Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Chemistry

إعداد تشيموسيليكتيفي 1-إيودوالكينيس، دييودوالكينيس 1 و 2، واستنادا إلى الأكسدة الموجودة في المحطة الطرفية الكينس 1,1,2-ترييودوالكينيس

doi: 10.3791/58063 Published: September 12, 2018
* These authors contributed equally

Summary

وترد هنا، بروتوكولات مفصلة للأكسدة الموجودة من alkynes الطرفية استخدام الكواشف اليود هايبرفالينت، تشيموسيليكتيفيلي التي تحمل إيودوالكينيس 1 و 1، 2-دييودوالكينيس 1,1,2-ترييودوالكينيس.

Abstract

نقدم توليف تشيموسيليكتيفي 1--(إيودوثينيل)-4-ميثيلبينزيني و-(1,2-diiodovinyl) 1-4-ميثيلبينزيني 1-الميثيل-4--(1,2,2-ترييودوفينيل) البنزين كأمثلة لإعداد عملية تشيموسيليكتيفي 1-إيودوالكينيس ، 1، 2-دييودوالكينيس، وترييودوالكينيس 1,1,2 من وكوسميت تشيموسيليكتيفي من المحطة الطرفية الكينس توسط الكواشف هايبرفالينت-اليود. وأكد تشيموسيليكتيفيتي استخدام p-توليليثيني كركيزة نموذجية لفرز مجموعة متنوعة من مصادر اليود و/أو الكواشف هايبرفالينت-اليود. بشكل انتقائي يولد مزيجاً من يوديد تيترابوتيلامونيوم (تباي) والبنزين (دياسيتوكسييودو) (PIDA) 1-إيودوالكينيس، بينما يولد مزيجاً من كي و PIDA دييودوالكينيس 1 و 2. توليفة وعاء واحد على أساس PIDA تباي وكي PIDA غلة المقابلة 1,1,2-ترييودوالكينيس. وطبقت هذه البروتوكولات لاحقاً على توليف العطرية صناعيا هاما والاليفاتيه 1-إيودوالكينيس و 1، 2--دييودوالكينيس 1,1,2-ترييودوالكينيس، التي تم الحصول عليها في الغلة جيدة مع تشيموسيليكتيفيتي ممتازة.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

إيودوالكينيس وإيودوالكينيس بالسلائف الهامة المستخدمة على نطاق واسع واللبنات في توليف العضوية1،2،،من34، المواد النشيطة بيولوجيا، ومفيدة في تركيب مواد وجزيئات معقدة نظراً لسهولة تحويل ج-أنا السندات5،6،،من78. في السنوات الأخيرة، جذبت الأكسدة الموجودة في المحطة الطرفية الكينس مزيدا من الاهتمام تخليق مشتقات إيودوالكيني وإيودوالكيني. وحتى الآن، وكفاءة الأساليب التي تستخدم محفزات معدنية9،10،،من1112،13،المواد الحفازة هايبرفالينت-إيودونيوم14، نظام أكسدة انوديك 15، ونظم السوائل الأيونية16، كي (أو2)-الأكسدة تركيبات17،18،،من1920،21من الموجات فوق الصوتية، المرحلة-نقل المواد الحفازة 22، ن-إيودوسوكسينيميدي9،،من2223،24،25، n-بولي26،27، 28 , 29 , 30 , 31و كواشف غرينيار32morpholine محفزات17،33،،من2435 وضعت للموجودة الكينس. في الآونة الأخيرة، وقد أبلغنا بروتوكول تشيموسيليكتيفي وعملي لتوليف 1-إيودوالكينيس و 1، 2--دييودوالكينيس 1,1,2-ترييودوالكينيس36. ميزات هذا الأسلوب الخضراء والعملية: (1) سمية المواد الحفازة هايبرفالينت-اليود الكواشف الروغان الأكسدة منخفضة مقارنة بغيرها التأكسد التقليدية المستندة إلى المعادن الثقيلة37،38، 39،40،،من4142، و (2) تباي كي تستخدم كمصادر اليود. وبالإضافة إلى ذلك، يوفر نظامنا الانتقائية ممتازة تحت ظروف معتدلة. توليف تشيموسيليكتيفي 1-إيودوالكينيس و 1، 2--دييودوالكينيس 1,1,2-ترييودوالكينيس يتطلب دقة السيطرة على عوامل مختلفة، بما في ذلك التشكيل ومضادة الأكسدة ومصدر اليود والمذيب. ومن بين هذه، مصدر اليود هو أهم عامل تشيموسيليكتيفيتي من رد فعل. وبعد فحص عدة أنواع وحمولات مصدر اليود، فضلا عن المذيبات، وحددت ثلاثة أساليب والمنشأة. أولاً، تباي كمصدر لليود في تركيبة مع PIDA (تباي-PIDA) انتقائية لتوليف 1-إيودوالكينيس. بدلاً من ذلك، 1، 2-دييودوالكينيس هي كفاءة الحصول عليها باستخدام نظام لكي PIDA. كلا الأسلوبين تحمل المنتجات عالية الغلة وارتفاع تشيموسيليكتيفيتي بالمقابلة. إيوديناتيونبرودوكتس ثلاثي المقابلة، أي.، 1,1,2-ترييودوالكينيس، وتحققت في الغلة جيدة من التوليف وعاء واحد تجمع بين نظم PIDA تباي وكي PIDA36.

