Method Article
Keton enolates enolonium türler umpolung ve bir nucleophile α-konuma eklenmesi için iki adım bir pot protokolü tanımlanır. Nucleophiles klorür, azid, azoles, allil-silanes ve aromatik bileşikler bulunmaktadır.
Α-Functionalization yolu ile umpolung enolates tarafından hypervalent iyot reaktifler, ketonlar, Sentetik Organik Kimyada önemli bir kavramdır. Son zamanlarda, klorlama, azidation ve azoles kullanarak amination Yöntem geliştirme sağladı keton enolate umpolung için iki aşamalı bir strateji geliştirdik. Buna ek olarak, C-C bağ-şekillendirme arylation ve allylation reaksiyonlar geliştirdik. Bu yöntemler kalbinde bir reaktif nucleophile eklenmesi önce Orta ve büyük ölçüde reaktif enolonium türlerin hazırlıktır. Bu strateji böylece hazırlık ve klasik sentetik Kimya metal enolates kullanımı anımsatır. Bu strateji Aksi durumda kuvvetle oksitleyici hypervalent iyot reaktifleri ile uyumsuz olacak nucleophiles kullanımına izin verir. Bu yazıda biz klorlama, azidation, N-heteroarylation, arylation ve allylation için detaylı bir iletişim kuralı mevcut. Motifler medicinally aktif ürünler, yaygın olarak karşılaşılan bazı ürünler; Bu makalede büyük ölçüde bu yöntemleri kullanarak diğerleri yardımcı olacaktır.
Enolates klasik karbon nucleophiles organik kimya ve arasında en çok kullanılan vardır. Umpolung enolates, electrophilic enolonium türler oluşturmak için α-functionalized Ketonlar üretmek için yanı sıra roman reaksiyonlar klasik enolate Kimya mümkün değil etkinleştirmek için değerli alternatif yollar sağlar. Enolonium türler belirli tepkiler hypervalent iyot reaktifler içeren çok sayıda reaksiyonlarda ara ürün olarak önerilmiştir. Bu tepkiler α-halogenation, oksijen ve amination1 yanı sıra diğer tepkiler2,3,4,5içerir.
Ancak, bu tepkiler kapsamını her zaman reaktif enolonium tür geçici doğası gereği antlaşmasına neredeyse uygundu. Bu transiency herhangi bir nucleophile karbonil enolates şiddetle oksitleyici hypervalent iyot reaktif ile reaksiyon sırasında reaksiyon karışımı bulunması gerekli. Böylece, herhangi bir nucleophile elektron zengin aromatik bileşikler (heterocycles) ve alkenes, gibi oksidasyon eğilimli kullanılamadı.
Geçen yıl, biz hangi enolonium türler olarak ikinci adımda nucleophile ilavesi ve ardından tek adımda ayrı bir orta olarak kurulan koşulları geliştirerek bu sınırlamalar üstesinden geldiler. Bu iletişim kuralı sadece functionalization klorlama6gibi klasik türünü, aynı zamanda allylsilanes6,8, enolates1,6gibi oxidizable karbon nucleophiles kullanımı sağlar, 7ve elektron zengin aromatik bileşikler9C-C bağı oluşumu sonucu,. Allylation, Kuvaterner ve üçüncül merkezler oluşumuna müsait bir yöntemdir. Keton arylation yöntemi resmi C-H functionalization aromatik bileşik bir yönetmenlik grup9için gerek kalmadan, kabul ettiğiniz anlamına gelir. Son zamanlarda, azoles ve azides10 ek olarak iyi11bildirdin. Detaylı tanıtım iletişim kuralı bu yöntemleri giriş sentetik organik kimyacı günlük araç kutusu içine yardımcı bekleniyor.
1. Enolonium türler hazırlanması
Dikkat: Protokolü gerçekleştirmeden önce MSDS tüm reaktifler ve solventler için başvurun.
Not: Tüm yeni reaktifler ticari kaynağından alınmış olarak kullanılmıştır. Bor trifluoride etherate depolanmış olsa, kullanmadan önce damıtmak.
2. functionalization Enolonium türlerin
Protokol sonrası elde temsilcisi sonuçları Şekil 1 ' de verilen ve tartışma bölümünde ele alınmıştır. Özellikle, çok sayıda farklı Ketonlar başarılı bir şekilde tepki ürünleri iyi verimleri için azidation11görülebilir olarak vermek için kullanılabilir. Azoles konumundaki α-Ketonlar tanıtmak için tepki kapsamı heterocycles içeren ortak mono döngüsel ve bicyclic azot çoğunu içerir. Allylation yordam kapsamı hem allil-, crotyl - ve prenyl-trimethylsilane6içerir. Sadece cinnamylation biraz farklı koşulu gerektirir. BF3, 3 karşılıkları kullanımı benzer şekilde-bu durumda en iyi sonuçları C-arylation için gerekli koşulları için verir. C-arylation yordam indoller ve elektron zengini benzen türevleri için geçerlidir. Tiyofen, furane ve pyrroles da iyi yüzeylerde, ama ürün biraz daha düşük verimleri9' yalıtılır. Bakım doğru bir şekilde izlemek belgili tanımlık prosedür götürüldü sürece trimethylsilyl enolate 2 mmol verim, önemli hiçbir varyasyon ile 0.5 mmol üzerinden bir ölçek içinde yordam test ettik. Bu ölçekte standart silika jel 60 15 cm (uzunluk) yükseklikte farklı ticari kaynaklardan kullanarak 2 cm çapında cam sütunun sütun Kromatografi yürütülür. TLC için belirtilen solvent kromatografi için kullanılan çözücü da.
Örnekler:
Klorlama (2-chloro-1-phenylethan-1-one sentezi).
1-fenil-1-trimethylsiloxyethylene (239 mg, 1.24 mmol) açıklanan protokolüne göre klorlama 2-chloroacetophenone12 (146 mg, % 76) renksiz bir katı tanınan. Bileşik karakterizasyonu verileri aşağıdaki gibidir: Rf = 0,4 (1:9 v/v EtOAc/hekzan); 1 H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7,97 (d, J 7.2 Hz, 2 H =), 7.61 (t, J 7.2 Hz, 1 H =), 7.51 (t, J 7.2 Hz, 2 H =), 4,72 (s, 2 H); 13 C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 191,2, 134.3, 134.1, 129.0, 128.6, 46.2.
Azidation (2-Azido-1-(4-fluorophenyl)ethan-1-one) sentezi.
1-(4-fluorophenyl) Azidation vinil) oksi) trimethylsilane (150 mg, 0,71 mmol) gerçekleştirildiği için ürün13 (98 mg, % 77) bir beyaz katı olarak vermek azidation protokolüne göre. Bileşik karakterizasyonu verileri aşağıdaki gibidir: Rf 0,5 = (1:20 v/v EtOAc/hekzan); 1 H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.01-7.88 (m, 2 H), 7,23-7.12 (m, 2 H), 4,53 (s, 2 H); 13 C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 192.9, 167.5 (d, J = 256.7 Hz), 132.1 (d, J = 3.1 Hz), 131.95 (d, J = 9,5 Hz), 129.7 (d, J = 106.6 Hz), 117,5 (d, J 22.1 Hz =), 56.0.
Azoles ilavesi (1-Phenyl-2-(1H-tetrazol-1-yl)ethan-1-one) sentezi.
Trimetil ((1-phenylvinyl) oksi) silane (300 mg, 1,56 mmol) birleştiğinde 1 H-tetrazole ile (4.9 eşdeğeri, 17 mL, 0.45 M, 7.65 mmol) (229 mg, %78) ürün vermek tetrazoles eklenmesi için açıklandığı gibi bir beyaz katı. Bileşik karakterizasyonu verileri aşağıdaki gibidir: Rf = 0,3 (1:1 v/v EtOAc/hekzan); MP 122-124 ° C; FT-IR: Ѵmax 3141, 2936, 2869, 2115, 1695, 1596, 1449, 1351, 1228, 1173 cm-1; 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8,86 (s, 1 H), 7,99 (dd, J 8.5, 1.2 Hz, 2 H =), 7.70 (tt, J 7.5, 2.9 Hz, 1 H =), 7,56 (t, J 7,8 Hz, 2 H =), 5.98 (s, 2 H); 13 C NMR (101 MHz, CDCl3): δ 189.0, 144.2, 135.2, 133.5, 129.5, 128.3, 53.5; HRMS (ESI +): m/z Hspln C9H9N4O 189.0776 [M + H]+; 189.0745 buldum.
Allylation (3,3-dimethyl-1-phenylpent-4-en-1-one sentezi).
1-fenil-1-trimethylsiloxyethylene (99 mg, 0.517 mmol) prenilasyon ürün14 (73 mg, %75 verim) olarak renksiz bir petrol göze protokolüne göre yapılmıştır. Bileşik karakterizasyonu verileri aşağıdaki gibidir: Rf 0,3 = (1:20 v/v EtOAc/hekzan); 1 H NMR (400 MHz, CDCl3) 7.84 (d, J 7.2, 2 H =), 7,45 (t, J 7.3, 1 H =), 7,36 (t, J 7,6, 2 H =), 5.94 5,84 (m, J = 17,4, 10,7, 1 H), 4,92 4,81 (m, J = 14.1, 11,6, 0.8, 2 H), 2,89 (s, 2 H), 1,10 (s, 6 H); 13 C NMR (101 MHz, CDCl3) 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 199.48, 147.43, 138.37, 132.76, 128.47, 128.25, 110.57, 49.17, 36.73, 27,30.
Arylation (4-Methoxyphenyl)-2-(2-methyl-1H-indol-3-yl)propan-1-one) sentezi
Sentez 1-(4-methoxyphenyl)prop-1-en-1-yl)oxy)trimethylsilane (200 mg, 0.846 mmol) arylation için açıklandığı gibi dışarı gerçekleştirildiği renksiz bir katı olarak (205 mg, % 83) ürün vermek için 2-metil-1 H-indol (1.5 eşdeğer) kullanarak. Bileşik karakterizasyonu verileri aşağıdaki gibidir: Rf: 0,2 (1:5 v/v, EtOAc/Pet eter); IR (cm-1): 3377 2967, 1739, 1595, 1458, 1362, 1208, 837; 1 H NMR: (400 MHz, CDCl3) δ 7.91 (dt, J 9.1, 2.8 Hz, 2 H =), 7,80 (br. s., 1 H), 7,64 (m, 1 H), (m, 1 H) 7,20 7,09 (dt, J 9.1, 4.1 Hz, 2 H =), 6.74 (dt, J 9.1, 2.8 Hz, 2 H =), 4,76 (q, J 6.9 Hz, 1 H =), 3,73 (s 3 H), (s, 3 H) 2.33, 1.54 (d, J 6.9 Hz, 3 H =). 13 C NMR: (101 MHz, CDCl3) δ 199.3, 162.9, 135.1, 131.0, 130.5, 129.7, 127.3, 121.1, 119.6, 118.1, 111.6, 111.4, 110.3, 55.2, 38,7, 16,9, 12,0; HRMS (ESI +): m/z Hspln C19H20NO2 294.1494 [M + H] +; 294.1490 buldum.
Şekil 1: verimleri ulaşılabilir klorlama, azidation, amination azoles, allylation ve arylation iletişim kurallarını kullanarak gösteren temsilcisi sonuçları. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
TMS-enolates enolonium tür başarılı hazırlanması bir dizi faktöre bağlıdır. Homo kaplin tarafından kurulan enolonium tür bir molekül molekül TMS-enolate ile reaksiyon başlangıç malzemenin hazırlık adımda büyük yan tepkidir. Böylece, reaksiyon koşulları gereği bu dimerization Lewis asit harekete geçirmek hypervalent iyot reaktif ile eklenen TMS-enolate dimerization oranı göreli olarak hızlı reaksiyon sağlayarak kaçınmaktır. Bu protokol etkinleştirme ve stokiometrik BF3kullanarak Koser reaktif çözücü elde edilir. Koser reaktif dahil olmak üzere birçok hypervalent iyot reaktifler yoksul çözünürlük standart organik çözücüler var. Bor trifluoride rolü böylece çift kişilik. Her şeyden önce onun ligandlar, muhtemelen tosyl grup birini bırakarak grup yeteneğini artırarak Koser reaktif reaktivite artırmaktadır. Bu TMS-enolether ile hızlı tepki sağlar. İkinci olarak, aktif Koser reaktif özellikle unactivated Koser reaktif göreli olarak yüksek oranda çözünür. Tüm reaktifleri TMS-enolether eklemeden önce çözünmüş kontrol etmek önemlidir. Başarılı tepki emin olmak için küçük bir aşırı reaktif gereklidir. Belirtilen iletişim kuralı 1,5 eşdeğerleri her Koser'ın reaktif ve bor trifluoride kullanır. Bu miktar ilk kez kullananlar için tercih edilir. Ancak, tepki eşit olarak yürütülen Lewis asidi ve hypervalent iyot kadar az 1.2 karşılıkları ile başarılı bir şekilde. Bakım doğru bir şekilde izlemek belgili tanımlık prosedür götürüldü sürece biz genellikle 0.5 mmol verim, önemli hiçbir varyasyon ile trimethylsilyl enolate, ölçekler-2, açıklanan protokoller yürüttü.
Başka bir önemli parametre yavaş TMS-enolether reaksiyon için TMS-yerel tepki karışımı ısınma önlemek için enolether de her iki düşük bir konsantrasyon sağlamak için eklenmesidir. Ünlü ölçekte ek 2-10 dakika boyunca genellikle yeterli olur; Ayrıca zaman beş dakika 1 mmol ölçekte kullanılır. Homo-kaplin, keton enolate görülmektedir ancak, TMS-enolether çok hızlı ek büyük olasılıkla bu kaynaklanıyor aktif Koser reaktif ve uzun toplama süreleri kullanılmalıdır. Büyük ölçekli bir tepki için TMS-enolether önceden soğutulmuş bir çözüm kullanmak için tercih edilir. β-keto esterleri için TMS enolether kullanmak gerekli değildir ve bu enolonium türler değildir homo çift gibi herhangi bir ek zaman ve sıcaklık önlemleri almanız gerekli değildir. Buna ek olarak, β-keto ester tepkisi yavaştır ve oda sıcaklığında bu nedenle yapılabilir. Lityum enolates β-keto ester, reaksiyon oranı artırmak için kullanılabilir. TMS-enolether aseton, homo-kaplin için engelsiz Bu bileşik çok hızlı olarak iyi bir substrat değil.
Yerine konan aril-alkil Ketonlar elektron çekilmesi ve elektron ornatıklarla yer hem bağış ile çeşitli için başarılı iletişim kuralıdır. Reaksiyon da dialkyl Ketonlar için çalışır. Özellikle, konjuge çift bağlar içeren enolates başarılı yüzeylerde tepki vardır. Ancak, nucleophile sterically rakip tepki nedeniyle nispeten engelsiz tosyl anyon tarafından engel, α, α-disubstituted Ketonlar içinde belgili tanımlık sonraki nükleofilik ek adım kez başarısız. Α-Tosyloxy Ketonlar birçok reaksiyonlarda küçük yan olarak gözlenir.
Hazır enolonium türler −78 ° c de en az 30 dakika boyunca istikrarlı çözümdür Protokolü'nün ikinci adımda bir reaktif nucleophile eklenir. Nucleophiles geniş bir Koser reaktif veya Koser reaktif Lewis asidi ile tepki olurdu nucleophiles de dahil olmak üzere enolonium türleri ile uyumlu. Böylece, kolayca oxidizable yüzeylerde olabilir gibi her iki geleneksel nucleophiles klorid veya azid anyon gibi kullanılabilir. Özellikle, allil-silanes başarılı bir şekilde tepki çalışması. Tepki yerine konan allil-silanes ile ikinci dikkate değer bir özellik ile bağı oluşumu, allil silane terminal konumunu tam regioselectivity olduğunu. Böylece, açıklanan protokol olduğu gibi prenyl silane kullanıldığında Kuvaterner merkezleri meydana gelir. Aromatik ve heteroaromatic yüzeylerde de kullanılabilir. Dikkat çekici, azot içeren heteroaromatics yok ornatıklarla yer üzerinde nitrojen ile birden fazla azot ile azot tepki. Buna ek olarak, indoller ve pyrroles sadece karbon tepki. Saldırı konumudur Friedel-el sanatları bu yüzeylerde reaktivite tarafından tahmin ettiği gibi tepkiler yazın. Bu tepkiler C-H functionalization reaksiyon oluşturmaktadır ve halojenlenmiş aromatik yüzeylerde olduğu gibi klasik geçiş metalleri katalize kaplin reaksiyonlar ihtiyacını önlemek. Kapsam için aromatik bileşikler elektron zengini sınırlıdır: indoller, pyrroles, furans, tiyofen ve elektron zengin benzenes. Elektron zengini aromatik bileşikler oksidasyon homo-kaplin ve diğer tepkiler, lider hypervalent iyot ama enolonium türler tarafından değil tabi eğilimi dikkate değerdir. Daha değerli malzeme tepki olarak kullanılabilir böylece çoğu durumda, sadece 1,6 substrat denk gereklidir. Aşırı aromatik substrat izole olabilir. Sadece unsubstituted pyrroles durumunda, thiophenes ve furanes 5 eşdeğerleri önerilen kullanımı olduğunu.
Böylece, burada bildirilen bu protokolü hem geleneksel, etkisiz nucleophiles, hem de geleneksel tepki protokolleri ile nucleophiles uyumsuz kullanımına izin verir. Uygun nucleophiles listesi kesinlikle gelecekte genişlemeye devam edecektir.
İfşa etmek yok.
Bir start-up hibe Ariel Üniversitesi ve ISF bireysel araştırma bursu (1914/15) için AMS minnetle kabul edilmektedir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Chlorotrimethylsilane, 98+% | Alfa Aesar | A13651 | TMS-Cl |
Boron trifluoride diethyl etherate, 98+% | Alfa Aesar | A15275 | BF3*Et2O |
2-Methylindole, 98+% | Alfa Aesar | A10764 | 2-Me-indole |
Hydroxy(tosyloxy) iodobenzene, 97% | Alfa Aesar | L15701 | Koser's reagent |
Acetophenone, >98% | Merck | 800028 | |
n-Butyllithium solution 1.6M in hexanes | Aldrich | 186171 | nBuLi |
BIS(ISOPROPYL)AMINE | Apollo | OR1090 | DIPA |
Trimethylsilyl azide, 94% | Alfa Aesar | L00173 | TMS-N3 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır