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The authors have nothing to disclose.

このリチオ化実験のために、tert-ブチルリチウムアミド（たLiNH T Buは）副生成物としてイソブタン形成、tert-ブチルリチウム（BuLi T）ブチルアミン（T BuNH 2）を使用して、tert-ブチルリチウムのリチオ化により合成されます。記載されているプロトコルは、以下の反応に従って、以前に報告されたプロトコル31および進行の変形例であります： トン BuNH 2 + トンのBuLi→ さt BUH + 1/8 [たLiNH トン富栄] 8。 （2） それは有機リチウム試薬などの反応性の低いn-ブチルリチウムの使用を採用し、その中でたLiNH トンのBuの合成のための元のレポートは、このプロトコルとは異なります。可能な限り一般的に、1は常に反応性の低い有機リチウム試薬を選択する必要があります。しかし、FOR本稿の目的、著者は、視聴者が最も困難な試薬の適切な取り扱いを観察できるように、より反応性のtert-ブチルリチウム溶液の安全な使用を実証することを選択しています。このプロトコルは、容易に低反応性アルキルリチウムの使用に適用することができます。 重要なステップ アルキルリチウムの高度に発火性のため、すべての操作は、シュレンク又は不活性ガスライン、または不活性雰囲気のグローブボックスの使用を必要とする、不活性雰囲気条件下で行われなければなりません。グローブボックス中で操作がはるかに簡単な方法であるが、それは、不活性ガスラインにlithiationsを行うとは異なる独自のリスクと関連しています。これらのいずれかの方法は、したがって、プロトコルに細心の注意および付着を必要とします。不活性ガス（シュレンク）行に1つずつ、そしてグローブボックス内で1：ここで説明リチオ化のための2つのプロトコルがあります。不活性ガスライン上のリチオ化を行い、ファミ空気のないガラス製品やプロトコルの動作にliarityは非常に貴重です。異なる研究室がわずかに異なるプラクティスを採用することができるので、それぞれの方法のためのステップバイステップのプロトコルが完全に記載されています。化学ベンダーは、空気に敏感な試薬32の適切な使用のために、独自の推奨ガラス製品装置およびプロトコルを提供しています。 プロトコルセクションには、ベンダーのと同様の手順を概説したが、特にアルキルリチウムプロトコルのため、安全性を最大化し、容易にするために改変されています。詳細な手順は、 議定書のセクションで提供されていますが、ここでは、いくつかの重要なポイントは、安全性と成功を最大にするために強調されています。 注：単独の実験室で働くことはありません。 PPE 非常に重要な考慮事項は、リチウム化のための適切なフィット白衣、安全メガネ、好ましくは非引火性メートルで作られた長ズボンを（含まれ、適切な個人用保護具（PPE）の使用でありますaterial）、靴つま先を閉じ、ヘアネクタイ（該当する場合）。ベストプラクティスは何の火災は、ほとんどの場合に発生していないことを確認することができますが、tert-ブチルリチウムは極めて自然発火性であり、事故が発生する可能性があります。彼らが行うとき、彼らは適切なPPEによって遮蔽されている場合は、研究者の安全性をよりよく確保されている。T彼UCLAの卒業生の最も重要なミス彼女はノー実験室のコートで、彼女は可燃性材料20で作られた服を着ていたことをリチオ化を実行したことでした。 換気 グローブボックスの外側Lithiationsは常にフード内で実行する必要があります。明確なフードが利用できない場合は、他の可燃性の化学物質のない鮮明な、整頓されたフードスペースが確保されるまで、リチオ化を実行しないでください 。サッシは、多くの場合、可能な限りとを下げなければなりません。 UCLAのアルミナの追加の間違いが、こぼれ、火災をキャッチフード（ヘキサン）、内の他の可燃物があったということでした彼女の服を点火します20。 不活性ガス リチオ化は、不活性ガスの使用を必要とします。良好なフロー制御と任意の不活性ガス源が動作するもののシュレンクライン（不活性ガスと真空との間の二重マニホールド切り替え可能）は、理想的です。 注射器 ガラス注射器は、その化学的不活性とスムーズなプランジャーの動きにプラスチック注射器に好適です。長い（1-2フィート）32、柔軟な針は常に配信シリンジにしっかりと接続する必要があります。 UCLAのアルミナのミスのもう一つは、流出や火災につながることができ、注射器の中に試薬を描画するために試薬ボトルを反転必要としている可能性がありすぎて、短い（1.5インチ）20針の使用でした。ボトルを反転する必要がないように、したがって、長い針が常に使用されるべきです。それは、試薬配送中にオフにポップしないように、針がしっかりと接続する必要があります。ルアーロックスタイルのシリンジ（ 図2）が最適です。プッシュオン＆＃を使用している場合34;。。これは、その事実によるものである進む前に、針は非常によく接続されていることを確認注射器は、常にそれが有機リチウム試薬32の所望の量の少なくとも2倍のボリュームで選択されるべきで、「注射針システムチップをスリップ試薬を描きながら、ヘッドスペースは、常に、注射器のいくつかの体積を占める。UCLAのアルミナのミスのもう一つが小さすぎた注射器を使用することであった。注射器が容量に達したとき、それはおそらく彼女の保護されていないアーム20の上にトンの BuLiのをはね、オープンポップ。 焼入れエージェント すぐ横にはありません - - 反応容器小さなビーカー含むトルエン（配信される有機リチウム試薬の容積にほぼ等しい体積）の手の届くところにフード内に配置する必要があります。適切火災の場合には、このビーカーをカバーするような大き時計ガラスはまた、ビーカーの上に配置する必要があります。このビーカーは残油を希釈するために使用されます試薬の添加後に注射器を汚染リットルの試薬（ 図1）。 すぐ横にはありません - - 反応容器イソプロパノール（配信される有機リチウム試薬の体積の約5倍の体積）を含む第二のビーカーにも手の届くところにフード内に配置する必要があります。適切火災の場合には、このビーカーをカバーするような大き秒時計のガラスはまた、ビーカーの上に配置する必要があります。この容器は、また（ 図1）の後、注射器に残った残渣をクエンチするために使用されます。 第三に、ドライアイスのビーカーは、（有機リチウム試薬の約10倍の容積が送達される）反応容器の手の届かないところに配置する必要があります。注射針が緩むのイベント、または間違って何か他のものでは、このドライアイスは、シリンジの残りの有機リチウム試薬（ 図1）をクエンチするために使用することができます。 Finallyは、消火器は、緊急の場合に近くに設置すること、及び安全シャワーの位置と適切な動作に注意する必要があります。 試薬瓶 グローブボックスの外では、セプタム-シールボトルのキャップ（ 図3）を持つ唯一の有機リチウム試薬ボトルを使用します。 1）アルキルリチウムは、時間の経過とともに劣化し、長期保存が推奨されていない、2）セプタムが空気に試薬をさらす、経時的に分解することができ、および3）pyrophoricsの小さなボリュームがより少ない危険ですので、小さなボトルの購入をお勧めします大容量。有機リチウム試薬ボトルは、ベンチに設定し、使用前にリングスタンド（ 図1）にクランプされるべきです。 反応容器 反応容器をoven-または火炎乾燥し、水の痕跡は、ガラスの両側に存在しないことを確実にするために、不活性雰囲気下で室温まで冷却する必要があります。またはへの試薬を含む容器ganolithiumソリューションは、撹拌プレート上にクランプされ、空気を除去するために脱気されるべき追加されます。これは、不活性ガスで容器をパージするか、シュレンクライン上で複数の排気不活性ガス充填サイクルを実行することによってのいずれかで行うことができます。代替的に、フラスコを不活性雰囲気のグローブボックス内で試薬および溶媒を充填し、グローブボックスから取り出す前にシールすることができます。脱気したフラスコにセプタムを取り付け、不活性ガスブランケットで保護されるべきである（参照 プロトコルおよび図1）。合成プロトコルが許す場合、フラスコはまた、このような有機リチウム試薬が追加されたときに発生します発熱を制御するために、ドライアイス/アセトンなどの冷浴に浸漬する必要があります。 不活性雰囲気のグローブボックス内のリチウム化に関する注意事項 空気のないグローブボックスの使用は空気に敏感な試薬の取り扱いが非常に簡単になりますが、それは、独自のリスクが付属しています。アルキルリチウムは目に外気から遮断されているので、電子グローブボックス、自己満足と不注意になることが容易です。取り扱いに注意することは簡単ですが、グローブボックス内の流出はジレンマを作成します：こぼれた試薬は、ペーパータオルで拭き取っしなければならないが、その後自然発火性試薬及び可燃性の布を箱から取り出し、空気中に戻し、その時点でする必要があります、彼らはすぐに火をキャッチします。このような危険を回避するために、試薬と反応フラスコには常にグローブボックスの中にしっかりとクランプする必要がある、とオープンボトルやフラスコを移動したり、手で扱われるん。残留試薬を含む任意の材料が密封されたデシケーター（または類似の容器）でグローブボックスから取り出して開いて空気にさらされる前に、ボンネットに移動する必要があります。 緊急機器の場所と操作を知っています 時計皿で窒息によって出すことができない火災の場合には、1を迅速かつdecisiv反応できるように、ラボの消火器の位置や動作を知っていますエリー。また、実験室の安全シャワーの位置や動作を知っています。衣類の一部が火災をキャッチ万一、直ちに安全シャワーを使用しています。誰か他の人の服の発火場合は、直ちに安全シャワーにそれらを指示。研究室では、安全シャワーや消火器の両方を持っていない場合は、 リチオ化反応を行わないでください。何が彼女も彼女と一緒に作業ポスドクいずれも安全シャワーや炎を消火する消火器を使用した場合逃したUCLAのアルミナの命を救うための最後の機会であったかもしれません。むしろ、彼女のポスドクの同僚にも火がつい白衣、と炎を撫でしようとしました。彼女のポスドク同僚が炎20に、シンクから充填水のビーカーを、注ぐことによって炎を出ししようとしながら、最終的に、彼女は床に座っていました。 アルキルリチウムは、弱酸性水素の脱プロトン化のためにまたはのために優れていますアルキル基の供給源として作用し、そして、彼らはより標準的なグリニャール試薬よりもより積極的かつ反応性です。この手法の限界は、プロトコルの場合の変更は、化学変換19を助けることができる動力学緩慢反応を含むことができます。また、有機リチウムの高反応性は、所望の化学反応に干渉することがあります。例えば、カルボアニオンは、一般的に優れた求核試薬です。 （例えば、カルボン酸など）の求電子基板の脱プロトン化を試みた求核攻撃の代わりに脱プロトン化につながる可能性があります。この（または任意の）種類の試薬を選択する際にこのように、化学的知識と直感が必要です。リチオ化反応は、予見可能な将来のために合成有機及び無機化学の役割を果たしていきます、したがって、安全な使用の理解が不可欠です。リチオ化反応は、毎日安全に達成され、そしてこの反応化学を行う恐れるない原因がありません。しかし、再エージェントは、尊敬とケアの尺度に値します。必要な複数の負傷の可能性を回避するために従うことが、フェイルセーフことが不可欠です。このプロトコルでは、安全なリチオ化反応のためのステップバイステップの手順が実証されており、世界のどの研究者がトレーニングとして使用できるように無料で、オープンアクセス記事として公開します。このように、著者はこの報告書は、グループの幅広いへのリチオ化プロトコルにアクセスできるようにし、将来の悲劇を防ぐことができることを願っています。

アルキルリチウム（RLiを）があっても、中程度の酸性度のほぼすべての化合物を脱プロトン化することができ共役塩基を生成するために、炭化水素の非極性、強い結合を利用する強力な塩基です。彼らは、リチウムアミド（ 例えば、LDA）とグリニャール試薬へのより積極的な代替手段としての役割を果たす。彼らの信じられないほど強い塩基性は、有機と無機合成における莫大な有用性を彼らに行い、その広い適用を徹底的にいくつかの最近のレビュー1-3に記載されています。アルキルリチウムが容易にアルコール類、アミン類、ならびにベンジルおよび脂肪族の両方の炭化水素のような極めて弱い酸を脱プロトン化することができます。反応が安定した、強い、アルキルCH結合の形成によって駆動されます。 李+ R - + HX→のLiX + RH（1） 有機リチウム試薬を取り巻く一般的な概念は、4-7を検討されているが、我々適切な脱プロトン化電源との共役塩基を選択するために、異なるpKを複数の異なる炭化水素の値を利用するために、ここでこれらの試薬の有用性を強調しています。脂肪族炭化水素の酸性度は、置換（ すなわち、1度&gt; 2°&gt; 3°）のレベルの増加に伴って減少するので、メチルが最も軽度であるが、例えば、tert-ブチルブチルリチウムは、最も積極的なアルキルリチウム試薬です。フェニルは、脱プロトン化フェニルアニオンの電荷を非局在化するフェニル環の能力に起因するメチルよりもかなりより軽度です。 PhLiは&lt;のMeLi &lt;BuLiを&lt;S -BuLi &lt;TのBuLi：したがって、最も一般的に使用される有機リチウム試薬は、塩基性増加のために、です。プロトン化アルカンの値のpK正確に起因酸性度の欠如に測定するのが困難であるが、おおよそのpK値は、A、 表1 7-10で提供されています一般的に、合成化学でアルキルリチウムによって脱プロトン化し、他の一般的なプロトン性試薬と長い。 表1は 、一目で、その酸を脱プロトン化するために使用することができる拠点を予測するためのビジュアルツールを提供します。 酸-塩基化学を超えて、アルキルリチウム試薬は触媒13-15に炭素ベースリガンド11,12、transmetallate試薬を提供し、または16ホモリシス光分解M-Meの結合によって有機金属反応を容易にするための手段として、無機および有機金属化学において利用されています、 17。アルキルリチウム試薬は、熱力学的に非常に強い塩基であるが、それらの反応性は、反応条件18の最適化を必要とする、いくつかの反応において緩慢であることができます。 BuLiを、カリウムtert-から「シュロッサーのベース」の世代に見られるように、一般に、それらの動力学的挙動は、例えば、カリウムなどの弱いルイス酸とルイス酸のリチウムイオンの交換によって改善することができます</em&gt;の19ブトキシド。 合成の有機リチウム試薬の有用性が否定できないですが、これらの試薬の使用は、適切な予防措置を必要とします。試薬は、空気中または水と激しく発熱と激しく反応し、自然発火性があります。彼らは頻繁に分解の高温による発火揮発性有機物を生成します。このように、火災は慎重な標準操作手順に従わない場合は特に、lithiations中に発生する可能性があります。最も悪名高いが研究助手として働いカリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）の最近卒業し、学部卒業生の場合です。ソリューションの完全な注射器が離れて来て、20彼女の服に火をつけたときに最も反応性の有機リチウム試薬、tert-ブチルリチウムとリチウム化反応の間に悲劇的な事故の結果、学生は致命的な火傷を受けました。行われたミスの中で不適切なサイズのシリンジaの使用がありましたND針、適切な個人用保護具（PPE）の欠如、および利用可能な安全シャワー20を使用するために失敗。一般的なカルバニオン試薬の敏感な性質は、このような共晶溶媒混合物として、水も25-27を 22-24を高極性溶媒中でより安全な代替21の開発にインスピレーションを与えた、とグリニャール試薬のために。それにもかかわらず、有機リチウム試薬の汎用性が予見可能な将来のための継続的な有用性を彼らになります。 このプロトコルおよび可視化実験の目的は、アルキルリチウムの必要性を持っている任意のよく訓練された化学の学生にアクセス可能なリチウム化に徹底的かつ慎重なアプローチを実証することです。それは、このオープンアクセスプロトコルが何をするかを説明します（と何をすべきではない）の成功と安全なリチオ化を達成するために、他の研究室がトレーニングリソースとして本書を使用することができること、およびこの徹底し、視覚demonstratiを通じてそのことが私たちの希望であり、将来の事故を回避することができます。ここでは、最も反応性のtert-ブチルリチウムを用いてリチオ化するための安全なプロトコルは、反応性の低い有機リチウム試薬のいずれかとの使用に適合することができる、記載されています。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="610">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Schlenk Flask, 25 mL</td>
			<td style="width:111px;">Chemglass</td>
			<td style="width:119px;">AF-0520-02</td>
			<td style="width:167px;">25mL Flask, Reaction, 14/20 outer joint, 2mm glass stpk, Airfree, Schlenk</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Rubber Septum</td>
