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Chemistry

Preparación estereoselectiva de 1 Iodoalkynes, 1, 2-Diiodoalkenes y 1.1.2-Triiodoalkenes basado en la yodación oxidativa de alquinos terminales

Published: September 12, 2018 doi: 10.3791/58063
Automatic Translation
*1, *1, 1, 1, 1,2
1School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, 2Department of Chemistry, Graduate School of Science, Kyoto University
* These authors contributed equally

Summary

En este documento, se presentan protocolos detallados para la yodación oxidativa de alquinos terminales utilizando los reactivos de yodo hipervalente, que chemoselectively pagar iodoalkynes 1, 1, 2-diiodoalkenes y triiodoalkenes 1.1.2.

Abstract

Presentamos la Síntesis estereoselectiva de 1-(iodoethynyl) -4-metilbenceno, 1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenceno y 1-metil - 4-(1,2,2-Trimethylpropyl-triiodovinyl) benceno como ejemplos representativos para la preparación estereoselectiva práctica de 1-iodoalkynes , 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes de la yodación estereoselectiva de alquinos terminales mediada por reactivos de yodo hipervalente. El chemoselectivity fue confirmada mediante el uso de p- tolylethyne como sustrato modelo para una variedad de fuentes de yodo y los reactivos de yodo hipervalente. Una combinación de Tetrabutilamonio yoduro (TBAI) y (diacetoxyiodo) benceno (PIDA) genera selectivamente 1-iodoalkynes, mientras que una combinación de KI y PIDA genera 1,2-diiodoalkenes. Una síntesis de un pote basada en TBAI-PIDA y PIDA KI da el correspondiente 1.1.2-triiodoalkenes. Estos protocolos fueron aplicados posteriormente a la síntesis de aromático sintético importante y alifáticos 1-iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes, que se obtuvieron en el buen rendimiento con excelente chemoselectivity.

Introduction

Iodoalkynes y iodoalkenes son bloques de construcción en síntesis orgánica1,2,3,4, sustancias biológicamente activas y ampliamente utilizados precursores importantes y útiles en la síntesis de materiales y moléculas complejas dadas la facilidad de conversión de la C-adherir o5,6,7,8. En los últimos años, la yodación oxidativa de alquinos terminales ha atraído más atención a la síntesis de derivados de iodoalkyne y iodoalkene. Métodos hasta ahora, eficientes que usar catalizadores metálicos9,10,11,12, iodonium hipervalente catalizadores13,14, un sistema de oxidación anódica sistemas líquidos iónicos16, KI(o2)-oxidante combinaciones17,18,19,20, ultrasonido21, catalizadores de transferencia de fase 22, N- iodosuccinimide9,22,23,24,25, n- BuLi26,27, 28 , 29 , 30 , 31, de reactivos de Grignard32y morfolina catalizadores17,33,24,35 se han desarrollado para la yodación de alquinos. Recientemente, hemos reportado un protocolo práctico y estereoselectiva de la síntesis de 1-iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes36. Las características de este método son verdes y práctica: (1) la toxicidad de los catalizadores de yodo hipervalente como reactivo oxidante funcionalización es baja comparado con otros antioxidantes convencionales de heavy metal basado en37,38, 39,40,41,42y (2) TBAI o KI se utiliza como fuentes de yodo. Además, nuestro sistema brinda selectividad excelente condiciones suaves. La Síntesis estereoselectiva de 1 iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y triiodoalkenes 1.1.2 requiere un control preciso sobre varios factores, incluyendo la composición, el oxidante, la fuente de yodo y el solvente. Entre ellas, la fuente de yodo es el factor más importante para el chemoselectivity de la reacción. Después de la proyección de varios tipos y cargas de la fuente de yodo, así como los solventes, tres métodos fueron identificados y establecidos. En primer lugar, TBAI como fuente de yodo en combinación con PIDA (TBAI-PIDA) es selectivo para la síntesis de 1-iodoalkynes. Alternativamente, diiodoalkenes 1,2 eficientemente se obtienen mediante un sistema de KI-PIDA. Ambos métodos de pagar los correspondientes productos de alto rendimiento y alta chemoselectivity. El tri-iodinationproducts correspondiente, es decir., 1.1.2-triiodoalkenes, se obtuvieron en el buen rendimiento de la síntesis de una olla que combinan el TBAI-PIDA y PIDA KI sistemas36.

Aquí le mostraremos cómo chemoselectivity para la yodación de los alquinos terminales puede ser dirigido de 1-iodoalkynes 1,2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes en similares condiciones de reacción, destacando el control preciso que puede ser ejerció eligiendo juiciosamente antioxidante, fuente de yodo y solvente. Para el desarrollo de esta nueva técnica sintética, p- tolylethyne se utilizó como sustrato modelo. Aunque los protocolos siguientes se centran en la síntesis de 1-(iodoethynyl) -4-metilbenceno, (E) -1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenceno y 1-metil - 4-(1,2,2-Trimethylpropyl-triiodovinyl) benceno, estos compuestos son representativos para el 1-iodoalkynes, 1, 2 - diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes, respectivamente, es decir, los protocolos son amplios en alcance, y las mismas técnicas pueden aplicarse a la yodación estereoselectiva de alifáticos y aromáticos alquinos terminales36.

Reactivos emplean en la yodación estereoselectiva de alquinos terminales y pequeñas desviaciones de las técnicas describen dan como resultado diferencias abismales con respecto a los productos de blanco. Por ejemplo, cambio de fuente de yodo de TBAI KI y cambio de disolventes de CH3CN un CH3CN-H2O tiene un impacto dramático en el chemoselectivity de la yodación. El protocolo detallado tiene como objetivo ayudar a los nuevos profesionales en el campo con la yodación estereoselectiva de alquinos terminales para evitar muchos errores comunes durante la síntesis de 1-iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y triiodoalkenes 1.1.2.

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Protocol

1. síntesis de 1-(Iodoethynyl) -4-metilbenceno (2, 1-Iodoalkynes)

  1. Añadir 133 mg (0,36 mmol) de TBAI y 3 mL de CH3CN a un tubo de ensayo que contiene una barra de agitación magnética, que está abierta al aire. Luego, añadir 38 μL (0.3 mmol) de p- tolylethyne a la mezcla utilizando una microjeringa.
  2. Añadir 96,6 mg (0.3 mmol) de PIDA a la mezcla de reacción vigorosamente agitada en 10 porciones en un período de 20 minutos con una espátula.
  3. Revuelva la mezcla de reacción a temperatura ambiente durante 3 horas.
  4. Vierta la mezcla resultante en un matraz que contenga 30 mL de agua y saciar con acuosa Na2S2O3 (10%, 0, 5 mL). Extraer la capa acuosa tres veces con 10 mL de acetato de etilo.
  5. Lavar las capas orgánicas combinadas con 10 mL de salmuera saturada y seca sobre sulfato de sodio anhidro (0,5 g).
  6. Filtro del sulfato de sodio utilizando un embudo Buchner y concentrar el filtrado a presión reducida para obtener el producto crudo.
  7. Purifique el producto crudo por cromatografía en columna sobre gel de sílice utilizando hexano como eluyente; el producto puro, 1-(iodoethynyl) -4-metilbenceno, se obtiene como un líquido amarillo claro (71,9 magnesio, 99% de rendimiento; Rf= 0,79).
  8. Analizar el producto por 1H y 13C RMN Espectroscopia y cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC).

2. síntesis de (E) -1-(1,2-Diiodovinyl)-4-metilbenceno (3, 1, 2-Diiodoalkenes)

  1. Añadir 124,5 mg (0.75 mmol) de KI y 1 mL de CH3CN a un tubo de ensayo que contiene una barra de agitación magnética, que está abierta al aire. Luego, añadir 38 μL (0.3 mmol) de p- tolylethyne y 3 mL de H2O a la mezcla mediante una microjeringa.
  2. Añadir 96,6 mg (0.3 mmol) de PIDA a la mezcla de reacción vigorosamente agitada en 10 porciones en un período de 20 minutos con una espátula.
  3. Revuelva la mezcla de reacción a temperatura ambiente durante 24 h.
  4. Vierta la mezcla resultante en un matraz que contenga 30 mL de agua, sacian con acuosa Na2S2O3 (10%, 1 mL) y extraer la capa acuosa tres veces con 10 mL de acetato de etilo.
  5. Las capas orgánicas combinadas con 10 mL de salmuera de lavado y secar sobre sulfato de sodio anhidro (0,5 g).
  6. Filtro del sulfato de sodio utilizando un embudo Buchner y concentrar el filtrado a presión reducida para obtener el producto crudo.
  7. Purifique el producto crudo por cromatografía en columna sobre gel de sílice utilizando hexano como eluyente. Producto en estado puro, (E) -1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenceno, se obtiene como un líquido amarillo claro (111,9 mg, rendimiento de 98%; Rf = 0.84).
  8. Analizar el producto por 1H y 13C RMN Espectroscopia así como HPLC.

3. síntesis de 1-metil - 4-(1,2,2-Trimethylpropyl-Triiodovinyl) benceno (4, 1.1.2-Triiodoalkenes)

  1. Añadir 133 mg (0,36 mmol) de TBAI y 1 mL de CH3CN a un tubo de ensayo que contiene una barra de agitación, que está abierta al aire. Luego, añadir 38 μL (0.3 mmol) de p- tolylethyne, utilizando una microjeringa.
  2. Añadir 96,6 mg (0.3 mmol) de PIDA a la mezcla de reacción vigorosamente agitada en 10 porciones en un período de 20 minutos con una espátula. Revuelva la mezcla de reacción durante 3 horas a temperatura ambiente.
  3. Añadir 124,5 mg (0.75 mmol) de KI en 3 mL de H2O a la mezcla de reacción.
  4. Añadir 193,2 mg (0,6 mmol) de PIDA a la mezcla de reacción en 10 porciones en un período de 20 minutos con una espátula. Revuelva la mezcla de reacción para otro 3 h a temperatura ambiente.
  5. Añadir otro 124,5 mg (0.75 mmol) de KI en 3 mL de H2O y 1 mL de CH3CN a la mezcla de reacción.
  6. Añadir otro 193,2 mg (0,6 mmol) de PIDA a la mezcla de reacción en 10 porciones en un período de 20 minutos con una espátula. Revuelva la mezcla de reacción por otro 12 h a temperatura ambiente.
  7. Vierta la mezcla resultante en un matraz que contenga 30 mL de agua, sacian con acuosa Na2S2O3 (10%, 2 mL) y extraer la capa acuosa tres veces con 10 mL de acetato de etilo.
  8. Las capas orgánicas combinadas con 10 mL de salmuera de lavado y secar sobre sulfato de sodio anhidro (0,5 g).
  9. Filtro del sulfato de sodio utilizando un embudo Buchner y concentrar el filtrado a presión reducida para obtener el producto crudo.
  10. Purifique el producto crudo por cromatografía en columna sobre gel de sílice utilizando hexano para obtener el producto puro, 1-metil - 4-(1, 2, 2-triiodovinyl) benceno, como un líquido amarillo (138,4 mg, 93% de rendimiento; Rf = 0,79).
  11. Analizar el producto por 1H y 13C RMN Espectroscopia así como HPLC.

4. determinación de la selectividad para el Mono-, Di- o Tri-yodación de alquinos terminales por HPLC

Nota: La selectividad para el mono-, di-, tri-yodación de los alquinos se determinó por HPLC. HPLC se realizó en un instrumento con un 5 μm, columna de 4,6 mm × 150 mm, CH3CN/H2O = 75/25 (v/v) como solvente, un caudal de 1,0 mL/min y una longitud de onda del detector de λ = 254 nm.

  1. Preparación de la solución estándar externa para HPLC
    1. Pesar exactamente 2 (1-(iodoethynyl) -4-metilbenceno; 9,58 mg, 39.58 × 10-3 mmol), 3 ((E) -1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenceno; 19,29 mg, 52.14 × 10-3 mmol) y 4 (1-metil - 4-(1,2,2-Trimethylpropyl- triiodovinyl) benceno; 11,10 mg, 22.38 × 10-3 mmol).
    2. Mezclar y disolver estos tres compuestos en 1 mL de CH3CN y diluir la solución madre 100 veces antes de realizar la separación de HPLC.
    3. Determinar la proporción del área pico (%) de cada producto en el cromatograma HPLC.
    4. Calcular el cociente de la absorbencia molar de cada compuesto según la siguiente fórmula:
      Ε 2 : ε3 : ε4 =2/n2 :3/n3 :4/n4
      donde ε es la absortividad molar, al área de pico y n el peso molar.
  2. Calcular el chemoselectivity según la siguiente fórmula:
    n2 : n3 : n4 =2/ε2 :3/ε3 :4/ε4

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Representative Results

La Síntesis estereoselectiva de 1 iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes basado en la yodación oxidativa de p- tolylethyne se resume en la figura 1. Todas las reacciones fueron expuestas al aire. Todos los compuestos en este estudio se caracterizaron por 1H y 13C RMN Espectroscopia, espectrometría de masas y HPLC para acceder a la estructura del producto y la selectividad de la reacción, así como explorar la pureza. Los productos obtenidos son estables al almacenamiento a 4 ° C en un refrigerador durante cuatro meses, es decir., no se detectaron cambios significativos en HPLC y 1datos NMR de H. Datos clave para compuestos representativos se describen en esta sección.

La estructura de 1-(iodoethynyl) -4-metilbenceno (2, 1-iodoalkynes) se determinó mediante la comparación de sus datos de NMR con datos de referencia. 1 H RMN (400 MHz, CDCl3): δ = 7.32 (d, J = 8,0 Hz, 2 H), 7.11 (d, J = 8,0 Hz, 2 H), 2.34 (s, 3 H); 13 C RMN (100 MHz, CDCl3): δ = 139.1, 132.2, 129.0m, 120.4, 94.3, 21.6, 5.1. La señal clave del protón para el alquino terminal (3,0 ppm) desaparece y la observación de una señal en 5,1 ppm en el espectro de RMN de C 13confirma la iodinacion de mono de p- tolylethyne (figura 2), consistente con datos NMR 43. Análisis de HPLC: C18 (5 m μ, 4,6 x 150 mm) CH3CN/H2O = 75/25 (v/v), velocidad de flujo = 1,0 mL/min−1, λ = 254 nm, el tiempo de retención: 6,2 min (figura 7).

La estructura de (E) -1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenceno (3, 1, 2-diiodoalkenes) se determinó mediante la comparación de sus datos de NMR con datos de referencia. 1 H RMN (400 MHz, CDCl3): δ = 7,26 (d, J = 8,0 Hz, 2 H), 7.22 (s, H 1), 7.15 (d, J = 8,0 Hz, 2 H), 2.34 (s, 3 H); 13 C RMN (100 MHz, CDCl3): δ = 140.2 139.0, 129.0m, 128.4, 96.6, 80.1, 21,4. La señal clave del protón en la olefina a 7,2 ppm confirma la di-yodación de p- tolylethyne, y 13C NMR espectro muestra la correspondiente olefina átomos de carbono en ppm 96,6 y 80,1 ppm, respectivamente (figura 3). Los datos de NMR son consistentes con los valores previamente divulgados, en los que 3 se determinó como el E tipo18. Análisis de HPLC: C18 (5 m μ, 4,6 x 150 mm) CH3CN/H2O = 75/25 (v/v), velocidad de flujo = 1,0 mL/min−1, λ = 254 nm, el tiempo de retención: 10,6 min (figura 8).

La estructura de 1-metil - 4-(1,2,2-Trimethylpropyl-triiodovinyl) benceno (4, 1.1.2-triiodoalkene) se determinó por HPLC, NMR y espectrometría de masas de alta resolución (HRMS). 1 H RMN (400 MHz, CDCl3): δ = 7.16 (s, 4 H) 2.34 (s, 3 H); 13 C RMN (100 MHz, CDCl3): δ = 144.9 138.9, 129,3, 127.4, 112.9, 22.2, 21,5 (figura 4); HRMS (EI) importe anual calculado para C9H7I3: 495.7682 ([M]+); encontrado: 495.7672 (figura 5); Análisis de HPLC: C18 (5 m μ, 4,6 x 150 mm) CH3CN/H2O = 75/25 (v/v), velocidad de flujo = 1,0 mL/min−1, λ = 254 nm, el tiempo de retención: 11,5 min (figura 9).

Chemoselectivity de la yodación se determinó por HPLC. El desempeño de la CLAR de 2, 3y 4 como normas externas se muestra en la figura 6. La fracción molar de 2, 3y 4 como normas externas es 39.58: 52.14: 22.38. La proporción (%) del área de pico en el cromatograma HPLC de 2:3:4 es % 49.801: 30.762%: 19.436% (figura 6). Por consiguiente, el cociente de la absorbencia molar es ε2: ε3: ε4= 2.131: 1: 1.472.

El sistema de TBAI-PIDA selectivamente ofrece 2 (2: 3:4= 100:0:0; Figura 7), mientras que el sistema PIDA KI selectivamente equipa 3(2:3:4= 0.8:98.8:0.4; Figura 8). Combina en una olla, los sistemas TBAI-PIDA y KI-PIDA rendir eficientemente 4 como un producto importante (2: 3:4= 3.7:3.2:93.1; Figura 9).

Figure 1
Figura 1. Estereoselectiva mono-, di - y tri-yodación de alquinos. p- Tolylethyne se utilizó como sustrato modelo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2. 1 H NMR y 13 Espectros de RMN de C de 2 . Esta figura se ha reproducido de ref. 36 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3. 1 H NMR y 13 Espectros de RMN de C de 3. esta figura se ha reproducido de ref. 36 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4. 1 H NMR y 13 Espectros de RMN de C de 4 . Esta figura se ha reproducido de ref. 36 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5. Espectros de HRMS 4 . Esta figura se ha reproducido de ref. 36 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 6
Figura 6. Espectro HPLC de una mezcla de 2 , 3 , y 4 mezcla como normas externas (2: 9,58 mg; 3: 19,29 mg; 4: mg 11,10). Esta figura se ha reproducido de ref. 36 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 7
Figura 7. Espectro HPLC de 2 sintetizada usando el sistema PIDA TBAI. Esta figura se ha reproducido de ref. 36 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 8
Figura 8 . Espectro HPLC de 3sintetizada mediante el sistema de KI PIDA. Esta figura se ha reproducido de ref. 36 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 9
Figura 9 . Espectro HPLC de 3sintetizado usando una combinación de los sistemas KI-PIDA en un pote y TBAI-PIDA Esta figura se ha reproducido de ref. 36 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

1-Iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes puede chemoselectively sintetizado utilizando reactivos de yodo hipervalente como mediadores eficientes de iodination(s) oxidativa. Los factores más importantes de estos protocolos de yodación estereoselectiva están la naturaleza y la carga de la fuente de yodo, así como el solvente. Por ejemplo, 1-iodoalkyne 2 se obtuvo como producto importante (52% rendimiento) cuando TBAI (2.5 equiv carga) fue seleccionado como la fuente de yodo en combinación con MeOH como disolvente (2:3:4= 90:5:5). Cuando se cambia la fuente de yodo a KI, no se observó tal selectividad, mientras que en NH4dio lugar a la formación predominante de 1, 2-diiodoalkene 3. Los detalles de la optimización de la reacción condiciones documentan en otra parte36 (tabla 1).

Varias tentativas fueron hechas de identificar las condiciones óptimas para la formación de 1-iodoalkynes36. En primer lugar, la carga de TBAB afecta en gran medida la selectividad hacia 1-iodoalkyne 2. Bajar el TBAB carga de 2.5 a 1.2 equiv favorece la formación de 2. En segundo lugar, la naturaleza del disolvente influye fuertemente en la formación de 1-iodoalkyne 2 en términos de selectividad y rendimiento. Por ejemplo, CH3CN, Et2O, THF y DCM favor la síntesis de 2 en términos de rendimiento (excelente) y selectividad (absoluta). DMF y tolueno pagar 2 de buen rendimiento, aunque con algo menor selectividad. En particular, 1-iodoalkynes se generan más eficientemente por tratar el alquino terminal (1,0 equiv) a temperatura ambiente para 2−24 h con PIDA (1,0 equiv) y TBAI (1.2 equiv) CH3CN, THF o Et2O.

Cambiar el solvente a un CH3mezcla de CN-H2O mejora dramáticamente chemoselectivity hacia 1, 2-diiodoalkene 3, al usar el KI como fuente de yodo. Condiciones de reacción óptimas para la preparación de 1, 2-diiodoalkenes se establecieron como sigue: tratar el alquino terminal (1,0 equiv) a temperatura ambiente para 2−24 h con PIDA (1,0 equiv) y KI (equiv 2.5) en MeCN-H2O (1:3)36.

Una síntesis práctica de one-pot de 1.1.2-triiodoalkene 4 puede realizarse mediante la combinación de los dos métodos antes mencionados. Típicamente, terminal 4-ethynytoluene (1,0 equiv), PIDA (1,0 equiv) y TBAI (1.2 equiv) se agitaron durante 3 horas a temperatura ambiente, seguido por la adición de una solución acuosa de KI y PIDA. En estas condiciones de reacción, fue consumida completamente 4-ethynytoluene; sin embargo, solo 44% transformación observó cuando se utilice 1,0 equiv de PIDA en el segundo paso. Extender el tiempo de reacción no aumentó la transformación. Por lo tanto, la carga de los PIDA (equiv 2.0) se incrementó en el segundo paso para acelerar esta transformación, conduciendo a la formación de 4 en 88% de rendimiento como un producto importante. Curiosamente, con una porción adicional de PIDA y KI, se observó un aumento de la producción de 4 (93%). Por lo tanto, se optimizaron las condiciones de reacción para el método sintético de 4 . (i) el alquino terminal (1,0 equiv) se mezcló con PIDA (1,0 equiv) y TBAI (1.2 equiv) durante 3 horas a temperatura ambiente en MeCN; (ii) después de la adición de H2O, PIDA (equiv 2.0) y KI (equiv 2.5), la mezcla de reacción se agitó para otro 3 h; (iii) con la adición de H2O, PIDA (equiv 2.0) y KI (equiv 2.5), la mezcla de reacción se agitó para otros 12 h36.

En este documento, hemos presentado métodos prácticos para la preparación estereoselectiva de 1 iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes basado en la iodinacion de yodo hipervalente catalizada de alquinos terminales. Estos métodos presentan alta chemoselectivity, buen rendimiento, baja toxicidad, las condiciones de reacción suaves y amplio alcance. Esperamos que estos nuevos métodos sintéticos pueden aplicarse a la síntesis eficiente y estereoselectiva de más iodoalkyne derivados, materiales, productos intermedios y compuestos biológicamente activos.

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Disclosures

Los autores no tienen nada extraordinario a revelar.

