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

Forfatterne takker American Chemical Society (ACS) Petroleum Research Fund Undergraduate ny etterforsker program (Award no. 58488-UNI1), ACS og Pfizer (SURF støtte til T.J.F.), Bucknell University (forsker stipend til T.J.F.), og Institutt av kjemi (forsknings fellesskap til K.M.T.) for sjenerøs støtte av dette arbeidet. Dr. Peter M. Findeis og Brian Breczinski er anerkjent for eksperimentell og instrumentering assistanse.

FORSIKTIG: Rådfør deg med sikkerhets data blad (HMS) før bruk av kjemikaliene i denne prosedyren. Bruk egnet personlig verneutstyr (PPE), inkludert vernebriller, laboratoriefrakk og nitril eller butyl hansker, da mange av reagensene og løsemidler er etsende, giftige eller brennbare. Utfør alle reaksjoner i en avtrekksvifte. Det er nødvendig å flamme-tørt glass og bruke en inert atmosfære (nitrogen eller Argon) for denne protokollen. Væsker som brukes i de to første trinnene i protokollen er sprøyten overført...

<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>

Metoden beskrevet her ble utviklet for å utnytte milde funksjonalisert monoorganozinc reagenser i en enkel og effektiv bøye tillegg reaksjon for syntesen av β-kvartær ketoner14. Utmerket avkastning og betydelig forbedret katalysator effektivitet ble observert gjennom bruk av Polar, aprotiske løsemiddel DMA med TMSCl. Monoorganozinc formasjon er hjulpet av DMA, tilrettelegging for direkte sink innsetting i lett tilgjengelig alkyl bromider for å skape et bredt omfang av funksjonalisert reagens...

Dannelsen av karbon-karbon obligasjoner er uten tvil den viktigste og mest kraftfulle transformasjon i organisk kjemi. Bøye tillegg av organometalliske reagenser til α, β-umettede karbonyl består av en av de mest allsidige metoder for bygging av C-C obligasjoner, spesielt i den utfordrende generasjonen av alle-karbon kvartær sentre1, 2. til tross for den sentrale betydningen av bøye tillegg av organometalliske reagenser til dannelsen av kvartær sentre, få metoder ta utfordringen med å innlemme sensitive funksjonelle grupper i disse reaksjonene. Faktisk, i de fleste av disse transformasjoner, svært reaktive organolithium, Grignardreagenser, eller diorganozinc reagenser er nucleophiles av valget. Disse reaktive organometallics er imidlertid inkompatible med mange følsomme funksjonsgrupper, og begrenser dermed kompleksiteten til både α, β-umettede karbonyl og organometalliske reagens, ofte nødvendiggjør bruk av beskyttelses grupper eller alternative strategier i multi-trinns syntese.
Monoorganozinc reagenser er en attraktiv klasse av organometalliske reagenser som har fått stor oppmerksomhet for sine milde reaktivitet og forbedret funksjonell gruppe kompatibilitet3,4,5, 6. til tross for deres eksepsjonelle funksjonelle gruppe toleranse og triviell forberedelse fra organohalides, er det få eksempler på monoorganozinc reagenser i bøy tillegg til β, β-disubstituted α, β-umettede karbonyl å generere kvartær Centers7,8,9. Videre krever disse transformasjoner vanligvis støkiometriske mengder giftige cyanocuprate reagenser med en rapport som demonstrerer minimal katalysator omsetning10,11,12, 13. målet med vår studie er å etablere en enkel og praktisk katalysator for bøye tillegg av funksjonalisert monoorganozinc reagenser til α, β-umettede karbonyl å generere all-karbon kvartær sentre. Mot dette formålet har vi utviklet en protokoll som bruker N,n-dimetylacetamid (DMA) som et løsningsmiddel med chlorotrimethylsilane (TMSCl) som en Lewis-syre som gjør at en "One-pot" kobber katalysert (20 mol%) bøye tillegg av funksjonalisert monoorganozinc reagenser til α, β-umettede karbonyl å generere et bredt omfang av all-karbon kvartær sentre i høy avkastning14.
Bruken av DMA som et løsemiddel har flere bemerkelsesverdige fordeler over metoder rapportert i litteraturen. DMA forbedrer effektiviteten av sink innsetting i organohalides som obviates behovet for kostbare og hygroskopisk tilsetningsstoffer som LiCl ansatt i eteriske løsnings systemer15. Dette utvider også omfanget av direkte sink innsetting fra følsomme, ofte kommersielt utilgjengelige organoiodides til mer stabile og allment tilgjengelige organobromides16. Protokollen detaljert her genererer alkyl monoorganozinc reagenser (2) fra ulike organobromides, som brukes in situ i dannelsen av en reaktiv cuprate kompleks som engasjerer syklisk α, β-umettede ketoner i en bøye tillegg reaksjon ( Figur 1). DMA gjør det også mulig for reaksjonen å fortsette med billigere og mindre giftige kobber kilder som CuBr · DMS, eliminerer støkiometriske giftig avfall generert med CuCN benyttet i andre rapporter10,11,12,13. Våre standard reaksjonsbetingelser gir tilgang til et bredt omfang av β-kvartær ketoner (5) med både fem-, seks-og syv-leddet ring bøye aksept Orer innhentet via hydrolyse av en mellomliggende silyl ENOL Eter (4). Den mellomliggende silyl ENOL Eter ble observert å være moderat stabil og kan isoleres i utmerket yield utnytte en modifisert workup prosedyre.

<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

Bøye tillegg av organometalliske reagenser til α, β-umettede karbonyl representerer en viktig metode for å generere C-C obligasjoner i utarbeidelsen av alle-karbon kvartær sentre. Selv om bøye tillegg av organometalliske reagenser vanligvis utføres ved bruk av svært reaktive organolithium eller Grignardreagenser reagenser, har organozinc reagenser fått oppmerksomhet for sine forbedrede chemoselectivity og milde reaktivitet. Til tross for tallrike nylige fremskritt med mer reaktive diorganozinc og blandede diorganozinc reagenser, er genereringen av alt-karbon-kvartær sentre via bøy-tillegget av funksjonalisert monoorganozinc reagenser fortsatt en utfordring. Denne protokollen detaljer en praktisk og mild "One-pot" forberedelse og kobber mediert bøye tillegg av funksjonalisert monoorganozinc bromider til syklisk α, β-umettede karbonyl å ha råd til et bredt omfang av all-karbon kvartær sentre i generelt utmerket utbytte og diastereoselectivity. Nøkkelen til utviklingen av denne teknologien er utnyttelsen av DMA som en reaksjons løsningsmiddel med TMSCl som en Lewis-syre. Bemerkelsesverdige fordeler til denne metodikken inkluderer operasjonell enkelhet av organozinc reagens preparatet gis ved utnyttelse av DMA som et løsningsmiddel, samt en effektiv bøye tillegg formidlet av ulike Cu (I) og Cu (II) salter. Videre kan en mellomliggende silyl ENOL Eter isoleres utnytte en modifisert workup prosedyre. Substrat omfanget er begrenset til syklisk umettede ketoner, og bøye tillegg er hindret av stabilisert (f. eks, Allyl, enolate, homoenolate) og sterically disponert (f. eks neopentyl, o-aryl) monoorganozinc reagenser. Bøy tilskuddene til fem-og syv-leddet ringer var effektive, om enn i lavere avkastning sammenlignet med seks-leddet ring underlag.

Bøy tilleggs produktet etanol 4-(1-metyl-3-oxocyclohexyl) butanoate (21) ble isolert som en klar, fargeløs olje (1,0372 g, 4,583 mmol, 92% yield) ved hjelp av denne effektive One-Pot-protokollen. 1 den andre H og 13C NMR Spectra presenteres i figur 2 og Figur 3 for å bekrefte strukturen og renhet. Av konkrete notatet i 1H spekteret analysen er tilstedeværelsen av en to Proton ...

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

En enkel og praktisk protokoll for effektiv bøye tillegg av funksjonalisert monoorganozinc bromider til syklisk α, β-umettede karbonyl å innrede all-karbon kvartær sentre ble utviklet.

Effektiv syntese av alle-Carbon kvartær Centers via bøy tilsetting av Funksjonalisert Monoorganozinc bromider

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

Vår protokoll beskriver en praktisk en-pot forberedelse og kobber-mediert konjugat tillegg av funksjonaliserte monoorganozinc bromider til sykliske alfa-beta-umettede karbonyler for syntesen av kvartær sentre i høy avkastning. En betydelig fordel med denne metoden innebærer bruk av dimethylacetamide for å lette organozinc dannelse fra allment tilgjengelige funksjonaliserte organobromider. Til å begynne med legger du til sink, støv, DMA og jod til en flammetørket 50-milliliter Schlenk reaksjonskolbe som inneholder en rørestang under argon.Rør suspensjonen ved omgivelsestemperatur til den brun-oransje fargen forsvinner helt til en grå suspensjon. Tilsett etyl 4-bromobutyrat til den grå suspensjonen. Senk kolben i et 80-graders Celsius oljebad med kraftig omrøring til forbruket av organobromid observeres ved gasskromatografi eller GC-analyse.Dypp kort en engangsglass Pasteur pipette i reaksjonsblandingen og fjern fra kolben. Skyll aliquot med ca 0,5 milliliter dietyleter i et to milliliter hetteglass som inneholder ca. 0,5 milliliter mettet ammoniumklorid. Rist hetteglasset kraftig og analyser det organiske laget av GC. Etter kjøling av monoorganozinc-reagensen til omgivelsestemperatur, kan reagensen oppbevares i flere timer til over natten under inert atmosfære med minimal innvirkning på utbyttet av konjugattilleggsproduktet.For monoorganozinc bromid konjugat tillegg til alfa-beta umettede ketoner først kjøle organozinc suspensjon i et isvannbad i ca fem minutter. Tilsett deretter kobberbromid dimetylsulfid og ekstra DMA og rør reaksjonen i 10 minutter. Deretter legger klorotrimetylsilan til den avkjølte suspensjonen etterfulgt av 3-metyl-2-cykloheksanon.Fjern kjølebadet etter ca. 30 minutter og overvåk reaksjonen til alfa-beta umettet keton forbrukes av TLC-analyse i opptil 24 timer. Tilsett eddiksyre til den ferdige konjugatde addisjonsreaksjonen for å hydrolysere mellomliggende silylenoleter inn i ketonproduktet. Overvåk fremdriften av hydrolyse i 15-minutters intervaller ved TLC-analyse som før.I tilfelle at silyl enol eter forblir etter en time legge tetrabutylammonium fluor for å lette fullstendig hydrolyse som tydelig av TLC. Tilsett en molar saltsyre til reaksjonskolben og bland godt. Overfør deretter reaksjonsinnholdet til en 250-milliliter separatory trakt.Skyll kolben med dietyleter og vann, og tilsett skyllene til separatoritrakten. Rist forsiktig innholdet i trakten, lufting mellom hver blanding, og la lagene skilles. Tøm det nederste vandige laget i en 125-milliliter Erlenmeyer kolbe og tøm deretter det organiske laget i en separat 250-milliliter Erlenmeyer kolbe.Returner det vandige laget til separatory trakten og ekstrakt med fire separate deler av diety eter legge hver organisk ekstraksjon til organisk-inneholdende Erlenmeyer kolbe. Tilsett de kombinerte organiske ekstraksjonene til separatory trakten og vask med mettet vandig natriumbikarbonat. Tøm vandig vasking i den vandige erlenmeyerkolben.Vask nå de kombinerte organiske ekstraksjonene med mettet vandig natriumklorid. Etter å ha drenere den andre vandig vasking i vandig-inneholdende Erlenmeyer kolbe, drenere det siste organiske laget i en tørr 250-milliliter Erlenmeyer kolbe. Tørk det organiske laget over magnesiumsulfat og vakuumfilter i en 250-milliliter rund bunnkolbe ved hjelp av en glassfritted Buchner trakt.Skyll faste stoffer på frit med en liten del av ekstra dietyleter. Konsentrer filtratet under redusert trykk ved hjelp av en roterende fordamper. Plasser kolben med gjenværende rester under høyt vakuum i minst 10 minutter.Analyser en prøve av rårester ved proton NMR ved hjelp av deuterated kloroform. For å rense råoljen ved automatisert flash kromatografi tørr belastning prøven ved å oppløse råoljen i en minimal mengde dietyleter. Deretter overfører du denne elutionen til en ferdigpakket silikagelpatron.Påfør redusert trykk til bunnen av lastekolonnen i omtrent fem minutter for å fjerne overflødig løsningsmiddel. Elute prøven ved hjelp av en ferdigpakket silikagelkolonne med en gradient av etylacetat i hexanes, samle kolonnen avløpsvann i testrør. Analysefraksjon renhet ved hjelp av TLC analyse som før.Kombiner og skyll alle fraksjoner som inneholder ønsket kvartær keton i en tjæret rund bunnkolbe. Til slutt konsentrerer du løsningen under redusert trykk på en roterende fordamper og fjerner de endelige volatilene under høyt vakuum i minst 30 minutter. Få en endelig masse av kolben og analyser en prøve av det rensede produktet av proton NMR ved hjelp av deuterated kloroform.Konjugattilsetningsproduktet, etyl 4-butanoate ble isolert som en klar fargeløs olje ved hjelp av denne effektive en-pot-protokollen. Analyse av proton og karbon NMR spektra bekrefter strukturen og renheten. Av spesifikt notat i protonspektrumanalysen er tilstedeværelsen av en to-proton AB kvartett ved et kjemisk skifte på 2,15 ppm, noe som indikerer at diastereopisk C2 hydrogens spinnpar.En tre-proton singlet på et kjemisk skifte på 0,94 ppm representerer Z1 kvartær metylgruppe. En samling av sykliske keton tillegg produkter med beta kvartær sentre ble utarbeidet i god til gode utbytter ved hjelp av denne enkle og effektive one-pot protokollen. Alle reaksjonsprodukter ble analysert av proton- og karbon-NMR, samt høy oppløsning massespektrometri og funnet å være av høy renhet.I tillegg til inkorporering av ester, nitrogen og halide funksjonalitet denne reaksjonsprotokollen gir produkter med ulike ringstørrelser og høye nivåer av stereoselectivity når du bruker chiral alfa, beta-umettede ketoner. Det er tydelig fra disse eksemplene at den favoriserte veien innebærer levering av det organiske fragmentet til alken ansiktet motsatt av ikke-hydrogen grupper på gamma og delta posisjon av alfa-beta umettet keton. Det er viktig å verifisere fullstendig sinkinnsetting av organobromid på grunn av de reduserte utbyttene oppnådd med reduserte ekvivalenter av monoorganozinisk reagens.Reagensene og løsemidlene som brukes i denne prosedyren er generelt brannfarlige og mildt giftige. Reaksjoner bør utføres i røykhette ved hjelp av egnet personlig verneutstyr.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

Mikrobølgeovn-assistert intramolekylære Dehydrogenative Diels-Alder reaksjoner for syntese av funksjonalisert naftalener / Solvatochromic Fargestoffer

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

Syntese og karakterisering av funksjon Metal-organisk Rammeverk

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

Syntetisk Methodology for Asymmetric Ferrocene Avledet Bio-konjugerte systemer via Solid Phase Resin-basert metode

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

Lettvinte og effektiv Utarbeidelse av Tri-komponent Fluorescent Glycopolymers via RAFT-kontrollerte Polymerisering

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

Syntese av Protein Bioconjugates<em&gt; via</em&gt; Cystein-maleimide kjemi

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

Syntese og massespektrometri analyse av Oligo-peptoids

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

Syntese av underlaget-bundet Au Nanowires Via en aktiv overflate vekst mekanisme

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- glykosylering av Nucleosides via den midlertidige 2', 3-Diol beskyttelse av en Boronic Ester for syntese av smakløst Nucleosides

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

Syntese av estere Via en grønnere Steglich Esterification i Acetonitrile

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

Syntese av Monodisperse sylindriske nanopartikler via krystallisering-drevet selv montering av biologisk nedbrytbart Block Kopolymerer

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