We are grateful to the Research Corporation for Science Advancement (20092), the National Science Foundation (CHE-1362140), and Texas State University for their generous support.

Diamidocarbene의 1 합성 (화합물 1) <ol><li> , 고성능 진공 매니 폴드에 오븐 건조 백 쉬 렝크 플라스크를 연결하여 피난 및 질소와 같은 높이. 고무 격막 플라스크와 모자에 교반 막대를 추가합니다. N, N&#39;-dimesitylformamidine 12 (1.5 g, 5.35 밀리몰)을 달아 질소로 세척하는 동안에는 플라스크에 추가합니다. <ol><li> (건조, 환원 된 주사기를 통해) 건조의 30 ML을 추가, 트리 에틸 아민을 디클로로 메탄 (DCM) 탈기 (1.1 ㎖, 8.0 밀리몰, 1.5 당량.). 얼음 욕조에서 0 ° C에 생성 된 용액을 냉각. </li><li> 냉각 된 용액에 dimethylmalonyl 디 클로라이드 (건조, 환원 된 주사기를 통해) (0.75 ㎖, 5.60 밀리몰, 1.05 당량.) 적하를 추가합니다. 또한시,이 솔루션은 질소 분위기에서 1 시간 동안 0 ℃에서 교반 할 수 있습니다. 이 솔루션은 1 시간 동안 교반되면, 진공 하에서 모든 휘발성 물질을 제거합니다. </li><li> 건조, 탈기 헥산의 혼합 용매를 추가 DCM (2 : 1 부피,반응 플라스크의 잔류 물에 24 ml의 총 부피). 10 분 동안 혼합물을 씹다하자. </li><li> 한편, 오븐 - 건조 된 100 ㎖의 쉬 렝크 플라스크의 상부에 중간 다공성 유리 프릿 장착 튜브 필터를 부착 (도 1 참조). 필터 튜브, 약 2 인치 높이 필터 플러그를 만들 충분한 오븐 건조 셀 라이트를 추가합니다. 고무 격막 필터 튜브를 밀봉, 진공 매니 폴드에 쉬 렌크 플라스크를 연결하여 시스템에 진공을 잡아 당깁니다. <img alt="그림 1" fo:content-width="2.5in" src="/files/ftp_upload/52149/52149fig1highres.jpg" width="250" /> 카르 벤 전구체 (1) 염산, 2 - 염산부터 [를 배지 3]의 [CL] 제거에 대한도 1의 여과 장치 조립체.이 장치는 또한 카르 벤 1 및 2의 합성 동안 형성된 염화나트륨을 제거하기 위해 사용된다. </li><li> 카르 벤 전구체 (1) 염산, 2 - 염산부터 [를 배지 3]의 [CL]의 제거를위한 여과 장치 조립체. 이 장치는 또한 우리입니다에드의 NaCl 카르 벤 (1)과 (2)의 합성 과정에서 형성 제거합니다. </li><li> 여과 장치를 조립하고, 진공하에되면, 상기 필터 튜브에 캐 뉼러를 통하여 반응 플라스크에 백색 현탁액을 전송. 주기적으로 솔루션의 모든 셀 라이트를 통해 여과되도록 컬렉션 쉬 렝크 플라스크에 진공을 당겨해야합니다. </li><li> 건조 탈기 헥산의 혼합 용매를 첨가하여 셀 라이트를 씻어 : DCM (2 : 1, 부피, 18 ㎖의 총 부피)을 고무 격벽을 통해 주사기를 사용. 또, 정기적으로 솔루션의 모든 셀 라이트를 통해 여과되도록 컬렉션 쉬 렝크 플라스크에 진공을 잡아 당깁니다. </li><li> 다음 유리 마개와 컬렉션 쉬 렌크 플라스크를 밀봉, 질소의 높이에서 필터 튜브에서 수집 쉬 렌크 플라스크를 분리합니다. 대략 92에서 공기 / 습기에 민감한 백색 분말로서 diamidocarbene 1 (1 - 염산)에 대한 전구체를 수득하고, 진공 하에서 수집 쉴 렌크 플라스크로부터 모든 용매를 제거% 수익률 (2.04 g). 생성물을 1 H, 13 C NMR 스펙트럼 (CDCl3 중 3) 13, 14에 의해 검증 될 수있다. 다음 단계에 앞서 저장 용 글러브 박스에 넣고 화합물 1 - 염산. </li></ol></li><li> diamidocarbene 하나를 준비하려면, 먼저 질소로 채워진 글로브 박스에 교반 막대와 유리 마개가 장착 된 오븐 건조 백 쉬 렝크 플라스크를 전송합니다. <ol><li> 카르 벤 전구체 한 염산 (0.600 g, 1.45 mmol) 및 나트륨 헥사 메틸 디 실라 지드 (NaHMDS, 0.267 g을, 1.46 mmol)을 달다하고 쉬 렝크 플라스크에 모두 고체를 배치합니다. </li></ol></li><li> 쉬 렌크 플라스크에이 고체를 건조, 탈기 벤젠 (25 ml)에 추가 한 후 플라스크를 마개. 이 시점에서 쉴 렌크 플라스크를 글로브 박스로부터 제거 될 수있다. </li><li> 30 분 동안 RT에서 카르 벤의 용액을 교반 하였다. 반응 내내, 용액은 탁한 황색 - 오렌지 색이 될 것이다. 이 시간 동안, 1 I를 사용하여 상술 한 (유사한 여과 장치를 설치1 - 염산의 합성을 셀 라이트 플러그 NCH). </li><li> 전구체 한 염산에 설명 된대로 (염화나트륨을 침전 제거하려면) 카르 벤 솔루션을 필터링합니다. 용액을 여과 한 후에, 노란색 - 오렌지색 분말로서 조질 1 카르 벤을 수득 진공을 사용하여 휘발성 물질을 모두 제거한다. 