Il nostro protocollo descrive in dettaglio una comoda preparazione one-pot e l'aggiunta coniugata mediata in rame di bromuri monoorganozinci funzionalizzati ai carbonili ciclici alfa-beta-insaturi per la sintesi di centri quaternari ad alta resa. Un vantaggio significativo di questo metodo comporta l'uso di dimetilacetamide per facilitare la formazione organozinca da organobromidi funzionalizzati ampiamente accessibili. Per iniziare, aggiungere zinco, polvere, DMA e iodio a un pallone di reazione Schlenk da 50 millilitro essiccato a fiamma contenente una barra di agitazione sotto argon.
Mescolare la sospensione a temperatura ambiente fino a quando il colore bruno-arancio si dissipa completamente in una sospensione grigia. Aggiungere l'etile 4-bromobutirrato alla sospensione grigia. Immergere il pallone in un bagno d'olio Celsius di 80 gradi con agitazione vigorosa fino a quando il consumo dell'organobromide è osservato mediante gascromatografia o analisi GC.
Immergere brevemente una pipetta Pasteur in vetro usa e getta nella miscela di reazione e rimuovere dal pallone. Risciacquare l'aliquota con circa 0,5 millilitri di etere dietile in una fiala a due millilitri contenente circa 0,5 millilitri di cloruro di ammonio saturo. Agitare vigorosamente la fiala e analizzare lo strato organico di GC. Dopo aver raffreddato il reagente monoorganozinco a temperatura ambiente, il reagente può essere conservato per diverse ore fino alla notte in atmosfera inerte con un impatto minimo sulla resa del prodotto addizionale coniugato.
Per il bromuro monoorganozinco coniugare l'aggiunta ai chetoni insaturi alfa-beta raffreddare prima la sospensione organozinca in un bagno d'acqua ghiacciata per circa cinque minuti. Quindi aggiungere solfuro di bromuro di rame dimetil e DMA aggiuntivo e mescolare la reazione per 10 minuti. Aggiungere quindi clorotrimetilsilano alla sospensione raffreddata seguita da 3-metil-2-cicloesanone.
Rimuovere il bagno di raffreddamento dopo circa 30 minuti e monitorare la reazione fino a quando il chetone insaturo alfa-beta non viene consumato dall'analisi TLC per un massimo di 24 ore. Aggiungere acido acetico alla reazione di addizione coniugata completata per idrolizzare l'etere enolo silyl intermedio nel prodotto chetonico. Monitora l'avanzamento dell'idrolisi in intervalli di 15 minuti tramite l'analisi TLC come prima.
Nel caso in cui l'etere sil enolo rimanga dopo un'ora aggiungere fluoruro di tetrabutilammonio per facilitare l'idrolisi completa come evidente dal TLC. Aggiungere un acido cloridrico molare al pallone di reazione e mescolare bene. Quindi trasferire il contenuto di reazione in un imbuto separatore da 250 millilitri.
Risciacquare il pallone con etere dietile e acqua, aggiungendo i risciacqui all'imbuto separatore. Scuotere delicatamente il contenuto dell'imbuto, sfogandosi tra ogni miscelazione, e lasciare che gli strati si separano. Scolare lo strato acquoso inferiore in un pallone Erlenmeyer da 125 millilitri e quindi scolare lo strato organico in un pallone Erlenmeyer separato da 250 millilitri.
Riportare lo strato acquoso all'imbuto separatore ed estrarre con quattro porzioni separate di etere dietile aggiungendo ogni estrazione organica al pallone Erlenmeyer contenente organico. Aggiungere le estrazioni organiche combinate all'imbuto separatore e lavare con bicarbonato di sodio acquoso saturo. Scolare il lavaggio acquoso nel pallone Erlenmeyer contenente acquosi.
Ora lavare le estrazioni organiche combinate con cloruro di sodio acquoso saturo. Dopo aver drenare il secondo lavaggio acquoso nel pallone Erlenmeyer contenente acquosi, scolare lo strato organico finale in un pallone secco Erlenmeyer da 250 millilitri. Asciugare lo strato organico sopra il solfato di magnesio e il filtro sottovuoto in un matraccio inferiore rotondo da 250 millilitri utilizzando un imbuto Buchner fritte di vetro.
Risciacquare i solidi sulla fritta con una piccola porzione di etere dietile aggiuntivo. Concentrare il filtrato a pressione ridotta utilizzando un evaporatore rotante. Posizionare il pallone con residuo residuo sotto vuoto alto per almeno 10 minuti.
Analizzare un campione del residuo grezzo per protone NMR utilizzando cloroformio deuterato. Per purificare il petrolio greggio mediante cromatografia flash automatizzata, caricare a secco il campione sciogliendo il petrolio greggio in una quantità minima di etere dietile. Quindi trasferire questa eluizione su una cartuccia di gel di silice preconfezionata.
Applicare una pressione ridotta sul fondo della colonna di carico per circa cinque minuti per rimuovere il solvente in eccesso. Elute il campione utilizzando una colonna di gel di silice preconfezionata con un gradiente di acetato di etile negli esani, raccogliendo l'effluente di colonna in provetta. Purezza della frazione di dosaggio utilizzando l'analisi TLC come prima.
Unire e risciacquare tutte le frazioni contenenti il chetone quaternario desiderato in un pallone di fondo rotondo tarato. Infine, concentrare la soluzione a pressione ridotta su un evaporatore rotante e rimuovere i volatili finali sotto alto vuoto per almeno 30 minuti. Ottenere una massa finale del pallone e analizzare un campione del prodotto purificato per protone NMR utilizzando cloroformio deuterato.
Il prodotto di addizione coniugato, l'etile 4-butanoato è stato isolato come un olio limpido incolore utilizzando questo efficiente protocollo one-pot. L'analisi degli spettri NMR protonici e di carbonio conferma la struttura e la purezza. Di nota specifica nell'analisi dello spettro protonico è la presenza di un quartetto AB a due protoni in uno spostamento chimico di 2,15 ppm, indicando che gli idrogenati C2 diastereotopici si accoppiano di spin.
Un singoletto a tre protoni con uno spostamento chimico di 0,94 ppm rappresenta il gruppo metile quaternario Z1. Una collezione di prodotti ciclici di addizione di chetoni con centri beta quaternary sono stati preparati in buone e eccellenti rese utilizzando questo semplice ed efficiente protocollo one-pot. Tutti i prodotti di reazione sono stati analizzati da NMR protone e carbonio, così come la spettrometria di massa ad alta risoluzione e si sono trovati ad alta purezza.
Oltre all'incorporazione della funzionalità di estere, azoto e alogenuri, questo protocollo di reazione fornisce prodotti con varie dimensioni dell'anello e alti livelli di stereoseletività quando si utilizzano chetoni chirali alfa, beta-insaturi. È evidente da questi esempi che la via favorita comporta la consegna del frammento organico alla faccia di alchene opposta ai gruppi non idrogeno nella posizione gamma e delta del chetone insaturo alfa-beta. È importante verificare l'inserimento completo dello zinco dell'organobromide a causa delle rese diminuite ottenute con diminuzione degli equivalenti del reagente monoorganozinco.
I reagenti e i solventi utilizzati in questa procedura sono generalmente infiammabili e leggermente tossici. Le reazioni devono essere effettuate in cappa aspirante con adeguati dispositivi di protezione individuale.
