Name: metal-free synthesis of ynones from acyl chlorides and potassium alkynyltrifluoroborate salts
Uploaded: 2015-02-24T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 58 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Metal-free Synthesis of Ynones from Acyl Chlorides and Potassium Alkynyltrifluoroborate Salts at JoVE.com

This work was supported by the UOIT start-up fund. We thank Mr. Matthew Baxter (UOIT) for his assistance in the laboratory.

1. توليف Ynone <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام الميزان التحليلي، تزن 0.15 مليمول البوتاسيوم المطلوب الملح alkynyltrifluoroborate (1.5 في حكمه) وإضافة إلى قارورة نظيفة مزودة بقضيب مغناطيسي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام حقنة الزجاج الغطاس مزودة إبرة، إضافة 0.5 مل من اللامائية DCM إلى القارورة على تحمل 0.3 M حل trifluoroborate. ملاحظة: بما أن هذا هو منهجية جديدة، وقد تم تنفيذ ردود الفعل لإثبات المفهوم. من أجل الحد من النفايات التي تم تنفيذها على نطاق صغير. يمكن تحجيم رد فعل لإنتاج المحاصيل أكبر كما هو مطلوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام حقنة الزجاج، إضافة 0.15 مليمول من 1.0 M حل البورون ثلاثي كلوريد (1.5 في حكمه، 150 ميكرولتر) قطرة قطرة في وعاء التفاعل في درجة الحرارة المحيطة (20 ° C) مع التحريك. استبدال الغطاء. عقد أو المشبك وعاء التفاعل توج مثل أن الحل هو رد فعل تحت خط المياه في sonicator. يصوتن الحل لمدة 30 ثانية عند 20 درجة مئوية وس الترددو 40 كيلو هرتز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يحرك محلول التفاعل في درجة حرارة الغرفة (20 درجة مئوية) لمدة 20 دقيقة إضافية. اعتمادا على طبيعة المادة انطلاق alkynyltrifluoroborate، ومراقبة تغير اللون. تغيير لون من الأبيض إلى تان أو البني الداكن، والأحمر، أو الأرجواني هو شائع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 0.1 مليمول من المطلوب أسيل كلوريد (1.0 ما يعادلها) إلى القارورة في درجة حرارة الغرفة (20 ° C) مع التحريك. بدلا من ذلك، نقل محتويات وعاء التفاعل إلى قارورة المكلفة شريط مغناطيسي و 0.1 مليمول كلوريد الأسيل. استبدال الغطاء. يحرك محلول التفاعل عند درجة حرارة الغرفة (20 درجة مئوية) لمدة 30 دقيقة. ملاحظة: عموما، تغيير إلى اللون الداكن جدا هو إشارة إلى أن رد فعل يحدث. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام اللوني طبقة رقيقة (TLC) 34 رصد التقدم المحرز في رد الفعل من خلال مقارنة مع معيار المناسب كلوريد الأسيل. ملاحظة: اعتمادا على طبيعة المواد الأولية، فإن رد الفعل قد لا يذهب حتى النهاية. وعلىوقد لوحظ سيل كلوريد المواد ابتداء بقعة تشغيل أعلى من المنتج النهائي لجميع ynones أعدت حتى الآن باستخدام هذا الأسلوب. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد معيار كلوريد أسيل عن طريق تمييع حوالي 10 ملغ من كلوريد أسيل بدءا المواد مع 1 مل من خلات الإيثيل في قارورة صغيرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام نصاب TLC، بقعة محلول التفاعل ومستوى على خط البداية من لوحة TLC. وشارك في بقعة مع كل من محلول التفاعل ومستوى قد يكون مفيدا لتحديد ما إذا كان لا يزال هناك ابتداء من المواد الموجودة في محلول التفاعل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد مرحلة الجوالة مناسبة TLC عن طريق التجربة والخطأ. لإعداد 1A المنتج، والطور المتحرك تتكون 1:30 خلات الإيثيل: نتائج hexanes في القيم R و ما يقرب من 0.5 و 0.8 للمنتج ynone وكلوريد البنزويل بدءا المواد، على التوالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تصور لوحة TLC وضعت تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية. استخدام قلم رصاص للاحتفال أي بقع واضحة. </li></ol></li></ol> 2. مائي Workup <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إخماد رد فعل عن طريق إضافة 1 مل من الماء البارد (حوالي 5 ° C) إلى وعاء التفاعل. باستخدام ماصة باستور، ونقل حل لقمع فصل نظيفة. وعلاوة على ذلك تمييع محتويات قمع فصل مع 10 مل من الماء البارد واستخراج المنتج مرة واحدة في 15 مل خلات الإيثيل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجاهل الطبقة المائية أسفل وغسل العضوي وقتا إضافيا طبقة واحدة مع 10 مل من الماء ومرة ​​واحدة مع 10 مل من محلول ملحي. جمع طبقة العضوية في دورق مخروطي سعة نظيفة وجافة مع كبريتات المغنيسيوم. تصفية الحل في نظيفة ذهابا أسفل القارورة باستخدام الترشيح الجاذبية. </li></ol> 3. تنقية Ynone <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام طبقة رقيقة اللوني، وتحديد الطور المتحرك مناسبة للفلاش اللوني تنقية للمنتج. وثمة عامل الاستبقاء (R و) من حوالي 0.5 كافية عموما لفصل المنتج من أي بداية المتبقيةجي المادية والجانب المنتجات. ملاحظة: في حالة ضعف الانفصال، نظام المذيبات أقل القطبي يمكن استخدام هذا المنتج لديها أن انخفاض قيمة و R. اعتمادا على قطبية من المواد الأولية، وhexanes: إيثيل خليط خلات في مجموعة من 30: 1 إلى 5، 1 غير مناسبة عموما. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد عمود يحتوي على السيليكا الرطب مع الطور المتحرك المناسبة. إضافة طبقة من الرمل إلى أعلى العمود من أجل تجنب السيليكا مقلق على إضافة المنتج وشاطف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تتبخر الحل workup باستخدام المبخر الدوار مع درجة حرارة الحمام عند 40 درجة مئوية وتناوب وضع إلى 120 دورة في الدقيقة. حل محتويات القارورة في 2 مل من الطور المتحرك وتحميل بعناية الحل بالتساوي على العمود. تأكد من أن السيليكا هو الرطب ولكن الخط المذيبات لا يتجاوز ذروة السيليكا. السماح لبعض المذيبات إلى أزل مثل أن المنتج هو على السيليكا. إضافة كمية صغيرة من الطور المتحرك وتكرار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء عمودUMN مع الطور المتحرك تحديدها في الخطوة 3.1؛ في حالة 1A المنتج، و30: 1 hexanes: إيثيل خلات خليط مناسب. جمع الكسور في أنابيب اختبار باستخدام فلاش اللوني لتسريع عملية تنقية. ببساطة توصيل محول مع أنابيب بمأخذ للتيار الهواء. ضبط ضغط الهواء بحيث شاطف يتدفق من خلال العمود بمعدل مناسب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بقعة كل من كسور العمود على لوحة TLC. اختياريا، بقعة مستوى كلوريد أسيل كمرجع. تطوير TLC باستخدام تعتبر المرحلة المتنقلة المناسبة في الخطوة 1.8. بمناسبة أي بقع مرئية تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية، مشيرا إلى أنه من المتوقع على منتج لديها أقل و R من المعيار كلوريد الأسيل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع كل الكسور التي تحتوي على بقع واضحة في قاع القارورة كبيرة مستديرة. إذا أكثر من بقعة مع انخفاض و R من المواد البداية هي الحالية، جمعها في قوارير منفصلة. تتبخر المذيب باستخدام المبخر الدوار وتجفيف المواد التي تم جمعها undeص فراغ عالية لمدة ساعتين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا لزم الأمر، إجراء غسل البنتان على عمود صغير من أجل مواصلة تنقية منتج ynone أعدت من الإلكترون الفقيرة المواد انطلاق كلوريد الأسيل. على نطاق صغير، وهذا يمكن أداؤها باستخدام ماصة باستور كعمود. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حل المنتج في حد أدنى من الكلوروفورم، DCM، أو ايثر والحمل على عمود السيليكا الرطب مع البنتان. أزل 1-2 أطوال عمود من البنتان من خلال العمود وجمع في كوب من النفايات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أزل المنتج ynone النقي من العمود البنتان باستخدام ايثر أو خلات الإيثيل. جمع شاطف في قارورة منفصلة، ​​تتبخر، ووضع تحت فراغ عالية مدة لا تقل عن ساعتين. الحصول على ما يقرب من 10 ملغ من المنتج لتوصيف كتبها NMR الطيفي. </li></ol></li></ol> 4. توصيف Ynone <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توصيف وتقييم نقاء المنتج النهائي باستخدام 1 H و 13 C NMR الطيفي. 34عادة، يظهر التحول الكيميائي للكربون الكربونيل قرب 177 جزء في المليون على طيف 13 C NMR. يتم تمثيل الكربون SP اثنين من مجموعة وظيفية ynone بها قمم مميزة قرب 87 و 93 جزء في المليون. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء 34 لتحديد الذروة الكربونيل المميزة للمنتج ynone. الإلكترون عدم تمركز من رابطة ثلاثية المجاور وعادة ما يتسبب في ذروة الكربونيل لتظهر بين 1،600 و 1،650 سم -1، اعتمادا على الخصائص الإلكترونية للمجمع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد الكتلة الجزيئية من المنتج وزيادة التحقق من صحة الهوية باستخدام عالية الدقة قياس الطيف الكتلي (34). </li></ol>

