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Chemistry

Preparação de Chemoselective de Iodoalkynes-1, 1,2-Diiodoalkenes e 1,1,2-Triiodoalkenes baseada a iodação oxidativa de alcinos terminais

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

Summary

Neste documento, protocolos detalhados para a iodação oxidativo de alcinos terminais usando reagentes de iodo hipervalente são apresentados, que chemoselectively pagar iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes.

Abstract

Apresentamos a síntese de chemoselective de 1-(iodoethynyl) -4-metilbenzeno,-(1,2-diiodovinyl)-4-1 metilbenzeno e 1-metil - 4-(1,2,2-triiodovinyl) benzeno como exemplos representativos para a preparação de chemoselective prático de 1-iodoalkynes , 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes da chemoselective iodação de alcinos terminais mediada por reagentes de iodo hipervalente-. A quimioseletividade foi confirmada usando p- tolylethyne como um substrato de modelo para uma variedade de fontes de iodo e/ou os reagentes de iodo hipervalente-de tela. Uma combinação de tetrabutilamónio iodeto (TBAI) e (diacetoxyiodo) benzeno (PIDA) seletivamente gera 1-iodoalkynes, enquanto que uma combinação de KI e PIDA gera 1,2-diiodoalkenes. Uma síntese de um pot-baseada em dois TBAI-PIDA e KI-PIDA rende o correspondente 1,1,2-triiodoalkenes. Estes protocolos foram posteriormente aplicados à síntese de sinteticamente importante aromáticos e alifáticos iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes, que foram obtidos em bom rendimento com excelente quimioseletividade.

Introduction

Iodoalkynes e iodoalkenes são amplamente utilizados importantes precursores e blocos de construção em síntese orgânica1,2,3,4, substâncias biologicamente ativas e útil na síntese de materiais e moléculas complexas, dadas a facilidade de converter a C-Eu laço5,6,7,8. Nos últimos anos, a iodação oxidativa de alcinos terminais tem atraído mais atenção para a síntese de derivados iodoalkyne e iodoalkene. Até agora, eficientes métodos que usam catalisadores metálicos9,10,11,12, iodonium-hipervalente catalisadores13,14, um sistema de oxidação anódica 15, sistemas líquidos iônicos16, KI (ou2)-oxidante combinações17,18,19,20, ultra-som21, catalisadores de transferência de fase 22, N- iodosuccinimide9,22,23,24,25, n- BuLi26,27, 28 , 29 , 30 , 31, de reagentes de Grignard32e morfolina catalisadores17,33,24,35 foram desenvolvidos para a iodação de alcinos. Recentemente, registramos um protocolo prático e chemoselective para a síntese de iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes36. As características deste método são verdes e práticos: (1) a toxicidade dos catalisadores de iodo hipervalente como reagentes functionalization oxidativo é baixa quando comparado a outros oxidantes de heavy-metal-base convencional37,38, 39,40,41,42e TBAI (2) e/ou KI é usado como fontes de iodo. Além disso, nosso sistema proporciona excelente seletividade em condições suaves. A síntese de chemoselective de iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes requer um controle preciso sobre vários fatores, incluindo a composição, o oxidante, a fonte de iodo e o solvente. Entre estes, a fonte de iodo é o fator mais importante para o quimioseletividade da reação. Após a triagem de vários tipos e cargas elevadas de fonte de iodo, bem como os solventes, três métodos foram identificados e estabelecidos. Em primeiro lugar, TBAI como uma fonte de iodo em combinação com PIDA (TBAI-PIDA) é seletivo para a síntese de 1-iodoalkynes. Alternativamente, 1,2-diiodoalkenes com eficiência são obtidos usando um sistema de KI-PIDA. Ambos os métodos pagar os produtos correspondentes em alto rendimento e alta quimioselectividade. O correspondente tri-iodinationproducts, i. e., 1,1,2-triiodoalkenes, obtiveram-se em bom rendimento da síntese de um pote que combinam os sistemas TBAI-PIDA e KI-PIDA36.

Aqui, nós demonstraremos como a quimioseletividade para a iodação de alcinos terminais pode ser dirigida de 1-iodoalkynes de 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes sob condições de reação semelhante, destacando o controle preciso que pode ser exercida escolhendo criteriosamente oxidante, fonte de iodo e solvente. Para o desenvolvimento desta nova técnica sintética, p- tolylethyne foi usado como um substrato de modelo. Embora os protocolos seguintes enfocam a síntese de 1-(iodoethynyl) -4-metilbenzeno, (E) -1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenzeno e 1-metil - 4-(1,2,2-triiodovinyl) benzeno, estes compostos são representativos para 1-iodoalkynes, 1,2 - diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes, respectivamente, ou seja, os protocolos são largos no escopo, e as mesmas técnicas podem ser aplicadas para a iodação de chemoselective de aromáticos e alifáticos alcinos terminais36.