또한, 약 85 % 수율 (0.462 g)에 공기 / 습기에 민감한 백색 분말로서 분석적으로 순수한 화합물을 수득 차가운 헥산 (~ 10 ml)로 세척하여 고체를 정제 한 카르 벤. 1 H 및 13 C NMR 분광법 (C 6 D 6) (13)에 의해 제품을 확인합니다. </li></ol> Monoamidocarbene의 2 합성 (화합물 2) <ol><li> , 고성능 진공 매니 폴드에 오븐 건조 250 쉬 렝크 플라스크를 연결하여 피난 및 질소와 같은 높이. 고무 격막 플라스크와 모자에 교반 막대를 추가합니다. N, N&#39;-dimesitylformamidine (3.00 g, 10.70 밀리몰)을 달아 질소로 세척하는 동안에는 플라스크에 추가합니다. <ol><li> 추가 (VI마른 환원 된 주사기) 건조의 125 ㎖를, DCM은 (트리 에틸 아민 2.25 ㎖, 16.05 밀리몰, 1.5 당량을 따라 탈기.). 얼음 욕조에서 0 ° C에 생성 된 용액을 냉각. </li><li> 냉각 된 용액에 3-chloropivaloyl 클로라이드 (건조, 환원 된 주사기를 통해) (1.54 ㎖, 11.77 밀리몰, 1.1 당량.) 적하를 추가합니다. 또한시,이 솔루션은 질소 분위기 하에서 30 분 동안 0 ℃에서 교반 할 수 있습니다. 그리고 천천히 RT에 대한 해결책을 따뜻하게 한 다음 진공 하에서 모든 휘발성 물질을 제거합니다. 용매를 제거한 후, 백색 고체 잔류 물을 유지한다. </li><li> 흰색 고체로 톨루엔 (200 ㎖)에 추가하고 현탁액을 1 시간 동안 씹다 할 수 있습니다. 그런 뷰 흐너 깔때기를 다공성 매질 프릿 유리를 사용하여 셀 라이트 1 인치 플러그 위에 혼합물을 필터. </li><li> 교반 바가 장착 된 500 ㎖의 둥근 바닥 플라스크에 톨루엔 용액을 전송. 플라스크에 환류 냉각기를 연결하고 16 시간 동안 (110 ° C)을 환류 용액을 가열한다. C 이상반응 ourse을, 백색 침전물을 형성 할 것이다. </li><li> 16 시간 후 현탁액을 RT로 냉각 할 수 있습니다. 이 시간 동안, 더 많은 고체가 용액으로부터 침전된다. 진공 여과를 통해 고체를 수집하고 차가운 톨루엔 (3 × 20 ​​㎖)로 고체를 세척. </li><li> 약 91 %의 수익률 (3.32 g)에 공기 안정적인 백색 분말로 monoamidocarbene 2 (2 - 염산)의 전구체를 수득 얻어진 백색 고체를 사용하여 진공 건조. 생성물을 1 H, 13 C NMR 스펙트럼 (CDCl3 중 3) (15)에 의해 검증 될 수있다. 다음 단계에 앞서 저장 용 글러브 박스에 넣고 두 화합물을 염산. </li></ol></li><li> monoamidocarbene 2를 준비하려면, 먼저 질소로 채워진 글로브 박스에 교반 막대와 유리 마개가 장착 된 오븐 건조 백 쉬 렝크 플라스크를 전송합니다. <ol><li> 카르 벤 전구체이 염산 (0.500 g, 1.25 mmol) 및 NaHMDS (0.241 g, 1.32 밀리몰)을 달다하고 쉬 렝크 플라스크에 모두 고체를 배치합니다. </li><li> 건조 추가 탈기벤젠 쉬 렝크 플라스크에이 고체로 (45 ml)에 다음 플라스크를 마개. 이 시점에서 쉴 렌크 플라스크를 글로브 박스로부터 제거 될 수있다. </li><li> 30 분 동안 RT에서 카르 벤의 용액을 교반 하였다. 반응 중에, 용액은 탁한 황색해질 것이다. 한편, 셀 라이트 1 인치 플러그를 사용하여 1 - 염산의 합성에 대해 전술 한 것과 유사한 여과 장치를 설치했다. </li><li> 용액을 여과 한 후에 카르 벤 1에서 기술 한 바와 같이 (염화나트륨을 침전 제거하는) 카르 벤 용액 필터, 황갈색 분말로서 조질 2 카르 벤을 수득 진공을 사용하여 휘발성 물질을 모두 제거한다. 또한, 약 62 %의 수율 (0.309 g)에 공기 / 습기에 민감한 백색 분말로서 분석적으로 순수한 화합물을 수득 펜탄으로 반복하여 고체를 세척하여 카르 벤이 정화. 1 H 및 13 C NMR 분광법 (C 6 D 6) (15)에 의해 제품을 확인합니다. </li></ol></li></ol> 3 합성트리스 (phosphaalkenyl) phosphane의 (화합물 3) 주의 문 : 흰색 인 매우 자연 발화성뿐만 아니라 독성이 가능한 때마다 글러브 박스에 조심스럽게 취급되어야한다. <ol><li> 트리스 (phosphaalkenyl) phosphane (화합물 3)를 만들려면 질소의 내부 diamidocarbene 1 (0.100 g, 0.266 밀리몰, 3 당량.)과 흰색 인 (P 4, 0.011 g, 0.089 밀리몰, 1 당량.) 달아 조명 채워진 글로브 박스 전원이 꺼집니다. (4) 빛에 민감 P 이러한 처음 몇 단계에서 실험실에서 많은 조명을 끄십시오. </li><li> 알루미늄 호일에 싸여 20 mL 유리 바이알에이 고형물을 추가한다. 고체에 건조, 탈기 디 에틸 에테르 (잇 2 O, 10 ml)에 추가 한 다음 유리 병을 모자. 2 시간 동안 어둠 속에서 슬러리를 교반. 반응 과정에서 밝은 레드 오렌지색 침전물을 형성 할 것이다. </li><li> 10 ㎖의 중간 다공성 유리를 사용하여 여과를 통해 적색 고체를 분리 뷰 흐너 깔때기를 프릿. 일 씻으즉 다음 잇 2 O (4 × 5 ㎖)과 적색 고체가 약 82 %의 수율로 분석적으로 순수한 공기 안정한 화합물로서 0.092 g의 화합물 3을 수득하고, 진공하에 건조시킨다 (P (4)에 기초하여). 1 H, 31 P의 NMR 분광법 (C 6 D 6) (11)에 의해 생성물을 확인한다. </li></ol> 카르 벤 안정화 P 8 동소체의 4 합성 (화합물 4) <ol><li> 방법 <ol><li> 카르 벤 안정화 P 8 동소체 (화합물 4)를 만들려면 (. 0.100 g, 0.276 밀리몰, 3 당량) monoamidocarbene 2 개 무게와 P 사 (11.4 ㎎, 0.092 밀리몰, 1 당량.) 질소 충전 장갑의 내부 조명 박스 전원이 꺼집니다. (4) 빛에 민감 P 이러한 처음 몇 단계에서 실험실에서 많은 조명을 끄십시오. </li><li> 알루미늄 호일에 싸여 20 mL 유리 바이알에이 고형물을 추가한다. 고체에 건조, 탈기 디 에틸 에테르 (잇 2 O, 10 ml)에 추가 한 다음 유리 병을 모자. 시에테르의 추가는 한순간 짙은 녹색 색상이 빠르게 밝은 오렌지색으로 변경됩니다. 2 시간 동안 어둠 속에서 슬러리를 교반. 반응 과정 동안, 밝은 오렌지색 침전물을 형성 할 것이다. </li><li> 10 ㎖의 중간 다공성 유리를 사용하여 여과를 통해 오렌지색 고체를 분리 뷰 흐너 깔때기를 프릿. 잇이 O (4 × 2 ml)로 오렌지색 고체를 세척 한 후, 약 51 %의 수율로 39.5 mg의 같은 화합물 4와 분석적으로 깨끗한 공기 안정된 화합물을 수득 진공하에 건조 (P 사 기준). 1 H, 31 P의 NMR 분광법 (THF-D8) (11)에 의해 생성물을 확인한다. </li></ol></li><li> 방법 B <ol><li> 달다 monoamidocarbene 2 (0.100 g, 0.276 밀리몰, 2 당량.) 및 조명 질소로 채워진 글로브 박스 내부에 P 사 (17.1 ㎎, 0.138 밀리몰, 1 당량.) 전원이 꺼집니다. (4) 빛에 민감 P 이러한 처음 몇 단계에서 실험실에서 많은 조명을 끄십시오. </li><li> 20 ㎖의 유리를 통해이 고체 추가알루미늄 호일에 싸여 리터. 고체, 건조 탈기 헥산 (10 ml)에 추가 한 다음 유리 병을 모자. 에테르를 첨가하면, 한순간 짙은 녹색의 색상이 빠르게 밝은 오렌지색으로 변경됩니다. 2 시간 동안 어둠 속에서 슬러리를 교반. 반응 과정 동안, 밝은 오렌지색 침전물을 형성 할 것이다. </li><li> 매체의 다공성 유리 뷰 흐너 깔때기 프릿 10 ㎖를 사용하여 여과를 통해 오렌지색 고체를 분리하고, 약 75 %의 수율로 87.7 mg의 같은 화합물 4와 분석적으로 순수한 공기 안정한 화합물을 수득 진공하에 건조시킨다 (P (4)에 기초하여). 1 H, 31 P의 NMR 분광법 (THF-D8)에 의해 생성물을 확인한다. 11 </li></ol></li></ol> 화합물 5의 합성 : (5) 4 + 2] 사이클로 통해 과도 E -1,2 - 비스 (phosphaalkenyl) diphosphene 트래핑 <ol><li> 화합물 5를 준비하려면 (. 0.300 g, 0.828 밀리몰, 2 당량) monoamidocarbene 2 개 무게와 P 사 (51.3 ㎎, 0.414 밀리몰, 1 당량.) 9월arately 조명 질소로 채워진 글로브 박스 내부의 전원이 꺼집니다. (4) 빛에 민감 P 이러한 처음 몇 단계에서 실험실에서 많은 조명을 끄십시오. </li><li> 20 mL 유리 바이알에 P 사를 추가 한 다음 유리 병에 건조, 탈기 헥산 (18 ml)에 추가합니다. 다음에, 헥산 P 4 현탁액에 2,3 - 디메틸 1,3 - 부타디엔 (2 ml)에 추가한다. </li><li> 헥산 / P (4) 현탁액을 빠르게 교반되는 동안, 한번에 고체로서 카르 벤이 추가. 서스펜션은 즉시 밝은 노란색이 될 것입니다. 약 10 분에 걸쳐, 모든 고체는 밝은 황색 고체의 침전 하였다 녹일. 이 시점에서 4 시간 동안 정지 파문을 할 수 있습니다. </li><li> 4 시간 후, 중간 다공성 유리 프릿 뷰 흐너 깔때기를 사용하여 10 ㎖의 여과를 통해 황색 고체를 분리. 이 황색 고체는 화합물 5 (&gt; H 1 모두 90 % 순도, 31 P의 NMR). 건조시켜 황색 상층 액을 농축시켜필터링 된 노란색 고체와 노란색 잔류 물을 결합한다. </li><li> 3 (부피비) DCM : 화합물 5를 정화하기 위해, (1)로부터 결합 된 노란색 고체를 재결정 헥산 용액 (12 ㎖의 총 부피)에 -30 글로브 박스의 O / N에서 C ° 냉장고. 이 절차는 약 71 % 수율로 5 같이 분석적으로 순수한 공기 안정한 황색 결정, (P (4)에 기초하여) 0.301 g을 수득한다. 1 H, 31 P의 NMR 분광법 (C 6 D 6) (11)에 의해 생성물을 확인한다. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