<ol>
	<li>Bannwarth, P., Valleix, A., Gr&#233;e, D., Gr&#233;e, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+Synthesis+of+Pyrimidines+with+Chiral+Monofluorinated+and+Difluoromethyl+Side+Chains.">Flexible Synthesis of Pyrimidines with Chiral Monofluorinated and Difluoromethyl Side Chains.</a> J. Org. Chem. 74, 4646-4649 (2009).</li><li>Karpov, A. S., Merkul, E., Rominger, F., M&#252;ller, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concise+Syntheses+of+Meridianins+by+Carbonylative+Alkynylation+and+a+Four&#8208;Component+Pyrimidine+Synthesis.">Concise Syntheses of Meridianins by Carbonylative Alkynylation and a Four&#8208;Component Pyrimidine Synthesis.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 44, 6951-6956 (2005).</li><li>Arcadi, A., Aschi, M., Marinelli, F., Verdecchia, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pd-catalyzed+regioselective+hydroarylation+of+&#945;-(2-aminoaryl)-&#945;,+&#946;-ynones+with+organoboron+derivatives+as+a+tool+for+the+synthesis+of+quinolines:+experimental+evidence+and+quantum-chemical+calculations.">Pd-catalyzed regioselective hydroarylation of &#945;-(2-aminoaryl)-&#945;, &#946;-ynones with organoboron derivatives as a tool for the synthesis of quinolines: experimental evidence and quantum-chemical calculations.</a> Tetrahedron. 64, 5354-5361 (2008).</li><li>Lee, C. G., Lee, K. Y., Lee, S., Kim, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+transformation+of+Baylis&#8211;Hillman+adducts:+the+reaction+of+methyl+3-arylamino-2-methylene-3-phenylpropanoates+in+polyphosphoric+acid.">Chemical transformation of Baylis&#8211;Hillman adducts: the reaction of methyl 3-arylamino-2-methylene-3-phenylpropanoates in polyphosphoric acid.</a> Tetrahedron. 61, 1493-1499 (2005).</li><li>Kirkham, J. D., Edeson, S. J., Stokes, S., Harrity, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Ynone+Trifluoroborates+toward+Functionalized+Pyrazoles.">Synthesis of Ynone Trifluoroborates toward Functionalized Pyrazoles.</a> Org. Lett. 14, 5354-5357 (2012).</li><li>Mohamed Ahmed, M. S., Kobayashi, K., Mori, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-pot+construction+of+pyrazoles+and+isoxazoles+with+palladium-catalyzed+four-component+coupling.">One-pot construction of pyrazoles and isoxazoles with palladium-catalyzed four-component coupling.</a> Org. Lett. 7, 4487-4489 (2005).</li><li>Awuah, E., Capretta, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Access+to+Flavones+via+a+Microwave-Assisted,+One-Pot+Sonogashira&#8722;+Carbonylation&#8722;+Annulation+Reaction.">Access to Flavones via a Microwave-Assisted, One-Pot Sonogashira&#8722; Carbonylation&#8722; Annulation Reaction.</a> Org. Lett. 11, 3210-3213 (2009).</li><li>She, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Trisubstituted+Isoxazoles+by+Palladium+(II)-Catalyzed+Cascade+Cyclization&#8211;Alkenylation+of+2-Alkyn-1-one+O-Methyl+Oximes.">Synthesis of Trisubstituted Isoxazoles by Palladium (II)-Catalyzed Cascade Cyclization&#8211;Alkenylation of 2-Alkyn-1-one O-Methyl Oximes.</a> J. Org. Chem. 77, 3627-3633 (2012).</li><li>Corey, E., Helal, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+electronic+effects+of+remote+substituents+on+the+oxazaborolidine-catalyzed+enantioselective+reduction+of+ketones.">Novel electronic effects of remote substituents on the oxazaborolidine-catalyzed enantioselective reduction of ketones.</a> Tetrahedron Lett. 36, 9153-9156 (1995).</li><li>Matsumura, K., Hashiguchi, S., Ikariya, T., Noyori, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+transfer+hydrogenation+of+&#945;,+&#946;-acetylenic+ketones.">Asymmetric transfer hydrogenation of &#945;, &#946;-acetylenic ketones.</a> J. Am. Chem. Soc. 119, 8738-8739 (1997).</li><li>Midland, M. M., McDowell, D. C., Hatch, R. L., Tramontano, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of.+alpha.,.+beta.-acetylenic+ketones+with+B-3-pinanyl-9-borabicyclo+[3.3.+1]+nonane.+High+asymmetric+induction+in+aliphatic+systems.">Reduction of. alpha.,. beta.-acetylenic ketones with B-3-pinanyl-9-borabicyclo [3.3. 1] nonane. High asymmetric induction in aliphatic systems.</a> J. Am. Chem. Soc. 102, 867-869 (1980).</li><li>Logue, M. W., Moore, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cuprous+trimethylsilylacetylide.+Preparation+and+reaction+with+acid+chlorides.">Cuprous trimethylsilylacetylide. Preparation and reaction with acid chlorides.</a> J. Org. Chem. 40, 131-132 (1975).</li><li>Normant, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organocopper+(I)+Compounds+and+Organocuprates+in+Synthesis.">Organocopper (I) Compounds and Organocuprates in Synthesis.</a> Synthesis. , 63-80 (1972).</li><li>Logue, M. W., Teng, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palladium-catalyzed+reactions+of+acyl+chlorides+with+(1-alkynyl)+tributylstannanes.+A+convenient+synthesis+for+1-alkynyl+ketones.">Palladium-catalyzed reactions of acyl chlorides with (1-alkynyl) tributylstannanes. A convenient synthesis for 1-alkynyl ketones.</a> J. Org. Chem. 47, 2549-2553 (1982).</li><li>Nahm, S., Weinreb, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=N-Methoxy-N-methylamides+as+effective+acylating+agents.">N-Methoxy-N-methylamides as effective acylating agents.</a> Tetrahedron Lett. 22, 3815-3818 (1981).</li><li>Baba, T., Kizuka, H., Handa, H., Ono, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reaction+of+ketones+or+aldehydes+with+1-alkynes+over+solid-base+catalysts.">Reaction of ketones or aldehydes with 1-alkynes over solid-base catalysts.</a> Appl. Catal., A. 194, 203-211 (2000).</li><li>Brown, H. C., Garg, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+procedure+for+the+chromic+acid+oxidation+of+alcohols+to+ketones+of+high+purity.">A simple procedure for the chromic acid oxidation of alcohols to ketones of high purity.</a> J. Am. Chem. Soc. 83, 2952-2953 (1961).</li><li>Nishimura, T., Onoue, T., Ohe, K., Uemura, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palladium+(II)-catalyzed+oxidation+of+alcohols+to+aldehydes+and+ketones+by+molecular+oxygen.">Palladium (II)-catalyzed oxidation of alcohols to aldehydes and ketones by molecular oxygen.</a> J. Org. Chem. 64, 6750-6755 (1999).</li><li>Pu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+alkynylzinc+additions+to+aldehydes+and+ketones.">Asymmetric alkynylzinc additions to aldehydes and ketones.</a> Tetrahedron. 59, 9873-9886 (2003).</li><li>Kim, W., Park, K., Park, A., Choe, J., Lee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pd-Catalyzed+Selective+Carbonylative+and+Non-carbonylative+Couplings+of+Propiolic+Acid:+One-Pot+Synthesis+of+Diarylalkynones.">Pd-Catalyzed Selective Carbonylative and Non-carbonylative Couplings of Propiolic Acid: One-Pot Synthesis of Diarylalkynones.</a> Org. Lett. 15, 1654-1657 (2013).</li><li>Kobayashi, T., Tanaka, M., Sakakura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palladium(ii)+Complex-catalysed+Formation+of+a-Keto+Acids+via+Double+Carbonylation+of+Organic.">Palladium(ii) Complex-catalysed Formation of a-Keto Acids via Double Carbonylation of Organic.</a> Halides J. Chem. Soc., Chem. Commun. , 837-838 (1985).</li><li>Mohamed Ahmed, M. S., Mori, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbonylative+Sonogashira+coupling+of+terminal+alkynes+with+aqueous+ammonia.">Carbonylative Sonogashira coupling of terminal alkynes with aqueous ammonia.</a> Org. Lett. 5, 3057-3060 (2003).</li><li>Vieira, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nucleophilic+Addition+of+Potassium+Alkynyltrifluoroborates+to+d-Glucal+Mediated+by+BF3&#183;+OEt2:+Highly+Stereoselective+Synthesis+of+&#945;-C-glycosides.">Nucleophilic Addition of Potassium Alkynyltrifluoroborates to d-Glucal Mediated by BF3&#183; OEt2: Highly Stereoselective Synthesis of &#945;-C-glycosides.</a> Org. Lett. 10, 5215-5218 (2008).</li><li>Darses, S., Genet, J. -. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potassium+organotrifluoroborates:+new+perspectives+in+organic+synthesis.">Potassium organotrifluoroborates: new perspectives in organic synthesis.</a> Chem. Rev. 108, 288-325 (2008).</li><li>Darses, S., Genet, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potassium+trifluoro+(organo)+borates:+new+perspectives+in+organic+chemistry.">Potassium trifluoro (organo) borates: new perspectives in organic chemistry.</a> Eur. J. Org. Chem. 2003, 4313-4327 (2003).</li><li>Molander, G. A., Ellis, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotrifluoroborates:+Protected+Boronic+Acids+That+Expand+the+Versatility+of+the+Suzuki+Coupling+Reaction.">Organotrifluoroborates: Protected Boronic Acids That Expand the Versatility of the Suzuki Coupling Reaction.</a> Acc. Chem. Res. 40, 275-286 (2007).</li><li>Stefani, H. A., Cella, R., Vieira, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+organotrifluoroborates+chemistry.">Recent advances in organotrifluoroborates chemistry.</a> Tetrahedron. 63, 3623-3658 (2007).</li><li>Matteson, D. S., Kim, G. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+alkyldifluoroboranes+and+their+use+in+secondary+amine+synthesis.">Asymmetric alkyldifluoroboranes and their use in secondary amine synthesis.</a> Org. Lett. 4, 2153-2155 (2002).</li><li>Dumas, A. M., Bode, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Synthesis of Acyltrifluoroborates. Org. Lett. 14, 2138-2141 (2012).</li><li>Dumas, A. M., Molander, G. A., Bode, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amide&#8208;Forming+Ligation+of+Acyltrifluoroborates+and+Hydroxylamines+in+Water.">Amide&#8208;Forming Ligation of Acyltrifluoroborates and Hydroxylamines in Water.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 51, 5683-5686 (2012).</li><li>Mitchell, T. A., Bode, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Dialkyl+Ethers+from+Organotrifluoroborates+and+Acetals.">Synthesis of Dialkyl Ethers from Organotrifluoroborates and Acetals.</a> J. Am. Chem. Soc. 131, 18057-18059 (2009).</li><li>Vo, C. -. V. T., Mitchell, T. A., Bode, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expanded+substrate+scope+and+improved+reactivity+of+ether-forming+cross-coupling+reactions+of+organotrifluoroborates+and+acetals.">Expanded substrate scope and improved reactivity of ether-forming cross-coupling reactions of organotrifluoroborates and acetals.</a> J. Am. Chem. Soc. 133, 14082-14089 (2011).</li><li>Zeng, J., Vedachalam, S., Xiang, S., Liu, X. -. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+C-Glycosylation+of+Organotrifluoroborates+with+Glycosyl+Fluorides+and+Its+Application+to+the+Total+Synthesis+of+(+)-Varitriol.">Direct C-Glycosylation of Organotrifluoroborates with Glycosyl Fluorides and Its Application to the Total Synthesis of (+)-Varitriol.</a> Org. Lett. 13, 42-45 (2010).</li><li>Lehman, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+student's+lab+companion:+laboratory+techniques+for+organic+chemistry:+standard+scale+and+microscale.">The student's lab companion: laboratory techniques for organic chemistry: standard scale and microscale.</a> Pearson College Div. , (2008).</li><li>Molander, G. A., Cavalcanti, L. N., Canturk, B., Pan, P. -. S., Kennedy, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Hydrolysis+of+Organotrifluoroborates+via+Silica+Gel+and+Water.">Efficient Hydrolysis of Organotrifluoroborates via Silica Gel and Water.</a> 74, 7364-7369 (2009).</li><li>Molander, G. A., Ellis, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotrifluoroborates:+protected+boronic+acids+that+expand+the+versatility+of+the+Suzuki+coupling+reaction.">Organotrifluoroborates: protected boronic acids that expand the versatility of the Suzuki coupling reaction.</a> Acc. Chem. Res. 40, 275-286 (2007).</li><li>Calloway, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Friedel-Crafts+Syntheses.">The Friedel-Crafts Syntheses.</a> Chem. Rev. 17, 327-392 (1935).</li><li>Gore, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Friedel-Crafts+acylation+reaction+and+its+application+to+polycyclic+aromatic+hydrocarbons.">The Friedel-Crafts acylation reaction and its application to polycyclic aromatic hydrocarbons.</a> Chem. Rev. 55, 229-281 (1955).</li><li>Groves, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Friedel&#8211;Crafts+acylation+of+alkenes.">The Friedel&#8211;Crafts acylation of alkenes.</a> Chem. Soc. Rev. 1, 73-97 (1972).</li><li>Kim, B. J., Matteson, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conversion+of+alkyltrifluoroborates+into+alkyldichloroboranes+with+tetrachlorosilane+in+coordinating+solvents.">Conversion of alkyltrifluoroborates into alkyldichloroboranes with tetrachlorosilane in coordinating solvents.</a> Angew. Chem. 116, 3118-3120 (2004).</li><li>Thompson, L., Doraiswamy, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sonochemistry:+science+and+engineering.">Sonochemistry: science and engineering.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 38, 1215-1249 (1999).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