هنا، وسوف نظهر كيف يمكن أن قاد تشيموسيليكتيفيتي للموجودة في المحطة الطرفية الكينس من 1-إيودوالكينيس 1 و 2-دييودوالكينيس و 1,1,2-ترييودوالكينيس في ظروف رد فعل مماثل، تسليط الضوء على عنصر التحكم الدقيقة التي يمكن أن تكون تمارس بحكمة اختيار الأكسدة ومصدر اليود، والمذيبات. لتطوير هذه التقنية الجديدة الاصطناعية، فتوليليثيني كركيزة نموذجية. على الرغم من أن البروتوكولات التالية تركز على توليف 1--(إيودويثينيل)-4-ميثيلبينزيني، (ه)-1-(1,2-diiodovinyl)-4-ميثيلبينزيني، و 1-الميثيل-4--(1,2,2-ترييودوفينيل) البنزين، وهذه المركبات هي الممثل إيودوالكينيس-1، 1، 2- دييودوالكينيس، و 1,1,2-ترييودوالكينيس، على التوالي، أيالبروتوكولات واسعة النطاق، ويمكن تطبيق نفس الأساليب الموجودة تشيموسيليكتيفي الكينس الطرفية الاليفاتيه والعطرية36.

الكواشف المستخدمة في وكوسميت تشيموسيليكتيفي من الكينس الطرفية وانحرافات صغيرة من التقنيات المذكورة نتيجة اختلافات كبيرة فيما يتعلق بالمنتجات المستهدفة. على سبيل المثال، تغيير مصدر اليود من تباي لكي والمتغيرة للمذيبات من CH3أهي إلى CH3CN-ح2س له أثر هائل على تشيموسيليكتيفيتي للموجودة. البروتوكول مفصلاً يهدف إلى مساعدة الممارسين جديدة في هذا المجال مع وكوسميت تشيموسيليكتيفي من الكينس الطرفية لتجنب المزالق الشائعة العديد من خلال التوليف من 1-إيودوالكينيس و 1، 2--دييودوالكينيس 1,1,2-ترييودوالكينيس.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1-تجميع 1--(إيودوثينيل)-4-ميثيلبينزيني (2، 1-إيودوالكينيس)

  1. إضافة 133 ملغ (0.36 ملمول) تباي ومل 3 CH3أهي إلى رد فعل أنبوب يحتوي على حانة إثارة مغناطيسية، ومفتوحة للهواء. ثم قم بإضافة 38 μL (0.3 ميللي مول) من فتوليليثيني للمخلوط باستخدام ميكروسيرينجي.
  2. إضافة 96.6 ملغ (0.3 ميللي مول) من PIDA إلى خليط المقلبة قوة رد الفعل في 10 أجزاء على مدى فترة 20 دقيقة باستخدام ملعقة.
  3. إثارة رد فعل الخليط في درجة حرارة الغرفة ح 3.
  4. صب المخلوط الناتج في قمع سيباراتوري يحتوي على 30 مل الماء، واخماد مع مائي Na2ق2س3 (10%، 0.5 مل). استخراج الطبقة المائية ثلاث مرات مع 10 مل خلات الإيثيل.
  5. تغسل الطبقات العضوية مجتمعة مع 10 مل من محلول ملحي المشبعة والجافة فوق كبريتات الصوديوم اللامائية (0.5 ز).
  6. تصفية قبالة كبريتات الصوديوم باستخدام قمع بوخنر، وتركز filtrate تحت الحد من الضغط للحصول على النفط الخام المنتج.
  7. تنقية النفط الخام المنتج من كروماتوغرافيا العمود على السليكا هلام استخدام الهكسين الوينت؛ المنتج نقي، 1--(إيودويثينيل)-4-يتم الحصول على ميثيلبينزيني، كسائل أصفر خفيفة (ملغ 71.9, 99% العائد؛ Rf= 0.79).
  8. تحليل المنتج 1ح وأطياف "الرنين المغناطيسي النووي ج" 13كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء ([هبلك]).

2-تجميع (ه)-1-(1,2-Diiodovinyl)-4-ميثيلبينزيني (3، 1، 2-دييودوالكينيس)

  1. إضافة 124.5 ملغ (0.75 ملمول) لكي ومل 1 من الفصل3أهي إلى أنبوب رد فعل الذي يحتوي على شريط إثارة مغناطيسية، ومفتوحة للهواء. ثم إضافة 38 ميكروليتر (0.3 ميللي مول) فتوليليثيني ومل 3 ح2س إلى الخليط عن طريق ميكروسيرينجي.
  2. إضافة 96.6 ملغ (0.3 ميللي مول) من PIDA إلى خليط المقلبة قوة رد الفعل في 10 أجزاء على مدى فترة 20 دقيقة باستخدام ملعقة.
  3. يحرك خليط التفاعل في درجة حرارة الغرفة ح 24.
  4. صب المخلوط الناتج في قمع سيباراتوري يحتوي على 30 مل مياه وآرو مع مائي Na2ق2س3 (10 ٪، 1 مل)، واستخراج الطبقة المائية ثلاث مرات مع 10 مل خلات الإيثيل.
  5. تغسل الطبقات العضوية مجتمعة مع 10 مل من محلول ملحي وتجف فوق كبريتات الصوديوم اللامائية (0.5 ز).
  6. تصفية قبالة كبريتات الصوديوم باستخدام قمع بوخنر، وتركز filtrate تحت الحد من الضغط للحصول على النفط الخام المنتج.
  7. تنقية النفط الخام المنتج من كروماتوغرافيا العمود على السليكا هلام استخدام الهكسين الوينت. المنتج نقي، (ه)-1-(1,2-diiodovinyl)-4-ميثيلبينزيني، يتم الحصول عليها كسائل أصفر خفيفة (111.9 ملغ، 98% العائد؛ Rf = 0.84).
  8. تحليل المنتج 1ح وأطياف "الرنين المغناطيسي النووي ج" 13، فضلا عن [هبلك].

3-توليف 1-الميثيل-4--(1,2,2-ترييودوفينيل) البنزين (4، 1,1,2-ترييودوالكينيس)