Acknowledgments

Este trabajo fue financiado por la nacional naturaleza ciencia Fundación de China (21502023).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
4-ethynyltoluene,98% Energy Chemical D080006
phenylacetylene,98% Energy Chemical W330041
1-ethynyl-4-methoxybenzene,98% Energy Chemical D080007
1-ethynyl-4-fluorobenzene,98% Energy Chemical D080005
4-(Trifluoromethyl)phenylacetylene, 98% Energy Chemical W320273
4-Ethynylbenzoic acid methyl ester,97% Energy Chemical A020720
3-Aminophenylacetylene,97% Energy Chemical D080001
3-Butyn-1-ol,98% Energy Chemical A040031
Propargylacetate,98% Energy Chemical L10031
Tetrabutylammonium Iodide,98% Energy Chemical E010070
Potassium iodide,98% Energy Chemical E010364
(diacetoxyiodo)benzene,99% Energy Chemical A020180
acetonitrile, HPLC grade fischer A998-4
magnetic stirrer IKA
rotary evaporator Buchi
Bruker AVANCE III 400 MHz Superconducting Fourier Bruker
High-performance liquid chromatography Shimadzu

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References

  1. Sun, G. D., Wei, M. J., Luo, Z. H., Liu, Y. J., Chen, Z. J., Wang, Z. Q. An Alternative Scalable Process for the Synthesis of the Key Intermediate of Omarigliptin. Organic Process Research & Development. 20 (12), 2074-2079 (2016).
  2. Wang, D., Chen, S., Chen, B. H. Green synthesis of 1,4-disubstituted 5-iodo-1,2,3-triazoles under neat conditions, and an efficient approach of construction of 1,4,5-trisubstituted 1,2,3-triazoles in one pot. Tetrahedron Letters. 55 (51), 7026-7028 (2014).
  3. Chen, Z. W., Zeng, W., Jiang, H. F., Liu, L. X. Cu(II)-Catalyzed Synthesis of Naphthalene-1,3-diamine Derivatives from Haloalkynes and Amines. Organic Letters. 14 (21), 5385-5387 (2012).
  4. Boutin, R. H., Rapoport, H. α-Amino acid derivatives as chiral educts for asymmetric products. Synthesis of sphingosine from α′-amino-α,β-ynones. The Journal of Organic Chemistry. 51 (26), 5320-5327 (1986).
  5. Heravi, M. M., Asadi, S., Nazari, N., Lashkariani, B. M. Developments of Corey-Fuchs Reaction in Organic and Total Synthesis of Natural Products. Current Organic Chemistry. (21), 2196-2219 (2015).
  6. Vaidyanathan, G., McDougald, D., Koumarianou, E., Choi, J., Hens, M., Zalutsky, M. R. Synthesis and evaluation of 4-[18F]fluoropropoxy-3-iodobenzylguanidine ([18F]FPOIBG): A novel 18F-labeled analogue of MIBG. Nuclear Medicine and Biology. 42 (8), 673-684 (2015).
  7. Butini, S., Gemma, S., Brindisi, M., Borrelli, G., Lossani, A., Ponte, A. M., Torti, A., Maga, G., Marinelli, L., La Pietra, V., Fiorini, I., Lamponi, S., Campiani, G., Zisterer, D. M., Nathwani, S. M., Sartini, S., La Motta, C., Da Settimo, F., Novellino, E., Focher, F. Non-Nucleoside Inhibitors of Human Adenosine Kinase: Synthesis, Molecular Modeling, and Biological Studies. Journal of Medicinal Chemistry. 54 (5), 1401-1420 (2011).
  8. Kabalka, G. W., Shoup, T. M., Daniel, G. B., Goodman, M. M. Synthesis and evaluation of a new series of 17alpha-[(123)I]iodovinyl estradiols. Nuclear Medicine & Biology. 27 (3), 279-287 (2000).
  9. Lei, C. H., Jin, X. J., Zhou, J. R. Palladium-Catalyzed Alkynylation and Concomitant ortho Alkylation of Aryl Iodides. ACS Catalysis. 6, 1635-1639 (2016).
  10. Chen, W. W., Zhang, J. L., Wang, B., Zhao, Z. X., Wang, X. Y., Hu, Y. F. Tandem Synthesis of 3-Chloro-4-iodoisoxazoles from 1-Copper(I) Alkynes, Dichloroformaldoxime, and Molecular Iodine. The Journal of Organic Chemistry. 80 (4), 2413-2417 (2015).
  11. Brotherton, W. S., Clark, R. J., Zhu, L. Synthesis of 5-Iodo-1,4-disubstituted-1,2,3-triazoles Mediated by in Situ Generated Copper(I) Catalyst and Electrophilic Triiodide Ion. The Journal of Organic Chemistry. 77 (15), 6443-6455 (2012).
  12. Abe, H., Suzuki, H. Copper-Mediated Nucleophilic Displacement Reactions of 1-Haloalkynes. Halogen-Halogen Exchange and Sulfonylation. Bulletin of the Chemical Society of Japan. 72 (4), 787-798 (1999).
  13. Yan, J., Li, J., Cheng, D. Novel and Efficient Synthesis of 1-Iodoalkynes. Synlett. 2007 (15), 2442-2444 (2007).
  14. Ochiai, M., Uemura, K., Masaki, Y. J. α- versus β-Elimination of (Z)-( α-Halovinyl)iodonium Salts: Generation of α-Haloalkylidene Carbenes and Their Facile Intramolecular 1,2-Migration. Journal of the American Chemical Society. 115 (6), 2528-2529 (1993).
  15. Nishiguchi, I., Kanbe, O., Itoh, K., Maekawa, H. Facile Iodination of Terminal Acetylenes by Anodic Oxidation in the Presence of NaI. Cheminform. 2000 (1), 89-91 (2000).
  16. Nouzarian, M., Hosseinzadeh, R., Golchoubian, H. Ionic Liquid Iodinating Reagent for Mild and Efficient Iodination of Aromatic and Heteroaromatic Amines and Terminal Alkynes. Synthetic Communications. 43 (21), 2913-2925 (2013).
  17. Mader, S., Molinari, L., Rudolph, M., Rominger, F., Hashmi, A. S. K. Dual Gold-Catalyzed Head-to-Tail Coupling of Iodoalkynes. Chemistry-A European Journal. 21 (10), 3910-3913 (2015).
  18. Jiang, Q., Wang, J. Y., Guo, C. C. (NH4)2S2O8-Mediated Diiodination of Alkynes with Iodide in Water: Stereospecific Synthesis of (E)-Diiodoalkenes. Synthesis. 47 (14), 2081-2087 (2015).
  19. Madabhushi, S., Jillella, R., Mallu, K. K. R., Godala, K. R., Vangipuram, V. S. A new and efficient method for the synthesis of α,α-dihaloketones by oxyhalogenation of alkynes using oxone®-KX (X=Cl, Br, or I). Tetrahedron Letters. 54 (30), 3993-3996 (2013).
  20. Reddy, K. R., Venkateshwar, M., Maheswari, C. U., Kumar, P. S. Mild and efficient oxy-iodination of alkynes and phenols with potassium iodide and tert-butyl hydroperoxide. Tetrahedron Letters. 51 (16), 2170-2173 (2010).
  21. Stefani, H. A., Cella, R., Dorr, F. A., de Pereira, C. M. P., Gomes, F. P., Zeni, G. Ultrasound-assisted synthesis of functionalized arylacetylenes. Tetrahedron Letters. 46 (12), 2001-2003 (2005).
  22. Naskar, D., Roy, S. 1-Haloalkynes from Propiolic Acids: A Novel Catalytic Halodecarboxylation Protocol. The Journal of Organic Chemistry. 64 (18), 6896-6897 (1999).
  23. Gómez-Herrera, A., Nahra, F., Brill, M., Nolan, S. P., Cazin, C. S. J. Sequential Functionalization of Alkynes and Alkenes Catalyzed by Gold(I) and Palladium(II) N-Heterocyclic Carbene Complexes. ChemCatChem. 8 (21), 3381-3388 (2016).
  24. Wang, B., Zhang, J. L., Wang, X. Y., Liu, N., Chen, W. W., Hu, Y. F. Tandem Reaction of 1-Copper(I) Alkynes for the Synthesis of 1,4,5-Trisubstituted 5-Chloro-1,2,3-triazoles. The Journal of Organic Chemistry. 78 (20), 10519-10523 (2013).
  25. Li, M., Li, Y., Zhao, B., Liang, F., Jin, L. Facile and efficient synthesis of 1-haloalkynes via DBU-mediated reaction of terminal alkynes and N-haloimides under mild conditions. RSC Advances. 4 (57), 30046-30049 (2014).
  26. Pérez, J. M., Crosbie, P., Lal, S., Díez-González, S. Copper (I)-Phosphinite Complexes in Click Cycloadditions: Three-Component Reactions and Preparation of 5-Iodotriazoles. ChemCatChem. 8 (13), 2222-2226 (2016).
  27. Wilkins, L. C., Lawson, J. R., Wieneke, P., Rominger, F., Hashmi, A. S. K., Hansmann, M. M., Melen, R. L. The Propargyl Rearrangement to Functionalised Allyl-Boron and Borocation Compounds. Chemistry-A European Journal. 22 (41), 14618-14624 (2016).