ويوضح الجدول 1 الخطوات المتخذة لتحسين الظروف لرد فعل phenylacetylene trifluoroborate مع كلوريد البنزويل لتشكيل المنتج ynone المقابل. في البداية، تم اختبار المحفزات المعروفة لتحويل organotrifluoroborates إلى organodifluoroboranes. للأسف هلام السيليكا، 35 رابع كلوريد السيليكون و 36 و ثلاثي فلوريد البورون 31،32 لم تروج تشكيل ynone المطلوب (الجدول 1، إدخالات 1-3). استخدام المحفزات المكلورة حمض لويس ثبت أن تكون أكثر نجاحا. تم الحصول على العائد المنخفض من 1A ynone المطلوب في وجود الحديد (III) المحفز كلوريد (الجدول 1، دخول 4). وبعد ذلك، تم التحقيق الألومنيوم (III) كلوريد نتيجة لقدرتها راسخة لتعزيز تكوين أيون oxocarbenium في acylations فريدل. تم الحصول على 37-39 المنتج المطلوب في 62٪ العائد عند (III) كان حافزا كلوريد الألمنيوم خطة الإدارة البيئيةloyed. وكشف مزيد من التحسين أن الهواء والرطوبة لها تأثير يذكر على العائد من رد فعل (الجدول 1، إدخالات 5-7). ونتيجة لذلك، تم إجراء التفاعلات اللاحقة في غير المجففة الأواني الزجاجية في وجود الهواء. كشفت محاولات لتحسين المذيب أن ثنائي كلورو ميثان (DCM) بشكل خاص مناسبة تماما للتفاعل (الجدول 1، إدخالات 8-12). ودفعت التضارب في نتائج ردود الفعل يحفزه الألومنيوم (III) كلوريد استكشاف المحفزات البديلة. كان تجاريا الألومنيوم المتاحة (III) كلوريد هيكساهيدرات غير نشط تماما تحت ظروف التفاعل (الجدول 1، دخول 13). هذا يعد مؤشرا جيدا على أن تشكيل الألومنيوم (III) كلوريد هيدرات يمنع رد فعل. تم العثور على البورون ثلاثي كلوريد لإنتاج المحاصيل مماثلة مع اتساق أفضل (الجدول 1، دخول 14). على تفاعل alkynyltriflu البوتاسيومoroborate مع البورون ثلاثي كلوريد، تشكيل الأنواع organodichloroborane أكثر تفاعلية. 40 هذه الخطوة الأولية أمر بالغ الأهمية للتفاعل مع كلوريد أسيل وتشكيل ynone والمضي قدما. منذ الأملاح organotrifluoroborate ليست قابلة للذوبان في DCM، رد فعل يحدث على شكل مزيج غير متجانس. بعد إضافة البورون ثلاثي كلوريد، وsonicated الحل لتسهيل تشكيل الأنواع dichloroborane رد الفعل من خلال زيادة المساحة السطحية للملح trifluoroborate المتاحة للرد. تطبيق الموجات فوق الصوتية لخليط التفاعل يسبب تأثيرات الميكانيكية من خلال توليد فقاعات التجويف. خلال صوتنة، انهيار التجويف فقاعات في نتائج السوائل في مناطق محددة من درجات الحرارة العالية والضغوط. ويتم إنتاج 41 موجات الصدمة التي تخلق الاضطراب المجهري مما أدى إلى زيادة في الطاقة الحركية للأملاح trifluoroborate الصلبة. الزيادة في الطاقة من خلال نظام صوتنة الترويجيتجزئة قسم التدريب والامتحانات من الملح trifluoroborate الناتجة زادت مساحة السطح المتاحة للتفاعل مع البورون ثلاثي كلوريد. صوتنة من خليط التفاعل قبل إضافة المواد كلوريد أسيل بدءا يضمن تشكيل كفاءة من الأنواع alkynyldichloroborane رد الفعل دون الحاجة لمزيد من الشروط إجبار أو رد فعل مرات أطول. ويوضح الشكل (2) والنتائج التي تم الحصول عليها عندما كان رد فعل phenylacetylene trifluoroborate مع مجموعة متنوعة من الكلوريدات أسيل تحت ظروف التفاعل الأمثل. محايدة العطرية (1B، 1C) والأليفاتية (1J-ل) كلوريدات الأسيل في تقديم وynones المقابلة في عوائد مفيدة صناعيا. تلك كلوريدات الأسيل تحمل الإلكترون التبرع مجموعات (1D-ز) توفر عائدات ممتازة بينما تؤدي الإلكترون سحب المجموعات في عوائد متواضعة نسبيا (1H، 1I، 1M). و interestingly، عندما يقع مجموعة سحب الإلكترونات في موقف أورثو (1I، 59٪)، لوحظ زيادة الغلة كبيرة بالمقارنة مع الفقرة مماثلة استبداله كلوريد أسيل (1H، 30٪). التفاعل الفراغية للالمستبدلة في موقف مستقيم بادئة قد يجبر مجموعة وظيفية الكربونيل من الطائرة، وبالتالي تعويض عن حرف سحب الإلكترونات من عصابة العطرية. ومن الجدير بالذكر أن كلوريد 4-bromobutyryl كان رد فعل على تحمل 1M المنتج المطلوب في 39٪ الغلة. على حد علمنا، وهذا هو البروتوكول الأول لتوليف ynones على تحمل مجموعة وظيفية بروميد ألكيل. أحيانا، عندما يكون كلوريد أسيل بدءا مواد غير محايد أو نقص الإلكترون، وتظهر الشوائب الأليفاتية على NMR البروتون. وهذا قد يتطلب غسل البنتان من أجل مواصلة تنقية المنتج. في حين ممكن، فإنه ليس اقتصادا لأداء غسل البنتان خلال تنقية المرحلة الأولى الصورةاينس البنتان مكلف بالمقارنة مع hexanes. الانتهاء من تنقية الثانوية بشكل منفصل على نطاق أصغر مثل عمود ماصة باستير يقلل بشكل كبير من كمية من البنتان المطلوبة. ويوضح الشكل (3) تأثير هوية الملح alkynyltrifluoroborate على العائد من رد الفعل. بشكل عام، كان رد فعل مشتقات تحمل الملح التبرع الإلكترون بدائل للphenylacetylene trifluoroborate على الحلقة العطرية مع كلوريدات الأسيل العطرية والأليفاتية لإنتاج ynones المطلوب في حالة جيدة للعوائد الممتازة (2A-ج، 3A-ج). أثبتت الأملاح alkynyltrifluoroborate الأليفاتية أن تكون ركائز أقل على رد الفعل. وقد تم الحصول على عوائد متواضعة عندما كان رد فعل hexynyl- والأملاح cyclopentylethynyltrifluoroborate مع المشتقات الإلكترون الغنية كلوريد البنزويل (4A، 5A). في الختام، طريقة جديدة لإعداد سو لقد تم تطوير ynones من الكلوريدات أسيل والبوتاسيوم وأملاح alkynyltrifluoroborate. غلة حصلت لتركيب ynones من قبل هذا النطاق من طريقة متواضعة إلى ممتازة اعتمادا على طبيعة كلوريد أسيل وtrifluoroborate بدءا المواد. بشكل عام تلك المواد بدءا تحمل الإلكترون التبرع بدائل الخضوع رد الفعل بسهولة أكبر من المواد الأولية التي تحمل المجموعات الوظيفية محايدة والإلكترون الانسحاب. قيمة هذا النهج تكمن في التشغيلي البساطة ومجموعة وظيفية التسامح من طريقة. يمضي هذا مباشرة، رد فعل وعاء واحد بسرعة عند درجة حرارة الغرفة في وجود البورون ثلاثي كلوريد دون استبعاد الهواء والرطوبة. هذه الطريقة مريحة يجوز استخدام في إعداد ynones في متواضعة لعوائد ممتازة من مجموعة متنوعة من الكلوريدات أسيل والأملاح alkynyltrifluoroborate.

