Name: efficient synthesis of all-carbon quaternary centers via the conjugate addition of functionalized monoorganozinc bromides
Uploaded: 2019-05-26T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Efficient Synthesis of All-Carbon Quaternary Centers via the Conjugate Addition of Functionalized Monoorganozinc Bromides at JoVE.com

ويشكر المؤلفون الجمعية الكيميائية الامريكيه (ACS) صندوق أبحاث النفط الجامعية الجديدة برنامج المحقق (جائزه 58488-UNI1) ، ACS وشركه فايزر (الدعم SURF إلى T.J.F.) ، جامعه باكنل (الزمالات البحثية إلى T.J.F.) ، وقسم من الكيمياء (الزمالة البحثية إلى K.M.T.) لدعم سخي من هذا العمل. الدكتور بيتر م. فينديس وبراين بريزنسكي معترف بهم للحصول علي المساعدة التجريبية والاجهزه.

تحذير: راجع أوراق بيانات سلامه المواد (المسدس) قبل استخدام الكيماويات في هذا الاجراء. استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة ، بما في ذلك نظارات السلامة ، ومعطف المختبر ، وقفازات نيتريل أو بوتيل كما العديد من الكواشف والمذيبات هي تاكل ، سامه ، أو قابله للاشتعال. تنفيذ جميع ردود الفعل في غط?...

