açıklanan protokolüne göre klorlama 2-chloroacetophenone12 (146 mg, % 76) renksiz bir katı tanınan. Bileşik karakterizasyonu verileri aşağıdaki gibidir: Rf = 0,4 (1:9 v/v EtOAc/hekzan); 1 H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7,97 (d, J 7.2 Hz, 2 H =), 7.61 (t, J 7.2 Hz, 1 H =), 7.51 (t, J 7.2 Hz, 2 H =), 4,72 (s, 2 H); 13 C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 191,2, 134.3, 134.1, 129.0, 128.6, 46.2.

Azidation (2-Azido-1-(4-fluorophenyl)ethan-1-one) sentezi.
1-(4-fluorophenyl) Azidation vinil) oksi) trimethylsilane (150 mg, 0,71 mmol) gerçekleştirildiği için ürün13 (98 mg, % 77) bir beyaz katı olarak vermek azidation protokolüne göre. Bileşik karakterizasyonu verileri aşağıdaki gibidir: Rf 0,5 = (1:20 v/v EtOAc/hekzan); 1 H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.01-7.88 (m, 2 H), 7,23-7.12 (m, 2 H), 4,53 (s, 2 H); 13 C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 192.9, 167.5 (d, J = 256.7 Hz), 132.1 (d, J = 3.1 Hz), 131.95 (d, J = 9,5 Hz), 129.7 (d, J = 106.6 Hz), 117,5 (d, J 22.1 Hz =), 56.0.

Azoles ilavesi (1-Phenyl-2-(1H-tetrazol-1-yl)ethan-1-one) sentezi.
Trimetil ((1-phenylvinyl) oksi) silane (300 mg, 1,56 mmol) birleştiğinde 1 H-tetrazole ile (4.9 eşdeğeri, 17 mL, 0.45 M, 7.65 mmol) (229 mg, %78) ürün vermek tetrazoles eklenmesi için açıklandığı gibi bir beyaz katı. Bileşik karakterizasyonu verileri aşağıdaki gibidir: Rf = 0,3 (1:1 v/v EtOAc/hekzan); MP 122-124 ° C; FT-IR: Ѵmax 3141, 2936, 2869, 2115, 1695, 1596, 1449, 1351, 1228, 1173 cm-1; 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8,86 (s, 1 H), 7,99 (dd, J 8.5, 1.2 Hz, 2 H =), 7.70 (tt, J 7.5, 2.9 Hz, 1 H =), 7,56 (t, J 7,8 Hz, 2 H =), 5.98 (s, 2 H); 13 C NMR (101 MHz, CDCl3): δ 189.0, 144.2, 135.2, 133.5, 129.5, 128.3, 53.5; HRMS (ESI +): m/z Hspln C9H9N4O 189.0776 [M + H]+; 189.0745 buldum.

Allylation (3,3-dimethyl-1-phenylpent-4-en-1-one sentezi).
1-fenil-1-trimethylsiloxyethylene (99 mg, 0.517 mmol) prenilasyon ürün14 (73 mg, %75 verim) olarak renksiz bir petrol göze protokolüne göre yapılmıştır. Bileşik karakterizasyonu verileri aşağıdaki gibidir: Rf 0,3 = (1:20 v/v EtOAc/hekzan); 1 H NMR (400 MHz, CDCl3) 7.84 (d, J 7.2, 2 H =), 7,45 (t, J 7.3, 1 H =), 7,36 (t, J 7,6, 2 H =), 5.94 5,84 (m, J = 17,4, 10,7, 1 H), 4,92 4,81 (m, J = 14.1, 11,6, 0.8, 2 H), 2,89 (s, 2 H), 1,10 (s, 6 H); 13 C NMR (101 MHz, CDCl3) 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 199.48, 147.43, 138.37, 132.76, 128.47, 128.25, 110.57, 49.17, 36.73, 27,30.

