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

저자 들은 미국 화학 협회 (ACS) 석유 연구 기금 학부 새로운 조사 관 프로그램 (58488-UNI1), ACS 및 화 이자 (T.J.F.), 버크 넬 대학 (T.J.F.에 연구 동호회) 및 부서 화학 (K.M.T.에 대 한 연구 펠로 우 십)이이 사업을 관대 하 게 지원 합니다. 박사 피터 m. Findeis와 브라이언 Breczinski는 실험 및 계측 지원에 대 한 인정을 받고 있습니다.

주의:이 절차에서 화학 물질을 사용 하기 전에 물질 안전 데이터 시트 (MSDS)를 참조 하십시오. 안전 안경, 실험실 코트 및 니트 릴 또는 부 틸 장갑을 포함 한 적절 한 개인 보호구 (PPE)를 사용 하 여 많은 시 약과 용 매가 부식성, 독성 또는 인화성이 있습니다. 연기 두건에서 모든 반응을 수행 합니다. 유리 제품을 화 염 건조 하 고이 프로토콜에 대 한 불활성 분위기 (질소 또는 아르곤)를 사용 하는 ?...

<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>

본 명세서에 상세히 설명 된 방법은 β-4 차 케 톤 (14)의 합성에 대 한 간단 하 고 효율적인 결합체 부가 반응에서 경 화 작용 단조 아연 시 약을 활용 하기 위해 개발 되었다. 우수한 수율 및 현저히 향상 된 촉매 효율은 TMSCl을 갖는 극성, 프로톤 성 용 매 DMA의 사용을 통해 관찰 되었다. 단 유기 아연 형성은 DMA를 지원 하 여 쉽게 구할 수 있는 알 킬 브로 미 데스에 직접 아연을 삽입...

탄소-탄소 결합의 형성은 틀림 없이 유기 화학에서 가장 중요 하 고 강력한 변화입니다. 상기 결합체는 α, β-불포화 카보 네이트에 유기 금속 시 약을 첨가 하 여 특히 전 탄소 4 급 센터1의 도전 세대에서 C-c 결합의 시공을 위한 가장 다재 다능 한 방법 중 하나를 포함 하며, 2.4차 센터의 형성에 유기 금속 시 약을 첨가 하는 것의 중심 중요성에도 불구 하 고, 몇 가지 방법론은 이러한 반응에 민감한 작용기를 통합 하는 문제를 해결 합니다. 실제로 이러한 변형의 대부분에서, 반응성이 높은 리튬, 그리 나드, 또는 유기 아연 시 약은 선택의 핵 애호가입니다. 그러나 이러한 반응성 유기 금속은 많은 민감한 작용기와 양립할 수 없으므로 α, β-불포화 카 르 보 닐 및 유기 금속 시 약의 복잡성을 제한 하 여 종종 보호기 또는 다단계 합성의 대체 전략.
모노 유기 아연 시 약은 온화한 반응성 및 향상 된 작용기 호환성을 위해 광범위 한 관심을 얻고 있는 유기 금속성 시 약 의 매력적인 등급입니다. 6. organohalides의 뛰어난 작용기 관용과 간단한 제제에도 불구 하 고 β, β 치환 된 α, β-불포화 탄 화 규소를 생성 하기 위해 콘 쥬 게이트에 첨가 하는 단조 아연 시 약의 예는 거의 없다 4 급센터,8,9. 또한, 이러한 변형은 일반적으로 최소 촉매 회전율10,11,12를 보여주는 하나의 보고서와 독성 청색 증 시 약의 화학 양론 적 수량을 필요로 13. 우리의 연구의 목적은 모든 탄소 4 차 센터를 생성 하는 α, β-불포화 카보 네이트에 기능화 모노 유기 아연 시 약을 첨가 하는 결합체에 대 한 간단 하 고 실용적인 촉매 방법을 확립 하는 것 이다. 이를 위해 우리는 루이스 산으로 서 chlorotrimethylsilane (TMSCl)의 용 매로 서 n, DIMETHYLACETAMIDE (DMA)를 이용 하는 프로토콜을 개발 하 여 "1 포트" 구리 촉매 작용 (20 몰%)을 가능 하 게 한다 콘 쥬 게이트는 α, β-불포화 카보 네이트에 기능화 된 모노 유기 아연 시 약을 첨가 하 여 고 수율 14에서 광범위 한 전 탄소4차 센터를 생성 한다.
DMA를 용 매로 활용 하는 것은 문헌에 보고 된 방법에 비해 몇 가지 주목할 만한 이점이 있습니다. DMA는 organohalides에 아연 삽입의 효율성을 개선 하 여 에테르 계 용 매 시스템15에서 사용 되는 licl과 같은 고가의 흡 습성 첨가제에 대 한 요구 사항을 아니어야. 이것은 또한 민감한, 종종 상업적으로 사용할 수 없는 유기 체에서 직접 아연 삽입의 범위를 확장 하 여 보다 안정적이 고 광범위 하 게 접근 할 수 있는 소기관16입니다. 본 명세서에 상세히 설명 된 프로토콜은 컨 쥬 게이트 부가 반응에서 고리형 α, β-불포화 케 톤을 결합 하는 반응성 cuprate 복합체의 형성에 사용 되는 다양 한 오 스로 미 데스 로부터 알 킬 모노 유기 아연 시 약 (2)을 생성 한다 ( 그림 1). DMA는 또한 쿠바와 같은 저렴 하 고 독성이 적은 구리 소스를 진행 하는 반응을 가능 하 게 합니다. DMS는 다른 보고서10,11,13에서 사용 되는 화학 양론 적 독성 폐기물을 제거 합니다. 우리의 표준 반응 조건은 중간 실릴로 놀 에테르 (4)의 가수분해를 통해 얻어진 5, 6 및 7 원환 고리 결합체 수용 체를 모두 포함 하는 광범위 한 β-4 차 케 톤 (5)에 대 한 접근을 제공 한다. 중간 실릴로 졸 에테르는 적당히 안정한 것으로 관찰 되었고, 수정 된 작업 과정을 활용 하 여 우수한 수율로 단 리 될 수 있었다.