The intention of this video is to demonstrate a straightforward approach for the preparation of compounds containing an ynone functional group from convenient starting materials. Ynones are valuable building blocks in organic chemistry that have been shown to have biomedical and material significance. Ynones are precursors to valuable organic functional groups including pyrimidines,1,2 quinolones,3 furans,4 pyrazoles,5,6 flavones,7 oximes,8 and chiral propargylic alcohols.9-11 A more convenient method for the preparation of ynones has been sought as a result of the drawbacks of traditional methods including poor functional group tolerance and tedious synthetic routes.
The reaction of metal12,13 and metalloid14 acetylides with acyl chlorides is one common route for the preparation of ynones. Alternatively, the synthesis of ynones from acyl chloride can be achieved via two-step procedures using Weinreb amides and organolithium or Grignard reagents.15 Another prevalent approach includes the addition of organolithium or Grignard reagents to an aldehyde, which is followed by the oxidation of a secondary alcohol to the corresponding ketone.16-19 Poor functional group tolerance of metal acetylides and the need to purify synthetic intermediates after each step are main deficiencies of the aforementioned methods. Transition-metal-catalyzed carbonylative couplings have recently emerged as an alternative approach for the preparation of ynones.20-22 Unfortunately, in addition to cost and toxicity associated with transition metals, metal-catalyzed carbonylative reactions often require elevated CO pressures and suffer from the presence of an undesired Sonogashira coupling byproduct. Given their utility in organic synthesis as well as the drawbacks associated with traditional synthetic methods, the development of a more straightforward method for the preparation of ynones is appealing.
Potassium organotrifluoroborate salts have recently emerged as versatile reagents in organic synthesis. Advantages including ease of preparation,23 inherent stability, low toxicity, and good functional group tolerance have made organotrifluoroborate salts attractive synthetic reagents.24-27 Organotrifluoroborate salts have been used primarily as a bench-stable equivalent of boronic acids for palladium-catalyzed Suzuki-Miyaura coupling.26 Recently, following a seminal work by Matteson and co-workers,28 Bode, Molander and others have highlighted the utility of organotrifluoroborates as reagents in non-metal catalyzed reactions.29-33 The field of transition-metal-free reactions of trifluoroborates is still in its infancy stage. Given the great potential for use of organotrifluoroborate salts in non-metal catalyzed organic synthesis, we sought to develop a novel method for the preparation of ynones from acyl chlorides and alkynyltrifluoroborate salts.