  1. إضافة 133 ملغ (0.36 ملمول) تباي ومل 1 من الفصل3أهي إلى رد فعل أنبوب يحتوي على شريط التحريك، ومفتوح للهواء. ثم إضافة 38 ميكروليتر (0.3 ميللي مول) من فتوليليثيني باستخدام ميكروسيرينجي.
  2. إضافة 96.6 ملغ (0.3 ميللي مول) من PIDA إلى خليط المقلبة قوة رد الفعل في 10 أجزاء على مدى فترة 20 دقيقة باستخدام ملعقة. يقلب الخليط رد فعل ح 3 في درجة حرارة الغرفة.
  3. إضافة 124.5 ملغ (0.75 ملمول) لكي في 3 مل ح2س إلى خليط رد فعل.
  4. إضافة ملغ 193.2 (0.6 ميللي مول) من PIDA إلى خليط رد الفعل في 10 أجزاء على مدى فترة 20 دقيقة باستخدام ملعقة. يقلب الخليط رد فعل لآخر ح 3 في درجة حرارة الغرفة.
  5. إضافة مغ 124.5 آخر (0.75 ملمول) لكي في 3 مل ح2س و 1 مل CH3أهي إلى خليط رد فعل.
  6. إضافة آخر ملغ 193.2 (0.6 ميللي مول) من PIDA إلى خليط رد الفعل في 10 أجزاء على مدى فترة 20 دقيقة باستخدام ملعقة. يقلب الخليط رد فعل لآخر ح 12 في درجة حرارة الغرفة.
  7. صب المخلوط الناتج في قمع سيباراتوري يحتوي على 30 مل مياه واخماد مع مائي Na2ق2س3 (10 ٪، 2 مل)، واستخراج الطبقة المائية ثلاث مرات مع 10 مل خلات الإيثيل.
  8. تغسل الطبقات العضوية مجتمعة مع 10 مل من محلول ملحي وتجف فوق كبريتات الصوديوم اللامائية (0.5 ز).
  9. تصفية قبالة كبريتات الصوديوم باستخدام قمع بوخنر، وتركز filtrate تحت الحد من الضغط للحصول على النفط الخام المنتج.
  10. تنقية النفط الخام المنتج من كروماتوغرافيا العمود على السليكا هلام استخدام الهكسين للحصول على منتج نقي، 1-الميثيل-4-(1، 2، 2-ترييودوفينيل) البنزين، كسائل أصفر (138.4 ملغ, 93% العائد؛ Rf = 0.79).
  11. تحليل المنتج 1ح وأطياف "الرنين المغناطيسي النووي ج" 13، فضلا عن [هبلك].

4-تحديد الانتقائية مونو-دي-أو ثلاثي-الموجودة من الكينس المحطة الطرفية قبل [هبلك]

ملاحظة: الانتقائية لأحادية الطور، دي-، تراي-الموجودة الكينس تحددها [هبلك]. [هبلك] قد أنجز على صك استخدام 5 μم، عمود 4.6 مم × 150 مم، الفصل3CN/ح2س = 75/25 (v/v) المذيب، ومعدل تدفق من 1.0 مل/دقيقة، وطول موجي كاشف من λ = 254 نانومتر.

  1. إعداد الحل القياسية الخارجية [هبلك]
    1. دقة تزن من 2 (1--(إيودوثينيل)-4-ميثيلبينزيني؛ 9.58 ملغ، 39.58 × 10 ملمول-33 (()-1-(1,2-diiodovinyl)-4-ميثيلبينزيني؛ 19.29 ملغ، 52.14 × 10-3 ملمول)، و 4 (1-الميثيل-4--(1,2,2- البنزين ترييودوفينيل)؛ 11.10 ملغ، 22.38 × 10-3 مليمول).
    2. خلط وحل هذه المركبات الثلاث في 1 مل CH3CN وتمييع الحل الأسهم 100 مرة قبل تنفيذ عملية الفصل [هبلك].
    3. تحديد نسبة مساحة الذروة (%) لكل منتج في chromatogram [هبلك].
    4. حساب نسبة أبسوربتيفيتي المولى لكل مجمع وفقا للصيغة التالية:
      اليورو 2 : اليورو3 : اليورو4 =/n22 :/n33 :/n44
      حيث اليورو هو أبسوربتيفيتي المولى، بمنطقة الذروة، ونون وزن المولى.
  2. حساب تشيموسيليكتيفيتي وفقا للصيغة التالية:
    ن2 : n3 : ن4 =2/اليورو2 :3/اليورو3 :4/اليورو4

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

ويرد في الشكل 1التوليف تشيموسيليكتيفي 1-إيودوالكينيس، دييودوالكينيس 1 و 2، واستنادا إلى عنصر مؤكسد الموجودة من فتوليليثيني 1,1,2-ترييودوالكينيس. جميع ردود الفعل تعرضت للهواء. تميزت جميع المركبات في هذه الدراسة 1ح وأطياف "الرنين المغناطيسي النووي ج" 13والطيف الكتلي [هبلك] للوصول إلى هيكل المنتج والانتقائية لرد الفعل، فضلا عن استكشاف النقاء. المنتجات التي تم الحصول عليها مستقرة عند التخزين في 4 درجات مئوية في ثلاجة لمدة أربعة أشهر، أي.، لم يتم الكشف عن تغيرات هامة في [هبلك] و 1بيانات "ح الرنين المغناطيسي النووي". البيانات الرئيسية لمركبات الممثل هي الموصوفة في هذا المقطع.