			<td style="width:111px;">Chemglass</td>
			<td style="width:119px;">CG-3024-01</td>
			<td>Septum stopper, suba-seal, For 14/20-14/35 outer joints and 12.5mm ID tubing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Stir Bar</td>
			<td style="width:111px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">14-512-130</td>
			<td>Various sized stir bars</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">tert-butyllithium</td>
			<td style="width:111px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">186198-4X25ML</td>
			<td>1.7M t-butyllithium in pentane, 4 x 25mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">tert-butylamine</td>
			<td style="width:111px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">391433-100ML</td>
			<td>tert-butylamine, purified by redistillation, &#62;99.5%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">hexanes</td>
			<td style="width:111px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">H292-4</td>
			<td>4L, certified ACS, hexanes, &#62;98.5%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">isopropanol</td>
			<td style="width:111px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">A416-4</td>
			<td>4L, 2-propanol, certified ACS plus, &#62;99.5%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Dry ice</td>
			<td style="width:111px;">Airgas</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Pure Solv Solvent Purification System</td>
			<td style="width:111px;">Inert Technology</td>
			<td style="width:119px;">MD-5</td>
			<td>Alumina collumns through which fresh, degassed solvents are passed to remove water.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Aldrich Sure/Seal septum-inlet transfer adapter</td>
			<td style="width:111px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Z407186</td>
			<td>Adapter for removal of air-sensitive reagents under nitrogen blanket</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">&#160;Keck Standard Taper Clips</td>
			<td style="width:111px;">Chemglass</td>
			<td>CG-145-03</td>
			<td>clamp for securing glassware connections</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Addition Funnel</td>
			<td style="width:111px;">Kontes</td>
			<td style="width:119px;">K634000-0060</td>
			<td>Funnel for dropwise addition of reagent to flask</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a protocol for safe lithiation reactions using organolithium reagents

アルキルリチウムは、合成化学者のツールボックスの強力なツールです。しかし、最も反応性試薬の極端な自然発火性質は、適切な技術、徹底したトレーニング、適切な個人用保護具を保証します。アルキルリチウムを用いて、研究者の育成を支援するために、不活性ガスラインまたはグローブボックス内のtert-ブチルリチウムの安全かつ効果的な使用のために徹底し、ステップバイステップの手順が記載されています。モデル反応として、tert-ブチルリチウムの1当量のtert-ブチルアミンの反応によりアミドブチルリチウム、tert-ブチルの調製を示します。

この反応の典型的な収量は〜670ミリグラム（8.5ミリモル、〜50％）です。結晶の追加の作物は、濾液を濃縮し、溶液を冷却することによって得ることができます。しかし、純度がしばしば追加の作物によって損なわれています。このプロトコルは準備と実践の研究者によって注意深く続く場合、それは一般的に問題なく進行します。反応を中断しなければならないか、または火災が発生したときに我々の経験では、まれに、時計のガラスカバー、ドライアイス、イソプロパノール急冷ビーカーの可用性、およびフードの動作の局在化は、十分な不測の事態を提供しています。 不純なまたは水汚染試薬の使用は、しばしば、所望の生成物を得るために、故障につながるようNMR（ 図4）またはX線回折によって生成物の確認が必要です。 1 H NMRスペクトルは、予想されるように、2つのピークを示し、1の比率で：9（それぞれ、単一のアミドプロトン九tert-ブチルプロトンを示します）。ペンタンまたはヘキサンから成長した結晶のインデックス作成は、製品31の報告結晶構造と一致しています。 -1.53​​（S、1H、NH）、1.37（sの、9H、富栄トン ）δNMR（400 MHzの、ベンゼン-d 6）。単位セル：P 2 / N = 12.05（2）、B = 12.62（2）、C = 18.24（3）Å、β= 105.52（5）°、V = 2672（14）Å3。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/54705/54705fig1.jpg" /> 図1：装置は、図グローブボックス外の反応のためのフードの内部の様子が示されている。 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54705/54705fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2"SRC = &quot;/ファイル/ ftp_upload / 54705 / 54705fig2.jpg&quot; /&gt; 図2：針と針と注射器 10ミリリットル注射器がルアーロック先端が示されている使用して取り付けることができる。 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54705/54705fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/54705/54705fig3.jpg" /> 図3：セプタム-シールボトルキャップ試薬を針で刺してもよいゴム隔壁で密封された金属製ボトルキャップでベンダーによって販売されている。 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54705/54705fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/54705/54705fig4.jpg" /> 図4：400 MHzのたLiNHの1 H NMRスペクトルそれぞれ、9：C 6 D 6中のT Buは生成物のNMRスペクトルは、1の積分比を有するアミドおよびtert-ブチルプロトンの予想される2つの信号を示しています。残留protiosolvent信号が*で標識されている。 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54705/54705fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> 酸 </td><td> pK A </td><td> ベース </td></tr><tr><td> i-ブタン7 </td><td> &gt; 51 </td><td> トンのBuLi </td></tr><tr><td> n-ブタン（2 O炭素）7 </td><td> 〜50 </td><td> sの -BuLi </td></tr><tr><td> n-ブタン（1 O炭素）7 </td><td> 〜50 </td><td> BuLiを</td></tr><tr><td>メタン7 </td><td> 48 </td><td> MeLi </td></tR&gt; <tr><td>ベンゼン7 </td><td> 43 </td><td> PhLi </td></tr><tr><td>トルエン7 </td><td> 40 </td><td> TolLi </td></tr><tr><td> R 2 NH 8 </td><td> 36 </td><td> RNHLi </td></tr><tr><td> ArNH 2 9 </td><td> 31 </td><td> ArNHLi </td></tr><tr><td> ROH 9 </td><td> 15 </td><td> roliを</td></tr><tr><td> ArOH 8,9 </td><td> 10 </td><td> ArOLi </td></tr></tbody></table> 表1：炭化水素のpKa値とそれに対応するリチウム化共役塩基。

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A Protocol for Safe Lithiation Reactions Using Organolithium Reagents

アルキルリチウムの安全かつ適切な使用が記載されています。

有機リチウム試薬を用いて安全なリチウム化反応のためのプロトコル

Organolithium reagents are powerful tools in the synthetic chemist&#39;s toolbox. However, the extreme pyrophoric nature of the most reactive reagents ...

a-protocol-for-safe-lithiation-reactions-using-organolithium-reagents

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

30.6K ビュー.  Temple University. アルキルリチウムの安全かつ適切な使用が記載されています。 

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Retropinacol/Cross-pinacol Coupling Reactions - A Catalytic Access to 1,2-Unsymmetrical Diols

Unsymmetrical 1,2-diols are hardly accessible by reductive pinacol coupling processes. A successful execution of such a transformation is bound to a clear recognition and strict differentiation of two similar carbonyl compounds (aldehydes &#8594; secondary 1,2-diols or ketones &#8594; tertiary 1,2-diols). This fine-tuning is still a challenge and an unsolved problem for an organic chemist. There exist several reports on successful execution of this transformation but they cannot be generalized. Herein we describe a catalytic direct pinacol coupling process which proceeds via a retropinacol/cross-pinacol coupling sequence. Thus, unsymmetrical substituted 1,2-diols can be accessed with almost quantitative yields by means of an&#160;operationally simple performance under very mild conditions. Artificial techniques, such as syringe-pump techniques or delayed additions of reactants are not necessary. The procedure we describe provides a very rapid access to cross-pinacol products (1,2-diols, vicinal diols). A further extension of this new process, e.g. an enantioselective performance could provide a very useful tool for the synthesis of unsymmetrical chiral 1,2-diols.

A novel account for the synthesis of unsymmetrical 1,2-diols based on a retropinacol/cross-pinacol coupling mechanism is described. Due to the catalytic execution of this reaction a considerable improvement compared to conventional cross-pinacol couplings is achieved.

Retropinacol /クロスピナコールカップリング反応 -  1,2  - 非対称ジオールに対して触媒のアクセス

Unsymmetrical 1,2-diols are hardly accessible by reductive pinacol coupling processes. A successful execution of such a transformation is bound to a clear ...

化学

A Simple and Rapid Protocol for Measuring Neutral Lipids in Algal Cells Using Fluorescence

Algae are considered excellent candidates for renewable fuel sources due to their natural lipid storage capabilities. Robust monitoring of algal fermentation processes and screening for new oil-rich strains requires a fast and reliable protocol for determination of intracellular lipid content. Current practices rely largely on gravimetric methods to determine oil content, techniques developed decades ago that are time consuming and require large sample volumes. In this paper, Nile Red, a fluorescent dye that has been used to identify the presence of lipid bodies in numerous types of organisms, is incorporated into a simple, fast, and reliable protocol for measuring the neutral lipid content of Auxenochlorella protothecoides, a green alga. The method uses ethanol, a relatively mild solvent, to permeabilize the cell membrane before staining and a 96 well micro-plate to increase sample capacity during fluorescence intensity measurements. It has been designed with the specific application of monitoring bioprocess performance. Previously dried samples or live samples from a growing culture can be used in the assay.

A simple protocol to determine the neutral lipid content of algal cells using a Nile Red staining procedure is described. This time-saving technique offers an alternative to traditional gravimetric-based lipid quantification protocols. It has been designed for the specific application of monitoring bioprocess performance.

蛍光を用いて藻体で中性脂肪を測定するための簡単​​かつ迅速なプロトコル

Algae are considered excellent candidates for renewable fuel sources due to their natural lipid storage capabilities. Robust monitoring of algal ...

Real-time Monitoring of Reactions Performed Using Continuous-flow Processing: The Preparation of 3-Acetylcoumarin as an Example

By using inline monitoring, it is possible to optimize reactions performed using continuous-flow processing in a simple and rapid way. It is also possible to ensure consistent product quality over time using this technique. We here show how to interface a commercially available flow unit with a Raman spectrometer. The Raman flow cell is placed after the back-pressure regulator, meaning that it can be operated at atmospheric pressure. In addition, the fact that the product stream passes through a length of tubing before entering the flow cell means that the material is at RT. It is important that the spectra are acquired under isothermal conditions since Raman signal intensity is temperature dependent. Having assembled the apparatus, we then show how to monitor a chemical reaction, the piperidine-catalyzed synthesis of 3-acetylcoumarin from salicylaldehyde and ethyl acetoacetate being used as an example. The reaction can be performed over a range of flow rates and temperatures, the in-situ monitoring tool being used to optimize conditions simply and easily.

Real-time monitoring allows for fast optimization of reactions performed using continuous-flow processing. Here the preparation of 3-acetylcoumarin is used as an example. The apparatus for performing in-situ Raman monitoring is described, as are the steps required to optimize the reaction.

連続フロー処理を​​使用して行われる反応のリアルタイムモニタリング：例として3- Acetylcoumarinの調製

By using inline monitoring, it is possible to optimize reactions performed using continuous-flow processing in a simple and rapid way. It is also possible ...