백색 인 활성화에 카본 장식 카르 벤 및 그 애플리케이션을 생성하기위한 간단한 절차가 여기에 제시된다. 카르 벤의 합성에 대한 프로토콜의 중요한 단계는 다음과 같습니다 () (b)는 포름 아미 딘에 산 염화물의 첨가 (C), 매우 느리게 수행해야합니다, 모든 용매가 제대로 사용하기 전에 건조되어 있는지 확인 셀 라이트 인 경우 1과 2가 발생할 때 180 ° C, 1 -HCl...

안정 카르 벤은 균질 촉매 하나의 유비쿼터스 시약, organocatalysis 2, 재료 과학 3,4로 부상하고, 최근 주요 그룹 화학 5-9있다. 후자의 상황에서, 안정한 카르 벤은 최근 화이트 인 (P 4) 5-9의 활성화 및 기능화에 사용되어왔다. 직접 유기 인 화합물 P (4)로 변환하는 기능은 염소화 또는 oxychlorinated 인 전구체의 사용을 회피 &quot;푸르&quot;방법을 개발하기위한 노력으로 국소 연구 목적이되고있다. 자신의 광범위한 사용에도 불구하고, 준비와 카르 벤 및 P 사 반응성 화합물의 처리는 어려운 작업이 될 수 있습니다. 이러한 이유로, 우리는 모든 기술 수​​준의 합성 화학자가 합성하고이 매우 독특한 안정적인 C를 조작 할 수 있도록 명확하고 간결한 프로토콜을 제공하기 위해이 원고를 작성했습니다arbenes. 또한, 설명 된 카르 벤을 사용한 P (4)의 활성화는 상세한. 여기서이 전자 결핍 보닐 장식 카르 벤의 합성 프로토콜 내용을 우리. 우리는 반응성에 카르 벤 전자의 효과를 공부에 이상적 자신의 입체 매개 변수를 그들의 전자 성 속성 만 다르기 때문에 이러한 카르 벤을 선택하고,하지 않았습니다. 관련하여 반응성 카르 벤과 전자의 중요성은 버트 로빈슨 5,8 의해보고 된 화학식 P-카르 벤이 -carbene의 유사한 화합물이 예시된다. 버트의 P이 유도체는이 환상 알킬 아미노 카르 벤 (CAAC) 리간드에 의해지지되고있다 구조적 photophysically, 및이 N-복 소환 카르 벤 (NHCs) 5,8 지원 P 2 단편이다 로빈슨 화합물보다 전기 화학적으로 다른. 사실, 버트 랜드의 P이 </로빈슨에 의해보고 된 유도체 NHC → P에게 배위 결합을 포함하는 어두운 적색 고체 인 반면 하위&gt; 복합체는, 고체 상태에서 카르 벤 - 투 - 인 이중 결합을 특징으로하는 황색 고체로서 특징입니다. 이러한 구조적 차이는 또한 자체 로빈슨의 화합물은 단일 가역적 산화 10 만 겪을 수 버트의 화합물 달리 가역적 인 1 또는 2 전자 산화에를 겪을 수있는 더 많은 전자가 풍부한 인 센터를 포함 전기 이러한 나타난다. 상기의 연구를 바탕으로, 우리는 인 소설 카르 벤 안정화 동소체 제조 할 수 있는지 결정하기 위해 고도의 전자 성 diamido- 및 monoamidoamino 카르 벤을 사용하여 P 사의 활성화를 공부에 관심을 갖게되었다. 우리는 diamidocarbene (DAC) 하나에 초점을 맞추고, 그들의 각각의 electrophilicities 만 다른 monoamidoamino 카르 벤 (MAAC) 2 interrog하기카르 벤 전자는 P 사 활성화에 역할이 무엇 먹었다. 더 친 전자 DAC가 사용될 흥미롭게 때 MAAC가 사용될 때, (4) 카르 벤 안정화 P 8 동소체 11을 수득 할 수있는 반면, 트리스 (phosphaalkenyl) phosphane (3)는, 단독 생성물로서 단리 될 수 있었다. 또한 형성 (4)에 대한 메커니즘을 심문하고, 그것이 과도 diphosphene의 [2 + 2] cylcoaddition 이합체 화 반응을 통해 형성되는 것을 발견했다. 이 diphosphene의 존재 [4 + 2] 사이클로 부가 물 5를 제출하도록 2,3 - 디메틸 1,3 - 부타디엔으로 트래핑에 의해 확인되었다. 이 카르 보닐 장식 카르 벤과 해당 P 사 활성화 화합물을 합성하는 프로토콜은 여기에 설명되어 있습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="580">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:171px;">2,4,6-trimethylaniline</td>
			<td style="width:92px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;">AAA13049-0E</td>
			<td style="width:195px;">98%</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:171px;">Triethylorthoformate</td>
			<td style="width:92px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;">AAA13587</td>
			<td style="width:195px;">98%</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">Dimethylmalonyl dichloride</td>
			<td style="width:92px;">TCI</td>
			<td style="width:123px;">D2723</td>
			<td style="width:195px;">&#62;98%</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">3-chloro-pivaloyl chloride</td>
			<td style="width:92px;">Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">225703-25G</td>
			<td style="width:195px;">98%</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">Triethylamine</td>
			<td style="width:92px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;">AAA12646</td>
			<td style="width:195px;">Stored over dried, activated 3 &#197; molecular sieves</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">Celite&#8482; 545</td>
			<td style="width:92px;">EMD</td>
			<td style="width:123px;">CX0574-3D</td>
			<td style="width:195px;">Oven-dried at 180 &#176;C for a minimum of 12 hrs</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">Sodium hexamethyldisilazide</td>
			<td style="width:92px;">Across</td>
			<td style="width:123px;">200014-462</td>
			<td style="width:195px;">95+%</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">2,3-dimethyl-1,3-butadiene</td>
			<td style="width:92px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;">AAAL04207-09</td>
			<td style="width:195px;">98%</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:171px;">dichloromethane</td>
			<td style="width:92px;">EMD</td>
			<td style="width:123px;">DX0835-5</td>
			<td style="width:195px;">Purified through solvent purification system, or standard methods</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:171px;">tetrahydrofuran</td>
			<td style="width:92px;">Mallinckrodt</td>
			<td style="width:123px;">8498-09</td>
			<td style="width:195px;">Purified through solvent purification system, or standard methods</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:171px;">Hexanes</td>
			<td style="width:92px;">EMD</td>
			<td style="width:123px;">HX0299-3</td>
			<td style="width:195px;">Purified through solvent purification system, or standard methods</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:171px;">Benzene</td>
			<td style="width:92px;">EMD</td>
			<td style="width:123px;">BX0220-5</td>
			<td style="width:195px;">Purified through solvent purification system, or standard methods</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:171px;">Toluene</td>
			<td style="width:92px;">BDH</td>
			<td style="width:123px;">1151-19L</td>
			<td style="width:195px;">Purified through solvent purification system, or standard methods</td>
		</tr>
		<tr height="127">
			<td height="127" style="height:127px;width:171px;">white phosphorus</td>
			<td style="width:92px;">Generously donated from the Texas A&#38;M chemistry store room.</td>
			<td style="width:123px;">NA</td>
			<td style="width:195px;">Purified through sublimation and transferred directly into a glovebox while under vacuum in the sublimator</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation and use of carbonyl-decorated carbenes in the activation of white phosphorus