الهيكل (إيودوثينيل)-4-1-ميثيلبينزيني (2، 1-إيودوالكينيس) مصممة بمقارنة بياناتها بالرنين المغناطيسي مع البيانات المرجعية. 1 الرنين المغناطيسي النووي ح (400 ميجاهرتز، كدكل3): δ = 7.32 (د، ي = 8.0 هرتز، ح 2)، 7.11 (د، ي = 8.0 هرتز، ح 2)، 2.34 (ق، ح 3)؛ 13 الرنين المغناطيسي النووي ج (100 ميجاهرتز، كدكل3): δ = 139.1، 132.2، 129.0، 120.4، 94.3، 21.6، 5.1. يختفي إشارة بروتون الرئيسية ألكاين الطرفية (3.0 جزء في المليون) ومراقبة إشارة 5.1 صفحة في الدقيقة في طيف "الرنين المغناطيسي النووي ج" 13يؤكد مونو-الموجودة من فتوليليثيني (الشكل 2)، متسقة مع البيانات المبلغ عنها في الرنين المغناطيسي النووي 43. تحليل [هبلك]: C18 (5 μم، 4.6 مم × 150 مم)، CH3CN/ح2س = 75/25 (v/v)، معدل التدفق = 1.0 مل/min1، λ = 254 نانومتر، والاحتفاظ بالوقت: 6.2 دقيقة (الشكل 7).

الهيكل (ه)-1-(1,2-diiodovinyl)-4-ميثيلبينزيني (3، 1، 2-دييودوالكينيس) مصممة بمقارنة بياناتها بالرنين المغناطيسي مع البيانات المرجعية. 1 الرنين المغناطيسي النووي ح (400 ميجاهرتز، كدكل3): δ = 7.26 (د، ي = 8.0 هرتز، ح 2)، 7.22 (ق، ح 1)، 7.15 (د، ي = 8.0 هرتز، ح 2)، 2.34 (ق، ح 3)؛ 13 الرنين المغناطيسي النووي ج (100 ميجاهرتز، كدكل3): δ = 140.2، 139.0، 129.0، 128.4، 96.6، 80.1، 21.4. إشارة بروتون الرئيسية في اوليفينيه 7.2 صفحة في الدقيقة ويؤكد دي-الموجودة في الرتبةفتوليليثيني، ويظهر طيف "الرنين المغناطيسي النووي ج" 13اوليفينيه المقابلة ذرات الكربون في 96.6 جزء في المليون و 80.1 جزء في المليون، على التوالي (الشكل 3). بيانات الرنين المغناطيسي تتسق مع القيم المبلغ عنها سابقا، التي تقرر 3 ه الكتابة18. تحليل [هبلك]: C18 (5 μم، 4.6 مم × 150 مم)، CH3CN/ح2س = 75/25 (v/v)، معدل التدفق = 1.0 مل/min1، λ = 254 نانومتر، والاحتفاظ بالوقت: دقيقة 10.6 (الشكل 8).

هيكل 1-الميثيل-4--(1,2,2-ترييودوفينيل) البنزين (4، 1,1,2-ترييودوالكيني) مصممة بالرنين المغناطيسي النووي والاستبانة الطيف الكتلي (نظام إدارة الموارد البشرية) [هبلك]. 1 الرنين المغناطيسي النووي ح (400 ميجاهرتز، كدكل3): δ = 7.16 (ق، ح 4) 2.34 (ق، ح 3)؛ 13 الرنين المغناطيسي النووي ج (100 ميجاهرتز، كدكل3): δ = 144.9، 138.9، 129.3، 127.4، 112.9، 22.2، 21.5 بوصة (الشكل 4)؛ كالكد "نظام إدارة الموارد البشرية" (الصناعات الاستخراجية) ج9ح7أنا3: 495.7682 ([م]+)؛ وجد: 495.7672 (الشكل 5)؛ تحليل [هبلك]: C18 (5 μم، 4.6 مم × 150 مم)، CH3CN/ح2س = 75/25 (v/v)، معدل التدفق = 1.0 مل/min1، λ = 254 نانومتر، والاحتفاظ بالوقت: 11.5 دقيقة (الشكل 9).

