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

Författarna tackar American Chemical Society (ACS) Petroleum forsknings fonden grund utbildning nya utredare program (Award No. 58488-UNI1), ACS och Pfizer (SURF stöd till T.J.F.), Bucknell University (forsknings stipendier till T.J.F.), och Institutionen av kemi (forsknings stipendium till K.M.T.) för generöst stöd av detta arbete. Dr. Peter M. Findeis och Brian Breczinski är erkända för experimentell och instrumentering hjälp.

Varning: konsultera material säkerhets data blad (MSDS) innan kemikalierna används i detta förfarande. Använd lämplig personlig skyddsutrustning (PPE), inklusive skydds glasögon, en labbrock och Nitril-eller butylhandskar, eftersom många av reagenserna och lösnings medlen är frätande, giftiga eller brandfarliga. Utför alla reaktioner i en draghuv. Det är nödvändigt att flamtorka glas och använda en inert atmosfär (kväve eller argon) för detta protokoll. Vätskor som används i de två första stegen i p...

<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>

Den metod som beskrivs häri utvecklades för att utnyttja milda functionalized monoorganozinc reagens i en enkel och effektiv konjugat tillägg reaktion för syntesen av β-Kvartära ketoner14. Utmärkt avkastning och signifikant förbättrad katalysator effektivitet observerades genom användning av Polar, aprotiska lösnings medel DMA med tmscl. monoorganozinc bildas med hjälp av DMA, vilket underlättar direkt zinkinfogning i lätt tillgängliga alkylbromider att skapa ett brett spektrum av f...

Bildandet av kol-kol obligationer är utan tvekan den viktigaste och mest kraftfulla omvandlingen i organisk kemi. Den konjugattillsats av metall organisk reagenser till α, β-omättade karbonyler består av en av de mest mångsidiga metoder för byggande av c-c obligationer, särskilt i den utmanande generationen av alla kol Kvartära centra1, 2. Trots den centrala betydelsen av konjugerat tillägg av metall organisk-reagenser till bildandet av Kvartära centra, tar få metoder itu med utmaningen att införliva känsliga funktionella grupper i dessa reaktioner. I själva verket, i de flesta av dessa transformationer, mycket reaktiv organolithium, Grignard, eller diorganozinc reagenser är de nukleofiler val. Dessa reaktiva organometallier är dock oförenliga med många känsliga funktionella grupper, vilket begränsar komplexiteten hos både α, β-omättade karbonyl-och metall organisk-reagens, vilket ofta nödvändiggör användning av skydds grupper eller alternativa strategier i flerstegssyntes.
Monoorganozinc reagenser är en attraktiv klass av metall organisk reagenser som har samlat stor uppmärksamhet för sin milda reaktivitet och förbättrad funktionell grupp kompatibilitet3,4,5, 6. Trots deras exceptionella funktionella grupp tolerans och triviala förberedelser från organohalider, det finns få exempel på monoorganozinc reagenser i konjugatet tillägg till β, β-disubstituerade α, β-omättade karbonyler att generera Kvartära centra7,8,9. Dessutom kräver dessa transformationer ofta stökiometriska mängder giftiga cyanokupratreagenser med en rapport som visar minimal katalysator omsättning10,11,12, 13. målet med vår studie är att etablera en enkel och praktisk katalytisk metod för konjugattillsats av funktionaliserade monoorganozinereagens till α, β-omättade karbonyler för att generera alla kolhaltiga Kvartära centra. Mot detta ändamål har vi utvecklat ett protokoll som använder n,n-DIMETYLACETAMID (DMA) som lösnings medel med Klortrimetylsilan (Tmscl) som en Lewis-syra som möjliggör en "One-pot" koppar katalyserad (20 mol%) konjugattillsats av funktionaliserade monoorganozinereagens till α, β-omättade karbonyler för att generera ett brett spektrum av alla-kol Kvartära centra i hög avkastning14.
Användningen av DMA som lösnings medel har flera anmärknings värda fördelar jämfört med de metoder som rapporter ATS i litteraturen. DMA förbättrar effektiviteten av zinkinföring i organohalider som undanröder kravet på dyra och hygroskopiska tillsatser såsom LiCl som används i eteriska lösnings system15. Detta utvidgar också tillämpningsområdet för direkt zinkinläggning från känsliga, ofta kommersiellt otillgängliga organoiodider till stabilare och allmänt tillgängliga organobromider16. Det protokoll som beskrivs häri genererar alkyl monoorganozinc reagenser (2) från olika organobromider, som används på plats i bildandet av en reaktiv cuprate komplex som engagerar cykliska α, β-omättade ketoner i en konjugat tillägg reaktion ( Figur 1). DMA möjliggör också reaktionen att fortsätta med billigare och mindre giftiga koppar källor som CuBr · DMS, eliminera stökiometriskt giftigt avfall som genereras med cucn som används i andra rapporter10,11,12,13. Våra standard reaktions förhållanden ger till gång till ett brett spektrum av β-Kvartära ketoner (5) med både fem-, sex-och sju-atomer ringkonjugatacceptorer erhållna via hydrolys av en mellanliggande silyleter (4). Den mellanliggande silylgrupp Enol eter observerades vara måttligt stabila och kunde isoleras i utmärkt avkastning utnyttja en modifierad workup förfarande.

<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

Den konjugattillsats av metall organisk reagenser till α, β-omättade karbonyler utgör en viktig metod för att generera C-c obligationer i beredningen av all-kol Kvartära centra. Även konjugerade tillsatser av metall organisk reagenser utförs vanligt vis använder mycket reaktiva organolithium eller Grignard reagenser, organozinc reagenser har rönt uppmärksamhet för deras förbättrade chemoselektivitet och mild reaktivitet. Trots många nya framsteg med mer reaktiva diorganozinc och blandade diorganozinc reagenser, generationen av alla kol Kvartära centra via konjugatet tillägg av functionalized monoorganozinc reagenser är fortfarande en utmaning. Detta protokoll specificerar en bekväm och mild "One-pot" beredning och koppar medierad konjugat tillägg av funktionaliserade monoorganozinc bromider till cykliska α, β-omättade karbonyler att ge ett brett spektrum av alla kol Kvartära centra i allmänhet utmärkt avkastning och diastereoselektivitet. Nyckeln till utvecklingen av denna teknik är utnyttjandet av DMA som ett reaktions lösnings medel med TMSCl som en Lewis-syra. Anmärknings värda fördelar med denna metod inkluderar den operativa enkelheten i organozinc reagens beredning ges genom utnyttjande av DMA som lösnings medel, samt ett effektivt konjugat tillägg medieras av olika cu (I) och Cu (II) salter. Dessutom, en mellanliggande silylgrupp Enol eter kan isoleras utnyttja en modifierad workup förfarande. Substratets omfattning är begränsad till cykliska omättade ketoner, och konjugatet dessutom hindras av stabiliserade (t. ex. allyl, enolat, homoenolate) och steriskt belastade (t. ex. Neopentyl, o-aryl) monoorganozinc reagenser. Konjugattillsatser till fem-och sju-atomer ringar var effektiva, om än i lägre avkastning jämfört med sex-atomer ring substrat.

Konjugerat tilläggs produkt etyl4-(1-metyl-3-oxocyklohexyl) butanoat (21) isolerades som en klar, färglös olja (1,0372 g, 4,583 mmol, 92% avkastning) med hjälp av detta effektiva en-Pot protokoll. 1 den första H och 13C NMR-spektra presenteras i figur 2 och figur 3 för att bekräfta strukturen och renheten. Av specifik anmärkning i 1H spektrum analys är närvaron av en tv?...

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

Ett enkelt och praktiskt protokoll för det effektiva konjugatet av functionalized monoorganozinc bromider till cykliskt α, β-omättade carbonyls att möblera all-kol kvartärgeologi centrerar framkallades.

