Bu el yazmasının amacı, asil klorür ve potasyum alkiniltrifloroborat tuzu başlangıç malzemelerinden ynonların hazırlanması için basit bir yöntem göstermektir. Tek kap reaksiyonu, hava ve nem dışlanmadan bor triklorür varlığında hızla ilerler.
Yöntem makalesi
Bu el yazmasının amacı, asil klorür ve potasyum alkiniltrifloroborat tuzu başlangıç malzemelerinden ynonların hazırlanması için basit bir yöntem göstermektir. Tek kap reaksiyonu, hava ve nem dışlanmadan bor triklorür varlığında hızla ilerler.
Ynonlar, organik sentezde değerli bir fonksiyonel grup ve yapı taşıdır. Ynonlar, birçok önemli organik fonksiyonel grup ve iskelenin öncüsü olarak hizmet eder. Ynonların hazırlanması için geleneksel yöntemler, zorlu koşullar, çoklu saflaştırma adımları ve istenmeyen yan ürünlerin varlığı gibi dezavantajlarla ilişkilidir. Asil klorürlerden ve potasyum alkiriltrifloroborat tuzlarından ynonların basit bir şekilde hazırlanması için alternatif bir yöntem burada açıklanmaktadır. Yeni karbon-karbon bağlarının oluşumu için organometalik reaktiflere alternatif olarak organotrifloroborat tuzlarının benimsenmesinin bir takım avantajları vardır. Potasyum organotrifloroborat tuzları rafa dayanıklıdır, iyi fonksiyonel grup toleransına, düşük toksisiteye sahiptir ve çok çeşitli tuzların hazırlanması kolaydır. Başlık reaksiyonu, hava ve nem dışlanmadan bir Lewis asidi varlığında ortam sıcaklığında hızla ilerler. Bor triklorür varlığında çeşitli aril ve alkil asit klorürlerin alkiniltrifloroborat tuzları ile reaksiyonu yoluyla orta ila mükemmel verimler elde edilebilir.
Bu videonun amacı, uygun başlangıç malzemelerinden bir ynone fonksiyonel grubu içeren bileşiklerin hazırlanması için basit bir yaklaşım göstermektir. Ynonlar, organik kimyada biyomedikal ve maddi öneme sahip olduğu gösterilen değerli yapı taşlarıdır. Ynonlar, pirimidinler, 1,2 kinolonlar, 3 furanlar, 4 pirazoller, 5,6 flavonlar, 7 oksimler, 8 ve kiral proparjilik alkoller dahil olmak üzere değerli organik fonksiyonel grupların öncüsüdür. 9-11 Zayıf fonksiyonel grup toleransı ve sıkıcı sentetik yollar dahil olmak üzere geleneksel yöntemlerin dezavantajlarının bir sonucu olarak, ynonların hazırlanması için daha uygun bir yöntem aranmıştır.
Metal12,13 ve metaloid14 asetilitlerin asil klorürlerle reaksiyonu, ynonların hazırlanması için yaygın bir yoldur. Alternatif olarak, asil klorürden ynonların sentezi, Weinreb amidleri ve organolityum veya Grignard reaktifleri kullanılarak iki aşamalı prosedürlerle elde edilebilir. 15 Diğer bir yaygın yaklaşım, bir aldehite organolityum veya Grignard reaktiflerinin eklenmesini ve ardından ikincil bir alkolün karşılık gelen ketona oksidasyonunu içerir. 16-19 Metal asetilitlerin zayıf fonksiyonel grup toleransı ve her adımdan sonra sentetik ara ürünlerin saflaştırılması ihtiyacı, yukarıda belirtilen yöntemlerin temel eksiklikleridir. Geçiş metali katalizli karbonilatif kaplinler, son zamanlarda ynonların hazırlanması için alternatif bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. 20-22 Ne yazık ki, geçiş metalleri ile ilişkili maliyet ve toksisiteye ek olarak, metal katalizli karbonilatif reaksiyonlar genellikle yüksek CO basınçları gerektirir ve istenmeyen bir Sonogashira birleştirme yan ürününün varlığından muzdariptir. Organik sentezdeki faydalarının yanı sıra geleneksel sentetik yöntemlerle ilişkili dezavantajlar göz önüne alındığında, ynonların hazırlanması için daha basit bir yöntemin geliştirilmesi çekicidir.
Potasyum organotrifloroborat tuzları son zamanlarda organik sentezde çok yönlü reaktifler olarak ortaya çıkmıştır. Hazırlama kolaylığı,23 doğal stabilite, düşük toksisite ve iyi fonksiyonel grup toleransı gibi avantajlar, organotrifloroborat tuzlarını çekici sentetik reaktifler haline getirmiştir. 24-27 Organotrifloroborat tuzları, paladyum katalizli Suzuki-Miyaura eşleşmesi için esas olarak boronik asitlerin tezgahta stabil bir eşdeğeri olarak kullanılmıştır. 26 Son zamanlarda, Matteson ve meslektaşları tarafından yapılan ufuk açıcı bir çalışmanın ardından,28 Bode, Molander ve diğerleri, organotrifloroboratların metal olmayan katalizli reaksiyonlarda reaktifler olarak faydasını vurguladılar. 29-33 Trifloroboratların geçiş metali içermeyen reaksiyonları alanı henüz emekleme aşamasındadır. Metal olmayan katalizli organik sentezde organotrifloroborat tuzlarının kullanım potansiyeli göz önüne alındığında, asil klorürlerden ve alkiniltrifloroborat tuzlarından ynonların hazırlanması için yeni bir yöntem geliştirmeye çalıştık.
Ynone 1. sentezi
2. Sulu Çalıştırma
Ynone 3. saflaştırılması
Ynone 4. karakterizasyonu
Ilk çabalar fenilasetilen trifloroborat S1 ve benzoil klorür (Şekil 1) gelen ynone 1a hazırlanması üzerine odaklanmıştır. Tablo 1 optimizasyon adımları çeşitli Lewis asitleri, çözücüler ve aynı zamanda reaksiyon su etkisinin incelenmesi taranması dahil gerçekleştirilir görüntülemektedir . Daha sonra, tepkime kapsamının asil klorürler çeşitli mevcudiyetinde (Şekil 2) optimize edilmiş koşullar fenilasetilen trifloroborat göndererek incelenmiştir. Mükemmel verimler ile mütevazı asil klorid alt-tabakanın doğasına bağlı olarak elde edilebilir. Reaksiyonun kapsamı daha alkynyltrifluoroborate tuzlarının çeşitli ek örnekleri hazırlanması suretiyle değerlendirilmiştir. 3 gelişmiş koşullar altında ynones hazırlanmasında kullanılabilir diğer alkynyltrifluoroborate tuzların seçilen örnekleri göstermektedir, Şekil. Phen türevlerialkynyltrifluoroborate tuzların alifatik türevleri biraz daha az reaktif verecek mütevazı getirileri olduğunu kanıtladı ise mükemmel verimler iyi karşılık gelen ynone ürünleri tanınan ikame ediciler bağış trifloroborat yatak elektron ylacetylene.

Şekil 1:. Reaktif ara madde dichloroborane oluşumu da dahil olmak üzere ynone 1a hazırlanması için koşullarını gösteren fenilasetilen trifloroborat S1 ve benzoil klorür Şema gelen Ynone 1a hazırlanması.

Şekil 2:. Ynone 1a Örnek 1 'H-NMR spektrumu Kimyasal kaymalar ve karakteristik protonların görece entegrasyonlar etiketlenir.
: fo kız = "jove_content" 
Şekil 3:. Ynone 1a Örnek 13C NMR spektrumu karakteristiği karbonlu Kimyasal kaymalar etiketlenir.

Şekil 4:. Atmosferik basınçta kimyasal iyonizasyon yoluyla elde ynone 1a Örnek HRMS spektrumu [M + H] ölçülen m / z değeri + iyonu bildirilmektedir.