تشيموسيليكتيفيتي للموجودة تحددها [هبلك]. ويبين الشكل 6الأداء [هبلك] 2و 3و 4 كمعايير خارجية. نسبة المولى 2و 3و 4 كالمعايير الخارجية هي 39.58: 52.14: 22.38. ذروة المجال (النسبة المئوية) في chromatogram [هبلك] من 2:3:هو4 49.801%: 30.762%: 19.436% (الشكل 6). وبناء على ذلك، هو نسبة أبسوربتيفيتي المولى اليورو2: اليورو3: اليورو4= 2.131: 1: 1.472.

يتيح النظام PIDA تباي بشكل انتقائي 2 (2: 3:4= 100:0:0؛ الشكل 7)، بينما يوفر النظام كي PIDA بشكل انتقائي 3(2:3:4= 0.8:98.8:0.4؛ الشكل 8). جنبا إلى جنب في وعاء واحد، نظم PIDA تباي وكي PIDA كفاءة تسفر عن 4 كمنتج رئيسي (2: 3:4= 3.7:3.2:93.1؛ الشكل 9).

Figure 1
رقم 1- تشيموسيليكتيفي مونو-دي-وثلاثي-الموجودة في الكينيس. فتوليليثيني كركيزة نموذجية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2- 1 الرنين المغناطيسي ح و 13 أطياف "الرنين المغناطيسي النووي ج" 2 . وقد استنسخ هذا الرقم من الرقم 36 بإذن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3- 1 الرنين المغناطيسي ح و 13 أطياف "الرنين المغناطيسي النووي ج" 3-قد استنسخ هذا الرقم من الرقم 36 مع الإذن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4- 1 الرنين المغناطيسي ح و 13 أطياف "الرنين المغناطيسي النووي ج" 4 . وقد استنسخ هذا الرقم من الرقم 36 بإذن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 5
الشكل 5- أطياف نظام إدارة الموارد البشرية 4 . وقد استنسخ هذا الرقم من الرقم 36 بإذن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 6
الشكل 6- [هبلك] طيف من خليط من 2 , 3 ، و 4 المخلوط بالمعايير الخارجية (2: 9.58 ملغ؛ 3: 19.29 ملغ؛ 4: 11.10 ملغ). وقد استنسخ هذا الرقم من الرقم 36 بإذن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 7
الرقم 7- [هبلك] طيف من 2 ، والمركب باستخدام نظام PIDA تباي. وقد استنسخ هذا الرقم من الرقم 36 بإذن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 8
الشكل 8 . [هبلك] الطيف من 3، والمركب باستخدام نظام كي-PIDA. وقد استنسخ هذا الرقم من الرقم 36 بإذن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 9
الرقم 9 . [هبلك] الطيف من 3، المركبة باستخدام مزيج من PIDA تباي ونظم PIDA كي في pot. واحد وقد استنسخ هذا الرقم من الرقم 36 بإذن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1-إيودوالكينيس و 1، 2--دييودوالكينيس 1,1,2-ترييودوالكينيس يمكن تصنيعه باستخدام الكواشف هايبرفالينت-اليود كوسيط فعال للأكسدة iodination(s) تشيموسيليكتيفيلي. هي أهم العوامل لهذه البروتوكولات الموجودة تشيموسيليكتيفي الطبيعة وتحميل مصدر اليود، فضلا عن المذيبات. على سبيل المثال، تم الحصول على إيودوالكيني 1 2 كالمنتج الرئيسية (yield 52 في المائة) عند تباي (تحميل يعادل 2.5) اختير كمصدر لليود في تركيبة مع ميوه المذيب (2:3:4= 90:5:5). عند تغيير مصدر اليود لكي، لم يلاحظ هذه انتقائية، بينما استخدام NH4أنا أسفرت عن تشكيل الغالبة من دييودوالكيني 1 و 2 3. تفاصيل الاستفادة المثلى من رد فعل الشروط موثقة في أماكن أخرى36 (الجدول 1).

