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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Gli autori non hanno niente da rivelare.

Attenzione: Prima dell&#39;utilizzo, consultare tutti i fogli di sicurezza relativi ai materiali di sicurezza (MSDS). Tutte le reazioni di accoppiamento a croce devono essere eseguite in flaconcini sotto un&#39;atmosfera di argon sigillata (1 atm). 1. Preparazione di butadiene mediante olefina di acrilammidi con allil-acetato <ol><li> Asciugare un flaconcino a vite (8 mL) con una barra magnetica compatibile in un forno a 120 ° C per oltre 2 ore. Raffreddare il flaconcino caldo a temperatura ambiente soffiandolo con gas inerte prima dell&#39;uso. </li><li> Utilizzare un equilibrio analitico e pesare 3,7 mg (~ 3 mol%, ~ 0,005 mmol) di [Ru ( p- cene) Cl2] 2 (polvere marrone) e 13,7 mg (20% in peso, 0,04 mmol) di AgSbF 6 Solido) nel flacone di reazione di cui sopra. NOTA: Poiché questa è una nuova metodologia, le reazioni di accoppiamento incrociato sono state eseguite su piccola scala per la prova del concetto per ridurre la formazione di rifiuti. AgSbF 6 è usato come additivo che può astrazione cloruro per generare unComplesso ruthenium cationico per l&#39;attivazione elettrofilica del legame CH 13 . Altri sali d&#39;argento, come Ag 2 CO 3 , sono stati anche testati, ma nessun prodotto è stato rilevato. Il peso del catalizzatore ([Ru ( p- cene) Cl 2 ] 2 ) non è molto preciso ed è compreso tra 3,4 e 3,9 mg. </li><li> Aggiungere 1 ml di 1,2-dicloroetano secco alla fiala di reazione. NOTA: La quantità di solvente è flessibile - 1 ml di 1,2-dicloroetano è appena sufficiente per soddisfare il minimo requisito di volume per la reazione di accoppiamento incrociato. Tuttavia, un po &#39;di più (~ 0,1 mL) solvente è anche permesso per una reazione di questa scala. 1,2-dicloroetano è stato essiccato su un setaccio molecolare 3-eve prima del suo utilizzo. </li><li> Utilizzare un equilibrio analitico e aggiungere l&#39;acrilammide (0,2 mmol, 1,0 equivalente, solido o olio) alla fiala di reazione di cui sopra. </li><li> Utilizzare una micro-siringa per aggiungere 43 μL (0,4 mmol, 2,0 equiv) di allile acetato (un liquido incolore) alla flaconcina di reazione di cui sopra. <br/&gt; NOTA: qui è necessaria una quantità in eccesso di acetato di allile per inibire l&#39;accoppiamento di acrilamide e assicurare che l&#39;acrilamide sia completamente convertito. La resa del prodotto diminuisce se si aggiunge meno allile acetato (1,5 equivalenti). L&#39;aggiunta di più acetato di allile (3,0 equiv) non può migliorare ulteriormente la resa. In pratica, non vi è alcun accoppiamento di acetato alilico osservato e l&#39;acetato residuo di allile può essere recuperato. </li><li> Infilare delicatamente il flacone di reazione con il gas di argon e coprire il flaconcino con un tappo compatibile il più rapidamente possibile. NOTA: il flaconcino deve essere coperto con un tappo a vite il più velocemente possibile perché un&#39;atmosfera inerte è cruciale per la reazione di accoppiamento a croce. E &#39;meglio eseguire il protocollo sopra riportato in una scatola di guanto. </li><li> Mescolare la miscela di reazione a temperatura ambiente per altri 5 min. </li><li> Scaldare la fiala di reazione a 110 ° C in un bagno d&#39;olio con agitazione per 16-18 h. NOTA: in genere, un cambiamento di colore al rosso scuro è un indChe la reazione sta avvenendo. </li><li> Dopo aver raffreddato il flaconcino, utilizzare come miscela le miscele di etile acetato: etere di petrolio (2: 1 o 1: 3) per sviluppare le piastre di cromatografia a strato sottile (TLC) per monitorare l&#39;avanzamento della reazione confrontando la miscela con uno standard acrilammide . NOTA: A seconda della natura dei materiali di partenza, la reazione potrebbe non essere completa. I valori R f tipici dei prodotti e dei materiali di partenza sono compresi tra 0,3 e 0,7. Il materiale di partenza dell&#39;acrilamide è stato osservato come punto di esercizio inferiore rispetto al prodotto di butadiene. </li><li> Sciogliere il prodotto grezzo in un minimo di DCM e caricarlo su una colonna di silice bagnata con etere di petrolio. Separare il prodotto a croce mediante cromatografia a colonna utilizzando un miscuglio di etile acetato: petrolio etere (1: 100 a 1: 4) come eluente. <ol><li> Raccogliere l&#39;eluente in un pallone separato, evaporare il solvente su un evaporatore rotatorio, unD posizionarlo sotto un alto vuoto per un minimo di 2 ore. </li><li> Ottenere circa 20-50 mg di prodotto per la caratterizzazione mediante spettroscopia NMR. NOTA: La miscela di reazione deve essere applicata alla cromatografia a colonna per la purificazione immediatamente dopo il completamento della reazione. </li></ol></li></ol> 2. Caratterizzazione di Dienamidi <ol><li> .Paratterizzare e valutare la purezza del prodotto finale usando la spettroscopia 1 H e 13 C NMR 14 . Tipicamente, lo spostamento chimico del carbonile carbonio appare vicino a 170 ppm sullo spettro di 13 C NMR. I tre protonici sp2 del gruppo funzionale butadiene sono rappresentati da picchi caratteristici prossimi a 6,0 e 5,6 ppm. </li><li> Utilizzare la spettroscopia a infrarossi 14 per identificare il caratteristico picco di carbonile e CC a doppio legame del prodotto di dien. </li><li> Determinare la massa molecolare del prodotto e confermare ulteriormente l&#39;identità usando il metodo high-Spettrometria di massa di risoluzione (HRMS) 14 . </li><li> Determinare il punto di fusione dei prodotti solidi 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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Riconosciamo con gratitudine la Fondazione Nazionale di Scienze Naturali della Cina (NSFC) (numeri 21502037, 21373073 e 21672048), la Fondazione di Scienze Naturali della Provincia di Zhejiang (ZJNSF) (No. LY15B020008), il PCSIRT (No. IRT 1231) e Hangzhou Università Normale per il sostegno finanziario. GZ riconosce un premio Qianjiang Scholar dalla provincia di Zhejiang, Cina.

[Ru ( p- cene) Cl 2 ] 2 è un catalizzatore a base di Ru, facilmente accessibile, stabile e altamente attivo, con ottima tolleranza di gruppo funzionale che funziona efficacemente in condizioni di reazione lieve per dare CH / CH prodotti di butadiene. Sali d&#39;argento AgSbF 6 è stato utilizzato come additivo che può astrazione del cloruro di [Ru ( p- cene) Cl 2 ] 2 per generare un complesso cationico rutenio per la seguente attivazione del lega...

I butadiene sono ampiamente presenti e sono comunemente presenti in molti prodotti naturali, farmaci e molecole bioattive 1 . I chimici hanno fatto sforzi intensi per sviluppare una metodologia sintetica efficiente, selettiva e pratica per la sintesi di 1,3-butadiene 2 , 3 . Recentemente, sono stati sviluppati accoppiamenti diretti tra due alcheni tramite doppia attivazione del vincolo CH, rappresentando una strategia efficace per la sintesi di butadiene, con elevata economia atomica e passo. Tra questi, il cross-coupling catalizzato da palladio di due alcheni ha attirato molta attenzione, fornendo butadiene confezionate ( E, E ) tramite specie alchilen-Pd 4 , 5 . Ad esempio, il gruppo di Liu ha sviluppato una sintesi di butadiene catalizzata da Pd mediante l&#39;accoppiamento diretto di alcheni ed allile acetato ( Figura 1 </Forte&gt; e l&#39; equazione 3 ) 4 . Nel frattempo, il giunto accoppiato a gruppi diretto tra gli alceni ha fornito butadiene con eccellente ( Z, E ) -stereoselettività a causa dell&#39;evento di ciclometalizzazione olefinica CH, rappresentando un metodo complementare 6 . Ad oggi, alcuni gruppi di regia, come gli enolati, gli amidi, gli esteri ei fosfati, sono stati introdotti con successo al cross-coupling tra alcheni, fornendo una serie di buoni di 1,3 butadiene preziosi e funzionalizzati. Tuttavia, la reazione incrociata diretta non è stata sviluppata, poiché in pratica sono ancora limitati gruppi diretti. In particolare, è necessaria una quantità stechiometrica di ossidante per mantenere il ciclo catalitico, che produce una grande quantità di residui organici e inorganici. Ci sono esempi molto limitati che utilizzano alcheni ricchi di elettroni come partner di accoppiamento. L&#39;allile acetato ei suoi derivati ​​sono stati profondamente iNvestigated nelle trasformazioni organiche come reagenti potenti di allilazione e olefinazione, tra cui accoppiamento a catena catalizzata, allilazione Friedel-Crafts di areni ricchi di elettroni e attivazione catalitica di areni a difetto di elettroni ( Figura 1 e Equazione 1 ) 7 . Più recentemente, il gruppo Loh ha sviluppato una allilazione CH di alcoli con elettroni con allilesina, creando 1,4-dieni ( Figura 1 e Equazione 2 ) 8 . Nel frattempo, il gruppo Kanai ha riportato una deillitiva diretta CH allilazione con alcoli allilici utilizzando un catalizzatore Co (III) 9 . È interessante notare che Snaddon e collaboratori hanno reso noto un nuovo metodo basato sulla catalisi cooperativa per l&#39; α- allilazione diretta asimmetrica degli esteri aciclici 10 . Molto recentemente, il gruppo Ackermann ha riportato diversi nuovi usi di alliamentoG a basso costo di catalizzatori Fe, Co e Mn 11 . Queste relazioni hanno fatto scoperte nelle reazioni di allilazione e olefina, ma la migrazione a doppio legame e la scarsa regioselettività sono di solito inevitabili e non sono facilmente controllabili. Quindi, sviluppare modelli di reazione più efficienti e selettivi di allil-acetati per costruire molecole preziose è ancora molto auspicabile. Con il nostro interesse per la nuova sintesi di 1,3-butadiene tramite l&#39; olefina CH, abbiamo ipotizzato che l&#39;allile acetato potrebbe essere introdotto all&#39;allineazione diretta di alchenici con deficit di elettroni, dando in primo luogo 1,4-diene. Quindi, dopo l&#39;isomerizzazione migratoria del doppio legame CC CC, si potesse formare l&#39;1,3-butadieno più termodinamicamente stabile, formando il prodotto di dien che non può essere ottenuto mediante accoppiamento a croce utilizzando alceni ricchi di elettroni, come il propene come partner di accoppiamento 6 . Qui, noi segnalate un olefinatio olefinico di CH legato da Ru (III) poco costosoN di acrilammide con allile acetati in assenza di qualsiasi ossidante, che apre un nuovo percorso sintetico per la creazione di ( Z, E ) -butadiene ( Figura 1 e Equazione 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

L&#39;accoppiamento diretto tra due alcheni tramite l&#39; attivazione del legame CH vinilica rappresenta una strategia efficace per la sintesi di butadiene con elevata economia atomica e passo. Tuttavia, questa reazione di accoppiamento incrociato di funzionalità non è stata sviluppata, in quanto esistono ancora gruppi limitati di guida in uso pratico. In particolare, di solito è necessaria una quantità stechiometrica di ossidante, producendo una grande quantità di rifiuti. A causa del nostro interesse per la nuova sintesi di 1,3-butadiene, descriviamo l&#39;olefina catalizzata da rutenio di alchenici con deficit di elettroni utilizzando l&#39;allile acetato e senza ossidante esterno. La reazione di 2-fenilacrilammide e allile acetato è stata scelto come reazione di modello e il prodotto del diene desiderato è stato ottenuto in 80% di resa isolata con buona stereoselettività ( Z, E / Z, Z = 88:12) in condizioni ottimali: Ru ( p- cene) Cl 2 ] 2 (3 mol%) e AgSbF 6 (20 mol%) in DCE a 110 ºC fO 16 h. Con le condizioni catalitiche ottimizzate in mano, sono stati studiati acrilammidi rappresentativi di α- e / o -β, e tutti hanno reagito senza intoppi, indipendentemente dai gruppi alifatici o aromatici. Inoltre, in modo diverso N -acrilammidi sostituiti hanno dimostrato di essere buoni substrati. Inoltre, abbiamo esaminato la reattività dei differenti derivati ​​dell&#39;allile, suggerendo che la chelazione dell&#39;ossigeno dell&#39;acetato al metallo è cruciale per il processo catalitico. Sono stati condotti anche esperimenti con etichette con deuteri per indagare il meccanismo di reazione. Sono state osservate solo scambi selettivi di H / D su acrilamide, indicando un evento di ciclometalizzazione reversibile. Inoltre, nello studio isotopico intermolecolare è stato osservato un effetto isotopo cinetico (KIE) di 3,2, che suggerisce che la fase di metallizzazione olefinica CH è probabilmente coinvolta nella fase di determinazione del tasso.