Effektiv syntes av alla kol Quaternary Centers via konjugatet tillägg av Functionalized Monoorganozinc Bromides

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

Vårt protokoll detaljer en bekväm en-pot förberedelse och koppar-medierad konjugat tillägg av funktionaliserade monoorganozinc bromider till cykliska alfa-beta-omättade karbonyler för syntes av kvartär centra i hög avkastning. En betydande fördel för denna metod innebär användning av dimetylacetamid för att underlätta organozinc bildning från allmänt tillgängliga funktionaliserade organobromider. Till att börja med, tillsätt zink, damm, DMA, och jod till en flamtorkad 50-milliliter Schlenk reaktionskolv som innehåller en rör bar under argon.Rör om fjädringen vid omgivningstemperatur tills den brunorangea färgen helt skingras till en grå suspension. Tillsätt etyl 4-bromobutyrat till den grå suspensionen. Sänk ned kolven i ett 80-graders Oljebad i Celsius med kraftig omrörning tills förbrukning av organobromiden observeras genom gaskromatografi eller GC-analys.Kort doppa en engångsglas Pasteur pipett i reaktionsblandningen och ta bort från kolven. Skölj alikvoten med cirka 0,5 milliliter av diethyleter i en två-milliliter injektionsflaska som innehåller cirka 0,5 milliliter mättad ammoniumklorid. Skaka injektionsflaskan kraftigt och analysera det organiska skiktet genom GC. Efter kylning av monoorganozinc reagens till omgivande temperatur reagens kan lagras i flera timmar till övernattning under inert atmosfär med minimal inverkan på utbytet av konjugat tilläggsprodukten.För monoorganozinc bromid konjugat tillägg till alfa-beta omättade ketoner först svalna organozinc suspension i ett isvattenbad i cirka fem minuter. Tillsätt sedan kopparbromid dimetylsulfid och ytterligare DMA och rör om reaktionen i 10 minuter. Nästa tillsätt klorotrimetylsilane till den kylda suspensionen följt av 3-metyl-2-cyklohexanon.Ta bort kylbadet efter cirka 30 minuter och övervaka reaktionen tills alfa-beta-omättad keton förbrukas genom TLC-analys i upp till 24 timmar. Tillsätt ättiksyra till den avslutade konjugattillsatsreaktionen på hydrolysera den mellanliggande silylenoletern i ketonprodukten. Övervaka hydrolysens förlopp i 15-minutersintervaller genom TLC-analys som tidigare.I händelse av att silyl enol eter kvar efter en timme lägga tetrabutylammonium fluorid för att underlätta fullständig hydrolys som framgår av TLC. Tillsätt en molar saltsyra till reaktionskolven och blanda väl. Överför sedan reaktionsinnehållet till en 250-milliliter separata tratt.Skölj kolven med rinthyleter och vatten, tillsätt sköljningar till separator tratt. Skaka försiktigt innehållet i tratten, avlufta mellan varje blandning och låt lagren separera. Häll ned det nedre vattenskiktet i en 125 milliliter Erlenmeyerkolv och dränera sedan det organiska skiktet i en separat Erlenmeyerkolv på 250 milliliter.Återför vattenskiktet till separatortratten och extrahera med fyra separata delar av diethyleter som tillför varje organisk extraktion till den organiska erlenmeyerkolven. Tillsätt de kombinerade organiska extraktionerna i separatortratten och tvätta med mättad vattenhaltig natriumbikarbonat. Låt vattentäta rinna av i den vattenhaltiga Erlenmeyerkolven.Nu tvättar de kombinerade organiska extraktionerna med mättad vattenhaltig natriumklorid. Efter att den andra vattentvätten tömts i den vattenhaltiga Erlenmeyerkolven, töms det slutliga organiska skiktet i en torr Erlenmeyerkolv med 250 milliliter. Torka det organiska lagret över magnesiumsulfat och vakuumfilter i en 250-milliliter rund bottenkolv med hjälp av en glasfritt Buchner tratt.Skölj fast ämnena på friten med en liten portion ytterligare diethyleter. Koncentrera filtratet under reducerat tryck med hjälp av en roterande förångare. Placera kolven med kvarvarande rester under högvakuum i minst 10 minuter.Analysera ett prov av råresterna genom proton NMR med hjälp av deutererad kloroform. Att rena råoljan genom automatiserad