<ol>
	<li>Hawner, C., Alexakis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-Catalyzed+Asymmetric+Conjugate+Addition+Reaction:+Formation+of+Quaternary+Stereocenters.">Metal-Catalyzed Asymmetric Conjugate Addition Reaction: Formation of Quaternary Stereocenters.</a> Chemical Communications. 46 (39), 7295-7306 (2010).</li><li>Quasdorf, K. W., Overman, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalytic+Enantioselective+Synthesis+of+Quaternary+Carbon+Stereocentres.">Catalytic Enantioselective Synthesis of Quaternary Carbon Stereocentres.</a> Nature. 516 (7530), 181-191 (2014).</li><li>Knochel, P., Leuser, H., Cong, L. -. Z., Perrone, S., Kneisel, F. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyfunctional+Zinc+Organometallics+for+Organic+Synthesis.">Polyfunctional Zinc Organometallics for Organic Synthesis.</a> Handbook of Functionalized Organometallics. , 251-346 (2005).</li><li>Dagousset, G., Fran&#231;ois, C., Le&#243;n, T., Blanc, R., Sansiaume-Dagousset, E., Knochel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+Functionalized+Lithium,+Magnesium,+Aluminum,+Zinc,+Manganese,+and+Indium+Organometallics+From+Functionalized+Organic+Halides.">Preparation of Functionalized Lithium, Magnesium, Aluminum, Zinc, Manganese, and Indium Organometallics From Functionalized Organic Halides.</a> Synthesis. 46 (23), 3133-3171 (2014).</li><li>Kim, J. H., Ko, Y. O., Bouffard, J., Lee, S. -. G. <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+Tandem+Reactions+with+Organozinc+Reagents.">Advances in Tandem Reactions with Organozinc Reagents.</a> Chemical Society Reviews. 44 (8), 2489-2507 (2015).</li><li>Benischke, A. D., Ellwart, M., Becker, M. R., Knochel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyfunctional+Zinc+and+Magnesium+Organometallics+for+Organic+Synthesis:+Some+Perspectives.">Polyfunctional Zinc and Magnesium Organometallics for Organic Synthesis: Some Perspectives.</a> Synthesis. 48 (8), 1101-1107 (2016).</li><li>Hird, A. W., Hoveyda, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalytic+Enantioselective+Alkylations+of+Tetrasubstituted+Olefins.+Synthesis+of+All-Carbon+Quaternary+Stereogenic+Centers+Through+Cu-Catalyzed+Asymmetric+Conjugate+Additions+of+Alkylzinc+Reagents+to+Enones.">Catalytic Enantioselective Alkylations of Tetrasubstituted Olefins. Synthesis of All-Carbon Quaternary Stereogenic Centers Through Cu-Catalyzed Asymmetric Conjugate Additions of Alkylzinc Reagents to Enones.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (43), 14988-14989 (2005).</li><li>Lee, K. -. S., Brown, M. K., Hird, A. W., Hoveyda, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Practical+Method+for+Enantioselective+Synthesis+of+All-Carbon+Quaternary+Stereogenic+Centers+Through+NHC-Cu-Catalyzed+Conjugate+Additions+of+Alkyl-+and+Arylzinc+Reagents+to+&#946;-Substituted+Cyclic+Enones.">A Practical Method for Enantioselective Synthesis of All-Carbon Quaternary Stereogenic Centers Through NHC-Cu-Catalyzed Conjugate Additions of Alkyl- and Arylzinc Reagents to &#946;-Substituted Cyclic Enones.</a> Journal of the American Chemical Society. 128 (22), 7182-7184 (2006).</li><li>Brown, M. K., May, T. L., Baxter, C. A., Hoveyda, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-Carbon+Quaternary+Stereogenic+Centers+by+Enantioselective+Cu-Catalyzed+Conjugate+Additions+Promoted+by+a+Chiral+N-Heterocyclic+Carbene.">All-Carbon Quaternary Stereogenic Centers by Enantioselective Cu-Catalyzed Conjugate Additions Promoted by a Chiral N-Heterocyclic Carbene.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46 (7), 1097-1100 (2007).</li><li>Knochel, P., Yeh, M. C. P., Berk, S. C., Talbert, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+Reactivity+Toward+Acyl+Chlorides+and+Enones+of+the+New+Highly+Functionalized+Copper+Reagents+RCu(CN)ZnI.">Synthesis and Reactivity Toward Acyl Chlorides and Enones of the New Highly Functionalized Copper Reagents RCu(CN)ZnI.</a> The Journal of Organic Chemistry. 53 (10), 2390-2392 (1998).</li><li>Yeh, M. C. P., Knochel, P., Butler, W. M., Berk, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=1,4-Additions+of+the+Highly+Functionalized+Copper+Reagents+RCu(CN)-ZnI&#8226;2+BF3+to+Trisubstituted+Enones.+A+New+BF3+Promoted+Cyclization+Reaction.">1,4-Additions of the Highly Functionalized Copper Reagents RCu(CN)-ZnI&#8226;2 BF3 to Trisubstituted Enones. A New BF3 Promoted Cyclization Reaction.</a> Tetrahedron Letters. 29 (51), 6693-6696 (1988).</li><li>Knochel, P., Chou, T. S., Chen, H. G., Yeh, M. C. P., Rozema, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nucleophilic+Reactivity+of+Zinc+and+Copper+Carbenoids.+Part+II.">Nucleophilic Reactivity of Zinc and Copper Carbenoids. Part II.</a> The Journal of Organic Chemistry. 54 (22), 5202-5204 (1989).</li><li>Tamaru, Y., Tanigawa, H., Yamamoto, T., Yoshida, Z. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Copper(I)-Promoted+Michael-Addition+Reaction+of+Organozincs+of+Esters,+Nitriles,+and+&#945;-Amino+Acids.">Copper(I)-Promoted Michael-Addition Reaction of Organozincs of Esters, Nitriles, and &#945;-Amino Acids.</a> Angewandte Chemie International Edition. 28 (3), 351-353 (1989).</li><li>Fulton, T. J., Alley, P. L., Rensch, H. R., Ackerman, A. M., Berlin, C. B., Krout, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Access+to+Functionalized+Quaternary+Stereocenters+via+the+Copper-Catalyzed+Conjugate+Addition+of+Monoorganozinc+Bromide+Reagents+Enabled+by+N,N-Dimethylacetamide.">Access to Functionalized Quaternary Stereocenters via the Copper-Catalyzed Conjugate Addition of Monoorganozinc Bromide Reagents Enabled by N,N-Dimethylacetamide.</a> The Journal of Organic Chemistry. 83 (23), 14723-14732 (2018).</li><li>Krasovskiy, A., Malakhov, V., Gavryushin, A., Knochel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Synthesis+of+Functionalized+Organozinc+Compounds+by+the+Direct+Insertion+of+Zinc+into+Organic+Iodides+and+Bromides.">Efficient Synthesis of Functionalized Organozinc Compounds by the Direct Insertion of Zinc into Organic Iodides and Bromides.</a> Angewandte Chemie International Edition. 45 (36), 6040-6044 (2006).</li><li>Huo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Efficient,+General+Procedure+for+the+Preparation+of+Alkylzinc+Reagents+from+Unactivated+Alkyl+Bromides+and+Chlorides.">Highly Efficient, General Procedure for the Preparation of Alkylzinc Reagents from Unactivated Alkyl Bromides and Chlorides.</a> Organic Letters. 5 (4), 423-425 (2003).</li><li>Still, W. C., Kahn, M., Mitra, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Chromatographic+Technique+for+Preparative+Separations+with+Moderate+Resolution.">Rapid Chromatographic Technique for Preparative Separations with Moderate Resolution.</a> The Journal of Organic Chemistry. 43 (14), 2923-2925 (1978).</li><li>Knopff, O., Alexakis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tandem+Asymmetric+Conjugate+Addition-Silylation+of+Enantiomerically+Enriched+Zinc+Enolates.+Synthetic+Importance+and+Mechanistic+Implications.">Tandem Asymmetric Conjugate Addition-Silylation of Enantiomerically Enriched Zinc Enolates. Synthetic Importance and Mechanistic Implications.</a> Organic Letters. 4 (22), 3835-3837 (2002).</li></ol>