Reagentes empregados na iodação de chemoselective de alcinos terminais e pequenos desvios em relação as técnicas descritas resultam em dramáticas diferenças com relação aos produtos de destino. Por exemplo, alteração de fonte de iodo de TBAI para KI e alteração do solvente de CH3CN para um CH3CN-H2O tem um impacto dramático sobre a quimioseletividade da iodação. O protocolo detalhado visa ajudar novos actores no campo com a iodação de chemoselective de alcinos terminais para evitar muitas armadilhas comuns durante a síntese de iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes.

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Protocol

1. síntese do 1-(Iodoethynyl) -4-metilbenzeno (2, 1-Iodoalkynes)

  1. Adicione 133 mg (0,36 mmol) de TBAI e 3 mL de CH3CN para um tubo de reação que contém uma barra de agita magnética, que está aberta ao ar. Em seguida, adicione 38 μL (0,3 mmol) de p- tolylethyne para a mistura usando uma microsseringa.
  2. Adicione 96,6 mg (0,3 mmol) de PIDA a mistura de reacção vigorosamente mexido em 10 porções durante um período de 20 min usando uma espátula.
  3. Agite a mistura de reação em temperatura ambiente por 3 h.
  4. Despeje a mistura resultante em um funil de separação que contém 30 mL de água e saciar com aquosa at2S2O3 (10%, 0,5 mL). Extrair três vezes com 10 mL de acetato de etilo, a camada aquosa.
  5. Lave as camadas orgânicas combinadas com 10 mL de salmoura saturada e seco com sulfato de sódio anidro (0,5 g).
  6. Filtrar fora o sulfato de sódio, usando um funil de Buchner e concentrar o filtrado sob pressão reduzida para obter o produto bruto.
  7. Purificar o produto bruto por cromatografia em coluna de sílica gel usando hexano como eluente; o produto puro, 1-(iodoethynyl) -4-metilbenzeno, é obtido como um líquido amarelo claro (71,9 mg, 99% de rendimento; Rf= 0,79).
  8. Analise o produto por 1H e espectroscopia de RMN de C 13e cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC).

2. síntese de (E) -1-(1,2-Diiodovinyl)-4-metilbenzeno (3, 1,2-Diiodoalkenes)

  1. Adicione 124,5 mg (0,75 mmol) de KI e 1 mL de CH3CN para um tubo de reação que contém uma barra de agita magnética, que está aberta ao ar. Em seguida, adicione 38 μL (0,3 mmol) de p- tolylethyne e 3 mL de H2O para a mistura através de uma microsseringa.
  2. Adicione 96,6 mg (0,3 mmol) de PIDA a mistura de reacção vigorosamente mexido em 10 porções durante um período de 20 min usando uma espátula.
  3. Agite a mistura de reação em temperatura ambiente por 24 h.
  4. Despeje a mistura resultante em um funil de separação que contém 30 mL de água, saciar com aquosa Na2S2O3 (10%, 1 mL) e extrair a camada aquosa três vezes com 10 mL de acetato de etila.
  5. Lave as camadas orgânicas combinadas com 10 mL de salmoura e seque sobre sulfato de sódio anidro (0,5 g).
  6. Filtrar fora o sulfato de sódio, usando um funil de Buchner e concentrar o filtrado sob pressão reduzida para obter o produto bruto.
  7. Purifica o produto bruto por cromatografia em coluna de sílica gel usando hexano como eluente. O produto puro, (E) -1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenzeno, é obtido como um líquido amarelo claro (111,9 mg, 98% de rendimento; Rf = 0,84).
  8. Analise o produto por 1H e espectroscopia de RMN de C 13, bem como a HPLC.

3. síntese de 1-metil - 4-(1,2,2-Triiodovinyl) benzeno (4, 1,1,2-Triiodoalkenes)

  1. Adicione 133 mg (0,36 mmol) de TBAI e 1 mL de CH3CN para um tubo de reação que contém uma barra de agita, que está aberta ao ar. Em seguida, adicione 38 μL (0,3 mmol) de p- tolylethyne usando uma microsseringa.
  2. Adicione 96,6 mg (0,3 mmol) de PIDA a mistura de reacção vigorosamente mexido em 10 porções durante um período de 20 min usando uma espátula. Agite a mistura de reação para 3h em temperatura ambiente.
  3. Adicione 124,5 mg (0,75 mmol) de KI em 3 mL de H2O a mistura de reacção.
  4. Adicione 193,2 mg (0,6 mmol) de PIDA a mistura de reacção em 10 porções durante um período de 20 min usando uma espátula. Agite a mistura de reação para outro 3h em temperatura ambiente.
  5. Adicione outro 124,5 mg (0,75 mmol) de KI em 3 mL de H2O e 1 mL de CH3CN a mistura de reacção.
  6. Adicione outro 193,2 mg (0,6 mmol) de PIDA a mistura de reacção em 10 porções durante um período de 20 min usando uma espátula. Agite a mistura de reação para outro 12 h à temperatura ambiente.
  7. Despeje a mistura resultante em um funil de separação que contém 30 mL de água, saciar com aquosa Na2S2O3 (10 %), 2 mL) e extrair a camada aquosa três vezes com 10 mL de acetato de etila.
  8. Lave as camadas orgânicas combinadas com 10 mL de salmoura e seque sobre sulfato de sódio anidro (0,5 g).
  9. Filtrar fora o sulfato de sódio, usando um funil de Buchner e concentrar o filtrado sob pressão reduzida para obter o produto bruto.
  10. Purificar o produto bruto por cromatografia em coluna de sílica gel usando hexano para obter o produto puro, 1-metil - 4-(1, 2, 2-triiodovinyl) benzeno, como um líquido amarelo (138,4 mg, rendimento de 93%; Rf = 0,79).
  11. Analise o produto por 1H e espectroscopia de RMN de C 13, bem como a HPLC.

4. a determinação da seletividade para o Mono-, Di- ou Tri-iodação de alcinos terminais por HPLC

Nota: A seletividade para o mono-, di-, tri-iodação dos alcinos foi determinada por HPLC. HPLC realizou-se um instrumento utilizando uma 5 μm, coluna 4,6 mm × 150 milímetros, CH3CN/H2O = 75/25 (v/v) como solvente, uma taxa de fluxo de 1,0 mL/min e um comprimento de onda do detector de λ = 254 nm.

  1. Preparação da solução-padrão externa para HPLC
    1. Pesar exatamente 2 (1-(iodoethynyl) -4-metilbenzeno; 9,58 mg, 39,58 × 10-3 mmol), 3 ((E) -1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenzeno; 19,29 mg, 52.14 × 10-3 mmol) e 4 (1-metil - 4-(1,2,2- triiodovinyl) benzeno; 11,10 mg, 22.38 × 10-3 mmol).
    2. Misturar e dissolver estes três compostos em 1 mL de CH3CN e diluir a solução estoque 100 vezes antes de realizar a separação de HPLC.
    3. Determine a relação de área do pico (%) de cada produto no cromatograma HPLC.
    4. Calcule a relação entre a absorvência molar de cada composto de acordo com a seguinte fórmula:
      Ε 2 : ε3 : ε4 =2/n2 : um3/n3 :4/n4
      onde ε é a absorvência molar, À área do pico e n o peso molar.
  2. Calcule a quimioseletividade de acordo com a seguinte fórmula:
    n2 : n3 : n4 =2/ε2 : um3/ε3 : um4/ε4

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Representative Results

A síntese de chemoselective de iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes baseada a iodação oxidativa de p- tolylethyne está resumida na Figura 1. Todas as reacções foram expostas ao ar. Todos os compostos neste estudo foram caracterizados por espectroscopia de RMN de C 13 1H, espectrometria de massa e HPLC para acessar a estrutura do produto e a seletividade da reação, bem como para explorar a pureza. Os produtos obtidos são estáveis ao armazenamento a 4 ° C em um refrigerador por quatro meses, ou seja., mudanças significativas na HPLC e 1H NMR dados não foram detectadas. Dados-chave para os compostos representativos são descritos nesta seção.

A estrutura do 1-(iodoethynyl) -4-metilbenzeno (2, 1-iodoalkynes) foi determinada comparando seus dados NMR com dados de referência. 1 H NMR (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, H 3); 13 C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 139,1 132.2, 129.0, 120.4, 94,3, 21,6, 5.1. O sinal do próton chave para o alquino terminal (3,0 ppm) desaparece e a observação de um sinal em 5,1 ppm no espectro RMN C 13confirma a mono-iodação de p- tolylethyne (Figura 2), consistente com os dados comunicados NMR 43. análise HPLC: C18 (5 µm, 4,6 mm × 150 milímetros), CH3CN/H2O = 75/25 (v/v), taxa de fluxo = 1,0 mL/min1, λ = 254 nm, tempo de retenção: 6,2 min (Figura 7).