A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important structural element found in many complex natural products and pharmaceuticals. Owing to the continual discovery of new guanidine-containing natural products and designed small molecules, rapid and efficient guanidinylation methods are of keen interest to synthetic and medicinal organic chemists. Because the nucleophilicity and basicity of guanidines can affect subsequent chemical transformations, traditional, indirect guanidinylation is typically pursued. Indirect methods commonly employ multiple protection steps involving a latent amine precursor, such as an azide, phthalimide, or carbamate. By circumventing these circuitous methods and employing a direct guanidinylation reaction early in the synthetic sequence, it was possible to forge the linear terminal guanidine containing backbone of clavatadine A to realize a short and streamlined synthesis of this potent factor XIa inhibitor. In practice, guanidine hydrochloride is elaborated with a carefully constructed protecting array that is optimized to survive the synthetic steps to come. In the preparation of clavatadine A, direct guanidinylation of a commercially available diamine eliminated two unnecessary steps from its synthesis. Coupled with the wide variety of known guanidine protecting groups, direct guanidinylation evinces a succinct and efficient practicality inherent to methods that find a home in a synthetic chemist&#39;s toolbox.

Here, we present a protocol for direct, early stage guanidinylation that enables rapid total synthesis of aminoguanidine-containing small organic molecules. An advanced synthetic intermediate used in the synthesis of a blood coagulation factor XIa inhibitor was prepared using this protocol.

複雑なアミノグアニジン含有天然物の合成のための直接、早期グアニジニルプロトコル

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important ...

A Protocol for the Production of Gliadin-cyanoacrylate Nanoparticles for Hydrophilic Coating

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray coating. These nanoparticles are produced by the polymerization reaction of alkyl cyanoacrylate on the surface of cereal protein (gliadin) molecules. Alkyl cyanoacrylate is a monomer that instantly polymerizes at RT when it is applied to the surface of materials. Its polymerization reaction is initiated by the trace amounts of weakly basic or nucleophilic species on the surface, including moisture. Once polymerized, the polymerized alkyl cyanoacrylates show a strong affinity with the object materials because nitrile groups are in the backbone of poly (alkyl cyanoacrylate). Proteins also work as initiator for this polymerization because they contain amine groups that can initiate the polymerization of cyanoacrylate. If aggregated protein is used as an initiator, protein aggregate is surrounded by the hydrophobic poly(alkyl cyanoacrylate) chains after the polymerization reaction of alkyl cyanoacrylate. By controlling the experimental condition, particles in the nanometer range are produced. The produced nanoparticles readily adsorb to the surface of most materials including glass, metals, plastics, wood, leather, and fabrics. When the surface of a material is sprayed with the produced nanoparticle suspension and rinsed with water, the micellar structure of nanoparticle changes its conformation, and the hydrophilic proteins are exposed to the air. As a result, the nanoparticle-coated surface changes to hydrophilic.

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic. The produced nanoparticle is an assembly of gliadin-cyanoacrylate diblock copolymers. Spray coating with the produced nanoparticle changes the surface of target material to a hydrophilic surface.

親水性コーティングのためのグリアジンシアノアクリレートナノ粒子の製造のためのプロトコル

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray ...

A Simple and Efficient Protocol for the Catalytic Insertion Polymerization of Functional Norbornenes

Norbornene can be polymerized by a variety of mechanisms, including insertion polymerization whereby the double bond is polymerized and the bicyclic nature of the monomer is conserved. The resulting polymer, polynorbornene, has a very high glass transition temperature, Tg, and interesting optical and electrical properties. However, the polymerization of functional norbornenes by this mechanism is complicated by the fact that the endo substituted norbornene monomer has, in general, a very low reactivity. Furthermore, the separation of the endo substituted monomer from the exo monomer is a tedious task. Here, we present a simple protocol for the polymerization of substituted norbornenes (endo:exo ca. 80:20) bearing either a carboxylic acid or a pendant double bond. The process does not require that both isomers be separated, and proceeds with low catalyst loadings (0.01 to 0.02 mol%). The polymer bearing pendant double bonds can be further transformed in high yield, to afford a polymer bearing pendant epoxy groups. These simple procedures can be applied to prepare polynorbornenes with a variety of functional groups, such as esters, alcohols, imides, double bonds, carboxylic acids, bromo-alkyls, aldehydes and anhydrides.

We describe the catalytic insertion polymerization of 5-norbornene-2-carboxylic acid and 5-vinyl-2-norbornene to form functional polymers with a very high glass transition temperature.

機能性ノルボルネンの触媒挿入重合のためのシンプルで効率的なプロトコル

Norbornene can be polymerized by a variety of mechanisms, including insertion polymerization whereby the double bond is polymerized and the bicyclic ...