وقد وضعت الطريقة المفصلة هنا لتسخير خفيفه الوظيفية الكواشف monoorganozinc في رد فعل بالاضافه بسيطه وفعاله لتوليف β-رباعيه كيتون14. ولوحظت عوائد ممتازة وتحسنت بشكل ملحوظ كفاءه محفز من خلال استخدام DMA المذيبات القطبية ، بالمناسبة مع TMSCl. يتم مساعده تشكيل Monoorganozinc من قبل DMA ، وتسهيل الادر...

ويمكن القول ان تشكيل سندات الكربون والكربون هو التحول الأكثر اهميه وقوه في الكيمياء العضوية. أضافه المترافق من الكواشف فلزي إلى α ، β-غير المشبعة الكربونات ويشمل واحده من الطرق الأكثر تنوعا لبناء السندات C-C ، وخاصه في الجيل الصعب من جميع الكربون المراكز الرباعية1، 2-وعلي الرغم من الاهميه المركزية لأضافه الكواشف فلزي إلى تشكيل المراكز الرباعية ، فان بعض المنهجيات تتصدي للتحدي المتمثل في إدماج المجموعات الوظيفية الحساسة في ردود الفعل هذه. في الواقع ، في معظم هذه التحولات ، العضوية التفاعلية للغاية ، Grignard ، أو الكواشف diorganozinc هي المولعين بالاختيار. ومع ذلك ، فان هذه العمليات العضوية المتفاعلة غير متوافقة مع العديد من المجموعات الوظيفية الحساسة ، مما يحد من تعقيد كل من الكاشف الكربوني α وغير المشبع بالفلزي ، والذي غالبا ما يستلزم استخدام مجموعات الحماية أو استراتيجيات بديله في التوليف متعدد الخطوات.
Monoorganozinc الكواشف هي فئة جذابة من الكواشف فلزي التي حصلت علي الاهتمام علي نطاق واسع لتفاعلها معتدل وتعزيز التوافق مجموعه وظيفية3,4,5, 6. علي الرغم من التسامح مجموعه وظيفية استثنائيه واعداد تافه من أورجانوهاليديس ، وهناك أمثله قليله من الكواشف monoorganozinc في أضافه إلى β ، β-معطل α ، β-غير المشبعة الكربونات لتوليد المراكز الرباعية7،8،9. وعلاوة علي ذلك ، تتطلب هذه التحولات عاده كميات ستوتشيمتريه من الكواشف سيانوكوبراتي السامة مع تقرير واحد مما يدل علي الحد الأدنى من دوران محفز10،11،12، 13. الهدف من دراستنا هو إنشاء طريقه حفازه بسيطه وعمليه لأضافه المترافقة من الكواشف أحاديه الهيكل الوظيفية إلى α ، β-غير المشبعة الكربونات لتوليد جميع المراكز الرباعية الكربونية. نحو هذه الغاية ، قمنا بتطوير بروتوكول باستخدام n،n-ديميثيلاسيتاميد (DMA) كمذيب مع الكلوتريميثيلسيلاني (tmscl) كحمض لويس الذي يتيح "وعاء واحد" النحاس المحفز (20 مول٪) أضافه المقارن من الكواشف monoorganozinc الوظيفية إلى α ، β-غير المشبعة الكربونية لتوليد نطاق واسع من جميع الكربون المراكز الرباعية في الغلة عاليه14.
استخدام DMA كمذيب له العديد من المزايا الملحوظة علي الطرق المبلغ عنها في الأدبيات. ويحسن DMA كفاءه ادراج الزنك في الأورجانوهاليديس الذي يغني عن الحاجة إلى الإضافات المكلفة والمواد المجهرية مثل LiCl المستخدمة في أنظمه المذيبات أثيري15. ويوسع هذا أيضا نطاق الادراج المباشر للزنك من العضوية الحساسة التي غالبا ما تكون غير متاحه تجاريا إلى الهيكل العضوي الأكثر استقرارا والذي يمكن الوصول اليه علي نطاق واسع16. البروتوكول المفصل هنا يولد الكيل monoorganozinc الكواشف (2) من العضوية المتنوعة ، والتي تستخدم في الموقع في تشكيل مجمع cuprate رد الفعل الذي يشرك دوري α ، β-غير المشبعة كيتون في تفاعل أضافه المترافق ( الشكل 1). DMA أيضا تمكن رد فعل للمضي قدما مع مصادر النحاس أرخص واقل سميه مثل CuBr · DMS ، والقضاء علي النفايات السامة التي تنتج مع cucn المستخدمة في تقارير أخرى10،11،12،13. ظروف رد الفعل القياسية لدينا توفر الوصول إلى نطاق واسع من كيتون الرباعية (5) مع كل من خمسه-، سته ، وسبعه--العضو المتقبلين الحلقة التي تم الحصول عليها عن طريق التحلل من الأثير enol المتوسطة silyl (4). ولوحظ ان الأثير enol silyl الوسيطة لتكون مستقره باعتدال ويمكن ان تكون معزولة في الغلة ممتازة باستخدام اجراء تعديل العمل.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Ammonium Chloride</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biotage Isolera One Flash Chromatography System</td>
			<td>Biotage</td>
			<td>ISO-ISW</td>
			<td>UV/vis detection (254, 280, 200-400nm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform-D, (D, 99.8%)</td>
			<td>Cambridge Isotope Laboratories</td>
			<td>DLM-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper (I) bromide dimethyl sulfide complex , 99%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>230502</td>
			<td>Air and moisture sensitive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethyl Ether, anhydrous, 99%</td>
			<td>EMD Chemicals</td>
			<td>MEX01906</td>
			<td>ACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl 4-bromobutyrate</td>
			<td>Oakwood</td>
			<td>139400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl Acetate, 99.9%</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>E145-500</td>
			<td>ACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glacial Acetic Acid</td>
			<td>Oakwood</td>
			<td>O35907</td>
			<td>ACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCl</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1 M aq</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexanes, 98.5%</td>
			<td>EMD Chemicals</td>
			<td>HX0299</td>
			<td>ACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HP 6890 Series GC</td>
			<td>HP</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HP-1 GC Column</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>19091-60312</td>
			<td>0.2 mm x 0.33 um, 12 m, 7 inch cage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Sulfate, anhydrous, 98%</td>
			<td>EMD Chemicals</td>
			<td>MX0075</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mehtyl enone</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Dimethylacetamide, anhydrous, 99%</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A10924</td>
			<td>Dried over 3 &#197;ms</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica gel</td>
			<td>VWR</td>
			<td>86306-350</td>
			<td>60 &#197;, 40-60 um</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Bicarbonate</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetra-n-butylammonium fluoride</td>
			<td>Oakwood</td>
			<td>O43479</td>
			<td>1 M in THF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin-layer chromatography plates</td>
			<td>EMD Milipore</td>
			<td>115341</td>
			<td>6.5 x 2.2 cm2, 60 g F254 precoated plates (9.5-11.5 um particle size)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trimethyl silyl chloride, 99%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>386529</td>
			<td>Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zinc</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Powder, HCl-washed</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

efficient synthesis of all-carbon quaternary centers via the conjugate addition of functionalized monoorganozinc bromides

الاضافه المترافقة من الكواشف فلزي إلى α ، β-غير المشبعة الكربونات يمثل طريقه هامه لتوليد السندات C-C في اعداد جميع المراكز الرباعية الكربون. علي الرغم من الإضافات المترافقة من الكواشف فلزي يتم تنفيذها عاده باستخدام عاليه التفاعل organolithium أو الكواشف Grignard ، وقد حصلت الكواشف organozinc الاهتمام لتعزيز الكيميائية والتفاعل الخفيف. علي الرغم من العديد من التطورات الاخيره مع أكثر تفاعليه diorganozinc والمختلطة الكواشف diorganozinc ، وجيل من جميع الكربون المراكز الرباعية عبر أضافه المقارن من الكواشف diorganozinc الوظيفية لا يزال يشكل تحديا. هذا البروتوكول تفاصيل مريحه وخفيفه "وعاء واحد" اعداد والنحاس بوساطة أضافه الملحق من بروميد monoorganozinc الوظيفية لدوري α ، β-غير المشبعة الكربونات لتحمل نطاق واسع من جميع الكربونية مراكز رباعيه في عموما الغلة ممتازة و diastereoselectivity حساسية. مفتاح لتطوير هذه التكنولوجيا هو استخدام DMA كرد فعل المذيبات مع TMSCl كحمض لويس. وتشمل المزايا البارزة لهذه المنهجية البساطة التشغيلية لاعداد الكاشف organozinc التي يوفرها استخدام DMA كمذيب ، فضلا عن أضافه المترافق كفاءه بوساطة مختلف النحاس (I) والنحاس (II) الأملاح. وعلاوة علي ذلك ، يمكن عزل الأثير silyl enol الوسيطة باستخدام اجراء العمل المعدلة. ويقتصر نطاق الركيزة علي كيتون غير المشبعة دوري ، ويتم عرقله أضافه المترافق من قبل استقرت (علي سبيل المثال ، allyl ، enolate ، هومونوليت) والمرهونة بشكل هرمي (علي سبيل المثال ، نيوبنتيل ، o-aryl) الكواشف monoorganozinc. وكانت الإضافات المترافقة لحلقات خماسية وسبعه العضوية فعاله ، وان كانت اقل غله بالمقارنة مع ركائز الحلقة السداسية العضوية.

وكان المنتج المضافة الملحق ايثيل 4-(1-ميثيل-3-أوكسوسيكلوهيكسيل) butanoate (21) معزولة كزيت واضح ، عديم اللون (1.0372 g ، 4.583 ملليمول ، 92 ٪ الغلة) باستخدام هذا البروتوكول وعاء واحد فعاله. 1 يتم عرض H و 13C nmr أطياف في الشكل 2 والشكل 3 لتاك?...

Watch this Scientific Journal Video about Efficient Synthesis of All-Carbon Quaternary Centers via the Conjugate Addition of Functionalized Monoorganozinc Bromides at JoVE.com

Efficient Synthesis of All-Carbon Quaternary Centers via the Conjugate Addition of Functionalized Monoorganozinc Bromides

وقد وضع بروتوكول بسيط وعملي لأضافه الملحقات الفعالة من البروميدات أحاديه الهيكل الوظيفية إلى α الدوري ، β-غير المشبعة الكربونية لتاثيث جميع المراكز الرباعية الكربون.

التوليف الفعال لجميع المراكز الرباعية الكربون عن طريق أضافه المقارن من الدوال الوظيفية Monoorganozinc برومودس

The conjugate addition of organometallic reagents to &#945;,&#946;-unsaturated carbonyls represents an important method to generate C&#8211;C bonds in the ...

تفاصيل بروتوكول لدينا إعداد وعاء واحد مريحة والنحاس بوساطة إضافة من بروميد monoorganozinc وظيفية إلى دوري ألفا بيتا- carbonyls غير المشبعة لتركيب المراكز الرباعية في العائد العالي. ميزة كبيرة لهذه الطريقة ينطوي على استخدام dimethylacetamide لتسهيل تشكيل organozinc من الأجهزة القابلة للتشكيل الوظيفية التي يمكن الوصول إليها على نطاق واسع. للبدء، إضافة الزنك والغبار وDMA واليود إلى قارورة رد فعل شلينك المجففة بالهب 50 ملليلتر تحتوي على شريط ضجة تحت الأرجون.يُحرّك التعليق في درجة الحرارة المحيطة حتى يتبدد اللون البرتقالي البني تمامًا إلى تعليق رمادي. إضافة الإيثيل 4-البروموبوهيدرات إلى تعليق رمادي. غمر القارورة في حمام زيت 80 درجة مئوية مع اثارة قوية حتى يتم ملاحظة استهلاك organobromide عن طريق تحليل الكروماتوغرافيا الغاز أو GC.تراجع لفترة وجيزة ماصة من الزجاج المتاح باستور في خليط رد فعل وإزالة من القارورة. شطف aliquot مع ما يقرب من 0.5 ملليلتر من الإيثر ديثيل في قارورة مليلتر اثنين تحتوي على ما يقرب من 0.5 ملليلتر من كلوريد الأمونيوم المشبعة. يهز بقوة القارورة وتحليل الطبقة العضوية من قبل GC. بعد تبريد كاشف monoorganozinc إلى درجة الحرارة المحيطة يمكن تخزين الكاشف لعدة ساعات إلى ليلة وضحاها تحت الغلاف الجوي الخامل مع الحد الأدنى من التأثير على العائد من المنتج إضافة مترافق.بالنسبة لبروميد أحاديورجانوزينك الإضافة إلى الكيتونات غير المشبعة ألفا بيتا تبريد أولا تعليق organozinc في حمام الماء المثلج لمدة خمس دقائق تقريبا. ثم يضاف كبريتيد ثنائي الفينيل ثنائي الفينيل من بروميد النحاس وDMA إضافية ويحرك التفاعل لمدة 10 دقائق. إضافة التالية الكلوروتري ميثيلسيلين إلى تعليق المبردة تليها 3-ميثيل-2-cyclohexanone.قم بإزالة حمام التبريد بعد حوالي 30 دقيقة واراقب التفاعل حتى يتم استهلاك الكيتون غير المشبع ألفا بيتا بواسطة تحليل TLC لمدة تصل إلى 24 ساعة. إضافة حمض الخليك إلى التفاعل إضافة إضافية إضافية الانتهاء من تحلل السيليل المتوسط اينيل الأثير في المنتج كيتون. رصد التقدم المحرز في التحلل المائي في فترات 15 دقيقة من قبل تحليل TLC كما كان من قبل.في حالة بقاء الإيثر السيليل اينول بعد ساعة واحدة إضافة الفلوريد رباعي ثنائي ليمونيوم لتسهيل التحلل الكامل كما يتضح من TLC. إضافة حمض هيدروكلوريك واحد المولر إلى قارورة رد الفعل واخلط جيدا. ثم نقل محتويات التفاعل إلى قمع فاصل 250 ملليلتر.شطف القارورة مع الإيثر ديثيل والماء، مضيفا يشطف إلى قمع فاصل. هز محتويات القمع برفق، وتنفيس بين كل خلط، والسماح للطبقات لفصل. استنزاف الطبقة المياه السفلية في قارورة Erlenmeyer 125 ملليلتر ومن ثم استنزاف الطبقة العضوية في قارورة منفصلة 250 ملليلتر Erlenmeyer.العودة إلى طبقة مائي قمع فصلي واستخراج مع أربعة أجزاء منفصلة من الإثير ديثيل إضافة كل استخراج العضوية إلى قارورة Erlenmeyer العضوية. إضافة الاستخراج العضوي المجمع إلى القمع الفاصل وغسل مع بيكربونات الصوديوم مائي مشبعة. استنزاف الغسيل مائي في قارورة Erlenmeyer التي تحتوي على مائي.الآن غسل الاستخلاصات العضوية مجتمعة مع كلوريد الصوديوم مائي مشبعة. بعد استنزاف الغسيل مائي الثاني في قارورة Erlenmeyer تحتوي على مائي، استنزاف الطبقة العضوية النهائية في قارورة erlenmeyer الجافة 250 ملليلتر. جفف الطبقة العضوية فوق كبريتات المغنيسيوم وفلتر فراغ في قارورة قاعية مستديرة 250 ملليلتر باستخدام قمع Buchner الزجاج.شطف المواد الصلبة على frit مع جزء صغير من الإيثر ديثيل إضافية. تركيز الترشيح تحت ضغط مخفض باستخدام المبخر الدوارة. ضع القارورة مع بقايا متبقية تحت فراغ عال لمدة 10 دقائق على الأقل.تحليل عينة من بقايا الخام بواسطة البروتون NMR باستخدام الكلوروفورم المتحلل. لتنقية النفط الخام بواسطة كروماتوغرافيا فلاش الآلي تحميل الجاف العينة عن طريق حل النفط الخام في كمية ضئيلة من الإثير ديثيل. ثم نقل هذا elution إلى خرطوشة هلام السيليكا المعبأة مسبقا.تطبيق ضغط مخفض على الجزء السفلي من عمود التحميل لمدة خمس دقائق تقريبا لإزالة المذيب الزائد. Elute العينة باستخدام عمود هلام السيليكا المعبأة مسبقا مع تدرج من خلات الإيثيل في سداسية، وجمع النفايات السائلة العمود في أنابيب الاختبار. نقاء الكسر المقايس باستخدام تحليل TLC كما كان من قبل.الجمع بين وشطف جميع الكسور التي تحتوي على الكيتون الرباعي المطلوب في قارورة أسفل مستديرة القطران. وأخيرا، تركز الحل تحت ضغط مخفض على المبخر الدوار وإزالة المواد المتطايرة النهائية تحت فراغ عالية لمدة 30 دقيقة على الأقل. الحصول على كتلة نهائية من القارورة وتحليل عينة من المنتج النقي بواسطة البروتون NMR باستخدام الكلوروفورم المتحللة.تم عزل المنتج إضافة الاقتران، الإيثيل 4-بوتانوات كزيت عديم اللون واضح باستخدام هذا البروتوكول الفعال وعاء واحد. تحليل البروتون وأطياف الكربون NMR تؤكد الهيكل والنقاء. من ملاحظة محددة في تحليل طيف البروتون هو وجود رباعية AB من بروتونين عند تحول كيميائي قدره 2.15 جزء في المليون ، مما يشير إلى أن زوجين الهيدروجين C2 diastereotopic تدور.يمثل النازل ثلاثي البروتونات عند التحول الكيميائي 0.94 جزء في المليون مجموعة الميثيل رباعية البروتيث Z1. تم إعداد مجموعة من منتجات إضافة الكيتون الدوري مع مراكز بيتا الرباعية في جيدة إلى غلة ممتازة باستخدام هذا البروتوكول وعاء واحد بسيطة وفعالة. تم تحليل جميع منتجات التفاعل بواسطة البروتون والكربون NMR ، بالإضافة إلى قياس الطيف الكتلي عالي الدقة ووجد أنه عالي النقاء.بالإضافة إلى دمج الاستر والنيتروجين، وظيفة هاليد هذا البروتوكول التفاعل يوفر المنتجات مع أحجام حلقة مختلفة ومستويات عالية من stereoselectivity عند استخدام الشيترال ألفا، بيتا غير المشبعة الكيتونات. ويتضح من هذه الأمثلة أن المسار المفضل ينطوي على تسليم الجزء العضوي إلى وجه ألكين المقابل للمجموعات غير الهيدروجينية في وضع غاما ودلتا الكيتون ألفا بيتا غير المشبعة. من المهم التحقق من الإدراج الكامل للزنك من الأعضاء بسبب انخفاض الغلة التي تم الحصول عليها مع انخفاض مكافئات الكواشف أحاديورجانوزيني.الكواشف والمذيبات المستخدمة في هذا الإجراء هي عموما قابلة للاشتعال وخفيفة السمية. وينبغي أن تتم ردود الفعل في غطاء الدخان باستخدام معدات الحماية الشخصية المناسبة.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microwave-assisted Intramolecular Dehydrogenative Diels-Alder Reactions for the Synthesis of Functionalized Naphthalenes/Solvatochromic Dyes