I nostri sforzi sono stati focalizzati sulla preparazione di 1,3-butadiene da acrilammide e allile acetato. La tabella 1 illustra l&#39;ottimizzazione delle condizioni, tra cui lo screening di vari additivi e solventi, utilizzando come catalizzatore [Ru ( p- cene) Cl 2 ] 2 . Dopo aver esaminato una serie di solventi rappresentativi, siamo stati lieti di scoprire che la resa del p...

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

Qui è descritta l&#39;olefina catalizzata da rutenio di alchenici con deficit di elettroni con allile acetato. Utilizzando l&#39;aminocarbonil come gruppo di guida, questo protocollo esterno senza ossidanti ha un&#39;elevata efficienza e una buona stereo- e regioselettività, aprendo un nuovo percorso sintetico agli scheletri ( Z , E ) -butadiene.

Facile Preparazione di (2<em&gt; Z</em&gt;, 4<em&gt; E</em&gt;) - Dienamidi per l&#39;olefinazione di elettroni con deficit di elettroni con allil-acetato

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 Views.  Hangzhou Normal University.  Qui è descritta l'olefina catalizzata da rutenio di alchenici con deficit di elettroni con allile acetato. Utilizzando l'aminocarbonil come gruppo di guida, questo protocollo esterno senza ossidanti ha un'elevata efficienza e una buona stereo- e regioselettività, aprendo un nuovo percorso sintetico agli scheletri ( Z , E ) -butadiene. 

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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.

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

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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.

Preparazione di N-(2-alkoxyvinyl) sulfamidici da N- tosyl-1, 2,3-triazoli e successiva conversione di Phthalans sostituito e fenetilamine

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 protocollo in due fasi per Umpolung funzionalizzazione di chetoni Via Enolonium le specie

&#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.

Una sintesi diretta, regiosesesesese ed economica di 3-Aroyl-N-idrossicco-5-nitroindoles di Cycloaddition di 4-Nitronidobenzee con alchinoni

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="Figure1" src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 50px;" />
The reaction takes place in two steps:
1. The first step is the deprotonation of the terminal alkyne by the strong base forming an acetylide ion.
<img alt="Figure2" src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 50px;" />
2. The second step is a nucleophilic substitution reaction in which the acetylide ion reacts with the alkyl halide to form a new C&#8211;C bond.
<img alt="Figure3" src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_3.svg" style="text-align: center; height: 50px;" />
<h4>Reaction Mechanism &#8212;SN2 pathway </h4>
Acetylide ions are strong bases and can also function as good nucleophiles. The substitution reaction follows an SN2 pathway where the nucleophilic acetylide ion attacks the electrophilic carbon of the primary alkyl halide from the backside.
<img alt="Figure4" src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_4.svg" style="text-align: center; height: 250px;" />
Since this is a concerted process, the nucleophilic attack and the departure of the leaving group takes place simultaneously to form the product with an inverted stereochemistry at the reaction center.
The reaction works best with unhindered alkyl halides like methyl halide and other primary halides. With secondary and tertiary alkyl halides, acetylide ions act as strong bases, in which case E2 elimination is the preferred pathway.
<h4>Application in organic synthesis </h4>
Alkylation of simple terminal alkynes is a useful method to extend the length of the carbon chain. Acetylene, a terminal alkyne, can be converted to a higher internal alkyne by repeated alkylation as shown below:
<img alt="Figure5" src="/files/ftp_upload/11834/11834_PT_Figure_5.svg" style="text-align: center; height: 50px;" />

Preparazione degli alchini: reazione di alchilazione

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 ...

Didattica

Chimica Organica

Unità 1

Alchini

TERMINI E CONCETTI CHIAVE

Preparation of Alkynes: Dehydrohalogenation

<h4>Introduction</h4>
Alkynes can be prepared by dehydrohalogenation of vicinal or geminal dihalides in the presence of a strong base like sodium amide in liquid ammonia. The reaction proceeds with the loss of two equivalents of hydrogen halide (HX) via two successive E2 elimination reactions.
<img alt="Figure1" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 200px;" />
<h4>Reaction Mechanism &#8211; E2 pathway</h4>
Vicinal dihalides
In the first elimination step, the strong base abstracts the proton from the dihalide that is oriented anti to the leaving group. Since E2 reactions follow a concerted pathway, the abstraction of a proton and departure of the halide leaving group occur simultaneously to form a haloalkene.
<img alt="Figure2" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 90px;" />
In the second elimination reaction, another equivalent of the strong base reacts with the haloalkene in a similar fashion to give the desired alkyne.
<img alt="Figure3" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_3.svg" style="text-align: center; height: 90px;" />
Geminal dihalides
Likewise, geminal dihalides, when treated with two equivalents of a sodium amide, undergo double dehydrohalogenation to give alkynes.
<img alt="Figure4" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_4.svg" style="text-align: center; height: 90px;" />
<img alt="Figure5" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_5.svg" style="text-align: center; height: 90px;" />
Terminal dihalides 
Dehydrohalogenation of terminal dihalides yields terminal alkynes as the final product. In the presence of a strong base like sodium amide, terminal alkynes get converted to acetylide ions. In such cases, a third equivalent of the base is required to complete the dehydrohalogenation of the remaining haloalkene.
<img alt="Figure6" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_6.svg" style="text-align: center; height: 70px;" />
Protonation of the acetylide ions with water or an aqueous acid completes the reaction.
<img alt="Figure7" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_7.svg" style="text-align: center; height: 50px;" />
<h4>Application in Organic Synthesis</h4>
Dehydrohalogenation of vicinal dihalides is a useful intermediate step in the conversion of alkenes to alkynes. For example, chlorination of 1-propene gives 1,2-dichloropropane &#8211; a vicinal dihalide, which upon double dehydrohalogenation yields 1-propyne.
<img alt="Figure8" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_8.svg" style="text-align: center; height: 60px;" />
Similarly, alkynes can also be synthesized from ketones via dehydrohalogenation of geminal dihalides. For example, treatment of acetone with phosphorous pentachloride yields 2,2-dichloropropane &#8211; a geminal dihalide, which undergoes double dehydrohalogenation to give 1-propyne.
<img alt="Figure9" src="/files/ftp_upload/11835/11835_PT_Figure_9.svg" style="text-align: center; height: 80px;" />

Preparazione degli alchini: deidroalogenazione

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

Preparazione degli epossidi

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

Eteri, epossidi e solfuri

Carboxylic Acids to Methylesters: Alkylation using Diazomethane

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 corresponding acid with excellent yields.
<img alt="Figure1" src="/files/ftp_upload/12349/12349_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 60px;" />
Diazomethane is a yellow gas having a boiling point of &#8722;23 &#176;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&#8801;N, which&#160;functions as an excellent leaving group.
<img alt="Figure2" src="/files/ftp_upload/12349/12349_PT_Figure_2.svg" style="text-align: center; height: 72px;" />
In the final alkylation step,&#160;an SN2 attack on the methyldiazonium ion by the carboxylate anion&#160;produces a methyl ester, along with the elimination of N2 gas.
<img alt="Figure3" src="/files/ftp_upload/12349/12349_PT_Figure_3.svg" style="text-align: center; height: 70px;" />
However, diazomethane&#160;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&#160;carcinogenic.
Diazomethane decomposes in the presence of heat or light to generate carbenes and eliminate nitrogen.
<img alt="Figure4" src="/files/ftp_upload/12349/12349_PT_Figure_4.svg" style="text-align: center; height: 52px;" />

Acidi carbossilici in esteri metilici: alchilazione mediante diazometano

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.

Ammine agli alcheni: eliminazione di 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 &alpha; 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-&NoBreak;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 Preparazione di (2

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