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

1. Synthèse de Ynone <ol><li> En utilisant une balance analytique, peser 0,15 mmol de potassium souhaitée sel alkynyltrifluoroborate (1,5 équivalents) et ajouter dans un flacon propre équipé d&#39;une barre d&#39;agitation magnétique. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un piston de seringue en verre muni d&#39;une aiguille, ajouter 0,5 ml de DCM anhydre à la fiole pour donner une solution 0,3 M de trifluoroborate. NOTE: Comme il se agit d&#39;une nouvelle méthodologie, les réactions ont été réalisées pour la preuve de concept. Afin de réduire les déchets qu&#39;ils ont été effectués sur une petite échelle. La réaction peut être mise à l&#39;échelle pour produire des rendements plus élevés selon les besoins. </li><li> En utilisant une seringue en verre, ajouter 0,15 mmole d&#39;une solution 1,0 M de trichlorure de bore (1,5 équivalents) goutte à goutte 150 ul de la cuve de réaction à la température ambiante (20 ° C) sous agitation. Remettre le bouchon. Maintenir ou à fixer le récipient de réaction coiffé de telle sorte que la solution réactionnelle est inférieure à la ligne de flottaison dans le sonicateur. Soniquer la solution pendant 30 s à 20 ° C et une fréquence of 40 kHz. </li><li> Agiter la solution réactionnelle à la température ambiante (20 ° C) pendant 20 minutes supplémentaires. Selon la nature du matériau de départ alkynyltrifluoroborate, observer un changement de couleur. Un changement de couleur du blanc au beige ou brun foncé, rouge, ou pourpre est commun. </li><li> Ajouter 0,1 mmol du chlorure d&#39;acyle désiré (1,0 équivalent) dans le flacon à température ambiante (20 ° C) sous agitation. En variante, transférer le contenu du récipient de réaction dans un ballon chargé avec un barreau d&#39;agitation magnétique et 0,1 mmol de chlorure d&#39;acyle. Remettre le bouchon. Agiter la solution de réaction à température ambiante (20 ° C) pendant 30 min. NOTE: En règle générale, un changement à une couleur très sombre est une indication que la réaction se déroule. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;une Chromatographie en couche mince (TLC) 34 surveiller la progression de la réaction par comparaison avec le standard de chlorure d&#39;acyle approprié. REMARQUE: Selon la nature des matériaux de départ, la réaction ne peut pas aller à son terme. L&#39;unchlorure cyl matériau de départ a été observé comme une tache de roulement plus élevé que le produit final pour tous les ynones préparés à ce jour en utilisant cette méthode. <ol><li> Préparer la norme de chlorure d&#39;acyle en diluant environ 10 mg du chlorure d&#39;acyle avec une matière de départ ml d&#39;acétate d&#39;éthyle dans un petit flacon. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un spotter TLC, repérer la solution de réaction et la norme sur la ligne de départ de la plaque TLC. Un co-spot à la fois la solution de réaction et de la norme peut être utile pour déterminer si il ya du matériel présent dans la solution de réaction encore partir. </li><li> Déterminer une phase mobile TLC appropriée par essais et erreurs. Pour la préparation des produits 1a, une phase mobile constituée de 1:30 acétate d&#39;éthyle: hexanes résultats en valeurs de Rf d&#39;environ 0,5 et 0,8 pour le produit de ynone et du chlorure de benzoyle matière de départ, respectivement. </li><li> Visualisez la plaque de CCM développé sous la lumière UV. Utilisez un crayon pour marquer toutes les taches visibles. </li></ol></li></ol> 2. Le traitement aqueux <ol><li> Stopper la réaction en ajoutant 1 ml d&#39;eau froide (environ 5 ° C) dans le récipient de réaction. En utilisant une pipette Pasteur, transférer la solution dans une ampoule à décanter propre. Diluer le contenu de l&#39;ampoule à décanter avec 10 ml d&#39;eau froide et extrait le produit une fois dans 15 ml d&#39;acétate d&#39;éthyle. </li><li> Jeter la couche aqueuse inférieure et laver la couche organique une fois avec 10 ml supplémentaires d&#39;eau et une fois avec 10 ml de saumure. Recueillir la phase organique dans un erlenmeyer propre et sèche avec du sulfate de magnésium. Filtrer la solution dans un ballon à fond rond propre en utilisant une filtration par gravité. </li></ol> 3. Purification de Ynone <ol><li> En utilisant la Chromatographie sur couche mince, déterminer une phase mobile appropriée pour Chromatographie éclair purification du produit. Un facteur de rétention (Rf) d&#39;environ 0,5 est généralement suffisante pour séparer le produit de départ tout en restanttion de matériaux et produits secondaires. NOTE: Dans le cas d&#39;une mauvaise séparation, un système solvant moins polaire peut être utilisé de telle sorte que le produit a une valeur Rf inférieure. En fonction de la polarité des matériaux de départ, un mélange hexanes: acétate d&#39;éthyle dans l&#39;intervalle de 30: 1 à 5: 1 est généralement approprié. </li><li> Préparer une colonne contenant de la silice humide avec la phase mobile appropriée. Ajouter une couche de sable au sommet de la colonne afin d&#39;éviter lors de l&#39;addition de la silice perturbateur du produit et éluant. </li><li> Evaporer la solution de traitement final au moyen d&#39;un évaporateur rotatif, la température du bain à 40 ° C et la rotation fixé à 120 tours par minute. Dissoudre le contenu de la fiole dans un 2 ml de phase mobile et soigneusement charger uniformément la solution sur la colonne. Assurez-vous que la silice est humide, mais la ligne de solvant ne dépasse pas la hauteur de la silice. Laisser un peu de solvant pour l&#39;élution de telle sorte que le produit se trouve sur la silice. Ajouter une petite quantité de phase mobile et répétez. </li><li> Remplissez le colUMN avec la phase mobile déterminé à l&#39;étape 3.1; dans le cas des produits 1a, à 30: 1 d&#39;hexanes: acétate d&#39;éthyle mélange est appropriée. On récupère les fractions dans des tubes à essai en utilisant une Chromatographie flash pour accélérer le processus de purification. Il suffit de brancher un adaptateur avec tube à une prise d&#39;air. Régler la pression d&#39;air de telle sorte que le flux d&#39;éluant à travers la colonne à un débit approprié. </li><li> Repérer chacune des fractions de colonne sur une plaque de CCM. Eventuellement, repérer la norme de chlorure d&#39;acyle comme référence. Développer le CCM en utilisant la phase mobile jugé approprié dans l&#39;étape 1.8. Marquez toutes les taches visibles sous lumière UV, notant que le produit devrait avoir un R f inférieure à la norme de chlorure d&#39;acyle. </li><li> Recueillir toutes les fractions contenant taches visibles dans un grand ballon à fond rond. Si plus d&#39;un spot avec un R f inférieure à celle du matériau de départ est présent, les recueillir dans des flacons séparés. On évapore le solvant en utilisant un évaporateur rotatif et on sèche la matière collectée under vide poussé pendant deux heures. </li><li> Si nécessaire, effectuer un lavage de pentane sur une petite colonne pour purifier en outre un produit de ynone préparé à partir d&#39;un matériau de départ pauvre en chlorure d&#39;acyle d&#39;électrons. A petite échelle, ceci peut être réalisé en utilisant une pipette Pasteur en tant que colonne. <ol><li> On dissout le produit dans un minimum de chloroforme, du DCM ou de l&#39;éther diéthylique et de la charge sur une colonne de silice par voie humide avec du pentane. Elute 1-2 longueurs de colonnes de pentane à travers la colonne et recueillir dans un bécher de déchets. </li><li> Éluer le produit de ynone pur de la colonne de pentane en utilisant de l&#39;éther diéthylique ou l&#39;acétate d&#39;éthyle. Recueillir éluant dans un ballon séparé, évaporer, et le placer sous vide poussé pendant un minimum de deux heures. Obtenir environ 10 mg de produit pour la caractérisation par spectroscopie RMN. </li></ol></li></ol> 4. Caractérisation des Ynone <ol><li> Caractériser et évaluer la pureté du produit final en utilisant 1 H et 13 spectroscopie RMN C. 34Typiquement, le déplacement chimique du carbone du groupe carbonyle apparaît près de 177 ppm sur le spectre 13 C-RMN. Les deux atomes de carbone du SP de la fonction ynone sont représentés par des pics caractéristiques proches de 87 et 93 ppm. </li><li> Utiliser la spectroscopie infrarouge 34 pour identifier le pic caractéristique du carbonyle du produit de ynone. Délocalisation d&#39;électrons à partir de la triple liaison adjacent provoque généralement le pic carbonyle apparaisse entre 1600 et 1650 cm -1, en ​​fonction des caractéristiques électroniques du composé. </li><li> Déterminer la masse moléculaire du produit et de valider davantage l&#39;identité en utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution. 34 </li></ol>