Şekil 5: kimliği değiştirilerek üretilen ürünler için asil klorürler ile phenylacetylenetrifluoroborate tuzu S1 Reaksiyonları Yapıları ve verimleri.asil klorür başlangıç malzemesinin görüntülenmiştir. Reaksiyonlar asil kloridin 1 eşdeğer, 1.5 eşdeğer potasyum phenylacetylenetrifluoroborate S1 ve 1.5 eşdeğer bor triklorür ile elde edildi.

Şekil 6:. Asil klorürler Yapılar ve alkynyltrifluoroborate başlangıç malzemesinin kimliği değiştirilerek üretilen ürünlerin verimi çeşitli alkynyltrifluoroborates reaksiyonları tasvir edilmiştir. Reaksiyonlar asil kloridin 1 eşdeğer, 2.5 eşdeğer potasyum organotrifluoroborate tuzu ve 2.5 eşdeğer bor triklorür ile elde edildi.
| Giriş | Lewis asidi | Lewis asidi (eşdeğer) | Koşullar | Yol Ver (%) |
| 1 b </ Sup> | SiO 2 | 16.5 | CH2C! 2 | 0 |
| 2 | SiCl 4 | 1 | CH2C! 2 | iz |
| 3 | BF 3 · OEt'dir 2 | 1 | CH2C! 2 | iz |
| 4 b | FeCl3 | 1 | CH2C! 2 | 24 |
| 5 C | AICI3 | 1 | CH2C! 2 | 62 |
| 6 d | AICI3 | 1 | CH2C! 2 | 66 |
| 7 E | AICI3 | 1 | CH2C! 2 | 60 |
| 8 | AICI3 | 1 | THF | iz |
| 9 | AICI3 | 1 | tolüen | iz |
| 10 | AICI3 | 2 | ClCH 2 CH2Ch | 33 |
| 11 | AICI3 | 1 | DMSO | iz |
| 12 | AICI3 | 2 | asetonitril | iz |
| 13 | AICI3 · 6H 2 O | 1 | CH2C! 2 | 0 |
| 14 b | BCl 3 | 1.5 | CH2C! 2 | 67 |
| 15 | BBr3 | 1 | CH2C! 2 | 20 |
Tablo 1:. Ürünün ynone 1a a hazırlanması için koşulların optimum hale getirilmesi Verim Reaksiyon koşulları ve Lewis asidi katalizör değişimi üzerine 1a. Bir Tepkimeler 1 eşdeğer benzoil klorür ve 1 eşdeğer potasyum phenylacetylenetrifluoroborate S1 ile elde edildi. 1.5 eşdeğer S1 b c. Susuz koşullar d. Reaksiyon hava altında olmayan kurutulmuş cam malzemede gerçekleştirildi. E Susuz koşullar + su 1 ul.
Tablo 1, tekabül eden ynone ürünü oluşturmak üzere benzoil klorid ile fenilasetilen trifloroborat reaksiyonu koşulları optimize etmek için alınan adımları göstermektedir. Başlangıçta, organodifluoroboranes için organotrifluoroborates dönüştürmek için bilinen katalizörler test edilir. Ne yazık ki silika jel, 35 silikon tetraklorür, 36 ve bor trifluorür 31,32 istenen ynone oluşumunu (Tablo 1, girişleri 1-3) teşvik etmedi. kanıtladı klorlu Lewis asidi katalizör kullanımı daha başarılı olmak için. İstenen ynone 1a düşük verimli bir demir (III) klorür katalizörün (Tablo 1, giriş 4) mevcudiyetinde elde edildi. Daha sonra, alüminyum (III) klorür, Friedel-Crafts açillemeler olarak oxocarbenium iyonu oluşumunu teşvik etmek için, iyi kurulmuş yeteneğinin bir sonucu olarak incelenmiştir., Bir alüminyum (III) klorür katalizörün zaman 37-39 istenen ürün% 62 verim ile elde edildi employed.
Daha fazla optimizasyon hava ve nem tepkimenin veriminde (Tablo 1, girişleri 5-7) üzerinde çok az bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Bunun bir sonucu olarak, daha sonraki reaksiyonlar hava varlığında olmayan kurutulmuş cam malzemede gerçekleştirildi. Çözücünün optimize etmek için girişimler diklorometan (DCM) reaksiyonu (Tablo 1, girişleri 8-12) için özellikle uygun olduğunu göstermiştir. Alüminyum (III) klorür ile katalize edilen reaksiyonlara sonuçlarında tutarsızlıklar alternatif katalizörlerin araştırılmasını teşvik. Ticari olarak elde edilebilen alüminyum (III) klorür heksahidrat, reaksiyon koşulları altında (Tablo 1, giriş 13) altında tamamen etkisizdi. Bu alüminyum (III) klorür hidrat oluşturma reaksiyonunu inhibe ettiği iyi bir göstergesidir. Bor triklorür daha tutarlı (Tablo 1, giriş 14) benzer verimler elde etmek için bulunmuştur.
Potasyum alkynyltriflu etkileşimi üzerinebor triklorürle oroborate, daha reaktif organodichloroborane türleri oluşturulmuştur. 40 Bu ilk aşama devam etmek ynone asil klorür ve oluşumu ile reaksiyon için kritik önem taşır. Organotrifluoroborate edilebilir tuzları, DCM içinde çözünür olmadığı için, reaksiyon, heterojen bir karışım olarak gerçekleşir. Bor triklorür ilave edildikten sonra çözelti, reaksiyon için uygun trifloroborat tuzu, yüzey alanını arttırarak, reaktif dichloroborane türlerinin oluşumunun kolaylaştırılması için ses dalgalarına tabi tutulur. Reaksiyon karışımına ultrason dalgalarının uygulama kavitasyon kabarcıklarının hasıl edilmesi ile mekanik etkilere neden olmaktadır. Sonikasyonun sırasında, kavitasyon çöküşü, yüksek sıcaklık ve basınç yerelleştirilmiş alanlarında sıvı sonuçlar kabarcıkları. 41 Şok dalgaları katı trifloroborat tuzlarının kinetik enerji bir artışa neden mikroskobik türbülans oluşturmak üretilmektedir. Sonication promo sırasında sistemin enerji artıştrifloroborat tuzu TES parçalanma bor triklorür ile etkileşim için uygun olan yüzey alanının arttırılmasını elde. Önce asil klorid başlangıç malzemesi ilavesinden tepkime karışımın sonikasyonu daha zorlayıcı koşullar veya daha uzun reaksiyon süreleri için gerek kalmadan reaktif alkynyldichloroborane türlerin verimli oluşumunu sağlar.
Şekil 2, fenilasetilen trifloroborat optimum reaksiyon koşulları altında, asil klorürler, çeşitli ile reaksiyona sokuldu zaman elde edilen sonuçlar gösterilmektedir. Nötr aromatik (1b, 1c) ve alifatik (1 i-l), asil klorürler, sentetik olarak yararlı verimlerle gelen ynones vermek. Elektron çeken gruplar nispeten mütevazı verimleri (1h, 1i, 1m) neden olurken elektron verici gruplar (1d-g) taşıyan bu asil klorürler mükemmel verimi sağlamak. Intereelektron çekici grup orto konumunda (1i,% 59) bulunduğu zaman stingly, önemli bir verim artışı benzer para olan karşılaştırılması görülmektedir asil klorür (1h,% 30) ikame edilebilir. orto konumunda ikame sterik etkileşim böylece bir aromatik halkanın bir elektron çekme karakteri dengelemek, düzleminden dışarı karbonil grubu zorlayabilir. Bu 4-bromobutirilbromid klorür% 39 verimle istenen ürün 1m göze tepki dikkati çekiyor. Bildiğimiz kadarıyla, bu bir alkil bromür fonksiyonel grubu tolere ynones sentezi için, ilk bir protokoldür. Başlangıç malzemesi asil klorür nötr veya elektron eksik olduğunda Bazen, alifatik kirlilikler proton NMR görünür. Bu durum, ürünün arıtılması için bir pentan yıkama gerektirebilir. Mümkün iken, ilk arıtma aşaması s sırasında pentan yıkama gerçekleştirmek için ekonomik değildirince pentan, hekzan ile karşılaştırıldığında maliyetlidir. Böyle bir Pasteur pipeti kolonu gibi daha küçük bir ölçekte ayrı olarak ikinci bir arıtma işleminin tamamlanması önemli ölçüde gerekli pentan miktarını azaltır.
Şekil 3, reaksiyonun verimi üzerine alkynyltrifluoroborate tuzu kimlik etkisini göstermektedir. Genel olarak, bir aromatik halka üzerinde bir fenilasetilen trifloroborat tuzu taşıyan bir elektron verici ikame türevleri mükemmel verimler (2a-c, 3a-c) iyi istenen ynones üretilmesi için aromatik ve alifatik asil klorürler ile reaksiyona sokulmuştur. Alifatik alkynyltrifluoroborate tuzlan daha az reaktif substratlar olduğunu kanıtladı. Hexynyl- ve cyclopentylethynyltrifluoroborate tuzlan elektron açısından zengin bir benzoil klorür türevleri (4a, 5a) ile reaksiyona sokuldu zaman mütevazı verimler elde edilmiştir.
Sonuç olarak, hazırlama O için yeni bir yöntemle def asil klorür ve potasyum alkynyltrifluoroborate tuzlarından ynones geliştirilmiştir. mütevazı gelen asil klorür doğasına bağlı olarak iyi bu yöntem aralığının ile ynones sentezi için elde edilen sonuçlar ve başlangıç maddeleri trifloroborat. Genel olarak, elektron verici ikame edicilerine sahip olanlar başlangıç malzemeleri, nötr ve elektron çekici fonksiyonel grupları taşıyan başlangıç malzemeleri daha kolay tepkimeye girerler. Bu yaklaşımın değeri yöntemin operasyon kolaylığı ve fonksiyonel grup tolerans yer alır. Bu basit, tek-kaplı bir reaksiyonun hava ve nem hariç tutulmaksızın bor triklorür varlığında, oda sıcaklığında hızlı bir şekilde ilerler. Bu uygun yöntem asil klorürler ve alkynyltrifluoroborate tuzlarının çeşitli mükemmel verimler mütevazı olarak ynones hazırlanmasında kullanılabilir.
Yazarlar, rekabet eden hiçbir finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.
Bu çalışma UOIT başlangıç fonu tarafından desteklenmiştir. Laboratuvardaki yardımı için Bay Matthew Baxter'a (UOIT) teşekkür ederiz.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Sonikatör | VGT | 1860QT | Ultrasonik temizleyici. Benzer sonikasyon cihazları kullanılabilir. |
| Diklorometan | Sigma | 270997 | Susuz |
| Bor triklorür çözeltisi | DCM | Asil | içinde Sigma 178934 1 M çözeltisi |
| Sigma | Alfa | Aesar gibi diğer tedarikçilerden çeşitli Açil klorürler kullanılabilir. Dikkat: Güvenlik bilgileri için MSDS'ye bakın. | |
| Potasyum alkiniltrifloroborat tuzu | N/A | N/A | Sentezlenmiş23 terminal alkinden |
| Etil asetat | ACP | E-2000 | ACS sınıfı |
| Hekzanlar | ACP | H-3500 | ACS sınıfı |
| Pentan | Sigma | 236705 | Susuz |
| Magnezyum sülfat | Sigma | M7506 | |
| Filtre kağıdı | Whatman | 1093 126 | Öğrenci sınıfı. Bu özel çeşitlilik gerekli değildir. |
| Silika Jel 60 | EMD | 1.11567.9026 | Parçacık boyutu 0.040-0.063 |