<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

Α, β-불포화 카보 네이트에 유기 금속 시 약을 첨가 한 콘 쥬 게이트는 모든 탄소 4 급 센터의 제조에 C-C 결합을 생성 하는 중요 한 방법을 나타낸다. 유기 금속 시 약의 결합체 추가는 전형적으로 반응성이 매우 높은 리튬 또는 그리 나드 시 약을 이용 하 여 수행 되지만, 유기 아연의 시 약은 향상 된 화학 선택 성과 온화한 반응성에 대 한 관심을 얻었습니다. 반응성이 많은 아연과 혼합 된 디 유기 아연 시 약과의 최근 수많은 진보에도 불구 하 고, 콘 쥬 게이트를 통한 전 탄소 4 차 센터의 생성은 기능화 된 모노 유 징 크의 시 약의 첨가는 여전히 과제로 남아 있다. 이 프로토콜은 편리 하 고 온화한 "원 포트" 준비와 구리 매개 결합체에는 일반적으로 광범위 한 전 탄소 4 차 센터의 넓은 범위를 감당할 수 있는 고리형 α, β 불포화 카보 네이트에 작용 하는 모노 유기 아연 브로 미를 첨가 하 여 상세하게 우수한 수율과 diastereoselectivity. 이 기술의 개발의 핵심은 TMSCl을 루이스 산으로 하는 반응 용 매로 서 DMA를 이용 하는 것 이다. 이 방법론의 주목할 만한 이점은 다양 한 Cu (I) 및 Cu (II) 염에 의해 매개 된 효율적인 결합체 뿐만 아니라 용 매로 DMA를 이용 하 여 제공 되는 유기 아연 시 약 제제의 작동 단순성을 포함 한다. 더욱이, 중간 실릴 렌 올 에테르는 변형 된 작업 과정을 활용 하 여 분리할 수 있다. 상기 기질 범위는 고리형의 불포화 케 톤으로 제한 되 고, 결합체 첨가는 안정화 (예를 들어, 알릴, enolate, 상 동체) 및 입체 적으로 (예컨대, neopentyl, 오아 릴) 단 유기 아연 시 약에 의해 방해 된다. 5 및 7 원환 링에 대 한 결합체 추가는 6 원환 링 기판에 비해 낮은 수율에 불구 하 고 효과적 이었습니다.

컨 쥬 게이트 첨가 생성물 에틸 4-oxocyclohexyl) butanoate는이 효율적인 원 팟 프로토콜을 이용 하 여 투명 한 무색 오일 (1.0372 g, 4.583 mmol) 92% 수율)로 분리 하였다. 1 H 및 13CNMR 스펙트럼을도 2 및 도 3 에 제시 하 여 구조 및 순도를 확인 하였다. 1H 스펙트럼 분석에서의 특정 주의는 diastereotopic C2 하?...

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

모든 탄소 4 급 센터를 제공 하는 고리형 α, β-불포화 카보 네이트에 작용 하는 모노 유기 아연 브로 미 데스의 효율적인 결합체 첨가를 위한 간단 하 고 실용적인 프로토콜이 개발 되었다.

