Name: a two-step protocol for umpolung functionalization of ketones via enolonium species
Uploaded: 2018-08-16T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Two-Step Protocol for Umpolung Functionalization of Ketones Via Enolonium Species at JoVE.com

Une subvention de démarrage de l’Université Ariel et une subvention de recherche individuelle ISF (1914/15) à AMS tient à reconnaître.

1. préparation de l’espèce Enolonium
ATTENTION : Avant d’effectuer le protocole, consulter la FS pour tous les réactifs et solvants.
Remarque : Tous les nouveaux réactifs ont été utilisés comme provenant de la source commerciale. Si l’éthérate de trifluorure de bore a été conservé, il distiller avant utilisation.
<ol><li>Dans un endroit sec à fond ballon équipé d’une cloison et un aimant pour agitateur magnétique rond, ajouter le réactif...

<ol>
	<li>Mizar, P., Wirth, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+stereoselective+functionalizations+of+ketones+through+umpolung+with+hypervalent+iodine+reagents.">Flexible stereoselective functionalizations of ketones through umpolung with hypervalent iodine reagents.</a> Angewandte Chemie International Edition. 53 (23), 5993-5997 (2014).</li><li>Yoshimura, A., Zhdankin, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+synthetic+applications+of+hypervalent+iodine+compounds.">Advances in synthetic applications of hypervalent iodine compounds.</a> Chemical Reviews. 116 (5), 3328-3435 (2016).</li><li>Zhdankin, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Hypervalent Iodine Chemistry: Preparation, Structure, and Synthetic Applications of Polyvalent Iodine Compounds. , (2013).</li><li>Wirth, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Topics in Current Chemistry. 373, (2016).</li><li>Merritt, E. A., Olofsson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#945;-functionalization+of+carbonyl+compounds+using+hypervalent+iodine+reagents.">&#945;-functionalization of carbonyl compounds using hypervalent iodine reagents.</a> Synthesis. 4 (4), 517-538 (2011).</li><li>Arava, S., 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=Enolonium+Species-Umpoled+Enolates.">Enolonium Species-Umpoled Enolates.</a> Angewandte Chemie International Edition. 56 (10), 2599-2603 (2017).</li><li>Parida, K. N., Maksymenko, S., Pathe, G. K., Szpilman, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cross-Coupling+of+Dissimilar+Ketone+Enolates+via+Enolonium+Species+to+afford+Nonsymmetrical+1,4-Diketones.">Cross-Coupling of Dissimilar Ketone Enolates via Enolonium Species to afford Nonsymmetrical 1,4-Diketones.</a> Beilstein Journal of Organic Chemistry. 14, 992-997 (2018).</li><li>Zhdankin, V. V., 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=Carbon-carbon+bond+formation+in+reactions+of+PhIO&#183;HBF4-silyl+enol+ether+adduct+with+alkenes+or+silyl+enol+ethers.">Carbon-carbon bond formation in reactions of PhIO&#183;HBF4-silyl enol ether adduct with alkenes or silyl enol ethers.</a> Journal of Organic Chemistry. 54 (11), 2605-2608 (1989).</li><li>Maksymenko, S., 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=Transition-metal-free+intermolecular+&#945;-arylation+of+ketones+via+enolonium+species.">Transition-metal-free intermolecular &#945;-arylation of ketones via enolonium species.</a> Organic Letters. 19 (23), 6312-6315 (2017).</li><li>Vita, M. V., Waser, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Azidation+of+&#946;-keto+esters+and+silyl+enol+ethers+with+a+benziodoxole+reagent.">Azidation of &#946;-keto esters and silyl enol ethers with a benziodoxole reagent.</a> Organic Letters. 15 (13), 3246-3249 (2013).</li><li>More, A., 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=&#945;-N-Heteroarylation+and+&#945;-azidation+of+ketones+via+enolonium+species.">&#945;-N-Heteroarylation and &#945;-azidation of ketones via enolonium species.</a> Journal of Organic Chemistry. 83, 2442-2447 (2018).</li><li>Xie, L., 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=Gold-catalyzed+hydration+of+haloalkynes+to+&#945;-halomethyl+ketones.">Gold-catalyzed hydration of haloalkynes to &#945;-halomethyl ketones.</a> Journal of Organic Chemistry. 78 (18), 9190-9195 (2013).</li><li>Patonay, T., Juh&#225;sz-T&#243;th, &. #. 2. 0. 1. ;., B&#233;nyei, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Base-induced+coupling+of+&#945;-azido+ketones+with+aldehydes+&#8722;+An+easy+and+efficient+route+to+trifunctionalized+synthons+2-azido-3-hydroxy+ketones,+2-acylaziridines,+and+2-acylspiroaziridines.">Base-induced coupling of &#945;-azido ketones with aldehydes &#8722; An easy and efficient route to trifunctionalized synthons 2-azido-3-hydroxy ketones, 2-acylaziridines, and 2-acylspiroaziridines.</a> European Journal of Organic Chemistry. 2002 (2), 285-295 (2002).</li><li>Li, C., Breit, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rhodium-catalyzed+chemo-+and+regioselective+decarboxylative+addition+of+&#946;-ketoacids+to+allenes:+Efficient+construction+of+tertiary+and+quaternary+carbon+Centers.">Rhodium-catalyzed chemo- and regioselective decarboxylative addition of &#946;-ketoacids to allenes: Efficient construction of tertiary and quaternary carbon Centers.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (3), 862-865 (2014).</li></ol>

Le succès de la préparation des enolonium espèces de TMS-énolates dépend de plusieurs facteurs. La réaction de côté majeur à l’étape de préparation est le couplage homo des matières premières par la réaction d’une molécule d’espèces enolonium formé avec une molécule de TMS-énolate. Ainsi, l’exigence de conditions de la réaction est d’éviter cette dimérisation de garantir une réaction rapide du réactif iode hypervalent activés acide Lewis avec TMS-énolique supplémentaire par rapport au...