blixtkromatografi torr belastning provet genom att lösa upp råolja i en minimal mängd av diethyl eter. Överför sedan denna eluering till en färdigförpackad kiselgelpatron.Applicera minskat tryck på botten av lastpelaren i cirka fem minuter för att avlägsna det överflödiga lösningsmedlet. Elute provet med hjälp av en färdigförpackad kiselgelkolonn med en gradient av etylacetat i hexaner, som samlar kolonnens utflöde i provrör. Assay fraction renhet med hjälp av TLC analys som tidigare.Kombinera och skölj alla fraktioner som innehåller den önskade kvartära ketonen i en tjärad rund bottenkolv. Koncentrera slutligen lösningen under minskat tryck på en rotationsförångare och ta bort de slutliga flyktiga ämnena under högt vakuum i minst 30 minuter. Få en slutmassa av kolven och analysera ett prov av den renade produkten genom proton NMR med hjälp av deutererad kloroform.Konjugate tillägg produkt, etyl 4-butanoate isolerades som en tydlig färglös olja med hjälp av denna effektiva one-pot protokoll. Analys av proton och kol NMR spektra bekräftar strukturen och renhet. Av specifik anmärkning i protonspektrumanalysen är närvaron av en två-proton AB kvartett vid en kemisk förskjutning på 2,15 ppm, vilket tyder på att diastereotopic C2 väten spinn par.En tre-proton singlet vid en kemisk förskjutning på 0,94 ppm representerar Z1 kvartär metylgrupp. En samling av cykliska keton tilläggsprodukter med beta kvartära centra utarbetades i god till utmärkta avkastning med hjälp av denna enkla och effektiva en-pot protokoll. Alla reaktion produkter analyserades av proton och kol NMR, samt hög upplösning masspektrometri och befunnits vara av hög renhet.Förutom införlivandet av ester, kväve, och halide funktionalitet denna reaktion protokoll förser produkter med olika ringstorlekar och höga nivåer av stereoselectivity när du använder kirala alfa, beta-omättade ketoner. Det framgår av dessa exempel att den gynnade vägen innebär leverans av det organiska fragmentet till alkene ansikte motsatsen till icke-vätegrupper vid gamma och delta position alfa-beta omättade keton. Det är viktigt att verifiera fullständig zinkinsättning av organobromiden på grund av de minskade avkastningar som erhållits med minskade motsvarigheter av monoorganozinc reagens.De reagenser och lösningsmedel som används i detta förfarande är i allmänhet brandfarliga och milt giftiga. Reaktioner bör utföras i rökhuv med hjälp av lämplig personlig skyddsutrustning.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

Mikrovågsassisterad Intramolekylära Dehydrogenative Diels-Alder-reaktioner för syntes av Funktionaliserade naftalener / Färgämnen 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

Syntes och karakterisering av funktionaliserad metal-organic frame

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 Metodik för Asymmetric Ferrocen Härledda Bio-konjugerade system via Solid Phase Harts-metodik

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

Facile och effektiv framställning av Tri-komponent fluorescerande Glycopolymers via RAFT styrda Polymerisation

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

Syntesen av protein biokonjugat<em&gt; via</em&gt; Cystein-maleimid 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

Syntes och masspektrometri analys 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

Syntesen av substrat-bundna Au nanotrådar Via en aktiv yta tillväxt mekanism

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 av nukleosider via den tillfälliga 2', 3'-Diol skydd av en Boronic Ester för syntesen av disackarid nukleosider

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

Syntesen av estrar Via en grönare Steglich Esterification i acetonitril

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

Syntes av monodisperse cylindriska nanopartiklar via kristallisation driven Self-församlingen av biologiskt nedbrytbart block sampolymerer

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