여기에서 우리는 두 가지 카르 보닐 장식 카르 벤의 합성에 대한 프로토콜을 제시한다. 카르 벤은 모두 멀티 그램 규모 수량 거의 동일한 절차를 사용하여 제조 될 수있다. 이 논문의 목적은 명확하게 세부 방법을 처리하고 모든 기술 수​​준의 합성 화학자 그들과 함께 작업 할 수있는 이러한 고유 카르 벤은 준비하는 것입니다. 설명이 카르 벤은 diamidocarbene (DAC, 카르 벤 1) monoamidoaminocarbene (MAAC 2)입니다. 이러한 카르 벤이 높은 전자 결핍과 전통적인 N-헤테로 카르 벤의 전형적인 아르 등 디스플레이 반응성 프로파일 등이다. 또한,이 두 카르 벤은 어떻게 카르 벤 전자에 영향을 미치는 반응을 연구에 이상적 자신의 입체 매개 변수를 자신의 친 전자 문자에 차이가 아니라. 이 현상을 설명하기 위해, 우리는 또한 이러한 카르 벤을 사용하여 흰색 인 (P 사)의 활성화를 설명하고 있습니다. carben에 따라즉 사용이 매우 다른 인 함유 화합물을 단리 할 수​​있다. DAC (1)가 사용되는 경우, 트리스 (phosphaalkenyl) phosphane은 단독 제품으로 분리 할 수있다. MAAC 2가 동일한 반응 조건에서 P 사에 추가 될 때 현저하게 그러나, 인의 예기치 않은 카르 벤 지원 P 8 동소체 독점적으로 격리됩니다. 역학적 연구는 것을 입증 2,3 - 디메틸 1,3 - 부타디엔으로 처리하여 포집 한 과도 diphosphene의 [2 + 2] 사이클로 이량 통해 카르 벤이 담지 P 8 동소체 형태.

