Il finanziamento per questo progetto dal Petroleum Fund American Chemical Society Research (52488-DNI1) e la University of North Carolina a Greensboro si ringrazia. Ringraziamo anche il Dott. Terry Nilo (UNCG) per noi prestato la vetreria appropriata per questi esperimenti. È anche riconosciuto di consulenza e montaggio video di Aaron Glancy.

1. Sintesi di Phenyl HIAT <ol><li> Attrezzare un Pallone da 100 ml a fondo rotondo secco con un agitatore magnetico e hanno il matraccio sotto atmosfera di argon. Fissare il pallone a un supporto e posizionarlo in un bagno cryogen di acetonitrile e anidride carbonica solida pellet. Nota: Il cryogen dovrebbe essere di circa -45 ° C. </li><li> Aggiungere 10 ml di diclorometano anidro al pallone freddo e che il solvente raggiunga la temperatura del criogeno. Nota: Lo spazio di testa eccesso nel pallone è importante per l&#39;aggiunta di etere dietilico successivamente forzare precipitazione. </li><li> Pesare 0,35 g (1 equiv.) Di cyanophenyliodonium triflato e rapidamente trasferirlo al pallone freddo. Nota: I solidi devono essere abbastanza insolubile a questa temperatura. </li><li> Tarare la massa di una siringa vuota e quindi utilizzarlo pesare 0,37 g (1 equiv.) Di phenylethynyltributyltin. </li><li> Iniettare il phenylethynyltributyltin nella soluzione fredda. Nota: La dissoluzione dei solidi è un&#39;indicazione cheil HIAT è stato formato. Il tempo approssimativo di scioglimento è di 30 min. </li><li> Aggiungere dietil etere ed esano per forzare precipitazione del prodotto. Nota: Se un precipitato non si forma, si evapora il solvente a pressione ridotta e aggiungere una miscela di dietil etere ed esano per forzare precipitazione del HIAT. </li><li> Dotare una beuta da vuoto con un imbuto Büchner e versare la soluzione sul imbuto per filtrazione. </li><li> Raccogliere i solidi e memorizzare fredda in un contenitore opaco. </li></ol> 2. Sintesi di n-pentile HIAT <ol><li> Attrezzare un secco 250 ml a tre colli pallone a fondo con un agitatore magnetico e hanno il matraccio sotto atmosfera di argon. Fissare il pallone a un supporto e posizionarlo in un bagno cryogen di acetonitrile e anidride carbonica solida pellet. Nota: Il cryogen dovrebbe essere di circa -45 ° C. </li><li> Assemblare un apparato di filtrazione Schlenk sul pallone in modo che la filtrazione può essere eseguita rapidamente e ad una tem freddotemperatura. Grasso e serrare insieme ogni articolazione dell&#39;apparato. Nota: Il sistema di filtrazione può essere costruito in vari modi, ma è importante che il sistema ha la capacità di spingere con gas inerte e tirare con un vuoto attraverso un filtro di vetro. </li><li> Aggiungere 10 ml di diclorometano anidro al pallone freddo e che il solvente raggiunga la temperatura del criogeno. Nota: Lo spazio di testa eccesso nel pallone è importante per l&#39;aggiunta di esano poi a forzare precipitazione. </li><li> Pesare 0,35 g (1 equiv.) Di cyanophenyliodonium triflato e rapidamente trasferirlo al pallone freddo. Nota: I solidi devono essere abbastanza insolubile a questa temperatura. </li><li> Tarare la massa di una siringa vuota e quindi utilizzarlo pesare 0,44 g (1 equiv.) Di tributilstagno heptyne. </li><li> Iniettare la heptyne tributilstagno nella soluzione fredda. Nota: La dissoluzione dei solidi è un&#39;indicazione che il HIAT è stato formato. Il tempo approssimativo di scioglimento è di 30 min. </li><li> Iniettare 75 ml di hexane nello spazio di testa supplementare del pallone per formare un precipitato. </li><li> Introdurre il pallone di raccolta sotto vuoto. </li><li> Sganciare l&#39;apparecchio dal supporto e inclinarlo accuratamente di versare la soluzione sul filtro di vetro. Aprire il vuoto pallone di raccolta per estrarre il liquido attraverso. Nota: Non lasciare che il vuoto per aspirare aria nel recipiente. </li><li> Smontare l&#39;apparecchio e raschiare i solidi fuori il filtro una volta che la filtrazione è completo. Una volta che il solido viene rimosso dal filtrato è meno aria e temperatura sensibile e può essere maneggiato all&#39;aria aperta. </li><li> Raccogliere i solidi e memorizzare fredda in un contenitore opaco. </li></ol> 3. OH Inserimento di Cyanocarbenes Realizzato da Fenil HIAT <ol><li> Attrezzare un 50 ml pallone a fondo rotondo secco con un agitatore magnetico e hanno il matraccio sotto atmosfera di argon. Fissare il pallone ad un piatto mescolare e iniettare 20 ml di metanolo secco al pallone. </li><li> Pesare 0,300 g (1 equiv.) Del già SYNTHESIzed Fenil HIAT e rapidamente aggiungerlo al pallone. </li><li> Aggiungere 0,047 g (1 equiv.) Di sodio azide al pallone. Nota: La soluzione si scurisce nel tempo e azoto viene generato dalla formazione cyanocarbene. </li><li> Sia la reazione continua finché si verifica la formazione di bolle. Il tempo approssimativo per il completamento è di 20 min. </li><li> Esporre la soluzione di aria e si evapora il solvente sotto pressione ridotta. </li><li> Aggiungere diclorometano al liquido residuo e procedere all&#39;estrazione acquosa per rimuovere il triflato di sodio. Raccogliere le fasi organiche di diclorometano e secca con solfato di sodio anidro. </li><li> Decantare la soluzione e far evaporare con pressione ridotta. </li><li> Eseguire cromatografia su colonna per purificare il prodotto cyanocarbene. </li></ol> 4. Ciclopropanazione Cyanocarbene Reazione Uso Fenil HIAT <ol><li> Pesare 0,125 g (1 equiv.) Di tetrabutilammonio azide in un cassetto portaoggetti e collocarlo in un luogo asciutto da 10 ml a fondo rotondo pallone equipped con un agitatore magnetico. </li><li> Chiudere la 10 ml pallone contenente la azide tetrabutilammonio, rimuoverlo dal cassetto portaoggetti e posizionarlo su un piatto mescolare sotto gas argon utilizzando una linea Schlenk. </li><li> Aggiungere 1,0 ml di stirene al pallone e lasciare il pallone a mescolare. Nota: L&#39;azide non deve sciogliersi. </li><li> Aggiungere rapidamente 0,200 g (1 equiv.) Fenile HIAT a questo slurry e posizionare il setto indietro sul pallone che è collegato ad una linea Schlenk. Nota: La soluzione deve immediatamente scurire e generare azoto dalla formazione cyanocarbene. </li><li> Lasciare la reazione di continuare finché si verifica la formazione di bolle. Il tempo approssimativo per il completamento è di un minuto. </li><li> Dopo le bolle sono fermi, esporre la soluzione di aria ed eseguire cromatografia su colonna per purificare il prodotto. </li></ol>

<ol>
	<li>Hyatt, I. F. D., Meza-Avi&#241;a, M. E., Croatt, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alkynes+&amp;+Azides:+Not+Just+for+Click+Reactions.">Alkynes &amp; Azides: Not Just for Click Reactions.</a> Synlett. 23 (20), 2869-2874 (2012).</li><li>Meza-Avi&#241;a, M. E., Patel, M. K., Lee, C. B., Dietz, T. J., Croatt, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+Formation+of+1,5-Substituted+Sulfonyl+Triazoles+Using+Acetylides+and+Sulfonyl+Azides.">Selective Formation of 1,5-Substituted Sulfonyl Triazoles Using Acetylides and Sulfonyl Azides.</a> Organic Letters. 13 (12), 2984-2987 (2011).</li><li>Hyatt, I. F. D., Croatt, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+of+Hypervalent+Iodonium+Alkynyl+Triflates+with+Azides:+Generation+of+Cyanocarbenes.">Reactions of Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates with Azides: Generation of Cyanocarbenes.</a> Angewandte Chemie International Edition. 51 (30), 7511-7514 (2012).</li><li>Banert, K., Hagedorn, M., Wutke, J., Ecorchard, P., Schaarschmidt, D., Lang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elusive+ethynyl+azides:+trapping+by+1,3-dipolar+cycloaddition+and+decomposition+to+cyanocarbenes.">Elusive ethynyl azides: trapping by 1,3-dipolar cycloaddition and decomposition to cyanocarbenes.</a> Chemical Communications. 46 (23), 4058-4060 (2010).</li><li>Koumbis, A., Kyzas, C., Savva, A., Varvolis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+New+Alkynyl(phenyl)iodonium+Salts+and+Their+Use+in+the+Synthesis+of+Phenylsulfonyl+Indenes+and+Acetylenes.">Formation of New Alkynyl(phenyl)iodonium Salts and Their Use in the Synthesis of Phenylsulfonyl Indenes and Acetylenes.</a> Molecules. 10 (10), 1340-1350 (2005).</li><li>Banert, K., Arnold, R., Hagedorn, M., Thoss, P., Auer, A. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alkynyl-+and+Alkenyl(phenyl)iodonium+Compounds.">Alkynyl- and Alkenyl(phenyl)iodonium Compounds.</a> Angewandte Chemie International Edition. 31 (3), 274-285 (2003).</li><li>Hembre, R. T., Scott, C. P., Norton, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conversion+of+olefins+to+ditriflates+by+&#956;-oxobis[(trifluoromethanesulfonato)(phenyl)iodine.">Conversion of olefins to ditriflates by &#956;-oxobis[(trifluoromethanesulfonato)(phenyl)iodine.</a> Journal of Organic Chemistry. 52 (16), 3650-3654 (1987).</li><li>Stang, P. J., Surber, B. W., Chen, Z., Roberts, K. A., Anderson, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acetylenic+Esters.+Preparation+and+Mechanism+of+Formation+of+Alkynyl+Tosylates+and+Mesylates+via+Tricoordinate+Iodonium+Species.">Acetylenic Esters. Preparation and Mechanism of Formation of Alkynyl Tosylates and Mesylates via Tricoordinate Iodonium Species.</a> Journal of the American Chemical Society. 109 (1), 228-235 (1987).</li><li>Zhdankin, V. V., Crittell, C. M., Stang, P. J., Zefirov, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+general+approach+to+unsymmetrical+tricoordinate+iodinanes:+Single+step+preparation+of+mixed+iodosobenzene+sulfonates+Phl(X)OSO2R,+via+reaction+of+iodosobenzene+with+Me3SiX.">A general approach to unsymmetrical tricoordinate iodinanes: Single step preparation of mixed iodosobenzene sulfonates Phl(X)OSO2R, via reaction of iodosobenzene with Me3SiX.</a> Tetrahedron Letters. 31 (34), 4821-4824 (1990).</li><li>Lee, H., Jung, Y., Yoon, Y., Kim, B. G., Kim, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angularly+Fused+Triquinanes+from+Linear+Substrates+through+Trimethylenemethane+Diyl+[2+++3]+Cycloaddition+Reaction.">Angularly Fused Triquinanes from Linear Substrates through Trimethylenemethane Diyl [2 + 3] Cycloaddition Reaction.</a> Organic Letters. 12 (11), 2672-2674 (2010).</li><li>Beauchard, A., Phillips, V. A., Lloyd, M. D., Threadgill, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+2-(4-carboxybutenyl)-+and+2-(4-carboxybutynyl)-cyclopentene-1-carboxamides.">Synthesis of 2-(4-carboxybutenyl)- and 2-(4-carboxybutynyl)-cyclopentene-1-carboxamides.</a> Tetrahedron. 65 (39), 8176-8184 (2009).</li><li>Kitamura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Alternative+Synthesis+of+Alkynyl(phenyl)iodonium+Triflates+Using+(Diacetoxyiodo)benzene+and+Alkynylsilanes.">An Alternative Synthesis of Alkynyl(phenyl)iodonium Triflates Using (Diacetoxyiodo)benzene and Alkynylsilanes.</a> Synthesis. 10, 1416 (1998).</li><li>Bouma, M. J., Olofsson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+One-Pot+Synthesis+of+Alkynyliodonium+Salts+and+Alkynyl+Benziodoxolones+from+Aryl+Iodides.">General One-Pot Synthesis of Alkynyliodonium Salts and Alkynyl Benziodoxolones from Aryl Iodides.</a> Chemistry A European Journal. 18, 14242 (2012).</li><li>Williamson, B. L., Stang, P. J., Preparation Arif, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+Structure,+and+Diels-Alder+Cycloaddition+Chemistry+of+&#946;-Functionalized+Alkynyl(phenyl)iodonium+Salts.">Molecular Structure, and Diels-Alder Cycloaddition Chemistry of &#946;-Functionalized Alkynyl(phenyl)iodonium Salts.</a> Journal of the American Chemical Society. 115 (7), 2590-2597 (1993).</li></ol>

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione.

Hypervalent iodonio alchinile triflati, o HIATs, si formano e possono essere fatti reagire con fonti di azide per formare cyanocarbenes. E &#39;molto importante che siano adottate tutte le precauzioni necessarie, poiché molti dei reagenti e intermedi mostrati in questo video sono potenzialmente esplosiva e altamente tossico. Nonostante l&#39;elevato livello di reattività può essere pericoloso se mal preparata, è mostrato in questo video che la reattività intrinseca dei composti può essere sfruttata catturando le c...

La continua evoluzione della chimica organica perno sulla progettazione e sviluppo di nuove reazioni. In particolare, la scoperta di nuove reazioni che consentono vie sintetiche inimmaginabili bear significato ultimo. A tal fine, il gruppo desiderato per convertire due atomi di carbonio di un alchino e un azoto di una azide in un cyanocarbene. 1 Questa trasformazione precedentemente sconosciuto consentirebbe un significativo aumento della complessità molecolare poiché il cyanocarbene reattiva sarebbe rapidamente reagire ulteriormente. Lo sforzo iniziale era di utilizzare un alchino nucleofila ed elettrofila azide, ma triazoli stati efficacemente formata in questo caso invece di cyanocarbenes. 2 Usando un approccio umpolung, il secondo metodo utilizza un azide e alchino nucleofila elettrofila e prodotti risultanti da reazioni cyanocarbene sono fortunatamente formata in questo caso. 3 Ci sono molte fonti di azide nucleofila, tuttavia, alchini elettrofili sonomolto meno comune. Il gruppo di Klaus Banert precedentemente segnalato il proof-of-concept per questa reazione utilizzando un alchinile-cloruro, 4 ma il nostro gruppo e il gruppo Banert indipendentemente e contemporaneamente ha stabilito che hypervalent iodonio alchinilico triflati (HIATs) sono elettrofili molto meglio per i motivi di stabilità e reattività. 3,6 Noi qui descrivono la sintesi, l&#39;isolamento e la reazione di questi HIATs con azidi di formare e reagire in situ come cyanocarbenes. Diversi precauzioni di sicurezza devono essere considerati prima di procedere con questi esperimenti. Alcuni triflati alchinilici hypervalent iodonio sono instabili e si decompongono, a volte violentemente, quando esposto all&#39;aria e alla luce. 7 Per formare il cyanocarbene intermedio, la procedura richiede l&#39;utilizzo di fonti azide. Azidi sono esplosivi e altamente tossico. 8 corretto equipaggiamento di protezione personale devono essere indossati quando si maneggia questi materiali, in particolare organostannici,e tutti manipolazione dei reagenti dovrebbe avvenire nelle cappe adeguatamente ventilati. Il cyanocarbene è un potente e instabile intermedio reattivo. Fare attenzione ad eseguire esperimenti inizialmente su piccole scale in modo che l&#39;evoluzione azoto è controllabile e mai eseguire queste reazioni in sistemi chiusi. Se si desidera scale-up della reazione, si consiglia fortemente l&#39;uso di uno schermo di sicurezza. La sintesi di molti HIATs essere stata precedentemente pubblicata compreso l&#39;uso di reagente di Zefirov 9,10, e il reagente di Koser, 9,11 tuttavia, questo video userà il cyanophenyliodonium triflato reagente 9,12 (Figura 1). Cyanophenyliodonium triflato è stato sintetizzato sulla base di una preparazione letteratura precedentemente riportato visualizzato. 13 Il reagente reagisce con trialchil-stagno alchini modificati 14 per formare il prodotto desiderato. Dopo il HIAT è sintetizzato e isolato può essere fatto reagire con azide per formareun reattivo cyanocarbene intermedio (Figura 2). Ci sono molti altri metodi che possono essere utilizzati per sintetizzare i alchini iodonio come l&#39;utilizzo di silani alchinile 15 e alchinile esteri boronici 16 ma il metodo nel video è stato scelto perché, nella nostra esperienza, è meglio che l&#39;efficienza e la resa. Il nostro meccanismo proposto 3,5 (Figura 3) per questa reazione con l&#39;aggiunta di una fonte azide alla β-carbonio del alchino, formando così una iodo-ylide che si decompone a iodobenzene e un vinilidene-carbene. Il vinilidene-carbene può quindi subire un 1,2-riarrangiamento attraverso la migrazione di una R-gruppo o azide di permettersi un alchinilico-azide. Il alchinile-azide poi estrude diazoto per formare un cyanocarbene che può reagire con un substrato. Va notato che non ci può essere la formazione di un hypervalent iodonio alchenile triflato specie, a seconda delle condizioni. Il sottoprodotto èfavorita a temperature più basse in solventi protici cui la protonazione del iodo-ylide è più veloce del riarrangiamento al azide alchinile. Un altro possibile prodotto che si verifica durante reazioni di inserzione OH è un vinil etere dove il vinilidene-carbene è intrappolato prima della ridisposizione alla può verificarsi alchinile-azide. La propensione a formare questa vinil etere è determinato dal gruppo R. Uno dei principali vantaggi di questa reazione è che dopo la carbene reagisce, il gruppo nitrile risultante è una comoda maniglia per ulteriore funzionalizzazione. Molti sintoni possono essere immaginate con questo metodo e diversi prodotti possono essere formati con gli stessi substrati. Controllare la miscela di prodotto con la temperatura, la concentrazione e il gruppo R del alchino è necessario. 3 Con una corretta comprensione di come si comportano cyanocarbenes, il metodo mostra uno strumento efficace per aggiungere rapidamente complessità chimica per formare una molecola bersaglio. Esempi di come il cyanocarbene reagisce includono inserimento OH in cui l&#39;atomo di ossigeno nucleofilo dell&#39;alcool attacca il carbene e poi si verifica trasferimento di protoni, dimetilsolfossido complessazione, dove il carbene combina con l&#39;atomo di zolfo, e dove il ciclopropanazione carbene reagisce con un alchene.

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

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

Le procedure descritte in questo articolo riguardano la sintesi e l&#39;isolamento di hypervalent iodonio alchinilici triflati (HIATs) e loro successive reazioni con azidi per formare intermedi cyanocarbene. La sintesi di hypervalent iodonio triflati alchinilici può essere facile, ma le difficoltà derivano dal loro isolamento e reattività. In particolare, la necessità di utilizzare filtrazione sotto atmosfera inerte a -45 ° C per alcuni HIATs richiede particolare cura e attrezzature. Una volta isolati, i composti possono essere memorizzati e utilizzati in reazioni con azidi per formare intermedi cyanocarbene. L&#39;evidenza di generazione cyanocarbene è indicato per estrusione visibile di diazoto e la caratterizzazione dei prodotti che si verificano dall&#39;inserzione, OH, complessazione solfossido e ciclopropanazione. Una reazione secondaria di formazione cyanocarbene è la generazione di un vinilidene-carbene e le condizioni per controllare questo processo sono discussi. C&#39;èanche potenziale di formare un alchenile triflato hypervalent iodonio e mezzi di isolamento e di controllo della sua generazione sono forniti. La reazione di inserimento OH comporta l&#39;uso di un HIAT, sodio azide o tetrabutilammonio azide, e metanolo come solvente / substrato. La reazione solfossido complessazione utilizza un HIAT, sodio azide o tetrabutilammonio azide, e dimetilsolfossido come solvente. Le cyclopropanations possono essere effettuate con o senza l&#39;uso di solventi. La fonte azide deve essere azide tetrabutilammonio e il substrato indicato è lo stirene.

La Figura 1 illustra la sintesi di un HIAT utilizzando cyanophenyliodonium alchinile triflato. Il HIAT può quindi essere utilizzato per generare cyanocarbenes che saranno sottoposti OH inserimento di ciclopropanazione. La reazione inserimento OH con Phenyl HIAT produce 2-metossi-2-phenylacetonitrile fino a una resa del 75%. La reazione ciclopropanazione con Phenyl HIAT produce 1,2-diphenylcyclopropanecarbonitrile fino a una resa del 61%. Anche se non mostrato nel video, dimetilsolfossido complessazione...

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

Qui viene descritta la sintesi, l&#39;isolamento, e le reazioni di hypervalent iodonio alchinilici triflati (HIATs) con azidi per generare cyanocarbenes. Le procedure comporteranno tecniche aria sensibili e criogeno, incluse filtraggio a freddo sotto atmosfera inerte. Saranno inoltre discussi manipolazione e la sicurezza dei composti sintetizzati.

Sintesi di hypervalent iodonio Alchinile triflati per l&#39;applicazione di Generazione Cyanocarbenes

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

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

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Chemistry

10.8K Views.  University of North Carolina at Greensboro.  Qui viene descritta la sintesi, l'isolamento, e le reazioni di hypervalent iodonio alchinilici triflati (HIATs) con azidi per generare cyanocarbenes. Le procedure comporteranno tecniche aria sensibili e criogeno, incluse filtraggio a freddo sotto atmosfera inerte. Saranno inoltre discussi manipolazione e la sicurezza dei composti sintetizzati. 

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

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

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

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

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

Sintesi, Consegna Cellulare e<em&gt; In vivo</em&gt; Applicazione di sensori di pH basati Dendrimero

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

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Chimica

Split-and-pool Synthesis and Characterization of Peptide Tertiary Amide Library

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid phase by using combinatorial chemistry. One of the most well studied classes of peptidomimetics is peptoids. Peptoids are easy to synthesize and have been shown to be proteolysis-resistant and cell-permeable. Over the past decade, many useful protein ligands have been identified through screening of peptoid libraries. However, most of the ligands identified from peptoid libraries do not display high affinity, with rare exceptions. This may be due, in part, to the lack of chiral centers and conformational constraints in peptoid molecules. Recently, we described a new synthetic route to access peptide tertiary amides (PTAs). PTAs are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. With side chains on both &#945;-carbon and main chain nitrogen atoms, the conformation of these molecules are greatly constrained by sterical hindrance and allylic 1,3 strain. (Figure 1) Our study suggests that these PTA molecules are highly structured in solution and can be used to identify protein ligands. We believe that these molecules can be a future source of high-affinity protein ligands. Here we describe the synthetic method combining the power of both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a sample one-bead one-compound (OBOC) library of PTAs.

Peptide tertiary amides (PTAs) are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. Here we describe a synthetic method which combines&#160;both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a one-bead one-compound library of PTAs.

Split-e-pool Sintesi e caratterizzazione di peptidi Terziario Ammide Biblioteca

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid ...

Synthesis of Indoxyl-glycosides for Detection of Glycosidase Activities

Indoxyl glycosides proved to be valuable and versatile tools for monitoring glycosidase activities. Indoxyls are released by enzymatic hydrolysis and are rapidly oxidized, for example by atmospheric oxygen, to indigo type dyes. This reaction enables fast and easy screening in vivo without isolation or purification of enzymes, as well as rapid tests on agar plates or in solution (e.g., blue-white screening, micro-wells) and is used in biochemistry, histochemistry, bacteriology and molecular biology. Unfortunately the synthesis of such substrates proved to be difficult, due to various side reactions and the low reactivity of the indoxyl hydroxyl function. Especially for glucose type structures low yields were observed. Our novel approach employs indoxylic acid ester as key intermediates. Indoxylic acid esters with varied substitution patterns were prepared on scalable pathways. Phase transfer glycosylations with those acceptors and peracetylated glycosyl halides can be performed under common conditions in high yields. Ester cleavage and subsequent mild silver mediated glycosylation yields the peracetylated indoxyl glycosides in high yields. Finally deprotection is performed according to Zempl&#233;n.

Indoxyl glycosides are well-established and widely used tools for enzyme screening and enzyme activity monitoring. Especially for glucose type structures previous syntheses proved to be challenging and low yielding. Our novel approach employs indoxylic acid esters as precious intermediates to yield a considerable number of indoxyl glycosides in good yields.

Sintesi di indoxyl-glicosidi per il rilevamento di glicosidasi Attività

Indoxyl glycosides proved to be valuable and versatile tools for monitoring glycosidase activities. Indoxyls are released by enzymatic hydrolysis and are ...

Synthesis of Zeolites Using the ADOR (Assembly-Disassembly-Organization-Reassembly) Route

Zeolites are an important class of materials that have wide ranging applications such as heterogeneous catalysts and adsorbents which are dependent on their framework topology. For new applications or improvements to existing ones, new zeolites with novel pore systems are desirable. We demonstrate a method for the synthesis of novel zeolites using the ADOR route. ADOR is an acronym for Assembly, Disassembly, Organization and Reassembly. This synthetic route takes advantage of the assembly of a relatively poorly stable that which can be selectively disassembled into a layered material. The resulting layered intermediate can then be organized in different manners by careful chemical manipulation and then reassembled into zeolites with new topologies. By carefully controlling the organization step of the synthetic pathway, new zeolites with never before seen topologies are capable of being synthesized. The structures of these new zeolites are confirmed using powder X-ray diffraction and further characterized by nitrogen adsorption and scanning electron microscopy. This new synthetic pathway for zeolites demonstrates its capability to produce novel frameworks that have never been prepared by traditional zeolite synthesis techniques.

Synthesis of Zeolites Using the ADOR Assembly-Disassembly-Organization-Reassembly Route

A protocol for the preparation of novel zeolites by the ADOR (Assembly-Disassembly-Organization-Reassembly) synthetic route is presented.

Sintesi di zeoliti Uso del ADOR (Assembly-smontaggio-Organizzazione-riassemblaggio) Percorso

Zeolites are an important class of materials that have wide ranging applications such as heterogeneous catalysts and adsorbents which are dependent on ...

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.

Protocollo per la sintesi di<em&gt; Ortho</em&gt; Derivati ​​all&#39;anilina -trifluoromethoxylated

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

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

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

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

HKUST-1 come catalizzatore eterogeneo per la sintesi di vanillina

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

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

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

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

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

Sintesi di proteine ​​bioconiugati<em&gt; via</em&gt; Chimica cisteina-maleimmide

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

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

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

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

Sintesi facile di micelle vermiforme dalla luce visibile mediata polimerizzazione in dispersione Utilizzando Photoredox Catalyst

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

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

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

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

Sintesi e analisi di spettrometria di massa di Oligo-peptoids

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

Enzymatic Cascade Reactions for the Synthesis of Chiral Amino Alcohols from L-lysine

Amino alcohols are versatile compounds with a wide range of applications. For instance, they have been used as chiral scaffolds in organic synthesis. Their synthesis by conventional organic chemistry often requires tedious multi-step synthesis processes, with difficult control of the stereochemical outcome. We present a protocol to enzymatically synthetize amino alcohols starting from the readily available L-lysine in 48 h. This protocol combines two chemical reactions that are very difficult to conduct by conventional organic synthesis. In the first step, the regio- and diastereoselective oxidation of an unactivated C-H bond of the lysine side-chain is catalyzed by a dioxygenase; a second regio- and diastereoselective oxidation catalyzed by a regiodivergent dioxygenase can lead to the formation of the 1,2-diols. In the last step, the carboxylic group of the alpha amino acid is cleaved by a pyridoxal-phosphate (PLP) decarboxylase (DC). This decarboxylative step only affects the alpha carbon of the amino acid, retaining the hydroxy-substituted stereogenic center in a beta/gamma position. The resulting amino alcohols are therefore optically enriched. The protocol was successfully applied to the semipreparative-scale synthesis of four amino alcohols. Monitoring of the reactions was conducted by high performance liquid chromatography (HPLC) after derivatization by 1-fluoro-2,4-dinitrobenzene. Straightforward purification by solid-phase extraction (SPE) afforded the amino alcohols with excellent yields (93% to &#62;95%).

Chiral amino alcohols are versatile molecules for use as scaffolds in organic synthesis. Starting from L-lysine, we synthesize amino alcohols by an enzymatic cascade reaction combining diastereoselective C-H oxidation catalyzed by dioxygenase followed by cleavage of the carboxylic acid moiety of the corresponding hydroxyl amino acid by a decarboxylase.

Reazioni a cascata enzimatica per la sintesi di Amino alcoli chirali da L-lisina

Amino alcohols are versatile compounds with a wide range of applications. For instance, they have been used as chiral scaffolds in organic synthesis. ...