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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.

Le tableau 1 illustre les mesures prises pour optimiser les conditions de la réaction de phénylacétylène trifluoroborate avec du chlorure de benzoyle pour former le produit de ynone correspondant. Initialement, les catalyseurs connus pour convertir organotrifluoroborates à organodifluoroboranes ont été testés. Malheureusement, gel de silice, 35 le tétrachlorure de silicium, le trifluorure de bore 36 et 31,32 ne favorise pas la formation de la ynone désirée (tableau 1, entrées 1 à 3). L&#39;utilisation de catalyseurs chlorés d&#39;acide de Lewis se est avérée plus fructueuse. Un faible rendement en ynone 1a désiré a été obtenu en présence d&#39;un catalyseur de fer (III) chlorure (tableau 1, entrée 4). Ensuite, l&#39;aluminium (III) chlorure a été étudiée en raison de sa capacité bien établie pour favoriser la formation d&#39;ions oxocarbénium dans acylations de Friedel-Crafts. 37 à 39 Le produit souhaité a été obtenu en un rendement de 62% lors d&#39;aluminium (III) un catalyseur de chlorure était empLoyed. En outre révélé que l&#39;optimisation de l&#39;air et de l&#39;humidité ont peu d&#39;effet sur ​​le rendement de la réaction (tableau 1, entrées 5-7). En conséquence, les réactions suivantes ont été effectuées dans de la verrerie séchée à la non-présence d&#39;air. Les tentatives visant à optimiser le solvant a révélé que le dichlorométhane (DCM) est particulièrement bien adaptée à la réaction (tableau 1, entrées 8-12). Des incohérences dans les résultats de réactions catalysées par l&#39;aluminium (III) chlorure incité l&#39;exploration de catalyseurs alternatifs. Disponible dans le commerce aluminium (III) chlorure hexahydraté était complètement inactif dans les conditions de réaction (tableau 1, entrée 13). Ce est un bon indicateur de la formation de l&#39;aluminium (III) chlorure hydrate inhibe la réaction. Le trichlorure de bore a été trouvé pour produire des rendements similaires avec une meilleure cohérence (tableau 1, entrée 14). Lors de l&#39;interaction du alkynyltriflu de potassiumoroborate avec le trichlorure de bore, une espèce organodichloroborane plus réactifs est formé. 40 Cette première étape est essentielle pour la réaction avec le chlorure d&#39;acyle et de la formation ynone de procéder. Comme sels organotrifluoroborate ne sont pas solubles dans du DCM, la réaction a lieu sous forme de mélange hétérogène. Après l&#39;addition de trichlorure de bore, la solution est soniquée afin de faciliter la formation des espèces réactives dichloroborane en augmentant la surface spécifique du sel de trifluoroborate disponible pour réagir. Application d&#39;ondes ultrasonores au mélange réactionnel provoque des effets mécaniques par le biais de la génération de bulles de cavitation. Durant la sonication, l&#39;effondrement des bulles de cavitation dans les résultats de fluide dans des zones localisées de températures et pressions élevées. 41 Les ondes de choc sont produites qui créent une turbulence microscopique résultant en une augmentation de l&#39;énergie cinétique des sels de trifluoroborate solides. L&#39;augmentation de l&#39;énergie du système pendant la sonication promotes fragmentation du sel résultant trifluoroborate augmentation de la surface disponible pour interagir avec le trichlorure de bore. La sonication du mélange réactionnel avant l&#39;addition de la matière de départ chlorure d&#39;acyle assure la formation efficace des espèces réactives alkynyldichloroborane sans avoir besoin de plusieurs conditions de désolidarisation ou de plus longs temps de réaction. La figure 2 illustre les résultats obtenus lorsque trifluoroborate phénylacétylène a été amené à réagir avec une variété de chlorures d&#39;acyle dans les conditions de réaction optimales. Neutre aromatique (1b, 1c) et aliphatique (1j-l) des chlorures d&#39;acyle correspondants ynones fournir les rendements de synthèse utiles. Ces chlorures d&#39;acyle portant des groupes donneurs d&#39;électrons (1d-g) fournissent d&#39;excellents rendements alors que les groupes attracteurs d&#39;électrons donnent des rendements relativement modestes (1h, 1i, 1m). Interestingly, lorsque le groupe attracteur d&#39;électrons est situé en position ortho (1i, 59%), une augmentation de rendement significative ne est observée par rapport à l&#39;analogue substitué par un chlorure d&#39;acyle (1h, 30%). L&#39;interaction stérique du substituant en position ortho peut forcer la fonction carbonyle en dehors du plan, compensant ainsi le caractère attracteur d&#39;électrons du cycle aromatique. Il est à noter que le chlorure de 4-bromobutyryle réagi pour donner le 1m produit désiré avec un rendement de 39%. À notre connaissance, ce est le premier protocole pour la synthèse de ynones à tolérer un groupe fonctionnel de bromure d&#39;alkyle. Occasionnellement, lorsque le chlorure d&#39;acyle produit de départ est neutre ou déficient en électrons, des impuretés aliphatiques apparaissent sur la RMN du proton. Cela peut nécessiter un lavage de pentane pour purifier davantage le produit. Alors que possible, il ne est pas économique d&#39;effectuer le lavage de pentane pendant la première étape de purificationepuis pentane est coûteux en comparaison à l&#39;hexane. Fin de l&#39;épuration secondaire séparément sur une plus petite échelle, comme une colonne de pipette Pasteur réduit considérablement la quantité de pentane requis. La figure 3 illustre l&#39;effet de l&#39;identité du sel alkynyltrifluoroborate sur le rendement de la réaction. En général, les dérivés des substituants donneurs d&#39;électrons portant le sel de phénylacétylène sur le noyau aromatique mis à réagir avec des chlorures d&#39;acyle aromatiques et aliphatiques pour produire les ynones souhaités dans rendements bons à excellents (2a-c, 3a-c). Sels alkynyltrifluoroborate aliphatiques révélés être des substrats moins réactifs. De modestes rendements ont été obtenus lorsque hexynyl- et sels cyclopentylethynyltrifluoroborate ont été mis à réagir avec des dérivés d&#39;électrons riches en chlorure de benzoyle (4a, 5a). En conclusion, un nouveau procédé pour la préparation of ynones de chlorures d&#39;acides et les sels de potassium alkynyltrifluoroborate a été développé. Les rendements obtenus pour la synthèse de ynones par cette tranche de méthode de modeste à excellente fonction de la nature du chlorure d&#39;acyle et trifluoroborate matières de départ. En général, les produits de départ portant les substituants donneurs d&#39;électrons sont soumis à la réaction plus facilement que les produits de départ portant des groupes fonctionnels électrophiles et neutres. La valeur de cette approche réside dans la simplicité et la tolérance groupe fonctionnel opérationnelle de la méthode. Cette réaction en un seul pot simple se déroule rapidement à la température ambiante en présence de trichlorure de bore sans exclusion de l&#39;air et de l&#39;humidité. Ce procédé commode peut être utilisée dans la préparation de ynones modeste en d&#39;excellents rendements à partir d&#39;une variété de chlorures d&#39;acyle et des sels 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.

Les efforts initiaux se sont concentrés autour de la préparation des ynone 1a du phénylacétylène trifluoroborate S1 et chlorure de benzoyle (Figure 1). Tableau 1 illustre les étapes d&#39;optimisation effectué, y compris le dépistage de différents acides de Lewis, des solvants, ainsi que l&#39;examen de l&#39;effet de l&#39;eau sur la réaction . Ensuite, l&#39;étendue de la réaction a été étudiée en soumettant phénylacétylène trifluoroborate des conditions optimisées en présence d&#39;une variété de chlorures d&#39;acyle (figure 2). Modest à d&#39;excellents rendements peuvent être obtenus en fonction de la nature du substrat de chlorure d&#39;acyle. L&#39;étendue de la réaction a en outre été évalué par la préparation de plusieurs exemples supplémentaires de sels alkynyltrifluoroborate. La figure 3 illustre des exemples d&#39;autres sels choisis alkynyltrifluoroborate qui peuvent être employés dans la préparation de ynones dans les conditions développées. Dérivés de phenylacetylene trifluoroborate électrons de palier substituants donneurs offertes les produits correspondants dans ynone rendements bons à excellents tandis dérivés aliphatiques de sels alkynyltrifluoroborate se sont avérés être procurant des rendements modestes légèrement moins réactifs. <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig1highres.jpg" /> Figure 1: Préparation de 1a Ynone de phénylacétylène trifluoroborate S1 et chlorure de benzoyle schéma illustrant les conditions de préparation de 1a ynone y compris la formation de l&#39;intermédiaire réactif dichloroborane.. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig2highres.jpg" /> Figure 2:. Représentant une gamme de H ynone 1a RMN déplacements chimiques et les intégrations relatives des protons caractéristiques sont étiquetés. Figure 3:. Représentant 13 C spectre de ynone 1a RMN déplacements chimiques des atomes de carbone caractéristiques sont étiquetés. <img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig4highres.jpg" /> Figure 4:. Représentant spectre de ynone 1a obtenu par ionisation chimique à pression atmosphérique Le HRMS m / z de la valeur mesurée [M + H] + ion est signalé. <img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig5highres.jpg" /> Figure 5: Réactions de sel de phenylacetylenetrifluoroborate S1 avec des chlorures d&#39;acyle Structures et des rendements pour les produits fabriqués en faisant varier l&#39;identité.de la matière de départ chlorure d&#39;acyle sont illustrés. Les réactions ont été effectuées avec 1 équivalent de chlorure d&#39;acyle, 1,5 équiv phenylacetylenetrifluoroborate S1 de potassium, le trichlorure de bore et 1,5 équiv. <img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/52401/52401fig6highres.jpg" /> Figure 6: Réactions de diverses. Alkynyltrifluoroborates avec des chlorures d&#39;acyle structures et des rendements des produits obtenus en faisant varier l&#39;identité du matériau de départ sont illustrés alkynyltrifluoroborate. Les réactions ont été effectuées avec 1 équivalent de chlorure d&#39;acyle, 2,5 équiv sel de potassium et 2,5 équiv organotrifluoroborate trichlorure de bore. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Entrée </td><td> Acide de Lewis </td><td> Acide de Lewis (équiv) </td><td> Conditions </td><td> Rendement (%) </td></tr><tr><td> 1 b &lt;/ Sup&gt; </td><td> SiO 2 </td><td> 16,5 </td><td> CH 2 Cl 2 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> SiCl 4 </td><td> 1 </td><td> CH 2 Cl 2 </td><td> trace </td></tr><tr><td> 3 </td><td> BF 3 · OEt 2 </td><td> 1 </td><td> CH 2 Cl 2 </td><td> trace </td></tr><tr><td> 4 b </td><td> FeCl 3 </td><td> 1 </td><td> CH 2 Cl 2 </td><td> 24 </td></tr><tr><td> 5 c </td><td> AlCl 3 </td><td> 1 </td><td> CH 2 Cl 2 </td><td> 62 </td></tr><tr><td> 6 d </td><td> AlCl 3 </td><td> 1 </td><td> CH 2 Cl 2 </td><td> 66 </td></tr><tr><td> 7 e </td><td> AlCl 3 </td><td> 1 </td><td> CH 2 Cl 2 </td><td> 60 </td></tr><tr><td> 8 </td><td> AlCl 3 </sub&gt; </td><td> 1 </td><td> THF </td><td> trace </td></tr><tr><td> 9 </td><td> AlCl 3 </td><td> 1 </td><td> toluène </td><td> trace </td></tr><tr><td> 10 </td><td> AlCl 3 </td><td> 2 </td><td> ClCH 2 CH 2 Cl </td><td> 33 </td></tr><tr><td> 11 </td><td> AlCl 3 </td><td> 1 </td><td> DMSO </td><td> trace </td></tr><tr><td> 12 </td><td> AlCl 3 </td><td> 2 </td><td> acétonitrile </td><td> trace </td></tr><tr><td> 13 </td><td> AlCl 3 · 6H 2 O </td><td> 1 </td><td> CH 2 Cl 2 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> 14 b </td><td> BCl 3 </td><td> 1,5 </td><td> CH 2 Cl 2 </td><td> 67 </td></tr><tr><td> 15 </td><td> BBr3 </td><td> 1 </td><td> CH 2 Cl 2 </td><td> 20 </td></tr></tbody></table><strong&gt; Tableau 1:. L&#39;optimisation des conditions pour la préparation de 1a ynone un rendement de produit 1a lors de la variation de conditions de réaction et catalyseur acide de Lewis. Un réactions ont été conduites avec 1 équivalent de chlorure de benzoyle et 1 équivalent phenylacetylenetrifluoroborate de potassium S1. B 1.5 équiv S1. C des conditions anhydres. D La réaction a été effectuée dans de la verrerie non séché sous air. E conditions anhydres + 1 pi d&#39;eau.

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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.

Synthèse sans métal de Ynones de Acyl chlorures et du potassium Alkynyltrifluoroborate Sels

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

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11.1K vues.  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.

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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.

Synthèse des hypervalent iodonium Alcynyle triflates pour l&#39;application de Génération Cyanocarbenes

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

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Chimie

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.

Protocole pour la synthèse du<em&gt; Ortho</em&gt; dérivés de l&#39;aniline -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.

Un protocole en deux étapes pour Umpolung fonctionnalisation de cétones par espèce de Enolonium

&#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.

Application des Lanthanides élémentaires dans l’Activation sélective de C-F de trifluorométhylés Benzofulvenes donnant accès à divers Difluoroalkenes

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.

Chimiosélectif préparation du 1-iodoalcynes, 1, 2-Diiodoalkenes et 1,1,2-trichlorotrifluoroéthane-Triiodoalkenes, basé sur l’iodation oxydative des alcynes terminaux

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.

Isoler des carbènes libre, leur dimères mixtes et des radicaux organiques

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.

Synthèse efficace des centres quaternaires tout-carbone via l’addition conjuguée de bromures Monoorganozinc fonctionnalisées

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

Acidité des 1-alcynes


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 ...

Enseignement

Chimie Organique

Unité 1

Alcynes

TERMES ET CONCEPTS CLÉS

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;" />

Préparation des alcynes : réaction d'alkylation

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;" />

Préparation des alcynes : déshydrohalogénation

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

Synthèse sans métal de Ynones de Acyl chlorures et du potassium Alkynyltrifluoroborate Sels

Résumé

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Chapitres dans cette vidéo

Synthèse des hypervalent iodonium Alcynyle triflates pour l'application de Génération Cyanocarbenes

Protocole pour la synthèse du