Mikrodalgalar, hızlı ve homojen ısıtma sağlamak için iyonik iletim veya dipolar polarizasyon yoluyla malzemelerle etkileşime geçerler. Mikrodalga destekli organik reaksiyonlar 1986 yılında hızlı organik sentez için ilk rapor sonra araştırma laboratuvarlarında artan popülerlik kazanmıştır1. Mikrodalga ısıtma tam doğası açık değildir ve bir "termal olmayan" mikrodalga etkisi varlığı hala tartışma altında olmasına rağmen, mikrodalga destekli organik reaksiyonlar için önemli oranda geliştirmeler gözlenmiştir ve bildirilmiştir2. Normalde bitirmek için saat veya gün sürer durgun reaksiyonlar mikrodalga ışınlama altında dakika içinde tamamlandığı bildirilmiştir3,4,5,6. Döngüselleştirmeler ve sterik olarak engellenmiş alanların inşası gibi yüksek aktivasyon enerjisi gerektiren zor organik reaksiyonların, geliştirilmiş reaksiyon verimleri ve saflık ile mikrodalga ışınlama altında başarılı olduğu bildirilmiştir7. Solventsiz reaksiyonlar ve domino reaksiyonları gibi diğer özelliklerle birlikte, mikrodalga destekli organik sentez, çevre dostu reaksiyonların tasarımında benzersiz avantajlar sunar.
Yaygın olarak incelenen arylasyon eşdeğerinin aksine, heteroarylasyon, özellikle karbonil bileşiklerinin α-C(sp3) üzerinde, literatürde nadiren bildirilmiştir8,9,10. Karbonil bileşiklerinin α-heteroarylasyon birkaç literatür raporları katalizörler, dar substrat kapsamı bir stokiyometrik miktarı ve reaksiyon ara izolasyon11,12,13gibi büyük sınırlamalar vardı. Ketonların doğrudan α-heteroarylasyonunun, genel bir yaklaşım haline getirmek için çözülmesi gereken çeşitli zorluklar vardır. İlk olarak, heteroatomlar geçiş metal katalizör koordine etmek eğilimindedir ve katalizör zehirlenmesineden14,15. İkinci olarak, mono(hetero)arylation ürünündeki α-H başlangıç materyalindekilerden daha asidiktir. Böylece, istenmeyen (bishetero)arylation veya (multihetero) arylation ürünleri yapmak için daha fazla tepki eğilimindedir. Üçüncü olarak, karbonil bileşikleri genellikle heteroaryl bileşikler daha düşük bir maliyet var, bu yüzden tamamlanması için reaksiyon sürücü aşırı karbonil bileşikleri kullanmak pratiktir. Ancak, aşırı karbonil bileşikleri genellikle kendi kendine yoğuşma neden olur, karbonil bileşiklerin geçiş metal katalize α-heteroarylasyon sık karşılaşılan bir sorun.
Bu çalışmada, mikrodalga destekli reaksiyon protokolü kullanılarak ketonların doğrudan α-C(sp3) heteroarylasyonları üzerine yaptığımız son çalışma açıklanmıştır. İlk sorunu ele almak için, yukarıda tartışılan katalizör zehirlenmesi, güçlü koordine ve sterik engelli ligandlar heteroatomlar tarafından katalizör zehirlenmesi en aza indirmek için kullanılmıştır. Hantal ligandların da (bishetero)arylation veya (multihetero)arylation16,17, yukarıda bahsedilen ikinci sorun gibi yan reaksiyonları yavaşlatması bekleniyordu. Üçüncü mücadelenin etkisini en aza indirmek için keton kendinden yoğuşma yan ürünlerinin oluşumu, ketonların karşılık gelen enolates'e dönüştürülmesi için 2'den fazla baz eşdeğeri kullanılmıştır. Uzun reaksiyon süresi ve yüksek reaksiyon sıcaklığı, özellikle doğrudan α-C(sp3) ketonların heteroarylasyonile ilişkili zorluklarla birlikte, onu mikrodalga destekli organik sentez araştırmaları için uygun bir aday haline getirmelidir.