  28. Usanov, D. L., Yamamoto, H. Enantioselective Alkynylation of Aldehydes with 1-Haloalkynes Catalyzed by Tethered Bis(8-quinolinato) Chromium Complex. Journal of the American Chemical Society. 133 (5), 1286-1289 (2011).
  29. Luithle, J. E. A., Pietruszka, J. Synthesis of Enantiomerically Pure cis-Cyclopropylboronic Esters. European Journal of Organic Chemistry. 2000 (14), 2557-2562 (2000).
  30. Blackmore, I. J., Boa, A. N., Murray, E. J., Dennis, M., Woodward, S. A simple preparation of iodoarenes, iodoalkenes and iodoalkynes by reaction of organolithiums with 2,2,2-trifluoro-1-iodoethane. Tetrahedron Letters. 40 (36), 6671-6672 (1999).
  31. Lee, G. C. M., Tobias, B., Holmes, J. M., Harcourt, D. A., Garst, M. E. A new synthesis of substituted fulvenes. Journal of the American Chemical Society. 112 (25), 9330-9336 (1990).
  32. Rao, M. L. N., Periasamy, M. A Simple Convenient Method for the Synthesis of 1-Iodoalkynes. Synthetic Communications. 25 (15), 2295-2299 (1995).
  33. Zeiler, A., Ziegler, M. J., Rudolph, M., Rominger, F., Hashmi, A. S. K. Scope and Limitations of the Intermolecular Furan-Yne Cyclization. Advanced Synthesis & Catalysis. 357 (7), 1507-1514 (2015).
  34. Dumele, O., Wu, D. N., Trapp, N., Goroff, N., Diederich, F. Halogen Bonding of (Iodoethynyl)benzene Derivatives in Solution. Organic Letters. 16 (18), 4722-4725 (2014).
  35. Hashmi, A. S. K., Dopp, R., Lothschutz, C., Rudolph, M., Riedel, D., Rominger, F. Scope and Limitations of Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions with Organogold Compounds. Advanced Synthesis & Catalysis. 352 (8), 1307-1314 (2010).
  36. Liu, Y., Huang, D., Huang, J., Maruoka, K. Hypervalent Iodine Mediated Chemoselective Iodination of Alkynes. The Journal of Organic Chemistry. 82 (22), 11865-11871 (2017).
  37. Wang, X., Studer, A. Iodine (III) Reagents in Radical Chemistry. Accounts of Chemical Research. 50 (7), 1712-1724 (2017).
  38. Yoshimura, A., Zhdankin, V. V. Advances in Synthetic Applications of Hypervalent Iodine Compounds. Chemical Reviews. 116 (5), 3328-3435 (2016).
  39. Charpentier, J., Fruh, N., Togni, A. Electrophilic Trifluoromethylation by Use of Hypervalent Iodine Reagents. Chemical Reviews. 115 (2), 650-682 (2015).
  40. Zhdankin, V. V., Protasiewicz, J. D. Development of new hypervalent iodine reagents with improved properties and reactivity by redirecting secondary bonds at iodine center. Coordination Chemistry Reviews. 275 (16), 54-62 (2014).
  41. Stang, P. J., Zhdankin, V. V. Organic Polyvalent Iodine Compounds. Chemical Reviews. 96 (3), 1123-1178 (1996).
  42. Kohlhepp, S. V., Gulder, T. Hypervalent iodine(III) fluorinations of alkenes and diazo compounds: new opportunities in fluorination chemistry. Chemical Society Reviews. 45 (22), 6270-6288 (2016).
  43. Hein, J. E., Tripp, J. C., Krasnova, L. B., Sharpless, K. B., Fokin, V. V. Copper(I)-Catalyzed Cycloaddition of Organic Azides and 1-Iodoalkynes. Angewandte Chemie International Edition. 48 (43), 8018-8021 (2009).

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Química número 139 estereoselectiva síntesis yodación alquinos 1-iodoalkynes 1 2-diiodoalkenes 1.1.2-triiodoalkenes reactivos de yodo hipervalente
Preparación estereoselectiva de 1 Iodoalkynes, 1, 2-Diiodoalkenes y 1.1.2-Triiodoalkenes basado en la yodación oxidativa de alquinos terminales
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Li, Y., Huang, D., Huang, J., Liu, Y., Maruoka, K. Chemoselective Preparation of 1-Iodoalkynes, 1,2-Diiodoalkenes, and 1,1,2-Triiodoalkenes Based on the Oxidative Iodination of Terminal Alkynes. J. Vis. Exp. (139), e58063, doi:10.3791/58063 (2018).

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