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

Here, we demonstrate a detailed protocol for the radiosynthesis of a 125I-labeled azide prosthetic group and its application to the efficient radiolabeling of DBCO-group-functionalized gold nanoparticles using a copper-free click reaction. Radioiodination of the stannylated precursor (2) was carried out by using [125I]NaI and chloramine T as an oxidant at room temperature for 15 min. After HPLC purification of the crude product, the purified 125I-labeled azide (1) was obtained with high radiochemical yield (75 &plusmn; 10%, n = 8) and excellent radiochemical purity (&gt;99%). For the synthesis of radiolabeled 13-nm-sized gold nanoparticles, the DBCO-functionalized gold nanoparticles (3) were prepared by using a thiolated polyethylene glycol polymer. A copper-free click reaction between 1 and 3 gave the 125I-labeled gold nanoparticles (4) with more than 95% of radiochemical yield as determined by radio-thin-layer chromatography (radio-TLC). These results clearly indicate that the present radiolabeling method using a strain-promoted copper-free click reaction will be useful for the efficient and convenient radiolabeling of DBCO-group-containing nanomaterials.

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

A detailed procedure for the synthesis of a 125I-labeled azide and the radiolabeling of dibenzocyclooctyne (DBCO)-group-conjugated, 13-nm-sized gold nanoparticles using a copper-free click reaction is described.

使用した金ナノ粒子の効率的な放射性標識のために最適化されたプロトコル<sup&gt; 125</sup&gt; I標識アジド補綴グループ

Here, we demonstrate a detailed protocol for the radiosynthesis of a 125I-labeled azide prosthetic group and its application to the efficient ...

The MPLEx Protocol for Multi-omic Analyses of Soil Samples

Mass spectrometry (MS)-based integrated metaproteomic, metabolomic, and lipidomic (multi-omic) studies are transforming our ability to understand and characterize microbial communities in environmental and biological systems. These measurements are even enabling enhanced analyses of complex soil microbial communities, which are the most complex microbial systems known to date. Multi-omic analyses, however, do have sample preparation challenges, since separate extractions are typically needed for each omic study, thereby greatly amplifying the preparation time and amount of sample required. To address this limitation, a 3-in-1 method for the simultaneous extraction of metabolites, proteins, and lipids (MPLEx) from the same soil sample was created by adapting a solvent-based approach. This MPLEx protocol has proven to be both simple and robust for many sample types, even when utilized for limited quantities of complex soil samples. The MPLEx method also greatly enabled the rapid multi-omic measurements needed to gain a better understanding of the members of each microbial community, while evaluating the changes taking place upon biological and environmental perturbations.

A protocol is presented for simultaneously extracting metabolites, proteins, and lipids from a single soil sample, allowing reduced sample preparation times and enabling multi-omic mass spectrometry analyses of samples with limited quantities.

マルチ弔土壌試料の分析のための MPLEx プロトコル

Mass spectrometry (MS)-based integrated metaproteomic, metabolomic, and lipidomic (multi-omic) studies are transforming our ability to understand and ...

Separation of Aldehydes and Reactive Ketones from Mixtures Using a Bisulfite Extraction Protocol

The purification of organic compounds is an essential component of routine synthetic operations. The ability to remove contaminants into an aqueous layer by generating a charged structure provides an opportunity to use extraction as a simple purification technique. By combining the use of a miscible organic solvent with saturated sodium bisulfite, aldehydes and reactive ketones can be successfully transformed into charged bisulfite adducts that can then be separated from other organic components of a mixture by the introduction of an immiscible organic layer. Here, we describe a simple protocol for the removal of aldehydes, including sterically-hindered neopentyl aldehydes and some ketones, from chemical mixtures. Ketones can be separated if they are sterically unhindered cyclic or methyl ketones. For aliphatic aldehydes and ketones, dimethylformamide is used as the miscible solvent to improve removal rates. The bisulfite addition reaction can be reversed by basification of the aqueous layer, allowing for the re-isolation of the reactive carbonyl component of a mixture.

Here, we present a protocol to remove aldehydes and reactive ketones from mixtures by a liquid-liquid extraction protocol directly with saturated sodium bisulfite in a miscible solvent. This combined protocol is rapid and facile to perform. The aldehyde or ketone can be re-isolated by the basification of the aqueous layer.

アルデヒドおよびケトン類の反応性の重亜硫酸塩の抽出のプロトコルを使用して混合物からの分離

The purification of organic compounds is an essential component of routine synthetic operations. The ability to remove contaminants into an aqueous layer ...

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.

Enolonium 種によるケトン類の極性転換を高機能化 2 段階のプロトコル

&#945;-Functionalization of ketones via umpolung of enolates by hypervalent iodine reagents is an important concept in synthetic organic chemistry. ...