관 능 적 모노 아연 브로 미 데스의 결합체 첨가를 통한 전 탄소 4 급 센터의 효율적인 합성

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

당사의 프로토콜은 고수율의 사내 센터의 합성을 위해 순환 알파 베타-불포화 탄산에 기능화된 모노오가노진 브로마이드의 편리한 원포트 준비 및 구리 매개 컨쥬게이트 를 상세히 설명합니다. 이 방법에 중요한 이점은 널리 접근 기능화 된 유기체에서 유기인 형성을 용이하게하기 위해 dimethylacetamide의 사용을 포함한다. 먼저, 아연, 먼지, DMA 및 요오드를 화염 건조 50밀리리터 슐렌크 반응 플라스크에 아르곤 아래에 볶음 바가 들어 있는 플라스크에 추가합니다.갈색-주황색 색상이 회색 서스펜션으로 완전히 사라질 때까지 주변 온도에서 서스펜션을 저어줍니다. 회색 서스펜션에 에틸 4 브로모부티레이트를 추가합니다. 가스 크로마토그래피 또는 GC 분석에 의해 유기 브롬화의 소비가 관찰 될 때까지 활발한 교반과 80도 섭씨 오일 목욕에 플라스크를 침수.일회용 유리 파스퇴르 파이펫을 반응 혼합물에 잠깐 찍어 플라스크에서 제거합니다. 포화 암모늄 염화암모늄의 약 0.5 밀리리터를 포함하는 2 밀리리터 바이알로 디틸 에테르의 약 0.5 밀리리터로 알리쿼트린을 헹구는다. 유리병을 적극적으로 흔들고 GC에 의해 유기 층을 분석합니다. 모노오가노진 시약을 주변 온도로 냉각한 후 시약은 컨쥬게이트 첨가 제품의 수율에 최소한의 영향을 미치면서 불활성 대기 하에서 몇 시간 동안 보관할 수 있다.알파 베타 불포화 케톤에 추가 된 모노 오가노진 브로마이드 공주게이트의 경우 먼저 약 5 분 동안 얼음 수조에서 유기아연 서스펜션을 냉각시하십시오. 그런 다음 구리 브로마이드 디메틸 황화물과 추가 DMA를 추가하고 10 분 동안 반응을 저어줍니다. 다음으로 냉각된 서스펜션에 클로로트리메틸릴레인을 추가한 다음 3-메틸-2-사이클로헥사네톤이 뒤따릅니다.약 30분 후에 냉각 목욕을 제거하고 알파 베타 불포화 케톤이 TLC 분석에 의해 최대 24시간 동안 소모될 때까지 반응을 모니터링합니다. 완성된 컨쥬게이트 첨가 반응에 아세트산을 첨가하여 중간 실릴 에놀 에테르를 케톤 제품으로 가수분해한다. 이전과 마찬가지로 TLC 분석을 통해 15분 간격으로 가수분해진행 상황을 모니터링합니다.실릴 에놀 에테르가 1시간 후에 남아 있는 경우 TLC에서 알 수 있는 완전한 가수분해를 용이하게 하기 위해 테트라부틸람모늄 불소를 첨가합니다. 반응 플라스크에 어금니 염산 1개를 넣고 잘 섞습니다. 그런 다음 반응 내용을 250 밀리리터 분리 깔때기로 옮기합니다.플라스크를 다이틸 에테르와 물로 헹구고 헹구는 깔때기에 헹구세요. 깔때기의 내용을 부드럽게 흔들어 각 믹싱 사이에 환기시키고 레이어가 분리되도록 합니다. 바닥 수성 층을 125밀리리터 에를렌마이어 플라스크로 배출한 다음 유기층을 별도의 250밀리리터 에를렌마이어 플라스크로 배출합니다.수성 층을 분리 깔때기에 반환하고 유기 함유 Erlenmeyer 플라스크에 각 유기 추출을 추가하는 다이틸 에테르의 네 개의 분리 된 부분으로 추출합니다. 분리 깔때기에 결합 된 유기 추출을 추가하고 포화 수성 중탄산 나트륨으로 씻어. 수성 세척을 수성 함유 에를렌마이어 플라스크에 빼내십시오.이제 정제 된 수성 염화 나트륨으로 결합 된 유기 추출을 씻으시다. 두 번째 수성 세척을 수성 함유 에를렌마이어 플라스크에 배출한 후 최종 유기층을 마른 250밀리리터 에를렌마이어 플라스크로 배출합니다. 유기층을 황산 마그네슘과 진공 필터위에 건조시켜 유리 프리스테드 부흐너 깔때기를 사용하여 250밀리리터 라운드 하단 플라스크로 넣습니다.추가 다이틸 에테르의 작은 부분으로 프리트에 고체를 헹구는다. 회전 증발기로 저압하에서 여과를 농축한다. 플라스크를 잔여 잔여물로 10분 이상 높게 진공 상태에서 놓습니다.양성자 NMR에 의한 원유 잔류물의 샘플을 유족 클로로폼을 사용하여 분석한다. 자동화 된 플래시 크로마토그래피에 의해 원유를 정화하기 위해 최소한의 디틸 에테르에서 원유를 용해시켜 시료를 건조하게한다. 그런 다음 이 용출을 미리 포장된 실리카 젤 카트리지로 옮기습니다.초과 용매를 제거하기 위해 약 5분 동안 적재 열 의 바닥에 압력을 줄입니다. 육산에 에틸 아세테이트그라데이션이 있는 미리 포장된 실리카 젤 컬럼을 사용하여 시료를 엘테, 테스트 튜브의 기둥 유출물을 수집한다. 이전과 같은 TLC 분석을 사용하여 분석 분수 순도.원하는 쿼터니 케톤을 포함하는 모든 분획을 타르트 라운드 하단 플라스크에 결합하고 헹구세요. 마지막으로, 회전 증발기에 대한 압력 감소하에 용액을 집중하고 최소 30분 동안 고진공 상태에서 최종 휘발성을 제거합니다. 플라스크의 최종 질량을 얻고 미결 클로로폼을 사용하여 양성자 NMR에 의해 정제된 제품의 샘플을 분석한다.컨쥬게이트 첨가 물, 에틸 4-부타노아테는 이 효율적인 원포트 프로토콜을 사용하여 투명한 무색 오일로 분리되었다. 양성자 및 탄소 NMR 스펙트럼의 분석은 구조와 순도를 확인합니다. 양성자 스펙트럼 분석에서 특이적 참고 사항의 2양성자 AB 사중주가 2.15 ppm의 화학적 변화에 존재하여 디아스테레오토픽 C2 수소가 커플을 회전한다는 것을 나타낸다.0.94 ppm의 화학 적 변화에 3 양성자 싱글은 Z1 쿼터니 메틸 그룹을 나타냅니다. 베타 쿼터너리 센터가 있는 순환 케톤 추가 제품 컬렉션은 이 간단하고 효율적인 원포트 프로토콜을 사용하여 우수한 수율에 좋은 것으로 준비되었습니다. 모든 반응 제품은 양성자 및 탄소 NMR뿐만 아니라 고해상도 질량 분석법에 의해 분석되었으며 고순도가 높은 것으로 나타났습니다.에스테르, 질소 및 할라이드 기능의 통합 외에도 이 반응 프로토콜은 키랄 알파, 베타 불포화 케톤을 사용할 때 다양한 링 크기와 높은 수준의 스테레오 셀렉션을 가진 제품을 퍼니시합니다. 이러한 예에서 선호하는 경로는 알파 베타 불포화 케톤의 감마 및 델타 위치에서 비 수소 그룹과 반대되는 알케네 얼굴에 유기 조각을 전달하는 것을 포함한다는 것이 분명합니다. 모노오가노진 시약의 감소된 등가물로 얻은 수율이 감소하여 유기브롬화물의 완전한 아연 삽입을 확인하는 것이 중요합니다.이 절차에 사용되는 시약 및 용매는 일반적으로 인화성 및 약간 독성이 있습니다. 반응은 적절한 개인 보호 장비를 사용하여 연기 후드에서 수행되어야한다.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

작용 Naphthalenes / Solvatochromic의 염료의 합성을위한 전자 레인지를 이용한 분자 Dehydrogenative Diels-앨더 반응

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

연구

화학

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

기능화의 합성 및 특성 금속 - 유기 프레임 워크

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

고상 수지 기반의 방법론을 통해 비대칭 페로센 유래 바이오 복합체 시스템 용 합성 방법론

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

RAFT 중합 제어를 통해 트라이 구성 요소 형광 Glycopolymers의 손쉬운 및 효율적인 준비

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

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

합성 및 올리고 peptoids의 질량 분석 분석

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

활성 표면 성장 메커니즘을 통해 기판 바인딩된 Au 나노 와이어의 합성

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

Regioselective O-Glycosylation Nucleosides 통해 는 임시 2', 3'-Diol 보호 Boronic 에스테 르에 의해이 당 Nucleosides의 합성에 대 한의

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

이기에 친 환 경적 Steglich 에스테 르 화를 통해 에스테 르의 합성

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

생분해성 블록 공합체의 결정화 구동 자가 조립을 통해 단분산 원통형 나노 입자의 합성

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