Énolates sont nucléophiles de carbone classiques en chimie organique et parmi les plus couramment utilisées. Umpolung des énolates de créer enolonium électrophile espèces permet de précieux moyens alternatifs pour produire les cétones α-fonctionnalisés ainsi que pour permettre de nouvelles réactions n’est pas possibles via classique d’énolates chimie. Espèces de Enolonium ont été proposés comme intermédiaires dans nombreuses réactions, en particuliers réactions impliquant des réactifs d’iode hypervalent. Ces réactions incluent α-halogénation, oxygénation et amination1 ainsi que les autres réactions2,3,4,5.
Cependant, les portées de ces réactions étaient toujours limitées par la nature transitoire des espèces réactives d’enolonium. Ce déplacement requis tout nucléophile d’être présents dans le mélange réactionnel lors de la réaction des énolates carbonyle avec le réactif d’iode hypervalent fortement oxydant. Ainsi, n’importe quel nucléophile sujette à l’oxydation, telles que les composés aromatiques riches électron (hétérocycles) et alcènes, ne pouvait servir.
L’année dernière, nous avons surmonté ces limitations en développant des conditions dans lesquelles l’espèce d’enolonium est formé comme un intermédiaire discret en une seule étape, suivi par l’addition du nucléophile dans un second temps. Ce protocole permet non seulement le type classique de fonctionnalisation par exemple chloration6, mais aussi l’utilisation des nucléophiles carbone oxydables, comme allylsilanes6,8, énolates1,6, 7et électrons des composés aromatiques riches9, aboutissant à la formation de la liaison C-C. La méthode allylation se prête à la formation de centres quaternaires et tertiaires. La méthode arylation de cétone constitue officiellement fonctionnalisation de C-H de l’aromatique composé sans la nécessité d’un dirigeant du groupe9. Récemment, nous avons rapporté l’adjonction de dérivés azolés et les azotures10 comme bien11. La présentation détaillée du protocole devrait aider à l’introduction de ces méthodes dans la boîte à outils au jour le jour du chimiste organique synthétique.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Chlorotrimethylsilane, 98+%</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A13651</td>
			<td>TMS-Cl</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Boron trifluoride diethyl etherate, 98+%</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A15275</td>
			<td>BF3*Et2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Methylindole, 98+%</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A10764</td>
			<td>2-Me-indole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydroxy(tosyloxy) iodobenzene, 97%</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>L15701</td>
			<td>Koser&#39;s reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetophenone, &#62;98%</td>
			<td>Merck</td>
			<td>800028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>n-Butyllithium solution 1.6M in hexanes</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>186171</td>
			<td>nBuLi</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BIS(ISOPROPYL)AMINE</td>
			<td>Apollo</td>
			<td>OR1090</td>
			<td>DIPA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trimethylsilyl azide, 94%</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>L00173</td>
			<td>TMS-N3</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a two-step protocol for umpolung functionalization of ketones via enolonium species

Α-fonctionnalisation des cétones via umpolung des énolates de réactifs d’iode hypervalent est un concept important en chimie organique de synthèse. Récemment, nous avons mis au point une stratégie en deux étapes pour la cétone énolate umpolung qui a permis le développement de méthodes pour la chloration et azidation amination utilisant les dérivés azolés. En outre, nous avons développé des réactions arylation et d’allylation formant liaison C-C. Au cœur de ces méthodes est la préparation de l’espèce enolonium intermédiaires et très réactif avant l’addition d’un réactif nucléophile. Cette stratégie est donc penser à la préparation et l’utilisation des énolates de métal dans la chimie de synthèse classique. Cette stratégie permet l’utilisation de nucléophiles qui seraient incompatibles avec les réactifs d’iode hypervalent fortement oxydant. Dans cet article, nous présentons un protocole détaillé pour la chloration, azidation, N-heteroarylation, arylation et allylation. Les produits comprennent des motifs répandus en produits actifs en médecine. Cet article d’autres aidera grandement dans l’utilisation de ces méthodes.

Résultats représentatifs, réalisés selon le protocole, sont donnés à la Figure 1 et sont discutés dans la section « discussion ». Notamment, une très large gamme de différents corps cétoniques peut être utilisée avec succès dans la réaction pour donner les produits avec de bons rendements, comme on le voit dans l' azidation11. Le champ d’application de la réaction pour introduire des azoles en position α des céto...

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A Two-Step Protocol for Umpolung Functionalization of Ketones Via Enolonium Species

Un protocole d’un pot de deux étapes pour l’umpolung d’énolates de cétone enolonium espèces et addition d’un nucléophile sur la position α est décrit. Nucléophiles notamment chlorure, azoture, dérivés azolés, allyl-silanes et composés aromatiques.

Un protocole en deux étapes pour Umpolung fonctionnalisation de cétones par espèce de Enolonium

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

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