트리스 (phosphaalkenyl) phosphane과 같은 세 또는 흰색 인에서 P 8 -allotrope (4)를 분리 할 수있는 능력은 P 4 면체 11,16에게 활성화하기 위해 전자 성 카르 벤의 사용에 의존한다. 따라서, 강화 된 π-산도 카르 벤을 제조하는 것이 중요하고, 확장 electrophilicity 의한. 2 diamidocarbene 한 13보기 수득 카르 벤 전구체 1의</strong...

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

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

화이트 인의 활성화에 카르 보닐 장식 카르 벤의 제조 및 사용

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

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Research

JoVE Journal

Chemistry

13.5K 조회수.  Texas State University. Here, we present a protocol for the synthesis of two carbonyl-decorated carbenes. The protocol makes these interesting compounds readily available to chemists of all skill levels. In addition to the synthesis of these two carbenes, their use in the activation of white phosphorus is also described.

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Preparation and Use of Samarium Diiodide (SmI2) in Organic Synthesis: The Mechanistic Role of HMPA and Ni(II) Salts in the Samarium Barbier Reaction

Although initially considered an esoteric reagent, SmI2 has become a common tool for synthetic organic chemists. SmI2 is generated through the addition of molecular iodine to samarium metal in THF.1,2-3 It is a mild and selective single electron reductant and its versatility is a result of its ability to initiate a wide range of reductions including C-C bond-forming and cascade or sequential reactions. SmI2 can reduce a variety of functional groups including sulfoxides and sulfones, phosphine oxides, epoxides, alkyl and aryl halides, carbonyls, and conjugated double bonds.2-12 One of the fascinating features of SmI-2-mediated reactions is the ability to manipulate the outcome of reactions through the selective use of cosolvents or additives. In most instances, additives are essential in controlling the rate of reduction and the chemo- or stereoselectivity of reactions.13-14 Additives commonly utilized to fine tune the reactivity of SmI2 can be classified into three major groups: (1) Lewis bases (HMPA, other electron-donor ligands, chelating ethers, etc.), (2) proton sources (alcohols, water etc.), and (3) inorganic additives (Ni(acac)2, FeCl3, etc).3
Understanding the mechanism of SmI2 reactions and the role of the additives enables utilization of the full potential of the reagent in organic synthesis. The Sm-Barbier reaction is chosen to illustrate the synthetic importance and mechanistic role of two common additives: HMPA and Ni(II) in this reaction. The Sm-Barbier reaction is similar to the traditional Grignard reaction with the only difference being that the alkyl halide, carbonyl, and Sm reductant are mixed simultaneously in one pot.1,15 Examples of Sm-mediated Barbier reactions with a range of coupling partners have been reported,1,3,7,10,12 and have been utilized in key steps of the synthesis of large natural products.16,17 Previous studies on the effect of additives on SmI2 reactions have shown that HMPA enhances the reduction potential of SmI2 by coordinating to the samarium metal center, producing a more powerful,13-14,18 sterically encumbered reductant19-21 and in some cases playing an integral role in post electron-transfer steps facilitating subsequent bond-forming events.22 In the Sm-Barbier reaction, HMPA has been shown to additionally activate the alkyl halide by forming a complex in a pre-equilibrium step.23
Ni(II) salts are a catalytic additive used frequently in Sm-mediated transformations.24-27 Though critical for success, the mechanistic role of Ni(II) was not known in these reactions. Recently it has been shown that SmI2 reduces Ni(II) to Ni(0), and the reaction is then carried out through organometallic Ni(0) chemistry.28
These mechanistic studies highlight that although the same Barbier product is obtained, the use of different additives in the SmI2 reaction drastically alters the mechanistic pathway of the reaction. The protocol for running these SmI2-initiated reactions is described.

Preparation and Use of Samarium Diiodide SmI2 in Organic Synthesis: The Mechanistic Role of HMPA and NiII Salts in the Samarium Barbier Reaction

A straightforward procedure for the preparation of samarium diiodide (SmI2) in THF is described. The role of two main additives namely hexamethylphosphoramide (HMPA) and Ni(acac)2 in Sm mediated reactions is demonstrated in the Sm-Barbier reaction.

준비와 사마륨 Diiodide 이용 (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) 유기 합성의 : 사마륨 Barbier 반응에 HMPA과 니켈 (II) 소금의 기계론의 역할

Although initially considered an esoteric reagent, SmI2 has become a common tool for synthetic organic chemists. SmI2 is generated through the addition of ...

연구

화학

The Use of Gas Chromatography to Analyze Compositional Changes of Fatty Acids in Rat Liver Tissue during Pregnancy

Gas chromatography (GC) is a highly sensitive method used to identify and quantify the fatty acid content of lipids from tissues, cells, and plasma/serum, yielding results with high accuracy and high reproducibility. In metabolic and nutrition studies GC allows assessment of changes in fatty acid concentrations following interventions or during changes in physiological state such as pregnancy. Solid phase extraction (SPE) using aminopropyl silica cartridges allows separation of the major lipid classes including triacylglycerols, different phospholipids, and cholesteryl esters (CE). GC combined with SPE was used to analyze the changes in fatty acid composition of the CE fraction in the livers of virgin and pregnant rats that had been fed various high and low fat diets. There are significant diet/pregnancy interaction effects upon the omega-3 and omega-6 fatty acid content of liver CE, indicating that pregnant females have a different response to dietary manipulation than is seen among virgin females.

Pregnancy leads to significant changes to the fatty acid composition of maternal tissues. Lipid profiles can be obtained via gas chromatography to allow identification and quantification of fatty acids in individual lipid classes among rats fed various high and low fat diets during pregnancy.

임신 중 쥐의 간 조직에서 지방산의 작곡 변화를 분석하는 가스 크로마토 그래피의 사용

Gas chromatography (GC) is a highly sensitive method used to identify and quantify the fatty acid content of lipids from tissues, cells, and plasma/serum, ...

Use of Stopped-Flow Fluorescence and Labeled Nucleotides to Analyze the ATP Turnover Cycle of Kinesins

The kinesin superfamily of microtubule associated motor proteins share a characteristic motor domain which both hydrolyses ATP and binds microtubules. Kinesins display differences across the superfamily both in ATP turnover and in microtubule interaction. These differences tailor specific kinesins to various functions such as cargo transport, microtubule sliding, microtubule depolymerization and microtubule stabilization. To understand the mechanism of action of a kinesin it is important to understand how the chemical cycle of ATP turnover is coupled to the mechanical cycle of microtubule interaction. To dissect the ATP turnover cycle, one approach is to utilize fluorescently labeled nucleotides to visualize individual steps in the cycle. Determining the kinetics of each nucleotide transition in the ATP turnover cycle allows the rate-limiting step or steps for the complete cycle to be identified. For a kinesin, it is important to know the rate-limiting step, in the absence of microtubules, as this step is generally accelerated several thousand fold when the kinesin interacts with microtubules. The cycle in the absence of microtubules is then compared to that in the presence of microtubules to fully understand a kinesin&#8217;s ATP turnover cycle. The kinetics of individual nucleotide transitions are generally too fast to observe by manually mixing reactants, particularly in the presence of microtubules. A rapid mixing device, such as a stopped-flow fluorimeter, which allows kinetics to be observed on timescales of as little as a few milliseconds, can be used to monitor such transitions. Here, we describe protocols in which rapid mixing of reagents by stopped-flow is used in conjunction with fluorescently labeled nucleotides to dissect the ATP turnover cycle of a kinesin.

Kinesins are characterized by nucleotide-dependent interaction with microtubules: a cycle of ATP turnover coupled to a cycle of microtubule interaction. Here, we describe protocols to analyze the kinetics of individual nucleotide transitions in the ATP turnover cycle of a kinesin using fluorescently labeled nucleotides and stopped-flow fluorescence.

형광 흐름 중지 및 레이블 뉴클레오티드의 사용은 키네신의 ATP 턴 오버주기를 분석하는

The kinesin superfamily of microtubule associated motor proteins share a characteristic motor domain which both hydrolyses ATP and binds microtubules. ...

HPLC Measurement of the DNA Oxidation Biomarker, 8-oxo-7,8-dihydro-2&#8217;-deoxyguanosine, in Cultured Cells and Animal Tissues

Oxidative stress is associated with many physiological and pathological processes, as well as xenobiotic metabolism, leading to the oxidation of biomacromolecules, including DNA. Therefore, efficient detection of DNA oxidation is important for a variety of research disciplines, including medicine and toxicology. A common biomarker of oxidatively damaged DNA is 8-oxo-7,8-dihydro-2&#39;-deoxyguanosine (8-oxo-dGuo; often erroneously referred to as 8-hydroxy-2&#39;-deoxyguanosine (8-OH-dGuo or 8-oxo-dG)). Several protocols for 8-oxo-dGuo measurement by high pressure liquid chromatography with electrochemical detection (HPLC-ED) have been described. However, these were mainly applied to purified DNA treated with pro-oxidants. In addition, due to methodological differences between laboratories, mainly due to differences in analytical equipment, the adoption of published methods for detection of 8-oxo-dGuo by HPLC-ED requires careful optimization by each laboratory. A comprehensive protocol, describing such an optimization process, is lacking. Here, a detailed protocol is described for the detection of 8-oxo-dGuo by HPLC-ED, in DNA from cultured cells or animal tissues. It illustrates how DNA sample preparation can be easily and rapidly optimized to minimize undesirable DNA oxidation that can occur during sample preparation. This protocol shows how to detect 8-oxo-dGuo in cultured human alveolar adenocarcinoma cells (i.e., A549 cells) treated with the oxidizing agent KBrO3, and from the spleen of mice exposed to the polycyclic aromatic hydrocarbon dibenzo(def,p)chrysene (DBC, formerly known as dibenzo(a,l)pyrene, DalP). Overall, this work illustrates how an HPLC-ED methodology can be readily optimized for the detection of 8-oxo-dGuo in biological samples.

HPLC Measurement of the DNA Oxidation Biomarker, 8-oxo-7,8-dihydro-2&amp;#8217;-deoxyguanosine, in Cultured Cells and Animal Tissues

The goal of this protocol is the detection of the DNA oxidation marker, 8-oxo-7,8-dihydro-2&#39;-deoxyguanosine (8-oxo-dGuo) by HPLC-ED, in DNA from cultured cells or animal tissues.

산화 DNA 바이오 마커의 HPLC 측​​정, -8- 옥소 -7,8- 디 하이드로 -2&#39;- 데 옥시 구아노 신, 배양 세포와 동물 조직

Oxidative stress is associated with many physiological and pathological processes, as well as xenobiotic metabolism, leading to the oxidation of ...

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.

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

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass spectrometer, it is necessary to characterize and understand the physical principles of the source. Most commercial ambient ionization sources utilize jets of nitrogen, helium, or atmospheric air to facilitate the ionization of the analyte. As a consequence, schlieren photography can be used to visualize the gas streams by exploiting the differences in refractive index between the streams and ambient air for visualization in real time. The basic setup requires a camera, mirror, flashlight, and razor blade. When properly configured, a real time image of the source is observed by watching its reflection. This allows for insight into the mechanism of action in the source, and pathways to its optimization can be elucidated. Light is shed on an otherwise invisible situation.

This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.

슐 리렌 사진의 사용과 주변 질량 분석의 시각화

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

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

We present herein the optimized synthesis of a triphosphenium bromide salt. Apart from being a versatile metathesis reagent, this unusually stable low-valent-phosphorus-containing compound acts as a useful P+ transfer agent. Unlike traditional methods employed to access low-coordinate phosphorus species which usually require pyrophoric phosphorus-containing precursors (white phosphorus, Tris(trimethylsilyl)phosphine, etc.), or harsh reducing agents (alkali metals, potassium graphite, etc.), the current approach does not involve pyrophoric or explosive reagents and can be done on large scales (&#62;20 g) in excellent yields by undergraduates with basic air-free synthetic training. The bromide counter ion is readily exchanged with other anions such as tetraphenyl borate (described herein) using typical salt metathesis reagents to obtain materials with desired properties and reactivities. The versatility of this P+ transfer approach is exemplified by the reactions of these triphosphenium precursors with an N-heterocyclic carbene and an anionic bisphosphine, each of which readily displace the neutral bisphosphine to give an NHC-stabilized phosphorus(I) cation and a phosphorus(I) containing zwitterion, respectively.

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

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

Triphosphenium 브로마이드 소금의 제조 및 반응성 : 인의 편리하고 안정적인 소스 (I)

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

Preparation of Chitosan-based Injectable Hydrogels and Its Application in 3D Cell Culture

The protocol presents a facile, efficient, and versatile method to prepare chitosan-based hydrogels using dynamic imine chemistry. The hydrogel is prepared by mixing solutions of glycol chitosan with a synthesized benzaldehyde terminated polymer gelator, and hydrogels are efficiently obtained in several minutes at room temperature. By varying ratios between glycol chitosan, polymer gelator, and water contents, versatile hydrogels with different gelation times and stiffness are obtained. When damaged, the hydrogel can recover its appearances and modulus, due to the reversibility of the dynamic imine bonds as crosslinkages. This self-healable property enables the hydrogel to be injectable since it can be self-healed from squeezed pieces to an integral bulk hydrogel after the injection process. The hydrogel is also multi-responsive to many bio-active stimuli due to different equilibration statuses of the dynamic imine bonds. This hydrogel was confirmed as bio-compatible, and L929 mouse fibroblast cells were embedded following standard procedures and the cell proliferation was easily assessed by a 3D cell cultivation process. The hydrogel can offer an adjustable platform for different research where a physiological mimic of a 3D environment for cells is profited. Along with its multi-responsive, self-healable, and injectable properties, the hydrogels can potentially be applied as multiple carriers for drugs and cells in future bio-medical applications.

Here we describe a facile preparation of chitosan-based injectable hydrogels using dynamic imine chemistry. Methods to adjust the hydrogel&#8217;s mechanical strength and its application in 3D cell culture are presented.

주 사용 Hydrogels 키토 산 기반 및 3D 세포 배양에서의 응용의 준비

The protocol presents a facile, efficient, and versatile method to prepare chitosan-based hydrogels using dynamic imine chemistry. The hydrogel is ...

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.

멀티-omic 토양 샘플의 분석을 위한 MPLEx 프로토콜

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

Application of Elemental Lanthanides in the Selective C-F Activation of Trifluoromethylated Benzofulvenes Providing Access to Various Difluoroalkenes

The selective activation of one carbon-fluorine bond in polyfluorinated aromatic molecules or in trifluoromethyl-containing substrates offers the possibility of accessing unique fluorine-containing molecules, which are difficult to obtain by other synthetic pathways. Among various metals, which can undergo C-F activation, lanthanides (Ln) are good candidates as they form strong Ln-F bonds. Lanthanide metals are strong reducing agents with a redox potential Ln3+/Ln&#160;of approximately -2.3 V, which is comparable to the value of the Mg2+/Mg&#160;redox couple. In addition, lanthanide metals display a promising functional group tolerance and their reactivity can vary along the lanthanide series, making them suitable reagents for fine-tuning reaction conditions in organic and organometallic transformations. However, due to their oxophilicity, lanthanides react readily with oxygen and water and therefore require special conditions for storage, handling, preparation, and activation. These factors have limited a more widespread use in organic synthesis. We herein present how dysprosium metal - and by analogy all lanthanide metals - can be freshly prepared under anhydrous conditions using glovebox and Schlenk techniques. The freshly filed metal, in combination with aluminum chloride, initiates the selective C-F activation in trifluoromethylated benzofulvenes. The resulting reaction intermediates react with nitroalkenes to obtain a new family of difluoroalkenes.

This protocol describes the preparation of elemental lanthanides under inert atmosphere and their application in a selective C-F activation process involving trifluoromethylated benzofulvenes.