<table><tbody><tr><td>Sonicator</td><td>VGT</td><td>1860QT</td><td>Ultrasonic cleaner. Similar sonication devices may be used.</td></tr><tr><td>Dichloromethane</td><td>Sigma</td><td>270997</td><td>Anhydrous</td></tr><tr><td>Boron trichloride solution&amp;nbsp;</td><td>Sigma</td><td>178934</td><td>1 M solution in DCM</td></tr><tr><td>Acyl chloride</td><td>Sigma</td><td>Various</td><td>Acyl chlorides from other suppliers such as Alfa Aesar may be used. Caution: refer to MSDS for safety information.</td></tr><tr><td>Potassium alkynyltrifluoroborate salt</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Synthesized&lt;sup&gt;23 &lt;/sup&gt;from terminal alkyne</td></tr><tr><td>Ethyl acetate</td><td>ACP</td><td>E-2000</td><td>ACS grade</td></tr><tr><td>Hexanes</td><td>ACP</td><td>H-3500</td><td>ACS grade</td></tr><tr><td>Pentane</td><td>Sigma</td><td>236705</td><td>Anhydrous</td></tr><tr><td>Magnesium sulfate</td><td>Sigma</td><td>M7506</td><td></td></tr><tr><td>Filter paper</td><td>Whatman</td><td>1093 126</td><td>Student grade. This speceific variety is not necessary.</td></tr><tr><td>Silica Gel 60</td><td>EMD</td><td>1.11567.9026</td><td>Particle size 0.040-0.063</td></tr></tbody></table>

metal-free synthesis of ynones from acyl chlorides and potassium alkynyltrifluoroborate salts

Ynones are a valuable functional group and building block in organic synthesis. Ynones serve as a precursor to many important organic functional groups and scaffolds. Traditional methods for the preparation of ynones are associated with drawbacks including harsh conditions, multiple purification steps, and the presence of unwanted byproducts. An alternative method for the straightforward preparation of ynones from acyl chlorides and potassium alkynyltrifluoroborate salts is described herein. The adoption of organotrifluoroborate salts as an alternative to organometallic reagents for the formation of new carbon-carbon bonds has a number of advantages. Potassium organotrifluoroborate salts are shelf stable, have good functional group tolerance, low toxicity, and a wide variety are straightforward to prepare. The title reaction proceeds rapidly at ambient temperature in the presence of a Lewis acid without the exclusion of air and moisture. Fair to excellent yields may be obtained via reaction of various aryl and alkyl acid chlorides with alkynyltrifluoroborate salts in the presence of boron trichloride.

وتركزت الجهود الأولية حول إعداد ynone 1A من phenylacetylene trifluoroborate S1 وكلوريد البنزويل (الشكل 1). ويوضح الجدول رقم 1 الخطوات الأمثل أديت بما في ذلك فحص الأحماض المختلفة لويس، والمذيبات، وكذلك فحص تأثير الماء على رد فعل . وبعد ذلك، تم استكشاف نطاق رد الفعل من خلال تقديم phenylacetylene trifluoroborate للشروط الأمثل في ظل وجود مجموعة متنوعة من الكلوريدات أسيل (الشكل 2). متواضعة لعائدات ممتازة ويمكن الحصول على هذا يتوقف على طبيعة الركيزة كلوريد الأسيل. وقد أبعد تم تقييم نطاق رد الفعل من خلال إعداد أمثلة إضافية عديدة من الأملاح alkynyltrifluoroborate الشكل 3 يوضح أمثلة مختارة من الأملاح alkynyltrifluoroborate الأخرى التي يمكن استخدامها في إعداد ynones وفقا للشروط المتقدمة. مشتقات كايسي<html> ylacetylene trifluoroborate الإلكترون تحمل التبرع بدائل توفرها المنتجات ynone المقابلة في حالة جيدة لعوائد ممتازة في حين أثبتت المشتقات الأليفاتية من الأملاح alkynyltrifluoroborate أن يكون أقل قليلا على رد الفعل وتكفل عوائد متواضعة. <img alt="الشكل (1)" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig1highres.jpg" /> الشكل 1: إعداد Ynone 1A من phenylacetylene trifluoroborate S1 وبيروكسايد كلوريد مخطط يوضح الظروف لإعداد ynone 1A بما في ذلك تشكيل dichloroborane رد الفعل سيطة. <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig2highres.jpg" /> وصفت الممثل 1 H NMR الطيف من ynone 1A التحولات الكيميائية والتكامل النسبية من البروتونات مميزة: الرقم 2. معشوقة = &quot;jove_content&quot; FO: المحافظة على together.within صفحة = &quot;دائما&quot;&gt; <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig3highres.jpg" /> وصفت الممثل 13 C NMR الطيف من ynone 1A التحولات الكيميائية للكربون مميزة: الرقم 3. <img alt="الشكل (4)" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig4highres.jpg" /> وتفيد التقارير الطيف HRMS الممثل من 1A ynone الحصول عليها عن طريق تأين الغلاف الجوي الضغط والكيميائية وقياس قيمة م / ض من [M + H] + أيون: الشكل 4. <img alt="الرقم 5" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig5highres.jpg" /> الشكل 5: ردود الفعل من phenylacetylenetrifluoroborate الملح S1 مع كلوريدات الأسيل الهياكل وعوائد للمنتجات التي تنتجها متفاوتة الهوية.من أسيل مادة كلوريد انطلاق موضحة. تم تشغيل التفاعلات مع 1 EQUIV من كلوريد أسيل، 1.5 EQUIV phenylacetylenetrifluoroborate البوتاسيوم S1، و 1.5 EQUIV البورون ثلاثي كلوريد. <img alt="الشكل (6)" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig6highres.jpg" /> ويوضح ردود الفعل من مختلف alkynyltrifluoroborates مع كلوريدات الأسيل الهياكل وعوائد للمنتجات التي تنتجها متفاوتة هوية alkynyltrifluoroborate بدءا المواد: الشكل (6). تم تشغيل التفاعلات مع 1 EQUIV من كلوريد أسيل، والبوتاسيوم 2.5 EQUIV الملح organotrifluoroborate و 2.5 البورون EQUIV ثلاثي كلوريد. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> دخول </td><td> حمض لويس </td><td> حمض لويس (EQUIV) </td><td> الشروط </td><td> يخضع أو يستسلم (٪) </td></tr><tr><td> 1 ب &lt;/ سوب&gt; </td><td> شافي 2 </td><td> 16.5 </td><td> CH 2 الكلورين 2 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> SICL 4 </td><td> 1 </td><td> CH 2 الكلورين 2 </td><td> أثر </td></tr><tr><td> 3 </td><td> BF 3 · OET 2 </td><td> 1 </td><td> CH 2 الكلورين 2 </td><td> أثر </td></tr><tr><td> 4 ب </td><td> FeCl 3 </td><td> 1 </td><td> CH 2 الكلورين 2 </td><td> 24 </td></tr><tr><td> 5 ج </td><td> AlCl 3 </td><td> 1 </td><td> CH 2 الكلورين 2 </td><td> 62 </td></tr><tr><td> 6 د </td><td> AlCl 3 </td><td> 1 </td><td> CH 2 الكلورين 2 </td><td> 66 </td></tr><tr><td> 7 ه </td><td> AlCl 3 </td><td> 1 </td><td> CH 2 الكلورين 2 </td><td> 60 </td></tr><tr><td> 8 </td><td> AlCl 3 </فرعية&gt; </td><td> 1 </td><td> THF </td><td> أثر </td></tr><tr><td> 9 </td><td> AlCl 3 </td><td> 1 </td><td> التوليووين سائل عديم اللون </td><td> أثر </td></tr><tr><td> 10 </td><td> AlCl 3 </td><td> 2 </td><td> ClCH 2 CH 2 الكلورين </td><td> 33 </td></tr><tr><td> 11 </td><td> AlCl 3 </td><td> 1 </td><td> DMSO </td><td> أثر </td></tr><tr><td> 12 </td><td> AlCl 3 </td><td> 2 </td><td> الأسيتونتريل </td><td> أثر </td></tr><tr><td> 13 </td><td> AlCl 3 · 6H 2 O </td><td> 1 </td><td> CH 2 الكلورين 2 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> 14 ب </td><td> بي سي 3 </td><td> 1.5 </td><td> CH 2 الكلورين 2 </td><td> 67 </td></tr><tr><td> 15 </td><td> BBR 3 </td><td> 1 </td><td> CH 2 الكلورين 2 </td><td> 20 </td></tr></tbody></table><stroنانوغرام&gt; الجدول 1: تحسين الظروف لإعداد ynone 1A لمحصول المنتج 1A على اختلاف ظروف التفاعل وحافزا لويس الحمضية. تم تشغيل التفاعلات مع 1 EQUIV كلوريد البنزويل و1 EQUIV phenylacetylenetrifluoroborate البوتاسيوم S1 ب 1.5 EQUIV S1. ج الظروف اللامائى. د وقد تم رد الفعل في الأواني الزجاجية غير المجفف تحت الهواء. ه شروط اللامائية + 1 ميكرولتر من الماء.

Watch this Scientific Journal Video about Metal-free Synthesis of Ynones from Acyl Chlorides and Potassium Alkynyltrifluoroborate Salts at JoVE.com

Metal-free Synthesis of Ynones from Acyl Chlorides and Potassium Alkynyltrifluoroborate Salts

The goal of this manuscript is to demonstrate a straightforward method for the preparation of ynones from acyl chloride and potassium alkynyltrifluoroborate salt starting materials. The one-pot reaction proceeds rapidly in the presence of boron trichloride without exclusion of air and moisture.

خالية من المعادن توليف Ynones من أصيل الكلوريدات والبوتاسيوم Alkynyltrifluoroborate أملاح

Ynones are a valuable functional group and building block in organic synthesis. Ynones serve as a precursor to many important organic functional groups ...

metal-free-synthesis-ynones-from-acyl-chlorides-potassium

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Chemistry

Organic Chemistry

Unit 1

Carboxylic Acid Derivatives

Alkynes

SCIENTISTS IN ACTION

11.1K Views.  University of Ontario Institute of Technology. The goal of this manuscript is to demonstrate a straightforward method for the preparation of ynones from acyl chloride and potassium alkynyltrifluoroborate salt starting materials. The one-pot reaction proceeds rapidly in the presence of boron trichloride without exclusion of air and moisture.

Video: Metal-free Synthesis of Ynones from Acyl Chlorides and Potassium Alkynyltrifluoroborate Salts

Synthesis of Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates for the Application of Generating Cyanocarbenes

The procedures described in this article involve the synthesis and isolation of hypervalent iodonium alkynyl triflates (HIATs) and their subsequent reactions with azides to form cyanocarbene intermediates. The synthesis of hypervalent iodonium alkynyl triflates can be facile, but difficulties stem from their isolation and reactivity. In particular, the necessity to use filtration under inert atmosphere at -45 &deg;C for some HIATs requires special care and equipment. Once isolated, the compounds can be stored and used in reactions with azides to form cyanocarbene intermediates. 
The evidence for cyanocarbene generation is shown by visible extrusion of dinitrogen as well as the characterization of products that occur from O-H insertion, sulfoxide complexation, and cyclopropanation. A side reaction of the cyanocarbene formation is the generation of a vinylidene-carbene and the conditions to control this process are discussed. There is also potential to form a hypervalent iodonium alkenyl triflate and the means of isolation and control of its generation are provided. The O-H insertion reaction involves using a HIAT, sodium azide or tetrabutylammonium azide, and methanol as solvent/substrate. The sulfoxide complexation reaction uses a HIAT, sodium azide or tetrabutylammonium azide, and dimethyl sulfoxide as solvent. The cyclopropanations can be performed with or without the use of solvent. The azide source must be tetrabutylammonium azide and the substrate shown is styrene.

Herein is described the synthesis, isolation, and reactions of hypervalent iodonium alkynyl triflates (HIATs) with azides to generate cyanocarbenes. The procedures will involve air-sensitive and cryogen techniques, including cold filtration under an inert atmosphere. Handling and safety of the synthesized compounds will also be discussed.

توليف Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates لتطبيق توليد Cyanocarbenes

The procedures described in this article involve the synthesis and isolation of hypervalent iodonium alkynyl triflates (HIATs) and their subsequent ...

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of trifluoromethoxylated aromatic compounds remains a formidable challenge in organic synthesis. Conventional approaches often suffer from poor substrate scope, or require use of highly toxic, difficult-to-handle, and/or thermally labile reagents. Herein, we report a user-friendly protocol for the synthesis of methyl 4-acetamido-3-(trifluoromethoxy)benzoate using 1-trifluoromethyl-1,2-benziodoxol-3(1H)-one (Togni reagent II). Treating methyl 4-(N-hydroxyacetamido)benzoate (1a) with Togni reagent II in the presence of a catalytic amount of cesium carbonate (Cs2CO3) in chloroform at RT afforded methyl 4-(N-(trifluoromethoxy)acetamido)benzoate (2a). This intermediate was then converted to the final product methyl 4-acetamido-3-(trifluoromethoxy)benzoate (3a) in nitromethane at 120 &#176;C. This procedure is general and can be applied to the synthesis of a broad spectrum of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives, which could serve as useful synthetic building blocks for the discovery and development of new pharmaceuticals, agrochemicals, and functional materials.

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

An operationally simple procedure for the synthesis of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives via a two-step sequence of O-trifluoromethylation of N-aryl-N-hydroxyacetamide followed by thermally induced intramolecular OCF3-migration is reported.

بروتوكول لتوليف<em&gt; أورثو</em&gt; مشتقات الانيلين -trifluoromethoxylated

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

A Two-Step Protocol for Umpolung Functionalization of Ketones Via Enolonium Species

&#945;-Functionalization of ketones via umpolung of enolates by hypervalent iodine reagents is an important concept in synthetic organic chemistry. Recently, we have developed a two-step strategy for ketone enolate umpolung that has enabled the development of methods for chlorination, azidation, and amination using azoles. In addition, we have developed C-C bond&#8211;forming arylation and allylation reactions. At the heart of these methods is the preparation of the intermediate and highly reactive enolonium species prior to addition of a reactive nucleophile. This strategy is thus reminiscent of the preparation and use of metal enolates in classical synthetic chemistry. This strategy allows the use of nucleophiles that would otherwise be incompatible with the strongly oxidizing hypervalent iodine reagents. In this paper we present a detailed protocol for chlorination, azidation, N-heteroarylation, arylation, and allylation. The products include motifs prevalent in medicinally active products. This article will greatly assist others in using these methods.

A two step one-pot protocol for the umpolung of ketone enolates to enolonium species and addition of a nucleophile to the &#945;-position is described. Nucleophiles include chloride, azide, azoles, allyl-silanes, and aromatic compounds.

بروتوكول خطوتين الروغان أومبولونج الكيتونات عن طريق الأنواع انولونيوم

&#945;-Functionalization of ketones via umpolung of enolates by hypervalent iodine reagents is an important concept in synthetic organic chemistry. ...

Application of Elemental Lanthanides in the Selective C-F Activation of Trifluoromethylated Benzofulvenes Providing Access to Various Difluoroalkenes

The selective activation of one carbon-fluorine bond in polyfluorinated aromatic molecules or in trifluoromethyl-containing substrates offers the possibility of accessing unique fluorine-containing molecules, which are difficult to obtain by other synthetic pathways. Among various metals, which can undergo C-F activation, lanthanides (Ln) are good candidates as they form strong Ln-F bonds. Lanthanide metals are strong reducing agents with a redox potential Ln3+/Ln&#160;of approximately -2.3 V, which is comparable to the value of the Mg2+/Mg&#160;redox couple. In addition, lanthanide metals display a promising functional group tolerance and their reactivity can vary along the lanthanide series, making them suitable reagents for fine-tuning reaction conditions in organic and organometallic transformations. However, due to their oxophilicity, lanthanides react readily with oxygen and water and therefore require special conditions for storage, handling, preparation, and activation. These factors have limited a more widespread use in organic synthesis. We herein present how dysprosium metal - and by analogy all lanthanide metals - can be freshly prepared under anhydrous conditions using glovebox and Schlenk techniques. The freshly filed metal, in combination with aluminum chloride, initiates the selective C-F activation in trifluoromethylated benzofulvenes. The resulting reaction intermediates react with nitroalkenes to obtain a new family of difluoroalkenes.

This protocol describes the preparation of elemental lanthanides under inert atmosphere and their application in a selective C-F activation process involving trifluoromethylated benzofulvenes.

تطبيق اللانثانيدات عنصري في تفعيل بينزوفولفينيس تريفلوروميثيلاتيد توفير إمكانية الوصول إلى مختلف ديفلوروالكينيس و ج الانتقائي

The selective activation of one carbon-fluorine bond in polyfluorinated aromatic molecules or in trifluoromethyl-containing substrates offers the ...

Chemoselective Preparation of 1-Iodoalkynes, 1,2-Diiodoalkenes, and 1,1,2-Triiodoalkenes Based on the Oxidative Iodination of Terminal Alkynes

We present the chemoselective synthesis of 1-(iodoethynyl)-4-methylbenzene, 1-(1,2-diiodovinyl)-4-methylbenzene, and 1-methyl-4-(1,2,2-triiodovinyl)benzene as representative examples for the practical chemoselective preparation of 1-iodoalkynes, 1,2-diiodoalkenes, and 1,1,2-triiodoalkenes from the chemoselective iodination of terminal alkynes mediated by hypervalent-iodine reagents. The chemoselectivity was confirmed by using p-tolylethyne as a model substrate to screen a variety of iodine sources and/or the hypervalent-iodine reagents. A combination of tetrabutylammonium iodide (TBAI) and (diacetoxyiodo)benzene (PIDA) selectively generates 1-iodoalkynes, while a combination of KI and PIDA generates 1,2-diiodoalkenes. A one-pot synthesis based on both TBAI-PIDA and KI-PIDA yields the corresponding 1,1,2-triiodoalkenes. These protocols were subsequently applied to the synthesis of synthetically important aromatic and aliphatic 1-iodoalkynes, 1,2-diiodoalkenes, and 1,1,2-triiodoalkenes, which were obtained in good yield with excellent chemoselectivity.

Herein, detailed protocols for the oxidative iodination of terminal alkynes using hypervalent-iodine reagents are presented, which chemoselectively afford 1-iodoalkynes, 1,2-diiodoalkenes, and 1,1,2-triiodoalkenes.

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

We present the chemoselective synthesis of 1-(iodoethynyl)-4-methylbenzene, 1-(1,2-diiodovinyl)-4-methylbenzene, and ...

Isolating Free Carbenes, their Mixed Dimers and Organic Radicals

Protocols for the isolation of the commonly employed cyclic (alkyl)(amino) carbene (CAAC) and N-heterocyclic carbene (NHC) are reported. Furthermore, the synthesis of their mixed CAAC&#8211;NHC &#8220;Wanzlick&#8221; dimer and the synthesis of the related stable organic &#8220;olefin&#8221; radical are presented. The main goal of this manuscript is to give a detailed and general protocol for the synthetic chemist of any skill level on how to prepare free heterocyclic carbenes by deprotonation using filter cannulas. Due to the air-sensitivity of the synthesized compounds, all experiments are performed under inert atmosphere using either Schlenk technique or a dinitrogen filled glovebox. Controlling Wanzlick&#8217;s equilibrium (i.e., the dimerization of free carbenes), is a crucial requirement for the application of free carbenes in coordination chemistry or organic synthesis. Thus, we elaborate on the specific electronic and steric requirements favoring the formation of dimers, heterodimers, or monomers. We will show how proton catalysis allows for the formation of dimers, and how the electronic structure of carbenes and their dimers affects the reactivity with either moisture or air. The structural identity of the reported compounds is discussed based on their NMR spectra.

We present protocols for the isolation of stable heterocyclic carbenes. The synthesis of a cyclic (alkyl)(amino) carbene (CAAC) and an N-heterocyclic carbene (NHC) is demonstrated using filter cannulas and Schlenk technique. We furthermore present the synthesis of the related oxygen-sensitive, electron-rich mixed &#8220;Wanzlick dimer&#8221; and the reduced stable organic radical.

عزل كاربينيس الحرة، Dimers مختلطة والجذور العضوية

Protocols for the isolation of the commonly employed cyclic (alkyl)(amino) carbene (CAAC) and N-heterocyclic carbene (NHC) are reported. Furthermore, the ...

Efficient Synthesis of All-Carbon Quaternary Centers via the Conjugate Addition of Functionalized Monoorganozinc Bromides

The conjugate addition of organometallic reagents to &#945;,&#946;-unsaturated carbonyls represents an important method to generate C&#8211;C bonds in the preparation of all-carbon quaternary centers. Though conjugate additions of organometallic reagents are typically performed utilizing highly reactive organolithium or Grignard reagents, organozinc reagents have garnered attention for their enhanced chemoselectivity and mild reactivity. Despite numerous recent advances with more reactive diorganozinc and mixed diorganozinc reagents, the generation of all-carbon quaternary centers via the conjugate addition of functionalized monoorganozinc reagents remains a challenge. This protocol details a convenient and mild &#8220;one-pot&#8221; preparation and copper mediated conjugate addition of functionalized monoorganozinc bromides to cyclic &#945;,&#946;-unsaturated carbonyls to afford a broad scope of all-carbon quaternary centers in generally excellent yield and diastereoselectivity. Key to the development of this technology is the utilization of DMA as a reaction solvent with TMSCl as a Lewis acid. Notable advantages to this methodology include the operational simplicity of the organozinc reagent preparation afforded by the utilization of DMA as a solvent, as well as an efficient conjugate addition mediated by various Cu(I) and Cu(II) salts. Moreover, an intermediate silyl enol ether can be isolated utilizing a modified workup procedure. The substrate scope is limited to cyclic unsaturated ketones, and the conjugate addition is impeded by stabilized (e.g., allyl, enolate, homoenolate) and sterically encumbered (e.g., neopentyl, o-aryl) monoorganozinc reagents. Conjugate additions to five- and seven-membered rings were effective, albeit in lower yields compared with six-membered ring substrates.

A simple and practical protocol for the efficient conjugate addition of functionalized monoorganozinc bromides to cyclic &#945;,&#946;-unsaturated carbonyls to furnish all-carbon quaternary centers was developed.

التوليف الفعال لجميع المراكز الرباعية الكربون عن طريق أضافه المقارن من الدوال الوظيفية Monoorganozinc برومودس

The conjugate addition of organometallic reagents to &#945;,&#946;-unsaturated carbonyls represents an important method to generate C&#8211;C bonds in the ...

Acidity of 1-Alkynes

<h4></h4>
The acidic strength of hydrocarbons follows the order: Alkynes &#62; Alkenes &#62; Alkanes. The strength of an acid is commonly expressed in units of pKa &#8212; the lower the pKa, the stronger the acid. Among the hydrocarbons, terminal alkynes have lower pKa values and are, therefore, more acidic. For example, the pKa values for ethane, ethene, and acetylene are 51, 44, and 25, respectively, as shown here.
<table style="margin-left: auto; margin-right: auto;">
	<tbody style="border: 1px solid black;">
		<tr>
			<td style="border-style: solid; border-color: black; color: black; text-align: center;"><img alt="Figure1left" src="/files/ftp_upload/11833/11833_PT_Figure_1_left.svg" style="text-align: center; height: 75px;" /> 
			Ethane 
			(pKa&#160;= 51)</td>
			<td style="border-style: solid; border-color: black; color: black; text-align: center;"><img alt="Figure1middle" src="/files/ftp_upload/11833/11833_PT_Figure_1_Middle.svg" style="text-align: center; height: 50px;" /> 
			 
			Ethene 
			(pKa&#160;= 44)</td>
			<td style="border-style: solid; border-color: black; color: black; text-align: center;">
			
			<img alt="Figure1right" src="/files/ftp_upload/11833/11833_PT_Figure_1_Right.svg" style="text-align: center; height: 20px;" /> 
			 
			&#160;
			Ethyne 
			(pKa&#160;= 25)
			</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
With a pKa difference of 26 units, acetylene is 1026 times more acidic than ethane. Similarly, a difference of 19 pKa units makes it 1019 times stronger than ethene.
<h4>Hybridization effect</h4>
The pronounced increase in the acidity of terminal alkynes relative to the other hydrocarbons can be explained by considering the stability of the corresponding carbanions formed by deprotonation. Note that, in the nomenclature of organic compounds, the suffix &#34;-ide&#34; indicates that the molecule is a negatively charged ion.
<table style="margin-left: auto; margin-right: auto;">
	<tbody style="border: 1px solid black;">
		<tr>
			<td style="border-style: solid; border-color: black; color: black; text-align: center;"><img alt="Figure2top" src="/files/ftp_upload/11833/11833_PT_Figure_2_top.svg" style="text-align: center; height: 80px;" /> 
			ethanide&#160;(an alkyl anion) 
			sp3&#160;lone pair, 25% &#8220;s&#8221; character</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="border-style: solid; border-color: black; color: black; text-align: center;"><img alt="Figure2middle" src="/files/ftp_upload/11833/11833_PT_Figure_2_middle.svg" style="text-align: center; height: 60px;" /> 
			ethenide&#160;(a vinylic anion) 
			sp2&#160;lone pair, 33% &#8220;s&#8221; character</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="border-style: solid; border-color: black; color: black; text-align: center;"><img alt="Figure2bottom" src="/files/ftp_upload/11833/11833_PT_Figure_2_bottom.svg" style="text-align: center; height: 40px;" /> 
			acetylide&#160;(an acetylenic anion) 
			sp&#160;lone pair, 50% &#8220;s&#8221; character</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
The stability of the carbanion depends on the nature of the hybridized orbital occupied by the lone pair of electrons. As shown above, in ethane&#160;the lone pair resides in an sp3 orbital, while in ethene&#160;it occupies the sp2 orbital and an sp orbital in the case of acetylene. The sp3, sp2, and sp orbitals have 25%, 33%, and 50% &#34;s&#34; character, respectively. Since &#34;s&#34; orbitals are closer to the positively charged nucleus, a hybrid orbital with a higher &#34;s&#34; character will effectively stabilize the negative charge. Thus, the acetylide ions will be the most stable and readily formed in the presence of a suitable base.
<h4>Choosing a suitable base</h4>
In general, for a base to deprotonate an acid, the pKa of the base&#39;s conjugate acid must be at least 10 pKa units greater than that of the acid.
<img alt="Figure3" src="/files/ftp_upload/11833/11833_Figure_3v2.svg" style="text-align: center; height: 80px;" />
Terminal alkynes have a pKa of 25. Therefore, an appropriate base would be one where the conjugate acid has a pKa that is at least 35. Recall that for an acid-base reaction, the equilibrium favors the formation of weaker acids and bases from stronger acids and bases.
stronger acids + stronger bases <img alt="arrow" src="/files/ftp_upload/11833/arrow.png" style="text-align: center; height: 13px;" />weaker acids + weaker bases
With sodium amide as the base, terminal alkynes form sodium acetylide and ammonia as the conjugate acid. Since the pKa of ammonia is greater than 25, the equilibrium favors the formation of sodium acetylide, making sodium amide a strong enough base for the deprotonation reaction.
<img alt="Figure4" src="/files/ftp_upload/11833/11833_Figure_4.svg" style="text-align: center; height: 100px;" />
Apart from sodium amide, sodium hydride, butyllithium, and lithium diisopropylamide (LDA) are other commonly used bases to form acetylide ions.
<table style="margin-left: auto; margin-right: auto;">
	<tbody style="border: 1px solid black;">
		<tr>
			<td style="border-style: solid; border-color: black; color: black; text-align: center;">
			<img alt="Figure5left" src="/files/ftp_upload/11833/11833_PT_Figure_5_left.svg" style="height: 25px;" />
			Sodium hydride
			</td>
			<td style="border-style: solid; border-color: black; color: black; text-align: center;"><img alt="Figure5middle" src="/files/ftp_upload/11833/11833_PT_Figure_5_middle.svg" style="text-align: center; height: 60px;" /> 
			Butyllithium (n-BuLi)</td>
			<td style="border-style: solid; border-color: black; color: black; text-align: center;"><img alt="Figure5right" src="/files/ftp_upload/11833/11833_PT_Figure_5_right.svg" style="text-align: center; height: 60px;" /> 
			Lithium diisopropylamide (LDA)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
In the presence of sodium hydroxide as the base, terminal alkynes form sodium acetylide and water as the conjugate acid. However, since the pKa of water is less than 25, the equilibrium favors the reactants. Therefore, sodium hydroxide is not a suitable base to form acetylide ions.
<img alt="Figure6" src="/files/ftp_upload/11833/11833_Figure_6.svg" style="text-align: center; height: 110px;" />
<h4>Synthesis of organometallic reagents </h4>
The relative acidity of terminal alkynes finds application in the synthesis of organometallic compounds when treated with Grignard or organolithium reagents. These are examples of transmetalation reactions involving the transfer of a metal atom from one carbon to another, thereby forming new metal&#8211;carbon bonds. However, they can also be interpreted as acid&#8211;base reactions that favor the formation of weaker acids and bases.
<img alt="Figure7top" src="/files/ftp_upload/11833/11833_Figure_7v3.svg" style="text-align: center; height: 225px;" />
<div></div>

Acidity of Terminal Alkynes: Formation of Acetylide Anions

حموضة 1-الألكينات


The acidic strength of hydrocarbons follows the order: Alkynes &#62; Alkenes &#62; Alkanes. The strength of an acid is commonly expressed in units of pKa ...

KEY TERMS AND CONCEPTS

Preparation of Alkynes: Alkylation Reaction

<h4>Introduction</h4>
Alkylation of terminal alkynes with primary alkyl halides in the presence of a strong base like sodium amide is one of the common methods for the synthesis of longer carbon-chain alkynes. For example, treatment of 1-propyne with sodium amide followed by reaction with ethyl bromide yields 2-pentyne.
<img alt="Figure1" src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 50px;" />
The reaction takes place in two steps:
1. The first step is the deprotonation of the terminal alkyne by the strong base forming an acetylide ion.
<img alt="Figure2" src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 50px;" />
2. The second step is a nucleophilic substitution reaction in which the acetylide ion reacts with the alkyl halide to form a new C&#8211;C bond.
<img alt="Figure3" src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_3.svg" style="text-align: center; height: 50px;" />
<h4>Reaction Mechanism &#8212;SN2 pathway </h4>
Acetylide ions are strong bases and can also function as good nucleophiles. The substitution reaction follows an SN2 pathway where the nucleophilic acetylide ion attacks the electrophilic carbon of the primary alkyl halide from the backside.
<img alt="Figure4" src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_4.svg" style="text-align: center; height: 250px;" />
Since this is a concerted process, the nucleophilic attack and the departure of the leaving group takes place simultaneously to form the product with an inverted stereochemistry at the reaction center.
The reaction works best with unhindered alkyl halides like methyl halide and other primary halides. With secondary and tertiary alkyl halides, acetylide ions act as strong bases, in which case E2 elimination is the preferred pathway.
<h4>Application in organic synthesis </h4>
Alkylation of simple terminal alkynes is a useful method to extend the length of the carbon chain. Acetylene, a terminal alkyne, can be converted to a higher internal alkyne by repeated alkylation as shown below:
<img alt="Figure5" src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_5.svg" style="text-align: center; height: 50px;" />

تحضير الألكينات: تفاعل الألكلة

Introduction
Alkylation of terminal alkynes with primary alkyl halides in the presence of a strong base like sodium amide is one of the common methods for ...

Preparation of Alkynes: Dehydrohalogenation

<h4>Introduction</h4>
Alkynes can be prepared by dehydrohalogenation of vicinal or geminal dihalides in the presence of a strong base like sodium amide in liquid ammonia. The reaction proceeds with the loss of two equivalents of hydrogen halide (HX) via two successive E2 elimination reactions.
<img alt="Figure1" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 200px;" />
<h4>Reaction Mechanism &#8211; E2 pathway</h4>
Vicinal dihalides
In the first elimination step, the strong base abstracts the proton from the dihalide that is oriented anti to the leaving group. Since E2 reactions follow a concerted pathway, the abstraction of a proton and departure of the halide leaving group occur simultaneously to form a haloalkene.
<img alt="Figure2" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 90px;" />
In the second elimination reaction, another equivalent of the strong base reacts with the haloalkene in a similar fashion to give the desired alkyne.
<img alt="Figure3" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_3.svg" style="text-align: center; height: 90px;" />
Geminal dihalides
Likewise, geminal dihalides, when treated with two equivalents of a sodium amide, undergo double dehydrohalogenation to give alkynes.
<img alt="Figure4" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_4.svg" style="text-align: center; height: 90px;" />
<img alt="Figure5" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_5.svg" style="text-align: center; height: 90px;" />
Terminal dihalides 
Dehydrohalogenation of terminal dihalides yields terminal alkynes as the final product. In the presence of a strong base like sodium amide, terminal alkynes get converted to acetylide ions. In such cases, a third equivalent of the base is required to complete the dehydrohalogenation of the remaining haloalkene.
<img alt="Figure6" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_6.svg" style="text-align: center; height: 70px;" />
Protonation of the acetylide ions with water or an aqueous acid completes the reaction.
<img alt="Figure7" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_7.svg" style="text-align: center; height: 50px;" />
<h4>Application in Organic Synthesis</h4>
Dehydrohalogenation of vicinal dihalides is a useful intermediate step in the conversion of alkenes to alkynes. For example, chlorination of 1-propene gives 1,2-dichloropropane &#8211; a vicinal dihalide, which upon double dehydrohalogenation yields 1-propyne.
<img alt="Figure8" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_8.svg" style="text-align: center; height: 60px;" />
Similarly, alkynes can also be synthesized from ketones via dehydrohalogenation of geminal dihalides. For example, treatment of acetone with phosphorous pentachloride yields 2,2-dichloropropane &#8211; a geminal dihalide, which undergoes double dehydrohalogenation to give 1-propyne.
<img alt="Figure9" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_9.svg" style="text-align: center; height: 80px;" />

تحضير الألكينات: إزالة الهالوجين

Introduction
Alkynes can be prepared by dehydrohalogenation of vicinal or geminal dihalides in the presence of a strong base like sodium amide in liquid ...