بمساعدة الميكروويف داخل الجزيء Dehydrogenative ديلز ألدر، ردود الفعل لتركيب النفثالين Functionalized / الأصباغ Solvatochromic

Functionalized naphthalenes have applications in a variety of research fields ranging from the synthesis of natural or biologically active molecules to ...

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

أطر توليف وتوصيف بين functionalized المعدنية العضوية

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and ...

Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology

منهجية الاصطناعية لغير المتماثلة الفيروسين المستمدة الأنظمة الحيوية المزدوجة عبر الصلبة منهجية تستند الراتنج المرحلة

Early detection is a key to successful treatment of most diseases, and is particularly imperative for the diagnosis and treatment of many types of cancer. ...

Facile and Efficient Preparation of Tri-component Fluorescent Glycopolymers via RAFT-controlled Polymerization

إعداد سطحي والفعال للGlycopolymers نيون ثلاثي مكون عبر تسيطر عليها RAFT البلمرة

Synthetic glycopolymers are instrumental and versatile tools used in various biochemical and biomedical research fields. An example of a facile and ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

تخليق البروتين Bioconjugates<em&gt; عبر</em&gt; سيستين-maleimide الكيمياء

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

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

توليف وتحليل الطيف الكتلي اليغو-بيبتويدس

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

تركيب أسلاك الاتحاد الأفريقي الركازة زمنياً عبر إليه نمو نشط السطح

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

ريجيوسيليكتيفي س-جليكوسيليشن من نوكليوسدس عن طريق المؤقتة 2 '، 3'-ديول الحماية إستر برونك لتركيب نوكليوسدس ديساكهارايد

Disaccharide nucleosides, which consist of disaccharide and nucleobase moieties, have been known as a valuable group of natural products having ...

Synthesis of Esters Via a Greener Steglich Esterification in Acetonitrile

توليف استرات عبر أكثر اخضرارا الأسترة ستيجليتش في الاسيتو الانيتريل

The Steglich esterification is a widely-used reaction for the synthesis of esters from carboxylic acids and alcohols. While efficient and mild, the ...

Synthesis of Monodisperse Cylindrical Nanoparticles via Crystallization-driven Self-assembly of Biodegradable Block Copolymers

توليف جسيمات نانوية أسطوانية أحادية التشتت عبر التجميع الذاتي للبوليمرات القابلة للتحلل البيولوجي

The production of monodisperse cylindrical micelles is a significant challenge in polymer chemistry. Most cylindrical constructs formed from diblock ...