Name: preparation and reactivity of a triphosphenium bromide salt: a convenient and stable source of phosphorus(i)
Uploaded: 2016-11-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 46 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of PhosphorusI at JoVE.com

The authors thank the Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC) of Canada and the Canada Foundation for Innovation (CFI) for funding and scholarship support.

הערה: ממיסים deuterated יובשו על פי נוהל בספרות בעת הצורך, וכל ממסים אחרים יובשו על שורת עמודי Grubbs&#39; מסוג 12 ו degassed לפני השימוש. אשלגן 1,2,4-טריס (diphenylphosphino) cyclopentadiene [K] [(Ph 2 P) 3 C 5 H 2] ואת N-heterocyclic carbene 1,3,4,5-tetramethylimidazole-2-ylidene (Me NHC Me ) היו מסונתז על פי נהלים ספרות האחרון היה בסובלימציה לפני השימוש. 9,13 ציקלוהקסן היה מיובש על CAH 2, מזוקקים degassed לפני השימוש. אצטוניטריל-ד 3 (CD 3 CN) ו dichloromethane-ד 2 (CD 2 Cl 2) יובשו על pentoxide זרחן degassed לפני השימוש. הארץ Diatomaceous היה מיובש בתנור על 150 מעלות צלזיוס למשך הלילה לפני השימוש. כל ריאגנטים אחרים שימשו קיבל. 1. סינתזה של [dppeP] [Br] <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> D1.00 issolve גרם של 1,2-BIS (diphenylphosphino) אתאן (dppe) ב כ 40 מ&quot;ל של נטול מים, degassed dichloromethane (DCM) בבקבוק 250 מ&quot;ל Schlenk, תחת גז אינרטי, מצויד מחצה גומי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על ידי מזרק או העברת צינורית, להוסיף 2.53 מ&quot;ל של יבש, degassed, ציקלוהקסן אל הבקבוק Schlenk המכיל את פתרון ערבוב של dppe. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפתרון זה, להוסיף 0.26 מ&quot;ל של PBR 3 באמצעות מזרק, dropwise עם ערבוב נמרץ. הפתרון צריך מייד להחוויר צהובות, וצורות משקע לבנות לאחר ערבוב הפתרון למשך 20 דקות. אפשר התגובה לעורר במשך כמה שעות או לילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר ערבוב במשך כמה שעות או לילה, לסנן את תערובת התגובה דרך בקבוקון fritted עקף עם תקע כדור הארץ diatomaceous עבה אינץ &#39;אחד להסיר את המשקע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אסוף את הפתרון שהתקבל ולהסיר את DCM תחת ואקום על קו Schlenk. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי שמן וכתוצאה מכך, להוסיף כ 75 מ&quot;ל של tetrahydrofuran (THF) תוך stirring במרץ (או sonicating) כדי לזרז את המוצר כמו מוצק לבן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מיד לאחר צורות משקע לבן, לאסוף אותו באמצעות סינון עם בקבוקון fritted תחת אווירה אינרטי. אסוף את המוצק מייד, ואל תשאיר תלוי על ומערבבים במשך יותר מ -30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שנאספו, לפזר כמות קטנה של [dppeP] [br] ב CD 2 Cl 2 או CDCl 3 להשיג 31 P, 1 H ו- 13 C תמ&quot;ג כדי לאשר טוהר. [dppeP] [br] ניתן לאחסן לזמן בלתי מוגבל באווירה אינרטי, או במשך מספר שבועות על benchtop. 6 </li></ol> 2. סינתזה של [dppeP] [BPH 4] <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 0.5 גרם של [dppeP] [br] מלח ב 5 מ&quot;ל של DCM, בבקבוק Schlenk. מערבבים את הפתרון מתחת גז חנקן. לאחר מכן, להוסיף 0.35 גר &#39;tetraphenylborate נתרן ב 5 מ&quot;ל של THF. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר הפתרון ומערבב במשך כמה שעות או למשך הלילה, עד להיווצרות משקעת בסדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה suspension לחסל את המשקע (KBR) ולהסיר את הממס בלחץ מופחת להניב [dppeP] [BPH 4] כמו אבקה לבנה. </li></ol> 3. סינתזה של [Me NHC Me 2 P] [BPH 4] <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען הבקבוק Schlenk 100 מ&quot;ל עם 0.200 גרם של Me NHC Me ובר ומערבבים תחת אווירה אינרטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען בקבוק תחתית עגולה 100 מ&quot;ל עם 0.603 גרם של [dppeP] [BPH 4] תחת אווירה אינרטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קנית העברת 20 מ&quot;ל של THF אל הבקבוק Schlenk המכיל 0.200 גרם של Me NHC אותי ומתחיל לבחוש מגנטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קנית העברת 20 מ&quot;ל של THF 100 מ&quot;ל עגול הבקבוק התחתון עם 0.603 גרם של [dppeP] [BPH 4] ומערבבים עד שהיא נמסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קנית להעביר הפתרון של [dppeP] [BPH 4] ב THF לפתרון ערבוב של Me NHC אותי ב THF ולאפשר הפתרון צהוב לבחוש עבור שעה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכז את הים הצהובolution לשליש נפח המקורי (13 מ&quot;ל) תחת לחץ מופחת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת אתר diethyl (Et 2 O) (40 מ&quot;ל) לפתרון מרוכז ערבוב ליזום ממטרים של המוצר צהוב ולאפשר ההשעיה כתוצאה לעורר במשך 20 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים frit אטום מצויד המצורפת בבקבוק 100 מ&quot;ל Schlenk על הקו Schlenk וליצור אווירה אינרטי באמצעות פינוי הבקבוק באמצעות ואקום מילוי הבקבוק עם חנקן מקו שלק. לפנות במשך 5 דקות ולמלא עם חנקן 3 פעמים כדי להבטיח אווירה אינרטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קנית להעביר את ההשעיה O Et 2 לתוך המנגנון ולסנן את המשקע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטפו את המשקע עם 10 מ&quot;ל של Et 2 O שלוש פעמים ולאפשר המשקע להתייבש תחת לחץ מופחת עבור שעה 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אופציונלי) אפשר תסנין ו כביסות להתאדות לאט תחת חנקן כדי recrystallize dppe. לשטוף את הגבישים עם כמות מינימלית של hexanes, יבש, לאסוף אתגבישים לשימוש חוזר. </li></ol> 4. סינתזה של (Ph 2 P) C 5 H 2 (Ph 2 P) 2 P <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על 0.484g המכיל בקבוק 150 מ&quot;ל Schlenk [dppeP] [br] באווירה אינרטי, להוסיף 40 מ&quot;ל של יבש, degassed THF. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את Schlenk באמבט קרח יבש / אצטון כדי לקרר את ההשעיה C -78 °. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קנית להעביר פתרון THF של 0.625g [K] [(Ph 2 P) 3 C 5 H 2] בבקבוק תחתית עגולה, אל פלאש Schlenk המכיל [dppeP] [Br]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר התוספת היא תושלם, להסיר את הבקבוק Schlenk מהאמבטיה אצטון ולאפשר כדי לחמם לטמפרטורת החדר. לאחר ערבוב במשך 2 שעות, הפתרון יהיה צהוב בהיר עם מתנה משקע לבן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את ההשעיה מסנן fritted אוויר ללא מצויד בבקבוק Schlenk 150 מ&quot;ל, להסיר את המשקע הלבן (KBR). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף את הפתרון צהוב להסיר את THF תחת ואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 80:20תערובת של אתר diethyl יבש degassed: פנטן לשמן וכתוצאה מכך ולאפשר לעורר במשך 20 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אסוף את המוצר (Ph 2 P) C 5 H 2 (Ph 2 P) 2 P כמו משקע צהוב חיוור ידי סינון ההשעיה באמצעות בקבוק אוויר חינם, fritted. תמיסת אתר / פנטן נותרת מכילה טומאת dppe ועלולה להיות מושלכת או הממס ניתן להסיר תחת ואקום ואת dppe שנאסף לשימוש נוסף. </li></ol>

<ol>
	<li>Macdonald, C. L. B., Ellis, B. D., Swidan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-Oxidation-State+Main+Group+Compounds.">Low-Oxidation-State Main Group Compounds.</a> Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry. , (2011).</li><li>Coffer (n&#233;e Monks), P. K., Dillon, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclic+triphosphenium+ions+and+related+species.">Cyclic triphosphenium ions and related species.</a> Coord. Chem. Rev. 257 (5-6), 910-923 (2013).</li><li>Schmidpeter, A., Lochschmidt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+Products+from+PCl3,+P(NMe2)3,+and+AlCl3.">New Products from PCl3, P(NMe2)3, and AlCl3.</a> Angew. Chem. Internat. Ed. in Engl. 25 (3), 253-254 (1986).</li><li>Schmidpeter, A., Lochschmidt, S., Karaghiosoff, K., Sheldrickb, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triphosphane-l,3-di-ium+Ions.">Triphosphane-l,3-di-ium Ions.</a> J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 1447-1448 (1985).</li><li>Ellis, B. D., Carlesimo, M., Macdonald, C. L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stabilised+phosphorus(I)+and+arsenic(I)+iodide:+readily-synthesised+reagents+for+low+oxidation+state+main+group+chemistry.">Stabilised phosphorus(I) and arsenic(I) iodide: readily-synthesised reagents for low oxidation state main group chemistry.</a> Chem. Commun. 15 (15), 1946-1947 (2003).</li><li>Norton, E. L., Szekely, K. L. S., Dube, J. W., Bomben, P. G., Macdonald, C. L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+convenient+preparative+method+for+cyclic+triphosphenium+bromide+and+chloride+salts.">A convenient preparative method for cyclic triphosphenium bromide and chloride salts.</a> Inorg. Chem. 47 (3), 1196-1203 (2008).</li><li>Ellis, B. D., Macdonald, C. L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphorus(I)+iodide:+a+versatile+metathesis+reagent+for+the+synthesis+of+low+oxidation+state+phosphorus+compounds.">Phosphorus(I) iodide: a versatile metathesis reagent for the synthesis of low oxidation state phosphorus compounds.</a> Inorg. Chem. 45 (17), 6864-6874 (2006).</li><li>Kosnik, S. C., Farrar, G. J., Norton, E. L., Cooper, B. F. T., Ellis, B. D., Macdonald, C. L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-Valent+Chemistry:+An+Alternative+Approach+to+Phosphorus-+Containing+Oligomers.">Low-Valent Chemistry: An Alternative Approach to Phosphorus- Containing Oligomers.</a> Inorg. Chem. 11 (53), 13061-13069 (2014).</li><li>Kosnik, S. C., Macdonald, C. L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+zwitterionic+triphosphenium+compound+as+a+tunable+multifunctional+donor.">A zwitterionic triphosphenium compound as a tunable multifunctional donor.</a> Dalton Trans. 45 (14), 6251-6258 (2016).</li><li>Binder, J. F., Swidan, A., Tang, M., Nguyen, J. H., Macdonald, C. L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remarkably+stable+chelating+bis-N-heterocyclic+carbene+adducts+of+phosphorus(I)+cations.">Remarkably stable chelating bis-N-heterocyclic carbene adducts of phosphorus(I) cations.</a> Chem. Commun. 51 (36), 7741-7744 (2015).</li><li>Binder, J. F., Corrente, A. M., Macdonald, C. L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+route+to+phosphamethine+cyanines+from+S,N-heterocyclic+carbenes.">A simple route to phosphamethine cyanines from S,N-heterocyclic carbenes.</a> Dalton Trans. 45 (5), 2138-2147 (2016).</li><li>Pangborn, A. B., Ma Giardello, ., Grubbs, R. H., Rosen, R. K., Timmers, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safe+and+Convenient+Procedure+for+Solvent+Purification.">Safe and Convenient Procedure for Solvent Purification.</a> Organometallics. 15 (5), 1518-1520 (1996).</li><li>Smaliy, R. V., Beaup&#233;rin, M., 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=Hexaphosphine:+A+multifaceted+ligand+for+transition+metal+coordination.">Hexaphosphine: A multifaceted ligand for transition metal coordination.</a> Eur. J. Inorg. Chem. (9), 1347-1352 (2012).</li><li>Klebach, T. C., Lourens, R., Bickelhaupt, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+mesityldiphenylmethylenephosphine:+a+stable+compound+with+a+localized+phosphorus:carbon+bond.">Synthesis of mesityldiphenylmethylenephosphine: a stable compound with a localized phosphorus:carbon bond.</a> J. Amer. Chem. Soc. 100 (15), 4886-4888 (1978).</li><li>Alcarazo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#945;-Cationic+Phosphines:+Synthesis+and+Applications.">&#945;-Cationic Phosphines: Synthesis and Applications.</a> Chem. Eur. J. 20 (26), 7868-7877 (2014).</li></ol>

החוקרים אין לי מה לחשוף.

קריסטל מבני תמ&quot;ג רב-גרעיני (31 P, 1 H, ו -13 C) התקבלו עבור כל המוצרים דיווחו לאשר קישוריות. Electrospray-יינון ספקטרומטריית מסה שמשה כדי לאשר נוכחות של קטיונים ניתוח יסודות שמש כדי לאשר טוהר האנליטית של הדגימות. זה הכרחי כ...

הכימיה של אלמנטי קבוצה עיקריים במדינות חמצון או ערכיות נמוכות מרגיל כבר על שטח של עניין משמעותי במהלך שני העשורים האחרונים. 1 מלבד האינטרס הבסיסי הנובע מליט ואת המבנה הייחודיים שלהם, תרכובות כאלה לעתים קרובות להציג reactivities כי הם מאוד שונים אלה של עמיתיהם המדינה החמצון שלהם הרבה יותר פרקטי. במובן זה, הם מציעים פוטנציאל משמעותי כמו ריאגנטים לבנות חומרי אלמנט קבוצה המכיל ראשיים מורכבים יותר. כיתת ציון דרך של זרחן נמוך ערכי המכילה מולקולות הם &quot;triphosphenium&quot; קטיונים אשר פורסמו לראשונה על ידי Schmidpeter בשנת 1980. 2 יונים אלה כוללים זרחן dicoordinate (I) יון ligated על ידי שני מתמירים phosphonio, עם הגירסות יציבות יותר נבנו מתוך . chelating מסגרת 3,4 הקבוצה שלנו אופטימיזציה סינתזות של מלחים הליד triphosphenium 5 - 7 ויש לוהראה כי תרכובות יציבות אלה הם סוכני P + העברת צדדי כי הם לסינתזה המבוקרת של (I) זרחן oligomers המכיל, 8 zwitterions, 9 וצבעי phosphamethine cyanine. 10,11 בעוד הסינתזות המקוריות של תרכובות כאלה לעתים קרובות כרוכות זרחן מסוכן המכיל חומרים כימיים ו / או הפחתת תנאים מאוד, המסלול נשלט אנו מציגים הוא בטוח, P-אטום יעיל, ונוח. תוצאות השיטה בחומרים טוהרים גבוהים אשר עשוי לשמש צבעים, הליגנדים עבור מתחמי מתכות מעבר ומבשרים למיני זרחן המכיל מורכבים יותר.

<table><tbody><tr><td>bis(diphenyl)phosphino ethane (dppe)</td><td>Strem</td><td>1663-45-2</td><td>98% Stored in gloved box, used as is.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Anhydrous Dichloromethane (DCM)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>270997</td><td>Purified through solvent purification system, or standard methods</td></tr><tr><td>Anhydrous Cyclohexene</td><td>Sigma Aldrich</td><td>29240</td><td>Dried over calcium hydride and distilled.</td></tr><tr><td>Phosphorus Tribromide (PBr&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>157783</td><td>99% Stored in glove box, used as is. Air sensitive.</td></tr><tr><td>Anyhydrous Tetrahydrofuran (THF)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>401757</td><td>Purified through solvent purification system, or standard methods</td></tr><tr><td>Methylene Chloride-D&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; (CD&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;Cl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>DLM-23-25</td><td>Dried over phosphorus pentoxide, vacuum transferred or distilled</td></tr><tr><td>Acetonitrile</td><td>Alfa Aesar</td><td>5/8/1975</td><td>Stored in glove box, used as is</td></tr><tr><td>Sodium Tetraphenylborate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T25402</td><td>Stored in glove box, used as is</td></tr><tr><td>Anyhydrous Diethyl Ether&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>673811</td><td>Purified through solvent purification system, or standard methods</td></tr><tr><td>Anhydrous Pentane</td><td>Sigma Aldrich</td><td>236705</td><td>Purified through solvent purification system, or standard methods</td></tr></tbody></table>

preparation and reactivity of a triphosphenium bromide salt: a convenient and stable source of phosphorus(i)

אנו מציגים בזאת את הסינתזה אופטימיזציה של מלח ברומיד triphosphenium. מלבד היותו מגיב metathesis צדדי, באופן יוצא דופן זה תרכובת יציבה נמוכה הערכי-זרחן המכיל פועלת כסוכן העברת P + שימושי. בניגוד לשיטות מסורתיות מועסקות לגשת נמוך לתאם מיני זרחן אשר בדרך כלל דורשים מבשרי זרחן המכיל pyrophoric (זרחן לבן, טריס (trimethylsilyl) phosphine, וכו &#39;), או סוכני הפחתת קשים (מתכות אלקליות, גרפיט אשלגן, וכו&#39;), הזרם גישה אינה כרוכה ריאגנטים pyrophoric או נפץ והוא יכול להיעשות על סולמות גדולים (&gt; 20 גרם) בתשואות מצוינות על ידי סטודנטים עם הכשרה סינטתית אוויר ללא בסיסיים. יון הדלפק ברומיד הוא החליף בקלות עם אניונים אחרים כגון borate tetraphenyl (כפי שיתואר בהמשך) באמצעות ריאגנטים metathesis המלח טיפוסיים להשיג חומרים בעלי תכונות רצויות reactivities. הרבגוניות של העברת P + זהpproach מודגמת על ידי תגובות של מבשרי אלה triphosphenium עם carbene N-heterocyclic וכן bisphosphine anionic, שכל אחת מהן בקלות לעקור את bisphosphine נייטרלי לתת NHC מיוצב זרחן (I) קטיון וכן זרחן (I) המכיל zwitterion, בהתאמה .

מלח יציב ([dppeP] [br]) המכיל מקור דל הערכי זרחן (אני) יכול להיות מסונתז בקלות על ידי התוספת של PBR 3 עד diphenylphosphinoethane (dppe) בנוכחות ציקלוהקסן העודף (איור 1) 6. המבוססות על עבודה עד התגובה, 31 ספקטרה P N...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of PhosphorusI at JoVE.com

Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of PhosphorusI

The synthesis of a triphosphenium bromide salt is described and its use as a P+ transfer agent is outlined by reactions with an N-heterocyclic carbene and an anionic bisphosphine, yielding an NHC-stabilized P(I) cation and a P(I) containing zwitterion, respectively.

הכנה תגובתיות של מלח ברומיד Triphosphenium: מקור נוח ויציב של זרחן (I)

We present herein the optimized synthesis of a triphosphenium bromide salt. Apart from being a versatile metathesis reagent, this unusually stable ...

preparation-reactivity-triphosphenium-bromide-salt-convenient-stable

Research

JoVE Journal

Chemistry

Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of Phosphorus(I)

7.7K Views.  University of Windsor. The synthesis of a triphosphenium bromide salt is described and its use as a P+ transfer agent is outlined by reactions with an N-heterocyclic carbene and an anionic bisphosphine, yielding an NHC-stabilized P(I) cation and a P(I) containing zwitterion, respectively.

Video: Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of PhosphorusI

Nucleoside Triphosphates - From Synthesis to Biochemical Characterization

The traditional strategy for the introduction of chemical functionalities is the use of solid-phase synthesis by appending suitably modified phosphoramidite precursors to the nascent chain. However, the conditions used during the synthesis and the restriction to rather short sequences hamper the applicability of this methodology. On the other hand, modified nucleoside triphosphates are activated building blocks that have been employed for the mild introduction of numerous functional groups into nucleic acids, a strategy that paves the way for the use of modified nucleic acids in a wide-ranging palette of practical applications such as functional tagging and generation of ribozymes and DNAzymes. One of the major challenges resides in the intricacy of the methodology leading to the isolation and characterization of these nucleoside analogues.
	
	In this video article, we present a detailed protocol for the synthesis of these modified analogues using phosphorous(III)-based reagents. In addition, the procedure for their biochemical characterization is divulged, with a special emphasis on primer extension reactions and TdT tailing polymerization. This detailed protocol will be of use for the crafting of modified dNTPs and their further use in chemical biology.

The protocol described herein aims to explain and abridge the numerous obstacles in the way of the intricate route leading to modified nucleoside triphosphates. Consequently, this protocol facilitates both the synthesis of these activated building-blocks and their availability for practical applications.

נוקלאוזידים triphosphates - מ - סינתזה ביוכימיה באפיון

The  traditional strategy for the introduction of chemical functionalities is the  use of solid-phase synthesis by appending suitably modified ...

Mizoroki-Heck Cross-coupling Reactions Catalyzed by Dichloro{bis[1,1',1''-(phosphinetriyl)tripiperidine]}palladium Under Mild Reaction Conditions

Dichloro-bis(aminophosphine) complexes of palladium with the general formula of [(P{(NC5H10)3-n(C6H11)n})2Pd(Cl)2] (where n = 0-2), belong to a new family of easy accessible, very cheap, and air stable, but highly active and universally applicable C-C cross-coupling catalysts with an excellent functional group tolerance. Dichloro{bis[1,1',1''-(phosphinetriyl)tripiperidine]}palladium [(P(NC5H10)3)2Pd(Cl)2] (1), the least stable complex within this series towards protons; e.g. in the form of water, allows an eased nanoparticle formation and hence, proved to be the most active Heck catalyst within this series at 100 &#176;C and is a very rare example of an effective and versatile catalyst system that efficiently operates under mild reaction conditions. Rapid and complete catalyst degradation under work-up conditions into phosphonates, piperidinium salts and other, palladium-containing decomposition products assure an easy separation of the coupling products from catalyst and ligands. The facile, cheap, and rapid synthesis of 1,1',1"-(phosphinetriyl)tripiperidine and 1 respectively, the simple and convenient use as well as its excellent catalytic performance in the Heck reaction at 100 &#176;C make 1 to one of the most attractive and greenest Heck catalysts available.
We provide here the visualized protocols for the ligand and catalyst syntheses as well as the reaction protocol for Heck reactions performed at 10 mmol scale at 100 &#176;C and show that this catalyst is suitable for its use in organic syntheses.

Mizoroki-Heck Cross-coupling Reactions Catalyzed by Dichloro{bis[1,1',1''-phosphinetriyltripiperidine]}palladium Under Mild Reaction Conditions

Dichloro{bis[1,1',1''-(phosphinetriyl)tripiperidine]}palladium [(P(NC5H10)3)2Pd(Cl)2] (1) is an easy accessible, cheap, and air stable, but highly active Heck catalyst with an excellent functional group tolerance that efficiently operates under mild reaction conditions to give the coupling products in very high yields.

תגובות חוצה צימוד Mizoroki-לעזאזל האיצו ידי dichloro {bis [1,1 &#39;, 1&#39;&#39; - tripiperidine (phosphinetriyl)]} פלדיום בתנאי תגובה מתון

Dichloro-bis(aminophosphine) complexes of palladium with the general formula of [(P{(NC5H10)3-n(C6H11)n})2Pd(Cl)2] (where n = 0-2), belong to a new family ...

Preparation and Use of Carbonyl-decorated Carbenes in the Activation of White Phosphorus

Here we present a protocol for the synthesis of two distinct carbonyl-decorated carbenes. Both carbenes can be prepared using nearly identical procedures in multi-gram scale quantities. The goal of this manuscript is to clearly detail how to handle and prepare these unique carbenes such that a synthetic chemist of any skill level can work with them. The two carbenes described are a diamidocarbene (DAC, carbene 1) and a monoamidoaminocarbene (MAAC 2). These carbenes are highly electron-deficient and as such display reactivity profiles that are atypical of more traditional N-heterocyclic carbenes. Additionally, these two carbenes only differ in their electrophilic character and not their steric parameters, making them ideal for studying how carbene electronics influence reactivity. To demonstrate this phenomenon, we are also describing the activation of white phosphorus (P4) using these carbenes. Depending on the carbene used, two very different phosphorus-containing compounds can be isolated. When the DAC 1 is used, a tris(phosphaalkenyl)phosphane can be isolated as the exclusive product. Remarkably however, when MAAC 2 is added to P4 under identical reaction conditions, an unexpected carbene-supported P8&#160;allotrope of phosphorus is isolated exclusively. Mechanistic studies demonstrate that this carbene-supported P8allotrope forms via a [2+2] cycloaddition dimerization of a transient diphosphene which has been trapped by treatment with 2,3-dimethyl-1,3-butadiene.

Here, we present a protocol for the synthesis of two carbonyl-decorated carbenes. The protocol makes these interesting compounds readily available to chemists of all skill levels. In addition to the synthesis of these two carbenes, their use in the activation of white phosphorus is also described.

הכנה ושימוש בקרבנים מעוטרים קרבוניל בהפעלה של זרחן לבן

Here we present a protocol for the synthesis of two distinct carbonyl-decorated carbenes. Both carbenes can be prepared using nearly identical procedures ...

The Synthesis, Characterization and Reactivity of a Series of Ruthenium N-triphosPh Complexes

Herein we report the synthesis of a tridentate phosphine ligand N(CH2PPh2)3 (N-triphosPh) (1) via a phosphorus based Mannich reaction of the hydroxylmethylene phosphine precursor with ammonia in methanol under a nitrogen atmosphere. The N-triphosPh ligand precipitates from the solution after approximately 1 hr of reflux and can be isolated analytically pure via simple cannula filtration procedure under nitrogen. Reaction of the N-triphosPh ligand with [Ru3(CO)12] under reflux affords a deep red solution that show evolution of CO gas on ligand complexation. Orange crystals of the complex [Ru(CO)2{N(CH2PPh2)3}-&#954;3P] (2) were isolated on cooling to RT. The 31P{1H} NMR spectrum showed a characteristic single peak at lower frequency compared to the free ligand. Reaction of a toluene solution of complex 2 with oxygen resulted in the instantaneous precipitation of the carbonate complex [Ru(CO3)(CO){N(CH2PPh2)3}-&#954;3P] (3) as an air stable orange solid. Subsequent hydrogenation of 3 under 15 bar of hydrogen in a high-pressure reactor gave the dihydride complex [RuH2(CO){N(CH2PPh2)3}-&#954;3P] (4), which was fully characterized by X-ray crystallography and NMR spectroscopy. Complexes 3 and 4 are potentially useful catalyst precursors for a range of hydrogenation reactions, including biomass-derived products such as levulinic acid (LA). Complex 4 was found to cleanly react with LA in the presence of the proton source additive NH4PF6 to give [Ru(CO){N(CH2PPh2)3}-&#954;3P{CH3CO(CH2)2CO2H}-&#954;2O](PF6) (6).

The Synthesis, Characterization and Reactivity of a Series of Ruthenium N-triphosPh Complexes

Ruthenium phosphine complexes are widely used for homogeneous catalytic reactions such as hydrogenations. The synthesis of a series of novel tridentate ruthenium complexes bearing the N-triphos ligand N(CH2PPh2)3 is reported. Additionally, the stoichiometric reaction of a dihydride Ru&#8211;N-triphos complex with levulinic acid is described.

הסינתזה, אפיון ותגובתיות של סדרה של רותניום<em&gt; N</em&gt; -triphos<sup&gt; Ph</sup&gt; מכלולים

Herein we report the synthesis of a tridentate phosphine ligand N(CH2PPh2)3 (N-triphosPh) (1) via a phosphorus based Mannich reaction of the ...

Combining Solid-state and Solution-based Techniques: Synthesis and Reactivity of Chalcogenidoplumbates(II or IV)

The phases of &#34;PbCh2&#34; (Ch = Se, Te) are obtained from solid-state syntheses (i.e., by the fusion of the elements under inert conditions in silica glass ampules). Reduction of such phases by elemental alkaline metals in amines affords crystalline chalcogenidoplumbate(II) salts comprised of [PbTe3]2- or [Pb2Ch3]2- anions, depending upon which sequestering agent for the cations is present: crown ethers, like 18-crown-6, or cryptands, like [2.2.2]crypt. Reactions of solutions of such anions with transition-metal compounds yield (poly-)chalcogenide anions or transition-metal chalcogenide clusters, including one with a &#181;-PbSe ligand (i.e., the heaviest-known CO homolog).
In contrast, the solid-state synthesis of a phase of the nominal composition &#34;K2PbSe2&#34; by successive reactions of the elements and by the subsequent solvothermal treatment in amines yields the first non-oxide/halide inorganic lead(IV) compound: a salt of the ortho-selenidoplumbate(IV) anion [PbSe4]4-. This was unexpected due to the redox potentials of Pb(IV) and Se(-II). Such methods can further be applied to other elemental combinations, leading to the formation of solutions with binary [HgTe2]2- or [BiSe3]3- anions, or to large-scale syntheses of K2Hg2Se3 or K3BiSe3 via the solid-state route.
All compounds are characterized by single-crystal X-ray diffraction and elemental analysis; solutions of plumbate salts can be investigated by 205Pb and 77Se or 127Te NMR techniques. Quantum chemical calculations using density functional theory methods enable energy comparisons. They further allow for insights into the electronic configuration and thus, the bonding situation. Molecular Rh-containing Chevrel-type compounds were found to exhibit delocalized mixed valence, whereas similar telluridopalladate anions are electron-precise; the cluster with the &#181;-PbSe ligand is energetically favored over a hypothetical CO analog, in line with the unsuccessful attempt at its synthesis. The stability of formal Pb(IV) within the [PbSe4]4- anion is mainly due to a suitable stabilization within the crystal lattice.

Combining Solid-state and Solution-based Techniques: Synthesis and Reactivity of ChalcogenidoplumbatesII or IV

The synthesis of chalcogenidoplumbates(II,IV) via the in situ reduction of nominal "PbCh2" (Ch = Chalcogen) and via a solid-state reaction and subsequent solvothermal reactions is presented. Additionally, reactivities of plumbate(II) solutions are portrayed, which yield the heaviest-known CO homolog known to date: the &#181;-PbSe ligand.

שילוב של מצב מוצק וטכניקות מבוססות פתרון: סינתזת תגובתיות של Chalcogenidoplumbates (II או IV)

The phases of &#34;PbCh2&#34; (Ch = Se, Te) are obtained from solid-state syntheses (i.e., by the fusion of the elements under inert conditions in silica ...

Synthesis of High Purity Nonsymmetric Dialkylphosphinic Acid Extractants

We present the synthesis of (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example to demonstrate a method for the synthesis of high purity nonsymmetric dialkylphosphinic acid extractants. Low toxic sodium hypophosphite was chosen as the phosphorus source to react with olefin A (2,3-dimethyl-1-butene) to generate a monoalkylphosphinic acid intermediate. Amantadine was adopted to remove the dialkylphosphinic acid byproduct, as only the monoalkylphosphinic acid can react with amantadine to form an amantadine&#8729;mono-alkylphosphinic acid salt, while the dialkylphosphinic acid cannot react with amantadine due to its large steric hindrance. The purified monoalkylphosphinic acid was then reacted with olefin B (diisobutylene) to yield nonsymmetric dialkylphosphinic acid (NSDAPA). The unreacted monoalkylphosphinic acid can be easily removed by a simple base-acid post-treatment and other organic impurities can be separated out through the precipitation of the cobalt salt. The structure of the (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid was confirmed by 31P NMR, 1H NMR, ESI-MS, and FT-IR. The purity was determined by a potentiometric titration method, and the results indicate that the purity can exceed 96%.

A protocol for the synthesis of high purity nonsymmetric dialkylphosphinic acid extractants is presented, taking (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example.

סינתזה של טוהר גבוהה חומצה Dialkylphosphinic Nonsymmetric Extractants

We present the synthesis of (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example to demonstrate a method for the synthesis of high ...

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.

הכנת N-(2-alkoxyvinyl) sulfonamides N- tosyl-1,2,3-triazoles, הבאים ההמרה ל שהוחלפו Phthalans ו- Phenethylamines

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

סינתזה של MOFs בעלי ערכיות נמוכה מקישורי פוספין רב-נושאיים

Experimental Approaches for the Synthesis of Low-Valent Metal-Organic Frameworks from Multitopic Phosphine Linkers

Metal-organic frameworks (MOFs) are the subject of intense research focus due to their potential applications in gas storage and separation, biomedicine, energy, and catalysis. Recently, low-valent MOFs (LVMOFs) have been explored for their potential use as heterogeneous catalysts, and multitopic phosphine linkers have been shown to be a useful building block for the formation of LVMOFs. However, the synthesis of LVMOFs using phosphine linkers requires conditions that are distinct from those in the majority of the MOF synthetic literature, including the exclusion of air and water and the use of unconventional modulators and solvents, making it somewhat more challenging to access these materials. This work serves as a general tutorial for the synthesis of LVMOFs with phosphine linkers, including information on the following: 1) the judicious choice of the metal precursor, modulator, and solvent; 2) the experimental procedures, air-free techniques, and required equipment; 3) the proper storage and handling of the resultant LVMOFs; and 4) useful characterization methods for these materials. The intention of this report is to lower the barrier to this new subfield of MOF research and facilitate advancements toward novel catalytic materials.

מחבר זרקור: גישות ניסיוניות לסינתזה של מסגרות מתכת-אורגניות בעלות ערך נמוך ממקשרי פוספין רב-נושאיים  

Here, we describe a protocol for the synthesis of low-valent metal-organic frameworks (LVMOFs) from low-valent metals and multitopic phosphine linkers under air-free conditions. The resulting materials have potential applications as heterogeneous catalyst mimics of low-valent metal-based homogeneous catalysts.

גישות ניסיוניות לסינתזה של מסגרות מתכת-אורגניות בעלות ערך נמוך ממקשרים רב-נושאיים של פוספין

Metal-organic frameworks (MOFs) are the subject of intense research focus due to their potential applications in gas storage and separation, biomedicine, ...

הכנה תגובתיות של מלח ברומיד Triphosphenium: מקור נוח ויציב של זרחן (I)

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

נוקלאוזידים triphosphates - מ - סינתזה ביוכימיה באפיון

תגובות חוצה צימוד Mizoroki-לעזאזל האיצו ידי dichloro {bis [1,1 ', 1'' - tripiperidine (phosphinetriyl)]} פלדיום בתנאי תגובה מתון

הכנה ושימוש בקרבנים מעוטרים קרבוניל בהפעלה של זרחן לבן

הסינתזה, אפיון ותגובתיות של סדרה של רותניום

שילוב של מצב מוצק וטכניקות מבוססות פתרון: סינתזת תגובתיות של Chalcogenidoplumbates (II או IV)

סינתזה של טוהר גבוהה חומצה Dialkylphosphinic Nonsymmetric Extractants

הכנת N-(2-alkoxyvinyl) sulfonamides N- tosyl-1,2,3-triazoles, הבאים ההמרה ל שהוחלפו Phthalans ו- Phenethylamines

גישות ניסיוניות לסינתזה של מסגרות מתכת-אורגניות בעלות ערך נמוך ממקשרים רב-נושאיים של פוספין

גישות ניסיוניות לסינתזה של מסגרות מתכת-אורגניות בעלות ערך נמוך ממקשרים רב-נושאיים של פוספין

גישות ניסיוניות לסינתזה של מסגרות מתכת-אורגניות בעלות ערך נמוך ממקשרים רב-נושאיים של פוספין