بذلت محاولات عدة لتحديد الشروط المثلى لتشكيل إيودوالكينيس 136. أولاً، تحميل تبب تؤثر بشكل كبير من الانتقائية نحو إيودوالكيني 1 2. تفضل التحميل من 2.5 إلى يعادل 1.2 تشكيل 2تخفيض في تبب. ثانيا، طبيعة المذيب يؤثر بشدة على تكوين إيودوالكيني 1 2 فيما يتعلق بالانتقائية والغلة. على سبيل المثال، الفصل3CN، آخرون2س و THF DCM صالح توليف 2 من حيث الغلة (ممتاز) والانتقائية (مطلق). DMF والتولوين تحمل 2 في محصول جيد، لكن مع انتقائية أقل بشكل طفيف. جدير بالذكر أن 1-إيودوالكينيس هي الأكثر كفاءة إنشاؤها بواسطة علاج ألكاين الطرفية (يعادل 1.0) في درجة حرارة الغرفة ل 2−24 ح مع PIDA (يعادل 1.0) وتباي (يعادل 1.2) في الفصل3CN، THF، أو Et2o.

تغيير المذيب إلى CH3CN-ح2س خليط يعزز بشكل كبير تشيموسيليكتيفيتي نحو 1، 2-دييودوالكيني 3، عند استخدام كي كمصدر لليود. وضعت شروط الرد الأمثل لإعداد 1، 2-دييودوالكينيس على النحو التالي: علاج ألكاين الطرفية (يعادل 1.0) في درجة حرارة الغرفة ل 2−24 ح مع PIDA (يعادل 1.0) وكي (يعادل 2.5) في ميكن-ح2س (1:3)36.

عملية توليف وعاء واحد من 1,1,2-ترييودوالكيني 4 يمكن أن تتحقق عن طريق الجمع بين الطريقتين المشار إليها أعلاه. عادة، المحطة الطرفية اثينيتولويني 4 (1.0 equiv)، PIDA (يعادل 1.0)، وتباي (يعادل 1.2) قد أثارت ح 3 في درجة حرارة الغرفة، تليها إضافة PIDA وحلا كي مائي. في ظل هذه الظروف، رد فعل تماما كان يستهلك 4-اثينيتولويني؛ ومع ذلك، لوحظ التحول 44% فقط عندما تستخدم يعادل 1.0 من PIDA في الخطوة الثانية. تمديد وقت رد الفعل لم يزد التحول. ولذلك، تحميل PIDA (يعادل 2.0) وزيد في الخطوة الثانية لتسريع هذا التحول، مما يؤدي إلى تشكيل 4 في الغلة 88% كمنتج رئيسي. من المثير للاهتمام، مع جزء إضافي من PIDA، وكي، لوحظ زيادة الغلة من 4 (93%). ولذلك، كانت الأمثل شروط رد فعل لأسلوب الاصطناعية 4 . (ط) ألكاين الطرفية (يعادل 1.0) كانت مختلطة مع PIDA (يعادل 1.0) وتباي (يعادل 1.2) ح 3 في درجة حرارة الغرفة في ميكن؛ (ثانيا) بعد إضافة ح2س، PIDA (يعادل 2.0)، وكي (يعادل 2.5)، قد حركت الخليط رد فعل لآخر ح 3؛ (ثالثا) بالإضافة إلى ح2س، PIDA (يعادل 2.0)، وكي (يعادل 2.5)، قد أثارت الخليط رد فعل لآخر 12 ح36.

هنا، وقد قدمنا الأساليب العملية لإعداد تشيموسيليكتيفي 1-إيودوالكينيس، دييودوالكينيس 1 و 2، واستنادا إلى الموجودة هايبرفالينت-اليود حفزت من محطة الكينيس 1,1,2-ترييودوالكينيس. وتتميز هذه الأساليب تشيموسيليكتيفيتي عالية ومحصول جيد، وسمية منخفضة، وشروط رد فعل معتدل وواسع النطاق. ونحن نتوقع أنه يمكن تطبيق هذه الأساليب الاصطناعية الجديدة بكفاءة وتشيموسيليكتيفي التوليف أكثر مشتقات إيودوالكيني، والمواد والمواد الوسيطة، والمركبات النشيطة بيولوجيا.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة غير عادية الكشف.

Acknowledgments

وأيد هذا العمل "الوطني طبيعة العلم مؤسسة في الصين" (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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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).
إعداد تشيموسيليكتيفي 1-إيودوالكينيس، دييودوالكينيس 1 و 2، واستنادا إلى الأكسدة الموجودة في المحطة الطرفية الكينس 1,1,2-ترييودوالكينيس
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).More

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).

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