La financiación de este proyecto del Fondo American Chemical Society Petróleo Investigación (52488-DNI1) y la Universidad de Carolina del Norte en Greensboro Se agradece. También agradecemos al Dr. Terry Nilo (UNCG) por prestarnos el material de vidrio adecuado para estos experimentos. También se reconoce la consultoría y edición de vídeo de Aaron Glancy.

1. Síntesis de fenil hiat <ol><li> Equipar un matraz de 100 ml de fondo redondo seco con un agitador magnético y tienen el matraz bajo una atmósfera de argón. Sujete el matraz a un soporte y colocarlo en un baño criogénico de acetonitrilo y de dióxido de carbono sólido pellets. Nota: El criógeno debe ser de aproximadamente -45 º C. </li><li> Añadir 10 ml de diclorometano seco al matraz frío y permitir que el disolvente se equilibre a la temperatura del criógeno. Nota: El exceso de espacio de cabeza en el matraz es importante para la adición de éter dietílico más adelante para forzar la precipitación. </li><li> Pesar 0,35 g (1 equiv.) De triflato de cyanophenyliodonium y rápidamente transferirlo al matraz frío. Nota: Los sólidos deben ser bastante insoluble a esta temperatura. </li><li> Tarar la masa de una jeringa vacía y luego usarlo pesan 0,37 g (1 equiv.) De phenylethynyltributyltin. </li><li> Inyectar la phenylethynyltributyltin en la solución fría. Nota: La disolución de los sólidos es una indicación de quela hiat se ha formado. El tiempo aproximado para la disolución es de 30 min. </li><li> Añadir éter dietílico y hexano para forzar la precipitación del producto. Nota: Si un precipitado no forma, se evapora el disolvente bajo presión reducida y añadir una mezcla de éter dietílico y hexano para forzar la precipitación del hiat. </li><li> Equipar un frasco vacío con un embudo Büchner y se vierte la solución sobre el embudo de filtración. </li><li> Recoger los sólidos y almacenar en frío en un envase opaco. </li></ol> 2. Síntesis de n-pentil Hiat <ol><li> Equipar un matraz de fondo redondo de tres bocas seco 250 con un agitador magnético y tienen el matraz bajo una atmósfera de argón. Sujete el matraz a un soporte y colocarlo en un baño criogénico de acetonitrilo y de dióxido de carbono sólido pellets. Nota: El criógeno debe ser de aproximadamente -45 º C. </li><li> Montar un aparato de filtración Schlenk en el frasco de modo que la filtración se puede realizar de forma rápida y con una temperatura fríaratura. La grasa y la abrazadera juntas cada articulación del aparato. Nota: El sistema de filtración puede ser construido por varios medios, pero es importante que el sistema tiene la capacidad de empujar con gas inerte y tire con un vacío a través de un filtro de vidrio. </li><li> Añadir 10 ml de diclorometano seco al matraz frío y permitir que el disolvente se equilibre a la temperatura del criógeno. Nota: El exceso de espacio de cabeza en el matraz es importante para la adición de hexano más adelante para forzar la precipitación. </li><li> Pesar 0,35 g (1 equiv.) De triflato de cyanophenyliodonium y rápidamente transferirlo al matraz frío. Nota: Los sólidos deben ser bastante insoluble a esta temperatura. </li><li> Tarar la masa de una jeringa vacía y luego usarlo pesan 0,44 g (1 equiv.) De heptino tributilestaño. </li><li> Inyectar la heptino tributilestaño en la solución fría. Nota: La disolución de los sólidos es una indicación de que la hiat se ha formado. El tiempo aproximado para la disolución es de 30 min. </li><li> Inyectar 75 ml de hexane en el espacio de cabeza adicional del matraz para formar un precipitado. </li><li> Colocar el matraz de recogida al vacío. </li><li> Desembridar el aparato del soporte e incline con cuidado para verter la solución sobre el filtro de vidrio. Abra el vacío matraz de recogida para tirar el líquido a través. Nota: No permita que el vacío para extraer el aire en el recipiente. </li><li> Desmontar el aparato y raspar los sólidos fuera del filtro una vez que la filtración se ha terminado. Una vez que el sólido se eliminó del filtrado es menos aire y sensible a la temperatura y puede ser manejado abierta al aire. </li><li> Recoger los sólidos y almacenar en frío en un envase opaco. </li></ol> 3. OH La inserción de Cyanocarbenes Hecho de Fenil Hiat <ol><li> Equipar un matraz de 50 ml de fondo redondo seco con un agitador magnético y tienen el matraz bajo una atmósfera de argón. Fijar el matraz a una placa de agitación e inyectar 20 ml de metanol seco al matraz. </li><li> Pesar 0,300 g (1 equiv.) De la Synthesi previamentezed Fenil Hiat y rápidamente lo añaden al matraz. </li><li> Añadir 0,047 g (1 equiv.) De azida de sodio al matraz. Nota: La solución se oscurece con el tiempo y el gas nitrógeno se genera por la formación cyanocarbene. </li><li> Deje que la reacción continúe durante el tiempo que se produce la formación de burbujas. El tiempo aproximado para la finalización es de 20 min. </li><li> Exponer la solución a aire y se evapora el disolvente usando presión reducida. </li><li> Añadir diclorometano para el líquido residual y realizar la extracción acuosa para eliminar el triflato de sodio. Reunir las fases orgánicas de diclorometano y se seca con sulfato de sodio anhidro. </li><li> Decantar la solución y se evapora el uso de presión reducida. </li><li> Se realiza una cromatografía en columna para purificar el producto cyanocarbene. </li></ol> 4. La ciclopropanación Cyanocarbene reacción utilizando Fenil hiat <ol><li> Pesar 0,125 g (1 equiv.) De azida de tetrabutilamonio en una caja de guantes y colocarlo en un 10 ml seco eq matraz de fondo redondouipped con un agitador magnético. </li><li> Tapar el matraz de 10 ml que contiene la azida de tetrabutilamonio, retírelo de la guantera, y colocarlo en una placa de agitación bajo gas argón utilizando una línea Schlenk. </li><li> Añadir 1,0 ml de estireno al matraz y dejar que el matraz para agitar. Nota: La azida no necesita para disolver. </li><li> Añadir rápidamente 0,200 g (1 equiv.) De Fenil hiat a esta suspensión y colocar el tabique de nuevo en el matraz de que está conectado a una línea de Schlenk. Nota: La solución debe oscurecer y generar gas nitrógeno por la formación cyanocarbene inmediatamente. </li><li> Deje que la reacción continúe durante el tiempo que se produce la formación de burbujas. El tiempo aproximado para la finalización es de un minuto. </li><li> Después de que las burbujas se han detenido, exponer la solución a aire y llevar a cabo cromatografía en columna para purificar el producto. </li></ol>

<ol>
	<li>Hyatt, I. F. D., Meza-Avi&#241;a, M. E., Croatt, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alkynes+&amp;+Azides:+Not+Just+for+Click+Reactions.">Alkynes &amp; Azides: Not Just for Click Reactions.</a> Synlett. 23 (20), 2869-2874 (2012).</li><li>Meza-Avi&#241;a, M. E., Patel, M. K., Lee, C. B., Dietz, T. J., Croatt, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+Formation+of+1,5-Substituted+Sulfonyl+Triazoles+Using+Acetylides+and+Sulfonyl+Azides.">Selective Formation of 1,5-Substituted Sulfonyl Triazoles Using Acetylides and Sulfonyl Azides.</a> Organic Letters. 13 (12), 2984-2987 (2011).</li><li>Hyatt, I. F. D., Croatt, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+of+Hypervalent+Iodonium+Alkynyl+Triflates+with+Azides:+Generation+of+Cyanocarbenes.">Reactions of Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates with Azides: Generation of Cyanocarbenes.</a> Angewandte Chemie International Edition. 51 (30), 7511-7514 (2012).</li><li>Banert, K., Hagedorn, M., Wutke, J., Ecorchard, P., Schaarschmidt, D., Lang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elusive+ethynyl+azides:+trapping+by+1,3-dipolar+cycloaddition+and+decomposition+to+cyanocarbenes.">Elusive ethynyl azides: trapping by 1,3-dipolar cycloaddition and decomposition to cyanocarbenes.</a> Chemical Communications. 46 (23), 4058-4060 (2010).</li><li>Koumbis, A., Kyzas, C., Savva, A., Varvolis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+New+Alkynyl(phenyl)iodonium+Salts+and+Their+Use+in+the+Synthesis+of+Phenylsulfonyl+Indenes+and+Acetylenes.">Formation of New Alkynyl(phenyl)iodonium Salts and Their Use in the Synthesis of Phenylsulfonyl Indenes and Acetylenes.</a> Molecules. 10 (10), 1340-1350 (2005).</li><li>Banert, K., Arnold, R., Hagedorn, M., Thoss, P., Auer, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=1-Azido-1-Alkynes:+Synthesis+and+Spectroscopic+Characterization+of+Azidoacetylene.">1-Azido-1-Alkynes: Synthesis and Spectroscopic Characterization of Azidoacetylene.</a> Angewandte Chemie International Edition. 51 (30), 7515-7518 (2012).</li><li>Zhdankin, V. V., Stang, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemistry+of+Polyvalent+Iodine.">Chemistry of Polyvalent Iodine.</a> Chemical Reviews. 108 (12), 5299-5358 (2008).</li><li>Br&#228;se, S., Banert, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Organic Azides - Syntheses and Applications. , (1002).</li><li>Stang, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alkynyl-+and+Alkenyl(phenyl)iodonium+Compounds.">Alkynyl- and Alkenyl(phenyl)iodonium Compounds.</a> Angewandte Chemie International Edition. 31 (3), 274-285 (2003).</li><li>Hembre, R. T., Scott, C. P., Norton, J. R. <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+olefins+to+ditriflates+by+&#956;-oxobis[(trifluoromethanesulfonato)(phenyl)iodine.">Conversion of olefins to ditriflates by &#956;-oxobis[(trifluoromethanesulfonato)(phenyl)iodine.</a> Journal of Organic Chemistry. 52 (16), 3650-3654 (1987).</li><li>Stang, P. J., Surber, B. W., Chen, Z., Roberts, K. A., Anderson, A. 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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+general+approach+to+unsymmetrical+tricoordinate+iodinanes:+Single+step+preparation+of+mixed+iodosobenzene+sulfonates+Phl(X)OSO2R,+via+reaction+of+iodosobenzene+with+Me3SiX.">A general approach to unsymmetrical tricoordinate iodinanes: Single step preparation of mixed iodosobenzene sulfonates Phl(X)OSO2R, via reaction of iodosobenzene with Me3SiX.</a> Tetrahedron Letters. 31 (34), 4821-4824 (1990).</li><li>Lee, H., Jung, Y., Yoon, Y., Kim, B. G., Kim, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angularly+Fused+Triquinanes+from+Linear+Substrates+through+Trimethylenemethane+Diyl+[2+++3]+Cycloaddition+Reaction.">Angularly Fused Triquinanes from Linear Substrates through Trimethylenemethane Diyl [2 + 3] Cycloaddition Reaction.</a> Organic Letters. 12 (11), 2672-2674 (2010).</li><li>Beauchard, A., Phillips, V. A., Lloyd, M. D., Threadgill, M. D. <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+2-(4-carboxybutenyl)-+and+2-(4-carboxybutynyl)-cyclopentene-1-carboxamides.">Synthesis of 2-(4-carboxybutenyl)- and 2-(4-carboxybutynyl)-cyclopentene-1-carboxamides.</a> Tetrahedron. 65 (39), 8176-8184 (2009).</li><li>Kitamura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Alternative+Synthesis+of+Alkynyl(phenyl)iodonium+Triflates+Using+(Diacetoxyiodo)benzene+and+Alkynylsilanes.">An Alternative Synthesis of Alkynyl(phenyl)iodonium Triflates Using (Diacetoxyiodo)benzene and Alkynylsilanes.</a> Synthesis. 10, 1416 (1998).</li><li>Bouma, M. J., Olofsson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+One-Pot+Synthesis+of+Alkynyliodonium+Salts+and+Alkynyl+Benziodoxolones+from+Aryl+Iodides.">General One-Pot Synthesis of Alkynyliodonium Salts and Alkynyl Benziodoxolones from Aryl Iodides.</a> Chemistry A European Journal. 18, 14242 (2012).</li><li>Williamson, B. L., Stang, P. J., Preparation Arif, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+Structure,+and+Diels-Alder+Cycloaddition+Chemistry+of+&#946;-Functionalized+Alkynyl(phenyl)iodonium+Salts.">Molecular Structure, and Diels-Alder Cycloaddition Chemistry of &#946;-Functionalized Alkynyl(phenyl)iodonium Salts.</a> Journal of the American Chemical Society. 115 (7), 2590-2597 (1993).</li></ol>

Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

Hipervalente iodonio alquinilo triflatos o HIATs, se forman y se puede hacer reaccionar con las fuentes de azida para formar cyanocarbenes. Es muy importante que se tomen todas las precauciones necesarias, ya que muchos de los reactivos y productos intermedios que se muestran en este video son potencialmente explosiva y altamente tóxico. Aunque el alto nivel de reactividad puede ser peligroso si mal preparados, se muestra en este video que la reactividad inherente de los compuestos puede ser aprovechada por la captura ...

La continua evolución de la química orgánica depende del diseño y desarrollo de nuevas reacciones. En particular, el descubrimiento de nuevas reacciones que permiten rutas de síntesis previamente inimaginables oso significado último. Hacia este fin, nuestro grupo deseado para convertir dos átomos de carbono de un alquino y un nitrógeno de una azida en un cyanocarbene. 1 Esta transformación previamente desconocido permitiría un aumento significativo en la complejidad molecular desde la cyanocarbene reactiva sería rápidamente reaccionar adicionalmente. El esfuerzo inicial era usar un alquino y azida nucleófila electrofílico, pero triazoles se formaron de manera eficiente en este caso en lugar de cyanocarbenes. 2 Utilizando un enfoque umpolung, el segundo método utiliza una azida y alquino nucleófilo y electrófilo productos resultantes de las reacciones cyanocarbene son afortunadamente formado en este caso. 3 Hay muchas fuentes de azida nucleofılica, sin embargo, los alquinos son electrófilosmucho menos común. El grupo de Klaus Banert informó anteriormente la prueba de concepto para esta reacción utilizando un cloruro alquinilo, 4 pero nuestro grupo y el grupo Banert independientemente y contemporáneamente determinado que hipervalente iodonio alquinilo triflatos (HIATs) son mucho mejores electrófilos por las razones de estabilidad y. reactividad 3,6 Nos en el presente documento describen la síntesis, aislamiento, y la reacción de estos HIATs con azidas para formar y reaccionar in situ como cyanocarbenes. Varias medidas de seguridad deben ser considerados antes de continuar con estos experimentos. Algunos triflatos alquinilo iodonio hipervalente son inestables y se descomponen, en algún momento con violencia, cuando se expone al aire y. Luz 7 Para formar el cyanocarbene intermedio, el procedimiento requiere el uso de fuentes de azida. Azidas son explosivos y altamente tóxicos. 8 El equipo apropiado de protección personal debe utilizar para la manipulación de estos materiales, especialmente organoestaño,y toda la manipulación de los reactivos debe llevarse a cabo en campanas ventiladas apropiadamente. El cyanocarbene es un poderoso e inestable intermedio reactivo. Tenga cuidado al realizar experimentos inicialmente en pequeña escala a fin de que el desprendimiento de gas nitrógeno es controlable y nunca debe realizar estas reacciones en sistemas cerrados. Si se desea la ampliación de la reacción, le recomendamos el uso de un protector de seguridad. La síntesis de muchos HIATs han sido publicados anteriormente incluyendo el uso de reactivo de Zefirov 9,10, y el reactivo de Koser, 9,11 Sin embargo, este vídeo va a utilizar la cyanophenyliodonium triflato de reactivo 9,12 (Figura 1). Triflato Cyanophenyliodonium se sintetizó sobre la base de una preparación de la literatura se informó anteriormente visualizado. 13 El reactivo reacciona con trialquil-estaño alquinos modificados 14 para formar el producto deseado. Después de la hiat se sintetiza y aislado se puede hacer reaccionar con azida para formarun reactivo cyanocarbene intermedio (Figura 2). Hay otros métodos que pueden ser utilizados para sintetizar los alquinos yodonio como el uso silanos alquinilo 15 y ésteres borónicos alquinilo 16, pero fue elegido el método en el video, ya que, en nuestra experiencia, tenía una mejor eficiencia y rendimiento. Nuestro mecanismo propuesto de 3,5 (Figura 3) para esta reacción implica la adición de una fuente de azida para la β-carbono de la alquino, formando de este modo un iluro-yodo que se descompone para yodobenceno y una de vinilideno-carbeno. El vinilideno-carbeno a continuación, puede someterse a un reordenamiento 1,2-a través de la migración de cualquiera de los grupo R o azida para proporcionar un alquinilo-azida. El alquinilo-azida entonces extruye de dinitrógeno para formar un cyanocarbene que puede reaccionar con un sustrato. Cabe señalar que no puede haber formación de una especie triflato de alquenilo de yodonio hipervalente, dependiendo de las condiciones. El subproducto esfavorecida a temperaturas más bajas en disolventes próticos donde la protonación del yodo-iluro es más rápido que el reordenamiento a la azida alquinilo. Otro producto posible que se produce durante reacciones de inserción OH es un éter de vinilo donde la vinilideno-carbeno es atrapado antes de la reordenación de la alquinilo puede ocurrir-azida. La propensión a formar este éter de vinilo se determina por el grupo R. Una de las principales ventajas de esta reacción es que después reacciona el carbeno, el grupo nitrilo resultante es un mango conveniente para funcionalización adicional. Muchos sintones se pueden prever con este método y diferentes productos se pueden formar con los mismos sustratos. El control de la mezcla del producto con la temperatura, la concentración, y el grupo R del alquino es necesario. 3 Con una visión adecuada de cómo se comportan cyanocarbenes, el método muestra un medio viable para la incorporación rápida de complejidad química para formar una molécula objetivo. Ejemplos de cómo el cyanocarbene reacciona incluyen la inserción OH en la que el átomo de oxígeno del alcohol nucleófilo ataca el carbeno y a continuación se produce la transferencia de protones, complejación sulfóxido de dimetilo, en el que el carbeno combina con el átomo de azufre, y ciclopropanación donde el carbeno reacciona con un alqueno.

<table border="1">
<tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Reagent</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Phenyl acetylene</td>
 <td>Acros</td>
 <td>AC152461000</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tri-n-butyltin chloride</td>
 <td>Acros</td>
 <td>139351000</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Lithium bis(trimethysilyl)amide</td>
 <td>Acros</td>
 <td>347701000</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Iodobenzene diacetate</td>
 <td>Acros</td>
 <td>176560250</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Trimethylsilyl cyanide</td>
 <td>Aldrich</td>
 <td>212849</td>
 <td>Extremely toxic. Handle this chemical only in an adequately ventilated hood with extreme caution.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Trimethylsilyl triflate</td>
 <td>Alfa Aesar</td>
 <td>A12535</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium Azide</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>S8032</td>
 <td>Shock sensitive.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tetrabutylammonium azide</td>
 <td>Aldrich</td>
 <td>651664</td>
 <td>If possible, store and handle in a glovebox due to this compound's hygroscopic nature.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>1-Heptyne</td>
 <td>Acros</td>
 <td>223460250</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Styrene</td>
 <td>Aldrich</td>
 <td>240869</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>[header]</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Material</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Rotary Evaporator (Hei-VAP)</td>
 <td>Heidolph</td>
 <td>517-61000-01-0</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Glovebox</td>
 <td>MBRAUN</td>
 <td>UL-018</td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

synthesis of hypervalent iodonium alkynyl triflates for the application of generating cyanocarbenes

Los procedimientos descritos en este artículo implican la síntesis y aislamiento de hipervalentes yodonio alquinilo triflatos (HIATs) y sus reacciones posteriores con azidas para formar intermedios cyanocarbene. La síntesis de triflatos alquinilo iodonio hipervalente puede ser fácil, pero las dificultades se derivan de su aislamiento y reactividad. En particular, la necesidad de utilizar filtración bajo atmósfera inerte a -45 ° C durante algunos HIATs requiere cuidado y equipo especial. Una vez aislado, los compuestos pueden ser almacenados y utilizados en reacciones con azidas para formar intermedios cyanocarbene. La evidencia para la generación de cyanocarbene se muestra por extrusión visible de dinitrógeno así como la caracterización de los productos que se producen a partir de la inserción OH, complejación sulfóxido, y ciclopropanación. Una reacción secundaria de la formación cyanocarbene es la generación de un vinilideno-carbeno y se discuten las condiciones para el control de este proceso. Haytambién potencial para formar un triflato alquenilo iodonio hipervalente y los medios de aislamiento y control de su generación se proporcionan. La reacción de inserción OH implica el uso de una, azida hiat de sodio o azida de tetrabutilamonio, y metanol como disolvente / sustrato. La reacción de complejación utiliza un sulfóxido, azida hiat de sodio o azida de tetrabutilamonio, y sulfóxido de dimetilo como disolvente. Los ciclopropanaciones se pueden realizar con o sin el uso de disolvente. La fuente de azida debe ser azida de tetrabutilamonio y el sustrato que se muestra es estireno.

La figura 1 ilustra la síntesis de un hiat mediante el uso de triflato alquinilo cyanophenyliodonium. El hiat entonces se puede utilizar para generar cyanocarbenes que serán sometidos a la inserción de OH de ciclopropanación. La reacción de inserción OH con Fenil hiat produce 2-metoxi-2-fenilacetonitrilo en hasta un 75% de rendimiento. La reacción de ciclopropanación con Fenil Hiat produce 1,2-diphenylcyclopropanecarbonitrile en hasta un 61% de rendimiento. Aunque no se ha demostrado en el víde...

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

Aquí se describe la síntesis, el aislamiento, y las reacciones de hipervalentes iodonio alquinilo triflatos (HIATs) con azidas de generar cyanocarbenes. Los procedimientos implicar técnicas de aire-sensibles y de criógeno, incluyendo filtración en frío bajo una atmósfera inerte. También se debatirá sobre seguridad y manejo de los compuestos sintetizados.

Síntesis de hipervalente iodonio Alquinilo triflatos para la Aplicación de Generación Cyanocarbenes

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

synthesis-hypervalent-iodonium-alkynyl-triflates-for-application

Research

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Chemistry

10.8K vistas.  University of North Carolina at Greensboro.  Aquí se describe la síntesis, el aislamiento, y las reacciones de hipervalentes iodonio alquinilo triflatos (HIATs) con azidas de generar cyanocarbenes. Los procedimientos implicar técnicas de aire-sensibles y de criógeno, incluyendo filtración en frío bajo una atmósfera inerte. También se debatirá sobre seguridad y manejo de los compuestos sintetizados. 

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

Synthesis, Cellular Delivery and In vivo Application of Dendrimer-based pH Sensors

The development of fluorescent indicators represented a revolution for life sciences. Genetically encoded and synthetic fluorophores with sensing abilities allowed the visualization of biologically relevant species with high spatial and temporal resolution. Synthetic dyes are of particular interest thanks to their high tunability and the wide range of measureable analytes. However, these molecules suffer several limitations related to small molecule behavior (poor solubility, difficulties in targeting, often no ratiometric imaging allowed). In this work we introduce the development of dendrimer-based sensors and present a procedure for pH measurement in vitro, in living cells and in vivo. We choose dendrimers as ideal platform for our sensors for their many desirable properties (monodispersity, tunable properties, multivalency) that made them a widely used scaffold for several biomedical devices. The conjugation of fluorescent pH indicators to the dendrimer scaffold led to an enhancement of their sensing performances. In particular dendrimers exhibit reduced cell leakage, improved intracellular targeting and allow ratiometric measurements. These novel sensors were successfully employed to measure pH in living HeLa cells and in vivo in mouse brain.

Synthesis, Cellular Delivery and In vivo Application of Dendrimer-based pH Sensors

Fluorescence sensors are powerful tools in life science. Here we describe a methodology to synthesize and use dendrimer-based fluorescent sensors to measure pH in living cells and in vivo. The dendritic scaffold enhances the properties of conjugated fluorescent dyes leading to improved sensing properties.

Síntesis, Entrega y Celular<em&gt; En vivo</em&gt; Aplicación de sensores de pH basadas en dendrímeros

The development of  fluorescent indicators represented a revolution for life sciences. Genetically  encoded and synthetic fluorophores with sensing ...

Investigación

Química

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.

Protocolo para la Síntesis de<em&gt; Ortho</em&gt; derivados de anilina -trifluoromethoxylated

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

HKUST-1 as a Heterogeneous Catalyst for the Synthesis of Vanillin

Vanillin (4-hydoxy-3-methoxybenzaldehyde) is the main component of the extract of vanilla bean. The natural vanilla scent is a mixture of approximately 200 different odorant compounds in addition to vanillin. The natural extraction of vanillin (from the orchid Vanilla planifolia, Vanilla tahitiensis and Vanilla pompon) represents only 1% of the worldwide production and since this process is expensive and very long, the rest of the production of vanillin is synthesized. Many biotechnological approaches can be used for the synthesis of vanillin from lignin, phenolic stilbenes, isoeugenol, eugenol, guaicol, etc., with the disadvantage of harming the environment since these processes use strong oxidizing agents and toxic solvents. Thus, eco-friendly alternatives on the production of vanillin are very desirable and thus, under current investigation. Porous coordination polymers (PCPs) are a new class of highly crystalline materials that recently have been used for catalysis. HKUST-1 (Cu3(BTC)2(H2O)3, BTC = 1,3,5-benzene-tricarboxylate) is a very well known PCP which has been extensively studied as a heterogeneous catalyst. Here, we report a synthetic strategy for the production of vanillin by the oxidation of trans-ferulic acid using HKUST-1 as a catalyst.

The conversion of trans-ferulic acid to vanillin was achieved by heterogeneous catalysis. HKUST-1 was employed in this synthesis and the essential step in the catalytic process was the generation of unsaturated metal sites. Thus, when the catalyst was activated under vacuum, full vanillin conversion (yield of 95%) was obtained.

HKUST-1 como un catalizador heterogéneo para la Síntesis de la vainillina

Vanillin (4-hydoxy-3-methoxybenzaldehyde) is the main component of the extract of vanilla bean. The natural vanilla scent is a mixture of approximately ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the development of antibody drug conjugates (ADCs) and nanomedicine, fluorescent microscopy and systems chemistry. For many of these applications, specificity of the bioconjugation method used is of prime concern. The Michael addition of maleimides with cysteine(s) on the target proteins is highly selective and proceeds rapidly under mild conditions, making it one of the most popular methods for protein bioconjugation.
We demonstrate here the modification of the only surface-accessible cysteine residue on yeast cytochrome c with a ruthenium(II) bisterpyridine maleimide. The protein bioconjugation is verified by gel electrophoresis and purified by aqueous-based fast protein liquid chromatography in 27% yield of isolated protein material. Structural characterization with MALDI-TOF MS and UV-Vis is then used to verify that the bioconjugation is successful. The protocol shown here is easily applicable to other cysteine - maleimide coupling of proteins to other proteins, dyes, drugs or polymers.

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

This protocol details the important steps required for the bioconjugation of a cysteine containing protein to a maleimide, including reagent purification, reaction conditions, bioconjugate purification and bioconjugate characterization.

Síntesis de Proteínas bioconjugados<em&gt; vía</em&gt; Química cisteína-maleimida

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins with the synthesis of a hydrophilic poly(oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate) (POEGMA) homopolymer using reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization. Under mild visible light irradiation (&#955; = 460 nm, 0.7 mW/cm2), this macro-chain transfer agent (macro-CTA) in the presence of a ruthenium based photoredox catalyst, Ru(bpy)3Cl2 can be chain extended with a second monomer to form a well-defined block copolymer in a process known as Photoinduced Electron Transfer RAFT (PET-RAFT). When PET-RAFT is used to chain extend POEGMA with benzyl methacrylate (BzMA) in ethanol (EtOH), polymeric nanoparticles with different morphologies are formed in situ according to a polymerization-induced self-assembly (PISA) mechanism. Self-assembly into nanoparticles presenting POEGMA chains at the corona and poly(benzyl methacrylate) (PBzMA) chains in the core occurs in situ due to the growing insolubility of the PBzMA block in ethanol. Interestingly, the formation of highly pure worm-like micelles can be readily monitored by observing the onset of a highly viscous gel in situ due to nanoparticle entanglements occurring during the polymerization. This process thereby allows for a more reproducible synthesis of worm-like micelles simply by monitoring the solution viscosity during the course of the polymerization. In addition, the light stimulus can be intermittently applied in an ON/OFF manner demonstrating temporal control over the nanoparticle morphology.

This article describes a process for producing polymeric self-assembled nanoparticles using visible light mediated dispersion polymerization. Using low energy visible light to control the polymerization allows for the reproducible formation of self-assembled worm-like micelles at high solids content.

Síntesis Facile de micelas similares a gusanos de luz visible mediada por dispersión Polimerización con catalizador Photoredox

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have been thought of as a type of molecular information storage. Mass spectrometry analysis has been considered the method of choice for sequencing peptoids. Peptoids can be synthesized via solid phase chemistry using a repeating two-step reaction cycle. Here we present a method to manually synthesize oligo-peptoids and to analyze the sequence of the peptoids using tandem mass spectrometry (MS/MS) techniques. The sample peptoid is a nonamer consisting of alternating N-(2-methyloxyethyl)glycine (Nme) and N-(2-phenylethyl)glycine (Npe), as well as an N-(2-aminoethyl)glycine (Nae) at the N-terminus. The sequence formula of the peptoid is Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, where Ac is the acetyl group. The synthesis takes place in a commercially available solid-phase reaction vessel. The rink amide resin is used as the solid support to yield the peptoid with an amide group at the C-terminus. The resulting peptoid product is subjected to sequence analysis using a triple-quadrupole mass spectrometer coupled to an electrospray ionization source. The MS/MS measurement produces a spectrum of fragment ions resulting from the dissociation of charged peptoid. The fragment ions are sorted out based on the values of their mass-to-charge ratio (m/z). The m/z values of the fragment ions are compared against the nominal masses of theoretically predicted fragment ions, according to the scheme of peptoid fragmentation. The analysis generates a fragmentation pattern of the charged peptoid. The fragmentation pattern is correlated to the monomer sequence of the neutral peptoid. In this regard, MS analysis reads out the sequence information of the peptoids.

A protocol is described for the manual synthesis of oligo-peptoids followed by sequence analysis by mass spectrometry.

Síntesis y análisis de espectrometría de masas de peptoides Oligo

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a challenge, as it requires asymmetric growth of symmetric crystals. Here, we report a distinctive synthesis of substrate-bound Au nanowires. This template-free synthesis employs thiolated ligands and substrate adsorption to achieve the continuous asymmetric deposition of Au in solution at ambient conditions. The thiolated ligand prevented the Au deposition on the exposed surface of the seeds, so the Au deposition only occurs at the interface between the Au seeds and the substrate. The side of the newly deposited Au nanowires is immediately covered with the thiolated ligand, while the bottom facing the substrate remains ligand-free and active for the next round of Au deposition. We further demonstrate that this Au nanowire growth can be induced on various substrates, and different thiolated ligands can be used to regulate the surface chemistry of the nanowires. The diameter of the nanowires can also be controlled with mixed ligands, in which another &#34;bad&#34; ligand could turn on the lateral growth. With the understanding of the mechanism, Au nanowire-based nanostructures can be designed and synthesized.

We report a solution-based method to synthesize substrate-bound Au nanowires. By tuning the molecular ligands used during the synthesis, the Au nanowires can be grown from various substrates with different surface properties. Au nanowire-based nanostructures can also be synthesized by adjusting the reaction parameters.

Síntesis de nanocables de Au sustrato enlazado mediante un mecanismo activo crecimiento superficial

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...

Synthesis of Soft Polysiloxane-urea Elastomers for Intraocular Lens Application

This study discusses a synthesis route for soft polysiloxane-based urea (PSU) elastomers for their applications as accommodating intraocular lenses (a-IOLs). Aminopropyl-terminated polydimethylsiloxanes (PDMS) were previously prepared via the ring-chain equilibration of the cyclic siloxane octamethylcyclotetrasiloxane (D4) and 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane (APTMDS). Phenyl groups were introduced into the siloxane backbone via the copolymerization of D4 and 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetraphenyl-cyclotetrasiloxane (D4Me,Ph). These polydimethyl-methyl-phenyl-siloxane-block copolymers were synthesized for increasing the refractive indices of polysiloxanes. For applications as an a-IOL, the refractive index of the polysiloxanes must be equivalent to that of a young human eye lens. The polysiloxane molecular weight is controlled by the ratio of the cyclic siloxane to the endblocker APTMDS. The transparency of the PSU elastomers is examined by the transmittance measurement of films between 200 and 750 nm, using a UV-Vis spectrophotometer. Transmittance values at 750 nm (upper end of the visible spectrum) are plotted against the PDMS molecular weight, and &#62; 90% of the transmittance is observed until a molecular weight of 18,000 g&#183;mol&#8722;1. Mechanical properties of the PSU elastomers are investigated using stress-strain tests on die-cut dog-bone-shaped specimens. For evaluating mechanical stability, mechanical hysteresis is measured by repeatedly stretching (10x) the specimens to 5% and 100% elongation. Hysteresis considerably decreases with the increase in the PDMS molecular weight. In vitro cytotoxicity of some selected PSU elastomers is evaluated using an MTS cell viability assay. The methods described herein permit the synthesis of a soft, transparent, and noncytotoxic PSU elastomer with a refractive index approximately equal to that of a young human eye lens.

This study describes synthetic routes for aminopropyl-terminated polydimethylsiloxanes and polydimethyl-methyl-phenyl-siloxane-block copolymers and for soft polysiloxane-based urea (PSU) elastomers. It presents the application of PSUs as accommodating an intraocular lens. An evaluation method for in vitro cytotoxicity is also described.

Síntesis de elastómeros suaves de polisiloxano-urea para aplicación de Lente Intraocular

This study discusses a synthesis route for soft polysiloxane-based urea (PSU) elastomers for their applications as accommodating intraocular lenses ...

Synthesis and Bioconjugation of Thiol-Reactive Reagents for the Creation of Site-Selectively Modified Immunoconjugates

Maleimide-bearing bifunctional probes have been employed for decades for the site-selective modification of thiols in biomolecules, especially antibodies. Yet maleimide-based conjugates display limited stability in vivo because the succinimidyl thioether linkage can undergo a retro-Michael reaction. This, of course, can lead to the release of the radioactive payload or its exchange with thiol-bearing biomolecules in circulation. Both of these processes can produce elevated activity concentrations in healthy organs as well as decreased activity concentrations in target tissues, resulting in reduced imaging contrast and lower therapeutic ratios. In 2018, we reported the creation of a modular, stable, and easily accessible phenyloxadiazolyl methyl sulfone reagent &#8212; dubbed &#8216;PODS&#8217; &#8212; as a platform for thiol-based bioconjugations. We have clearly demonstrated that PODS-based site-selective bioconjugations reproducibly and robustly create homogenous, well-defined, highly immunoreactive, and highly stable radioimmunoconjugates. Furthermore, preclinical experiments in murine models of colorectal cancer have shown that these site-selectively labeled radioimmunoconjugates exhibit far superior in vivo performance compared to radiolabeled antibodies synthesized via maleimide-based conjugations. In this protocol, we will describe the four-step synthesis of PODS, the creation of a bifunctional PODS-bearing variant of the ubiquitous chelator DOTA (PODS-DOTA), and the conjugation of PODS-DOTA to the HER2-targeting antibody trastuzumab.

In this protocol, we will describe the synthesis of PODS, a phenyoxadiazolyl methyl sulfone-based reagent for the site-selective attachment of cargos to the thiols of biomolecules, particularly antibodies. In addition, we will describe the synthesis and characterization of a PODS-bearing bifunctional chelator and its conjugation to a model antibody.

Síntesis y Bioconjugation de tioles reactivos reactivos para la creación de sitio selectivamente modificados Immunoconjugates

Maleimide-bearing bifunctional probes have been employed for decades for the site-selective modification of thiols in biomolecules, especially antibodies. ...

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.

Síntesis eficiente de los centros cuaternarios de carbono a través de la adición conjugada de bromuros Monoorganozinc funcionalizados

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