A estrutura da (E) -1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenzeno (3, 1,2-diiodoalkenes) foi determinada comparando seus dados NMR com dados de referência. 1 H NMR (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, H 3); 13 C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 140,2 139.0, 129.0, 128,4, 96.6, 80,1, 21,4. O sinal do próton chave do olefin em 7,2 ppm confirma o di-iodação de p- tolylethyne, e o espectro de RMN de C 13mostra o correspondente olefin átomos de carbono em ppm 96,6 e 80,1 ppm, respectivamente (Figura 3). Os dados NMR são consistentes com os valores anteriormente relatados, em que 3 foi determinada como a E digite18. Análise HPLC: C18 (5 µm, 4,6 mm × 150 milímetros), CH3CN/H2O = 75/25 (v/v), taxa de fluxo = 1,0 mL/min1, λ = 254 nm, tempo de retenção: 10,6 min (Figura 8).

A estrutura de 1-metil - 4-(1,2,2-triiodovinyl) benzeno (4, 1,1,2-triiodoalkene) foi determinado por NMR, HPLC e espectrometria de massa de alta resolução (HRMS). 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 7.16 (s, 4h), 2,34 (s, H 3); 13 C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 144.9 138.9, 129.3, 127.4, 112,9, 22.2, 21,5 (Figura 4); HRMS (EI) calculado para C9H7eu3: 495.7682 ([M]+); encontrado: 495.7672 (Figura 5); Análise HPLC: C18 (5 µm, 4,6 mm × 150 milímetros), CH3CN/H2O = 75/25 (v/v), taxa de fluxo = 1,0 mL/min1, λ = 254 nm, tempo de retenção: 11,5 min (Figura 9).

A quimioseletividade da iodação foi determinada por HPLC. O desempenho de HPLC de 2, 3e 4 como normas externas é mostrado na Figura 6. A relação molar de 2, 3e 4 como normas externas é 39,58: 52.14: 22.38. A relação de área do pico (%) no cromatograma HPLC de 2:3:é de4% de 49.801: 30.762%: 19.436% (Figura 6). Nesse sentido, a relação da absorvência molar é ε2: ε3: ε4= 2.131: 1: 1.472.

O sistema de TBAI-PIDA seletivamente proporciona 2 (2: 3:4= 100:0:0; A Figura 7), enquanto o sistema de KI-PIDA seletivamente envolve 3(2:3:4= 0.8:98.8:0.4; A Figura 8). Combinados em um pote, 4 como um produto importante do rendimento dos sistemas TBAI-PIDA e KI-PIDA eficientemente (2: 3:4= 3.7:3.2:93.1; A Figura 9).

Figure 1
Figura 1. Chemoselective mono-, di - e tri-iodação de alcinos. p- Tolylethyne foi usado como um substrato de modelo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2. 1 H NMR e 13 Espectro de RMN de C de 2 . Esta figura tem sido reproduzida de ref. 36 com permissão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3. 1 H NMR e 13 Espectro de RMN de C de 3. esta figura foi reproduzida de ref. 36 com permissão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4. 1 H NMR e 13 Espectro de RMN de C de 4 . Esta figura tem sido reproduzida de ref. 36 com permissão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 5
Figura 5. Espectros do HRMS de 4 . Esta figura tem sido reproduzida de ref. 36 com permissão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 6
Figura 6. Espectro HPLC de uma mistura de 2 , 3 , e 4 mistura como normas externas (2: 9,58 mg; 3: 19,29 mg; 4: 11,10 mg). Esta figura tem sido reproduzida de ref. 36 com permissão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 7
Figura 7. Espectro HPLC de 2 , sintetizada utilizando o sistema TBAI-PIDA. Esta figura tem sido reproduzida de ref. 36 com permissão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 8
Figura 8 . Espectro HPLC de 3, sintetizada utilizando o sistema de KI-PIDA. Esta figura tem sido reproduzida de ref. 36 com permissão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 9
Figura 9 . Espectro HPLC de 3sintetizada utilizando uma combinação dos sistemas KI-PIDA em um penico e TBAI-PIDA Esta figura tem sido reproduzida de ref. 36 com permissão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

Iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes podem ser chemoselectively sintetizado utilizando reagentes de iodo hipervalente como mediadores eficientes para iodination(s) oxidativo. Os fatores mais críticos destes protocolos de iodação chemoselective são a natureza e a carga da fonte de iodo, bem como o solvente. Por exemplo, 1-iodoalkyne 2 foi obtido como o produto principal (52% de rendimento) quando TBAI (2,5 equiv carregamento) foi selecionada como a fonte de iodo em combinação com MeOH como solvente (2:3:4= 90:5:5). Ao alterar a fonte de iodo para KI, tal uma seletividade não foi observada, enquanto usando NH4resultou na formação predominante de 1,2-diiodoalkene 3. Os detalhes da otimização da reação de condições são documentados em outros lugares36 (tabela 1).

Várias tentativas foram feitas para identificar as condições ideais para a formação de 1-iodoalkynes36. Em primeiro lugar, o carregamento TBAB afeta grandemente a seletividade para o 1-iodoalkyne 2. Abaixando o TBAB carregamento de 2,5 para 1.2 equiv favorece a formação de 2. Em segundo lugar, a natureza do solvente influencia fortemente a formação de 1-iodoalkyne 2 em termos de rendimento e seletividade. Por exemplo, CH3CN, Et2O, THF e DCM favor a síntese de 2 em termos de rendimento (excelente) e seletividade (absoluta). DMF e tolueno pagar 2 com bom rendimento, embora com um pouco menor seletividade. Nomeadamente, iodoalkynes-1 são gerados mais eficientemente, tratando o alquino terminal (1,0 equiv) à temperatura ambiente para 2−24 h com PIDA (1,0 equiv) e TBAI (1.2 equiv) em CH3CN, THF ou Et2O.

Trocando o solvente para um CH3mistura de CN-H2O dramaticamente melhora a quimioseletividade para 1,2-diiodoalkene 3, quando usando o KI como fonte de iodo. Condições de reação ideal para a preparação de 1,2-diiodoalkenes foram estabelecidas como segue: tratando o alquino terminal (1,0 equiv) à temperatura ambiente para 2−24 h com PIDA (1,0 equiv) e KI (2,5 equiv) em MeCN-H2O (1:3)36.

Uma síntese de um pot-prática de 1,1,2-triiodoalkene 4 pode ser realizada por combinar os dois métodos acima mencionados. Normalmente, terminal 4-ethynytoluene (1,0 equiv), PIDA (1,0 equiv) e TBAI (1.2 equiv) foram mexido para 3h em temperatura ambiente, seguida pela adição de PIDA e solução aquosa de KI. Sob essas condições de reação, 4-ethynytoluene foi totalmente consumido; Entretanto, apenas 44% de transformação foi observada quando 1,0 equiv de PIDA estava usando na segunda etapa. Estender o tempo de reação não aumentar a transformação. Portanto, o carregamento do PIDA (2.0 equiv) foi aumentado na segunda etapa para acelerar esta transformação, levando à formação de 4 com 88% de rendimento como um produto importante. Curiosamente, com uma parcela adicional de PIDA e KI, observou-se um novo aumento do rendimento do 4 (93%). Portanto, as condições de reação para o método sintético de 4 foram otimizadas. (i) o alquino terminal (1,0 equiv) foi misturado com PIDA (1,0 equiv) e TBAI (1.2 equiv) para 3h em temperatura ambiente em MeCN; (ii) após a adição de H2O, PIDA (equiv 2.0) e KI (2,5 equiv), a mistura de reação foi agitada para outro 3h; (iii) com a adição de H2O, PIDA (equiv 2.0) e KI (2,5 equiv), a mistura de reação foi agitada por outro 12 h36.

Neste documento, apresentamos métodos práticos para a preparação de chemoselective de iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes baseada a iodação de iodo hipervalente-catalisada de alcinos terminais. Esses métodos apresentam alta quimioseletividade, bom rendimento, baixa toxicidade, condições da reação suave e amplo escopo. Esperamos que esses novos métodos sintéticos podem ser aplicados à síntese eficiente e chemoselective de mais iodoalkyne derivados, materiais, produtos intermédios e compostos biologicamente ativos.

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Disclosures

Os autores não têm nada de extraordinário para divulgar.

Acknowledgments

Este trabalho foi apoiado pela nacional natureza Science Foundation da 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).
Preparação de Chemoselective de Iodoalkynes-1, 1,2-Diiodoalkenes e 1,1,2-Triiodoalkenes baseada a iodação oxidativa de alcinos terminais
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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).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).

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