Arylation (4-Methoxyphenyl)-2-(2-methyl-1H-indol-3-yl)propan-1-one) sentezi
Sentez 1-(4-methoxyphenyl)prop-1-en-1-yl)oxy)trimethylsilane (200 mg, 0.846 mmol) arylation için açıklandığı gibi dışarı gerçekleştirildiği renksiz bir katı olarak (205 mg, % 83) ürün vermek için 2-metil-1 H-indol (1.5 eşdeğer) kullanarak. Bileşik karakterizasyonu verileri aşağıdaki gibidir: Rf: 0,2 (1:5 v/v, EtOAc/Pet eter); IR (cm-1): 3377 2967, 1739, 1595, 1458, 1362, 1208, 837; 1 H NMR: (400 MHz, CDCl3) δ 7.91 (dt, J 9.1, 2.8 Hz, 2 H =), 7,80 (br. s., 1 H), 7,64 (m, 1 H), (m, 1 H) 7,20 7,09 (dt, J 9.1, 4.1 Hz, 2 H =), 6.74 (dt, J 9.1, 2.8 Hz, 2 H =), 4,76 (q, J 6.9 Hz, 1 H =), 3,73 (s 3 H), (s, 3 H) 2.33, 1.54 (d, J 6.9 Hz, 3 H =). 13 C NMR: (101 MHz, CDCl3) δ 199.3, 162.9, 135.1, 131.0, 130.5, 129.7, 127.3, 121.1, 119.6, 118.1, 111.6, 111.4, 110.3, 55.2, 38,7, 16,9, 12,0; HRMS (ESI +): m/z Hspln C19H20NO2 294.1494 [M + H] +; 294.1490 buldum.

Figure 1
Şekil 1: verimleri ulaşılabilir klorlama, azidation, amination azoles, allylation ve arylation iletişim kurallarını kullanarak gösteren temsilcisi sonuçları. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

TMS-enolates enolonium tür başarılı hazırlanması bir dizi faktöre bağlıdır. Homo kaplin tarafından kurulan enolonium tür bir molekül molekül TMS-enolate ile reaksiyon başlangıç malzemenin hazırlık adımda büyük yan tepkidir. Böylece, reaksiyon koşulları gereği bu dimerization Lewis asit harekete geçirmek hypervalent iyot reaktif ile eklenen TMS-enolate dimerization oranı göreli olarak hızlı reaksiyon sağlayarak kaçınmaktır. Bu protokol etkinleştirme ve stokiometrik BF3kullanarak Koser reaktif çözücü elde edilir. Koser reaktif dahil olmak üzere birçok hypervalent iyot reaktifler yoksul çözünürlük standart organik çözücüler var. Bor trifluoride rolü böylece çift kişilik. Her şeyden önce onun ligandlar, muhtemelen tosyl grup birini bırakarak grup yeteneğini artırarak Koser reaktif reaktivite artırmaktadır. Bu TMS-enolether ile hızlı tepki sağlar. İkinci olarak, aktif Koser reaktif özellikle unactivated Koser reaktif göreli olarak yüksek oranda çözünür. Tüm reaktifleri TMS-enolether eklemeden önce çözünmüş kontrol etmek önemlidir. Başarılı tepki emin olmak için küçük bir aşırı reaktif gereklidir. Belirtilen iletişim kuralı 1,5 eşdeğerleri her Koser'ın reaktif ve bor trifluoride kullanır. Bu miktar ilk kez kullananlar için tercih edilir. Ancak, tepki eşit olarak yürütülen Lewis asidi ve hypervalent iyot kadar az 1.2 karşılıkları ile başarılı bir şekilde. Bakım doğru bir şekilde izlemek belgili tanımlık prosedür götürüldü sürece biz genellikle 0.5 mmol verim, önemli hiçbir varyasyon ile trimethylsilyl enolate, ölçekler-2, açıklanan protokoller yürüttü.

Başka bir önemli parametre yavaş TMS-enolether reaksiyon için TMS-yerel tepki karışımı ısınma önlemek için enolether de her iki düşük bir konsantrasyon sağlamak için eklenmesidir. Ünlü ölçekte ek 2-10 dakika boyunca genellikle yeterli olur; Ayrıca zaman beş dakika 1 mmol ölçekte kullanılır. Homo-kaplin, keton enolate görülmektedir ancak, TMS-enolether çok hızlı ek büyük olasılıkla bu kaynaklanıyor aktif Koser reaktif ve uzun toplama süreleri kullanılmalıdır. Büyük ölçekli bir tepki için TMS-enolether önceden soğutulmuş bir çözüm kullanmak için tercih edilir. β-keto esterleri için TMS enolether kullanmak gerekli değildir ve bu enolonium türler değildir homo çift gibi herhangi bir ek zaman ve sıcaklık önlemleri almanız gerekli değildir. Buna ek olarak, β-keto ester tepkisi yavaştır ve oda sıcaklığında bu nedenle yapılabilir. Lityum enolates β-keto ester, reaksiyon oranı artırmak için kullanılabilir. TMS-enolether aseton, homo-kaplin için engelsiz Bu bileşik çok hızlı olarak iyi bir substrat değil.

Yerine konan aril-alkil Ketonlar elektron çekilmesi ve elektron ornatıklarla yer hem bağış ile çeşitli için başarılı iletişim kuralıdır. Reaksiyon da dialkyl Ketonlar için çalışır. Özellikle, konjuge çift bağlar içeren enolates başarılı yüzeylerde tepki vardır. Ancak, nucleophile sterically rakip tepki nedeniyle nispeten engelsiz tosyl anyon tarafından engel, α, α-disubstituted Ketonlar içinde belgili tanımlık sonraki nükleofilik ek adım kez başarısız. Α-Tosyloxy Ketonlar birçok reaksiyonlarda küçük yan olarak gözlenir.

Hazır enolonium türler −78 ° c de en az 30 dakika boyunca istikrarlı çözümdür Protokolü'nün ikinci adımda bir reaktif nucleophile eklenir. Nucleophiles geniş bir Koser reaktif veya Koser reaktif Lewis asidi ile tepki olurdu nucleophiles de dahil olmak üzere enolonium türleri ile uyumlu. Böylece, kolayca oxidizable yüzeylerde olabilir gibi her iki geleneksel nucleophiles klorid veya azid anyon gibi kullanılabilir. Özellikle, allil-silanes başarılı bir şekilde tepki çalışması. Tepki yerine konan allil-silanes ile ikinci dikkate değer bir özellik ile bağı oluşumu, allil silane terminal konumunu tam regioselectivity olduğunu. Böylece, açıklanan protokol olduğu gibi prenyl silane kullanıldığında Kuvaterner merkezleri meydana gelir. Aromatik ve heteroaromatic yüzeylerde de kullanılabilir. Dikkat çekici, azot içeren heteroaromatics yok ornatıklarla yer üzerinde nitrojen ile birden fazla azot ile azot tepki. Buna ek olarak, indoller ve pyrroles sadece karbon tepki. Saldırı konumudur Friedel-el sanatları bu yüzeylerde reaktivite tarafından tahmin ettiği gibi tepkiler yazın. Bu tepkiler C-H functionalization reaksiyon oluşturmaktadır ve halojenlenmiş aromatik yüzeylerde olduğu gibi klasik geçiş metalleri katalize kaplin reaksiyonlar ihtiyacını önlemek. Kapsam için aromatik bileşikler elektron zengini sınırlıdır: indoller, pyrroles, furans, tiyofen ve elektron zengin benzenes. Elektron zengini aromatik bileşikler oksidasyon homo-kaplin ve diğer tepkiler, lider hypervalent iyot ama enolonium türler tarafından değil tabi eğilimi dikkate değerdir. Daha değerli malzeme tepki olarak kullanılabilir böylece çoğu durumda, sadece 1,6 substrat denk gereklidir. Aşırı aromatik substrat izole olabilir. Sadece unsubstituted pyrroles durumunda, thiophenes ve furanes 5 eşdeğerleri önerilen kullanımı olduğunu.

Böylece, burada bildirilen bu protokolü hem geleneksel, etkisiz nucleophiles, hem de geleneksel tepki protokolleri ile nucleophiles uyumsuz kullanımına izin verir. Uygun nucleophiles listesi kesinlikle gelecekte genişlemeye devam edecektir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

İfşa etmek yok.

Acknowledgments

Bir start-up hibe Ariel Üniversitesi ve ISF bireysel araştırma bursu (1914/15) için AMS minnetle kabul edilmektedir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Chlorotrimethylsilane, 98+% Alfa Aesar A13651 TMS-Cl
Boron trifluoride diethyl etherate, 98+% Alfa Aesar A15275 BF3*Et2O
2-Methylindole, 98+% Alfa Aesar A10764 2-Me-indole
Hydroxy(tosyloxy) iodobenzene, 97% Alfa Aesar L15701 Koser's reagent
Acetophenone, >98% Merck 800028
n-Butyllithium solution 1.6M in hexanes Aldrich 186171 nBuLi
BIS(ISOPROPYL)AMINE Apollo OR1090 DIPA
Trimethylsilyl azide, 94% Alfa Aesar L00173 TMS-N3

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mizar, P., Wirth, T. Flexible stereoselective functionalizations of ketones through umpolung with hypervalent iodine reagents. Angewandte Chemie International Edition. 53 (23), 5993-5997 (2014).
  2. Yoshimura, A., Zhdankin, V. V. Advances in synthetic applications of hypervalent iodine compounds. Chemical Reviews. 116 (5), 3328-3435 (2016).
  3. Zhdankin, V. V. Hypervalent Iodine Chemistry: Preparation, Structure, and Synthetic Applications of Polyvalent Iodine Compounds. , Wiley. (2013).
  4. Wirth, T. Topics in Current Chemistry. 373, Springer International Publishing. (2016).
  5. Merritt, E. A., Olofsson, B. α-functionalization of carbonyl compounds using hypervalent iodine reagents. Synthesis. 4 (4), 517-538 (2011).
  6. Arava, S., et al. Enolonium Species-Umpoled Enolates. Angewandte Chemie International Edition. 56 (10), 2599-2603 (2017).
  7. Parida, K. N., Maksymenko, S., Pathe, G. K., Szpilman, A. M. Cross-Coupling of Dissimilar Ketone Enolates via Enolonium Species to afford Nonsymmetrical 1,4-Diketones. Beilstein Journal of Organic Chemistry. 14, 992-997 (2018).
  8. Zhdankin, V. V., et al. Carbon-carbon bond formation in reactions of PhIO·HBF4-silyl enol ether adduct with alkenes or silyl enol ethers. Journal of Organic Chemistry. 54 (11), 2605-2608 (1989).
  9. Maksymenko, S., et al. Transition-metal-free intermolecular α-arylation of ketones via enolonium species. Organic Letters. 19 (23), 6312-6315 (2017).
  10. Vita, M. V., Waser, J. Azidation of β-keto esters and silyl enol ethers with a benziodoxole reagent. Organic Letters. 15 (13), 3246-3249 (2013).
  11. More, A., et al. α-N-Heteroarylation and α-azidation of ketones via enolonium species. Journal of Organic Chemistry. 83, 2442-2447 (2018).
  12. Xie, L., et al. Gold-catalyzed hydration of haloalkynes to α-halomethyl ketones. Journal of Organic Chemistry. 78 (18), 9190-9195 (2013).
  13. Patonay, T., Juhász-Tóth, É, Bényei, A. Base-induced coupling of α-azido ketones with aldehydes − An easy and efficient route to trifunctionalized synthons 2-azido-3-hydroxy ketones, 2-acylaziridines, and 2-acylspiroaziridines. European Journal of Organic Chemistry. 2002 (2), 285-295 (2002).
  14. Li, C., Breit, B. Rhodium-catalyzed chemo- and regioselective decarboxylative addition of β-ketoacids to allenes: Efficient construction of tertiary and quaternary carbon Centers. Journal of the American Chemical Society. 136 (3), 862-865 (2014).

Tags

Kimya sayı 138 Umpolung keton enolates enolonium türleri arylation allylation amination
Ketonlar ile Enolonium türler Umpolung Functionalization için bir iki adım iletişim kuralı
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Arava, S., Maksymenko, S., Parida,… More

Arava, S., Maksymenko, S., Parida, K. N., Pathe, G. K., More, A. M., Lipisa, Y. B., Szpilman, A. M. A Two-Step Protocol for Umpolung Functionalization of Ketones Via Enolonium Species. J. Vis. Exp. (138), e57916, doi:10.3791/57916 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter