Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education Library
Organic Chemistry II

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

Couplage croisé catalysée par du palladium
 

Couplage croisé catalysée par du palladium

Article

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Réactions de couplage croisé catalysée par du palladium sont un outil précieux pour la création de nouvelles liaisons carbone-carbone.

Leur développement a permis des chimistes construire des composés organiques complexes à partir de fragments d’hydrocarbure, et leur utilisation dans les industries chimiques et pharmaceutiques fines est devenue répandue.

Si profonde est leur impact sur la chimie organique qu’elles faisaient l’objet du prix Nobel de chimie 2010.

Cette vidéo illustre les principes des réactions de couplage croisé catalysée par du palladium, ainsi qu’une démonstration de la technique en laboratoire.

Dans ces types de réactions, un catalyseur au palladium est utilisé pour faciliter l’addition d’un nucléophile, qui est généralement un composé organométallique, à un nucléophile, qui est généralement un organohalogénure

Une espèce de Pd(0) réagit avec l’organohalogénure via l’addition oxydante pour former une espèce d’organopalladium deux, qui réagit alors avec le nucléophile pour former une nouvelle liaison carbone-carbone.

Toutes ces réactions, à l’exception de couplage Heck, suivent le même mécanisme : suite à l’addition oxydante pour former une espèce d’organopalladium deux, une étape de transmétallation avec le nucléophile organométallique se produit, formant une nouvelle espèce avec deux liaisons carbone-palladium. Enfin, une élimination réductrice se produit pour créer une nouvelle liaison carbone-carbone et de régénérer palladium zéro catalyseur, qui peut continuer à coupler un autre nucléophile et électrophile.

Dans les réactions de couplage de Heck, l’organopalladium, deux espèces est formé de la même façon pour les réactions de couplage précédentes, mais par opposition à une étape de transmétallation, une étape de coordination se produit dans laquelle les deux espèces de palladium forme un complexe avec une oléfine. Après l’étape de la coordination, carbopalladation se produit pour générer une nouvelle liaison carbone-carbone et carbone-palladium. Ensuite, élimination de bêta-hydrure conduit l’oléfine substitué désirée et une espèce d’hydrure deux palladium, qui subit une élimination réductrice pour régénérer le catalyseur au palladium zéro.

Maintenant que nous avons discuté des principes des réactions de couplage croisé catalysée par du palladium, regardons un diable typique procédure de couplage.

Pour synthétiser un α, β-insaturés acide carboxylique, nous réagirons 4-iodoacetophenone et acide acrylique en présence d’un catalyseur au palladium. Commencez par remplir un ballon à fond rond de 20 mL avec l’acétophénone, acrylique acide, le chlorure de palladium deux et diluer avec 5 mL d’eau. Ensuite, ajoutez le carbonate de sodium pour réduire le catalyseur au palladium zéro et ajouter une barre magnétique remuer pour mélanger

Après avoir ajouté les réactifs dans la fiole, remuer le contenu et la chaleur de la réaction au reflux

Surveiller l’avancement de la réaction par chromatographie sur couche mince, ou TLC, assurer la consommation complète de l’acétophénone.

Une fois que la réaction est terminée, enlever le ballon de la source de chaleur et laissez le mélange refroidir à température ambiante.

Une fois le mélange refroidi, acidifier à pH 1 avec 1 molaire HCl aqueux, surveillance du pH avec papier de tournesol, et le produit de l’accouplement devrait précipiter de la solution.

Une fois le mélange a été acidifié, versez le contenu sur un entonnoir Büchner recouvert de papier filtre et recueillir le solide de filtration sous vide.

Pour vérifier la structure du produit accouplement, dissoudre 2 mg de matière sèche dans 0,5 mL de DMSO-d6 et d’analyser par RMN.

Maintenant que nous avons vu un exemple de procédure de laboratoire, nous allons voir quelques applications utiles des réactions de couplage croisé catalysée par du palladium.

Une exigence majeure dans la fabrication de composés pharmaceutiques est minime toxicité et inflammabilité et une stabilité maximale dans le processus. Conditions de réaction de couplage Suzuki sont assez sûrs, et cette réaction est largement utilisée en chimie de processus, comme dans la synthèse du crizotinib, un médicament contre le cancer du poumon, d’un bromure d’aryle et un ester boronique.

Taxol, un produit naturel également avec des propriétés anticancéreuses, a été découvert dans l’écorce de l’if, Taxus brevifolia. Malheureusement, seulement 10 grammes de composé pur peuvent être collectées par 1,2 tonnes d’écorce. La quantité de taxol nécessaire dans la clinique nécessaire l’élaboration d’une synthèse chimique efficace, et un diable intramoléculaire réaction de couplage a contribué à sa production à grande échelle.

Vous avez juste regardé introduction de JoVE aux réactions de couplage croisé catalysée par du palladium. Vous devez maintenant comprendre les principes derrière eux, comment réaliser une expérience et certains de leurs usages. Merci de regarder !

Read Article

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter