Name: facile preparation of (2z,4e)-dienamides by the olefination of electron-deficient alkenes with allyl acetate
Uploaded: 2017-06-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 46 s
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Les auteurs n&#39;ont rien à dévoiler.

Attention: veuillez consulter toutes les fiches signalétiques pertinentes (fiche signalétique) avant utilisation. Toutes les réactions de couplage croisé doivent être effectuées dans des flacons sous atmosphère d&#39;argon scellée (1 atm). 1. Préparation de butadiènes par oléfination d&#39;acrylamides avec de l&#39;acétate d&#39;allyle <ol><li> Sécher un flacon à vis (8 mL) avec une barre d&#39;agitation magnétique compatible dans un four à 120 ° C pendant plus de 2 h. Refroidir le flacon chaud à température ambiante en le soufflant avec du gaz inerte avant utilisation. </li><li> Utilisez un équilibre analytique et pesez 3,7 mg (~ 3% en moles, ~ 0,005 mmol) de [Ru ( p -cymène) Cl 2 ] 2 (poudre brune) et 13,7 mg (20% en moles, 0,04 mmol) d&#39;AgSbF 6 (blanc Solide) dans le flacon de réaction ci-dessus. NOTE: Étant donné qu&#39;il s&#39;agit d&#39;une nouvelle méthodologie, les réactions de couplage croisé ont été effectuées à petite échelle pour la preuve de concept afin de réduire la formation de déchets. AgSbF 6 est utilisé comme additif qui peut abstrait le chlorure générer unComplexe cationique de ruthénium pour l&#39;activation électrophile de la liaison CH 13 . D&#39;autres sels d&#39;argent, tels que Ag 2 CO 3 , ont également été testés, mais aucun produit n&#39;a été détecté. Le poids du catalyseur ([Ru ( p -cymène) Cl 2 ] 2 ) n&#39;est pas très précis et se situe dans la gamme de 3,4 à 3,9 mg. </li><li> Ajouter 1 mL de 1,2-dichloroéthane sec au flacon de réaction. REMARQUE: La quantité de solvant est souple - 1 ml de 1,2-dichloroéthane est assez suffisant pour satisfaire aux exigences minimales de volume pour la réaction de couplage croisé. Cependant, un peu plus (~ 0,1 ml) de solvant est également autorisé pour une réaction de cette échelle. Le 1,2-dichloroéthane a été séché sur un tamis moléculaire 3-before avant son utilisation. </li><li> Utiliser un bilan analytique et ajouter de l&#39;acrylamide (0,2 mmol, 1,0 équivalent, solide ou huile) au flacon de réaction ci-dessus. </li><li> Utilisez une micro-seringue pour ajouter 43 μL (0,4 mmol, 2,0 équivalents) d&#39;acétate d&#39;allyle (un liquide incolore) au flacon de réaction ci-dessus. <br/&gt; NOTE: Ici, une quantité excessive d&#39;acétate d&#39;allyle est nécessaire pour inhiber l&#39;homo-couplage de l&#39;acrylamide et pour s&#39;assurer que l&#39;acrylamide est complètement converti. Le rendement du produit diminue si l&#39;on ajoute moins d&#39;acétate d&#39;allyle (1,5 équivalent). L&#39;addition de plus d&#39;acétate d&#39;allyle (3,0 équivalents) ne peut pas encore améliorer le rendement. En pratique, il n&#39;y a pas d&#39;homo-couplage observé d&#39;acétate d&#39;allyle, et l&#39;acétate d&#39;allyle résiduel pourrait être récupéré. </li><li> Soule doucement sur le flacon de réaction avec du gaz argon et recouvrez le flacon avec un bouchon à vis compatible le plus rapidement possible. REMARQUE: Le flacon doit être recouvert d&#39;un bouchon à vis le plus rapidement possible car une atmosphère inerte est cruciale pour la réaction de couplage croisé. Il est préférable d&#39;effectuer le protocole ci-dessus dans une boîte à gants. </li><li> Mélanger le mélange réactionnel à température ambiante pendant 5 minutes supplémentaires. </li><li> Chauffer le flacon de réaction à 110 ° C dans un bain d&#39;huile sous agitation pendant 16-18 h. REMARQUE: En général, un changement de couleur sur le rouge foncé est un indQue la réaction se déroule. </li><li> Après avoir refroidi le flacon vers le bas, utiliser des mélanges d&#39;acétate d&#39;éthyle: éther de pétrole (2: 1 ou 1: 3) comme solvant pour développer des plaques de Chromatographie sur couche mince (TLC) pour surveiller l&#39;évolution de la réaction en comparant le mélange à un étalon d&#39;acrylamide . NOTE: Selon la nature des matières premières, la réaction peut ne pas être terminée. Les valeurs Rf typiques des produits et des matériaux de départ se situent entre 0,3 et 0,7. Le matériau de départ d&#39;acrylamide a été observé comme un point de course inférieur que le produit de butadiène. </li><li> Dissoudre le produit brut dans un minimum de DCM et le charger sur une colonne de silice humide avec de l&#39;éther de pétrole. Séparer le produit de couplage croisé par Chromatographie sur colonne en utilisant comme éluant un mélange d&#39;acétate d&#39;éthyle: éther de pétrole (1: 100 à 1: 4). <ol><li> Recueillir l&#39;éluant dans un flacon séparé, évaporer le solvant sur un évaporateur rotatif, unD le placer sous vide poussé pendant au moins 2 h. </li><li> Obtenez environ 20 à 50 mg de produit pour la caractérisation par spectroscopie RMN. REMARQUE: Le mélange réactionnel doit être appliqué à la Chromatographie sur colonne pour purification directement après la fin de la réaction. </li></ol></li></ol> 2. Caractérisation de Dienamides <ol><li> . Caractériser et évaluer la pureté du produit final en utilisant la spectroscopie RMN 1 H et 13 C 14 . Typiquement, le décalage chimique du carbone carbonylé apparaît près de 170 ppm sur le spectre RMN 13C. Les trois protons sp 2 du groupe fonctionnel butadiène sont représentés par des pics caractéristiques près de 6,0 et 5,6 ppm. </li><li> Utilisez la spectroscopie infrarouge 14 pour identifier le pic carbonyl et CC double-liaison caractéristique du produit diénique. </li><li> Déterminer la masse moléculaire du produit et valider davantage l&#39;identité à l&#39;aide de haute-Spectrométrie de masse de résolution (SGRH) 14 . </li><li> Déterminer le point de fusion des produits solides 14 . </li></ol>

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	<li>Negishi, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Advances+in+Efficient+and+Selective+Synthesis+of+Di-,+Tri-,+and+Tetrasubstituted+Alkenes+via+Pd-Catalyzed+Alkenylation-Carbonyl+Olefination+Synergy.">Recent Advances in Efficient and Selective Synthesis of Di-, Tri-, and Tetrasubstituted Alkenes via Pd-Catalyzed Alkenylation-Carbonyl Olefination Synergy.</a> Acc Chem Res. 41 (11), 1474-1485 (2008).</li><li>Maryanoff, B. E., Reitz, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Wittig+olefination+reaction+and+modifications+involving+phosphoryl-stabilized+carbanions.+Stereochemistry,+mechanism,+and+selected+synthetic+aspects.">The Wittig olefination reaction and modifications involving phosphoryl-stabilized carbanions. 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Nous reconnaissons chaleureusement la National Natural Science Foundation of China (NSFC) (Nos 21502037, 21373073 et 21672048), la Fondation des sciences naturelles de la province du Zhejiang (N ° LY15B020008), la PCSIRT (n ° IRT 1231) et Hangzhou Normal University pour un soutien financier. GZ reconnaît un prix Qianjiang Scholar de la province du Zhejiang, en Chine.

[Ru ( p -cymene) Cl 2 ] 2 est un catalyseur bon marché, facilement accessible, stable à l&#39;air et très actif à base de Ru, avec une excellente tolérance de groupe fonctionnel qui fonctionne efficacement dans des conditions de réaction douces pour donner des produits de butadiène couplant CH / CH. Le sel d&#39;argent AgSbF 6 a été utilisé comme additif qui peut aboutir le chlorure de [Ru ( p -cymène) Cl 2 ] 2 pour générer un complexe...

Les butadiènes sont largement présents et se retrouvent généralement dans de nombreux produits naturels, médicaments et molécules bioactives 1 . Les chimistes se sont efforcés d&#39;élaborer une méthodologie de synthèse efficace, sélective et pratique pour la synthèse des 1,3-butadiènes 2 , 3 . Récemment, des couplages directs entre deux alcènes via une double activation de liaison CH vinylique ont été développés, ce qui représente une stratégie efficace pour la synthèse de butadiènes, avec une économie atomique et progressive élevée. Parmi eux, le couplage croisé catalysé au palladium de deux alcènes a attiré beaucoup d&#39;attention, fournissant des butadiènes configurés ( E, E ) via des espèces d&#39;alcényle-Pd 4 , 5 . Par exemple, le groupe de Liu a développé une synthèse de butadiène catalysée par Pd par couplage croisé direct d&#39;alcènes et d&#39;acétate d&#39;allyle ( figure 1 </Fort&gt; et l&#39; équation 3 ) 4 . Pendant ce temps, le couplage transversal dirigé par groupe fonctionnel entre alcènes a fourni des butadiènes avec une excellente ( Z, E ) -stéoselectivité due à l&#39;événement de cyclométallisation CH oléfinique, représentant une méthode complémentaire 6 . À ce jour, certains groupes directeurs, tels que les énolates, les amides, les esters et les phosphates, ont été introduits avec succès dans le couplage croisé entre les alcènes, fournissant une série de 1,3-butadiènes valables et fonctionnalisés. Cependant, la réaction de couplage croisé dirigé n&#39;a pas été développée, car il existe encore des groupes directeurs limités dans une utilisation pratique. En particulier, une quantité stoechiométrique d&#39;oxydant est généralement nécessaire pour maintenir le cycle catalytique, ce qui produit une grande quantité de déchets organiques et inorganiques. Il existe des exemples très limités utilisant des alcènes riches en électrons en tant que partenaire de couplage. L&#39;acétate d&#39;allyle et ses dérivés ont été profondémentNvestigés dans les transformations organiques comme des réactifs puissants d&#39;allylation et d&#39;oléfination, y compris le couplage croisé catalysé, l&#39;allylation de Friedel-Crafts d&#39;arènes riches en électrons et l&#39;activation catalytique de CH d&#39;arènes déficients en électrons ( figure 1 et équation 1 ) 7 . Plus récemment, le groupe Loh a développé une allylation de CH catalysée par du rhodium (III) d&#39;alcènes déficients en électrons avec des acétates d&#39;allyle, créant des 1,4-diènes ( figure 1 et équation 2 ) 8 . Pendant ce temps, le groupe Kanai a rapporté une allylation CH déshydratante directe avec des alcools allyliques en utilisant un catalyseur Co (III) 9 . Fait intéressant, Snaddon et ses collègues ont révélé une nouvelle méthode coopérative à base de catalyse pour l&#39; α -allylation asymétrique directe des esters acycliques 10 . Très récemment, le groupe Ackermann a rapporté plusieurs exemples d&#39;allylationG catalyseurs peu coûteux Fe, Co et Mn 11 . Ces rapports ont fait des percées dans les réactions d&#39;allylation et d&#39;oléfination, mais la migration de double liaison et la régiosélectivité médiocre sont habituellement inévitables et ne sont pas facilement contrôlées. Par conséquent, le développement de modèles de réaction plus efficaces et sélectifs d&#39;acétates d&#39;allyle pour construire des molécules précieuses est encore hautement souhaitable. Avec notre intérêt pour une nouvelle synthèse de 1,3-butadiène par oléfination CH, nous avons supposé que l&#39;acétate d&#39;allyle pourrait être introduit dans l&#39;allylation dirigée d&#39;alcènes déficients en électrons, en fournissant d&#39;abord le 1,4-diène. Ensuite, le 1,3-butadiène plus thermodynamiquement stable pourrait être formé après l&#39;isomérisation migratoire de la double liaison CC 7 , formant le produit diénique qui ne peut être obtenu par couplage croisé en utilisant des alcènes riches en électrons, tels que le propène, en tant que partenaire de couplage 6 . Ici, nous signalons une oléfinition de liaison CH oléfinique Ru (III) peu coûteuseN d&#39;acrylamides avec des acétates d&#39;allyle en l&#39;absence de tout oxydant, ce qui ouvre une nouvelle voie de synthèse pour la création de ( Z, E ) -butadiènes ( figure 1 et équation 4 ) 13 .

<table><tbody><tr><td>Allyl Acetate</td><td>TCI</td><td>A0020</td><td>&gt;98.0%(GC), 25 mL package</td></tr><tr><td>Dichloro(p-cymene)ruthenium(II) dimer</td><td>TCI</td><td>D2751</td><td>&gt;95.0%(T), 5 g package</td></tr><tr><td>Silver hexafluoroantimonate</td><td>TCI</td><td>S0463</td><td>&gt;97.0%(T),&amp;nbsp; 5 g package</td></tr><tr><td>1,2-Dichloroethane</td><td>TCI</td><td>D0364</td><td>&gt;99.5%(GC), 500 g package</td></tr><tr><td>Rotavapor</td><td>EYELA</td><td>N-1200A</td><td>Use to dry solvent</td></tr><tr><td>Silica gel</td><td>Merck</td><td>107734</td><td>Silica gel 60 (0.063-0.2 mm), for column chromatoraphy</td></tr></tbody></table>

facile preparation of (2z,4e)-dienamides by the olefination of electron-deficient alkenes with allyl acetate

Le couplage croisé direct entre deux alcènes via l&#39; activation des liaisons CH vinyliques représente une stratégie efficace pour la synthèse de butadiènes à forte économie atomique et échelonnée. Cependant, cette réaction de couplage croisée dirigée par fonctionnalité n&#39;a pas été développée, car il existe encore des groupes directeurs limités dans une utilisation pratique. En particulier, une quantité stoechiométrique d&#39;oxydant est généralement requise, produisant une grande quantité de déchets. En raison de notre intérêt pour la nouvelle synthèse de 1,3-butadiène, nous décrivons l&#39;oléfination catalysée par du ruthénium d&#39;alcènes déficients en électrons en utilisant de l&#39;acétate d&#39;allyle et sans oxydant externe. La réaction du 2-phénylacrylamide et de l&#39;acétate d&#39;allyle a été choisie comme une réaction de modèle, et le produit diénique souhaité a été obtenu avec 80% de rendement isolé avec une bonne stéréosélectivité ( Z, E / Z, Z = 88:12) dans des conditions optimales: [ Ru ( p -cymène) Cl 2 ] 2 (3% en moles) et AgSbF 6 (20% en moles) dans l&#39;ETCD à 110 ° C fOu 16 h. Avec les conditions catalytiques optimisées à la main, des acrylamides représentatifs d&#39; acides α et / ou β ont été étudiés, et tous ont réagi en douceur, indépendamment des groupes aliphatiques ou aromatiques. En outre, les acrylamides N- substitués différemment se sont révélés être de bons substrats. De plus, nous avons examiné la réactivité de différentes dérivés allytiques, suggérant que la chélation de l&#39;acétate d&#39;oxygène au métal est cruciale pour le processus catalytique. Des expériences marquées par le deutérium ont également été menées pour étudier le mécanisme de réaction. Seuls les échanges H / D sélectifs en Z sur l&#39;acrylamide ont été observés, ce qui indique un événement de cyclométallisation réversible. En outre, un effet isotopique cinétique (KIE) de 3,2 a été observé dans l&#39;étude isotopique intermoleculaire, ce qui suggère que l&#39;étape de métallisation de CH oléfinique est probablement impliquée dans l&#39;étape de détermination de la vitesse.

Nos efforts ont porté sur la préparation du 1,3-butadiène à partir de l&#39;acrylamide et de l&#39;acétate d&#39;allyle. Le tableau 1 illustre l&#39;optimisation des conditions, y compris le criblage de divers additifs et solvants, en utilisant [le Ru ( p -cymène) Cl 2 ] 2 comme catalyseur. Après avoir sélectionné une série de solvants représentatifs, nous avons été ...

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Facile Preparation of 2Z,4E-Dienamides by the Olefination of Electron-deficient Alkenes with Allyl Acetate

L&#39;oléfination catalysée par du ruthénium d&#39;alcènes déficients en électrons avec de l&#39;acétate d&#39;allyle est décrite ici. En utilisant l&#39;aminocarbonyl en tant que groupe directeur, ce protocole externe sans oxydant a une efficacité élevée et une bonne stéréo et régiosélectivité, ouvrant une nouvelle voie de synthèse aux squelettes ( Z , E ) -butadiène.

Facile Préparation de (2<em&gt; Z</em&gt;, 4<em&gt; E</em&gt;) - Dienamides par l&#39;oléfination d&#39;alkènes déficients en électrons avec l&#39;acétate d&#39;allyle

Direct cross-coupling between two alkenes via vinylic C-H bond activation represents an efficient strategy for the synthesis of butadienes with high ...

facile-preparation-2z4e-dienamides-olefination-electron-deficient

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Facile Preparation of (2Z,4E)-Dienamides by the Olefination of Electron-deficient Alkenes with Allyl Acetate

Dienes, Conjugated Pi Systems, and Pericyclic Reactions

Alkene Structure and Reactivity

SCIENTISTS IN ACTION

7.3K vues.  Hangzhou Normal University.  L'oléfination catalysée par du ruthénium d'alcènes déficients en électrons avec de l'acétate d'allyle est décrite ici. En utilisant l'aminocarbonyl en tant que groupe directeur, ce protocole externe sans oxydant a une efficacité élevée et une bonne stéréo et régiosélectivité, ouvrant une nouvelle voie de synthèse aux squelettes ( Z , E ) -butadiène. 

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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

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Chimie

Preparation of N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamides from N-tosyl-1,2,3-triazoles and Subsequent Conversion to Substituted Phthalans and Phenethylamines

Decomposition of N-tosyl-1,2,3-triazoles with rhodium(II) acetate dimer in the presence of alcohols forms synthetically versatile N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamides, which react under a variety of conditions to afford useful N- and O-containing compounds. Acid-catalyzed addition of alcohols or thiols to N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamide-containing phthalans provides access to ketals and thioketals, respectively. Selective reduction of the vinyl group in N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamide-containing phthalans via hydrogenation yields the corresponding phthalan in good yield, whereas reduction with sodium bis(2-methoxyethoxy)aluminumhydride generates a ring-opened phenethylamine analogue. Because the N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamide functional group is synthetically versatile, but often hydrolytically unstable, this protocol emphasizes key techniques in preparing, handling, and reacting these pivotal substrates in several useful transformations.

Preparation of N-2-alkoxyvinylsulfonamides from N-tosyl-1,2,3-triazoles and Subsequent Conversion to Substituted Phthalans and Phenethylamines

Representative experimental procedures for the synthesis of N-(2-alkoxyvinyl)sulfonamides and subsequent conversion to phthalan and phenethylamine derivatives are presented in detail.

Préparation de N-(2-alkoxyvinyl) sulfonamides de N- tosyl-1,2,3-triazoles et Conversion subséquente de phtalanes substitués et phénéthylamines

Decomposition of N-tosyl-1,2,3-triazoles with rhodium(II) acetate dimer in the presence of alcohols forms synthetically versatile ...

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. ...

A Direct, Regioselective and Atom-Economical Synthesis of 3-Aroyl-N-hydroxy-5-nitroindoles by Cycloaddition of 4-Nitronitrosobenzene with Alkynones

We introduced a regioselective and atom-economical procedure for the synthesis of 3-substituted indoles by annulation of nitrosoarenes with ethynyl ketones. The reactions were carried out achieving indoles without any catalyst and with excellent regioselectivity. No traces of 2-aroylindole products were detected. Working with 4-nitronitrosobenzene as starting material, the 3-aroyl-N-hydroxy-5-nitroindole products precipitated from the reaction mixtures and were isolated by filtration without any further purification technique. Differently from the corresponding N-hydroxy-3-aryl indoles that, spontaneously in solution, give dehydrodimerization products, the N-hydroxy-3-aroyl indoles are stable and no dimerization compounds were observed.

A Direct, Regioselective and Atom-Economical Synthesis of 3-Aroyl-N-hydroxy-5-nitroindoles by Cycloaddition of 4-Nitronitrosobenzene with Alkynones

3-Aroyl-N-hydroxy-5-nitroindoles were synthesized by cycloaddition of 4-nitronitrosobenzene with a conjugated terminal alkynone in a one-step thermal procedure. Preparation of the nitrosoarene and of the alkynones were adequately reported and respectively through oxidation procedures on the corresponding aniline and on the alkynol.

Une synthèse directe, regiosélective et atome-économiquede 3-Aroyl- N-hydroxy-5-nitroindoles par Cycloaddition de 4-Nitronitrosobenzene avec Alkynones

We introduced a regioselective and atom-economical procedure for the synthesis of 3-substituted indoles by annulation of nitrosoarenes with ethynyl ...

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="Alkyne alkylation reaction using NaNH2 and ethyl bromide, chemical equation diagram." src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 50px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure1">
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="Alkyne ionization reaction equation NaNH2, diagram shows acetylene converting to acetylide ion." src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 50px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure2">
2. The second step is a nucleophilic substitution reaction in which the acetylide ion reacts with the alkyl halide to form a new C–C bond.
<img alt="Organic reaction mechanism, Na+ and Br- ion exchange, illustrates chemical synthesis process." src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_3.svg" style="text-align: center; height: 50px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure3">
<h4>Reaction Mechanism —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="Nucleophilic substitution reaction mechanism diagram with alkynes, NaBr formation, chemical process." src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_4.svg" style="text-align: center; height: 250px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure4">
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="Alkyne chain elongation via NaNH₂, CH₃Br; reaction equation diagram for organic synthesis." src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_5.svg" style="text-align: center; height: 50px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure5">

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 ...

Enseignement

Chimie Organique

Unité 1

Alcynes

TERMES ET CONCEPTS CLÉS

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="Chemical reaction diagram, alkyne synthesis, 2NaNH2/NH3, hydrogen elimination, organic chemistry." src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 200px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure1">
<h4>Reaction Mechanism – 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="Birch reduction mechanism diagram, showing electron flow in organic compound reaction." src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 90px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure2">
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="Elimination reaction mechanism diagram, E2 mechanism, showing alkene formation from alkyl halide." src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_3.svg" style="text-align: center; height: 90px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure3">
Geminal dihalides
Likewise, geminal dihalides, when treated with two equivalents of a sodium amide, undergo double dehydrohalogenation to give alkynes.
<img alt="Alkyne formation reaction; sodium amide abstracting proton; chemical equation diagram; synthesis method." src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_4.svg" style="text-align: center; height: 90px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure4">
<img alt="Chemical reaction mechanism, arrow-pushing diagram, alkyne formation using sodium amide." src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_5.svg" style="text-align: center; height: 90px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure5">
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="Hofmann elimination reaction; chemical equations diagram; synthesis process using NaNH2; alkyne formation." src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_6.svg" style="text-align: center; height: 70px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure6">
Protonation of the acetylide ions with water or an aqueous acid completes the reaction.
<img alt="Organic reaction mechanism with sodium acetylide, water; diagram illustrating nucleophilic attack." src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_7.svg" style="text-align: center; height: 50px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure7">
<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 – a vicinal dihalide, which upon double dehydrohalogenation yields 1-propyne.
<img alt="Alkene to alkyne conversion diagram; chemical reaction mechanism, dichlorination, dehydrohalogenation." src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_8.svg" style="text-align: center; height: 60px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure8">
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 – a geminal dihalide, which undergoes double dehydrohalogenation to give 1-propyne.
<img alt="Organic synthesis mechanism; ketone to alkyne via substitution and elimination; chemical reaction diagram." src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_9.svg" style="text-align: center; height: 80px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure9">

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 ...

Preparation of Epoxides

<h4>Overview</h4>
Epoxides result from&#160;alkene oxidation, which can be achieved by a) air, b) peroxy acids, c) hypochlorous acids, and d) halohydrin cyclization.
<h4>Epoxidation with Peroxy Acids</h4>
Epoxidation of alkenes via oxidation with peroxy acids involves the conversion of a carbon&#8211;carbon double bond to an epoxide using the oxidizing agent&#160;meta-chloroperoxybenzoic acid, commonly known as MCPBA. Since the O&#8211;O bond of peroxy acids is very weak, the addition of electrophilic oxygen of peroxy acids to alkenes occurs with ease, thereby following syn addition. Hence, the epoxides are produced with the retention of the alkene configuration.
<h4>Epoxidation via Air Oxidation</h4>
Although peroxy-mediated epoxidation is the most common method for alkene oxidation, ethylene oxide is synthesized at the industrial scale via air oxidation by treating a mixture of ethylene and air in the presence of a silver catalyst.
<h4>Cyclization of Halohydrins</h4>
Cyclization of halohydrins of alkenes in the presence of a base also yields epoxides, and the reaction follows the SN2 substitution mechanism. Hence, the nucleophile&#8212;the oxygen anion&#8212;and the leaving group&#8212;the chloride ion&#8212;must orient anti to each other in the transition state to make the halohydrins cyclization feasible.
<img alt="Figure1" src="/files/ftp_upload/12094/12094Figure 1.svg" style="text-align: center; height: 260x;" />
In noncyclic halohydrins, this anti-relationship is achieved by an internal rotation. For instance, in 1-chloro-2-methyl-2-propanol, shown in Figure 1, the hydroxyl and the chloro group are not oriented anti to each other. To achieve the anti-relationship, the carbon-bearing chloro group undergoes an internal rotation, thereby making the nucleophile attack&#8212;from the backside of the C&#8211;X bond&#8212;and the ejection of the leaving group feasible. Thus, the epoxides formed via halohydrin cyclization also retain the alkene configuration.
Similarly, the cyclic halohydrins must undergo conformational changes to achieve the anti-relationship. For example, the halohydrin of cyclohexane, shown in Figure 2, undergoes a conformational change from diequatorial to diaxial to successfully form&#160;an epoxide.
<img alt="Figure2" src="/files/ftp_upload/12094/12094Figure 2.svg" style="text-align: center; height: 120px;" />

Preparation of Epoxides via Alkene Oxidation

Préparation d'époxydes

Overview
Epoxides result from&#160;alkene oxidation, which can be achieved by a) air, b) peroxy acids, c) hypochlorous acids, and d) halohydrin ...

Ethers, Epoxydes, sulfures

Carboxylic Acids to Methylesters: Alkylation using Diazomethane

Carboxylic acids react with diazomethane in an ether solvent via alkylation at the carboxylate oxygen atom to give methyl esters of the corresponding acid with excellent yields.
<img alt="Esterification reaction: carboxylic acid with diazomethane formula, chemical process diagram." src="/files/ftp_upload/12349/12349_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 60px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure1">
Diazomethane is a yellow gas having a boiling point of −23 °C. It is conveniently prepared by the action of a base on N-methyl-N-nitrosourea or N-methyl-N-nitrosotoluenesulphonamide.
The esterification mechanism involves the protonation of diazomethane by the carboxylic acid to yield a carboxylate salt and methyldiazonium cation. The methyldiazonium cation is highly unstable due to the presence of N≡N, which functions as an excellent leaving group.
<img alt="Chemical reaction, Curtius rearrangement equations, molecular transformation diagram." src="/files/ftp_upload/12349/12349_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 72px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure2">
In the final alkylation step, an SN2 attack on the methyldiazonium ion by the carboxylate anion produces a methyl ester, along with the elimination of N2 gas.
<img alt="SN2 reaction mechanism diagram; nucleophile attack on carbonyl, forming new bond, expelling N2." src="/files/ftp_upload/12349/12349_PT_Figure_3.svg" style="text-align: center; height: 70px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure3">
However, diazomethane is a potentially explosive gas and requires precautions during its handling and storage. It undergoes spontaneous detonation upon contact with rough or scratched surfaces. Therefore, flame-polished glassware and a blast shield are often recommended in reactions involving diazomethane. Moreover, diazomethane is highly toxic as well as carcinogenic.
Diazomethane decomposes in the presence of heat or light to generate carbenes and eliminate nitrogen.
<img alt="Chemical reaction diagram; azide decomposition to form methylene and nitrogen under heat or light." src="/files/ftp_upload/12349/12349_PT_Figure_4.svg" style="text-align: center; height: 52px;" data-altupdatedat="1747908711000" data-alt="Figure4">

Acides carboxyliques en esters méthyliques : alkylation à l’aide de diazométhane

Carboxylic acids react with diazomethane in an ether solvent&#160;via alkylation at the carboxylate oxygen atom&#160;to give&#160;methyl esters of the ...

Carboxylic Acids

Amines to Alkenes: Hofmann Elimination

Alkenes can be obtained from amines via an E2 elimination. The amine is first converted into a good leaving group, such as a quaternary ammonium salt. This is accomplished by treating the amine with an excess of alkyl halide, which results in a halide salt. Next, the halide salt is transformed into a hydroxide salt that functions as a base to enable elimination.
Under thermal conditions, the hydroxide can abstract a proton from the &#946; carbon; this generates an alkene with the simultaneous release of a neutral amine molecule. This elimination process is called the Hofmann elimination. For the elimination to occur, the &#946; proton and tertiary amine group must be positioned opposite or anti-periplanar to each other. This reaction yields the less substituted alkene as the major product, also known as the Hofmann product.

Des amines aux alcènes : l’élimination de Hofmann

Alkenes can be obtained from amines via an E2 elimination. The amine is first converted into a good leaving group, such as a quaternary ammonium salt. ...

Amines

&alpha;-Alkylation of Ketones via Enolate Ions

Ketones with &#945; protons are deprotonated by strong bases like lithium diisopropylamide (LDA) to form enolate ions. The anion is stabilized by resonance, and its hybrid structure exhibits negative charges on the carbonyl oxygen and the &#945; carbon. This ambident nucleophile can attack an electrophile via two possible sites: the carbonyl oxygen, known as O-attack, or the &#945;&nbsp;carbon, known as C-attack. The nucleophilic attack via the carbanionic site is preferred. This is due to the strong interaction of the positive counterpart of the base with the anionic oxygen, which restricts the approaching electrophile, making the reaction less favorable. Also, the product obtained through C-attack is more stable than that obtained through O-attack, as the stronger C=O &#960; bond is retained in the former, whereas a weaker C=C &#960; bond is preserved in the latter.
A subsequent reaction of the enolate with electrophiles such as alkyl halides produces an &#945;-alkylated ketone via the SN2 pathway. The &#945;-alkylation of ketones is achieved with the halides of primary alkyl, benzyl, and allylic groups. With secondary and tertiary alkyl halides, elimination predominates over substitution.

Facile Préparation de (2

Résumé

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Protocole pour la synthèse du