Name: a microwave-assisted direct heteroarylation of ketones using transition metal catalysis
Uploaded: 2020-02-16T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Microwave-Assisted Direct Heteroarylation of Ketones Using Transition Metal Catalysis at JoVE.com

يتم تقديم اعتراف للجهات المانحة للجمعية الكيميائية الأمريكية صندوق البحوث البترولية لدعم هذا البحث (PRF # 54968-UR1). كما تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (CHE-1760393). ونحن ممتنون لمركز NKU لتكامل العلوم والرياضيات، وبرنامج البحوث الدولية NKU-STEM، وقسم الكيمياء والكيمياء الحيوية للدعم المالي واللوجستي. كما نشكر مختبر قياس الطيف الكتلي لكلية العلوم الكيميائية في جامعة إلينوي في أوربانا شامبين للحصول على بيانات إدارة الموارد البشرية.

الحذر:
<ul><li>يجب تشغيل قوارير تفاعل الميكروويف تحت 20 بار لمفاعل الميكروويف المجهز بدوار 4 × 24 MG5. إذا كان التفاعل يستخدم المذيبات متقلبة جدا، يولد الغاز، أو إذا تتحلل المذيبات، فمن الضروري لحساب الضغط في درجات حرارة رد فعل معينة للتأكد من الضغط الكلي في القارورة أقل من 20 بار.</li>
	<li>وتستخدم ف...

<ol>
	<li>Gedye, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+microwave+ovens+for+rapid+organic+synthesis.">The use of microwave ovens for rapid organic synthesis.</a> Tetrahedron Letters. 27 (3), 279-282 (1986).</li><li>Garbacia, S., Desai, B., Lavastre, O., Kappe, C. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave-Assisted+Ring-Closing+Metathesis+Revisited.+On+the+Question+of+the+Nonthermal+Microwave+Effect.">Microwave-Assisted Ring-Closing Metathesis Revisited. On the Question of the Nonthermal Microwave Effect.</a> The Journal of Organic Chemistry. 68 (23), 9136-9139 (2003).</li><li>Amato, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+fluorinated+and+bifunctionalized+3-phenylchroman-4-one+(isoflavanone)+aromatase+inhibitors.">Investigation of fluorinated and bifunctionalized 3-phenylchroman-4-one (isoflavanone) aromatase inhibitors.</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry. 22 (1), 126-134 (2014).</li><li>Bonfield, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+new+class+of+aromatase+inhibitors:+Design,+synthesis+and+inhibitory+activity+of+3-phenylchroman-4-one+(isoflavanone)+derivatives.">Development of a new class of aromatase inhibitors: Design, synthesis and inhibitory activity of 3-phenylchroman-4-one (isoflavanone) derivatives.</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry. 20 (8), 2603-2613 (2012).</li><li>Y&#305;lmaz, F., Mentese, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Rapid+Protocol+for+the+Synthesis+of+N-[2-(alkyl/aryl)-4-phenyl-1Himidazol-1-yl]+benzamides+via+Microwave+Technique.">A Rapid Protocol for the Synthesis of N-[2-(alkyl/aryl)-4-phenyl-1Himidazol-1-yl] benzamides via Microwave Technique.</a> Current Microwave Chemistry. 1 (1), 47-51 (2014).</li><li>Xia, Y., Chen, L. Y., Lv, S., Sun, Z., Wang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave-Assisted+or+Cu-NHC-Catalyzed+Cycloaddition+of+Azido-Disubstituted+Alkynes:+Bifurcation+of+Reaction+Pathways.">Microwave-Assisted or Cu-NHC-Catalyzed Cycloaddition of Azido-Disubstituted Alkynes: Bifurcation of Reaction Pathways.</a> The Journal of Organic Chemistry. 79 (20), 9818-9825 (2014).</li><li>Lei, C., Jin, X., Zhou, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palladium-Catalyzed+Heteroarylation+and+Concomitant+ortho-Alkylation+of+Aryl+Iodides.">Palladium-Catalyzed Heteroarylation and Concomitant ortho-Alkylation of Aryl Iodides.</a> Angewandte Chemie International Edition. 54 (45), 13397-13400 (2015).</li><li>Muratake, H., Hayakawa, A., Nataume, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Novel+Phenol-Forming+Reaction+for+Preparation+of+Benzene,+Furan,+and+Thiophene+Analogs+of+CC-1065/Duocarmycin+Pharmacophores.">A Novel Phenol-Forming Reaction for Preparation of Benzene, Furan, and Thiophene Analogs of CC-1065/Duocarmycin Pharmacophores.</a> Tetrahedron Letters. 38 (43), 7577 (1997).</li><li>Viciu, M. S., Germaneau, R. F., Nolan, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Well-Defined,+Air-Stable+(NHC)Pd(Allyl)Cl+(NHC=N-Heterocyclic+Carbene)+Catalysts+for+the+Arylation+of+Ketones.">Well-Defined, Air-Stable (NHC)Pd(Allyl)Cl (NHC=N-Heterocyclic Carbene) Catalysts for the Arylation of Ketones.</a> Organic Letters. 23 (4), 4053-4056 (2002).</li><li>Biscoe, M. R., Buchwald, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+Monoarylation+of+Acetate+Esters+and+Aryl+Methyl+Ketones+Using+Aryl+Chlorides.">Selective Monoarylation of Acetate Esters and Aryl Methyl Ketones Using Aryl Chlorides.</a> Organic Letters. 11 (8), 1773-1775 (2009).</li><li>Chobanian, H. R., Liu, P., Chioda, M. D., Guo, Y., Lin, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+facile,+microwave-assisted,+palladium-catalyzed+arylation+of+acetone.">A facile, microwave-assisted, palladium-catalyzed arylation of acetone.</a> Tetrahedron Letters. 48 (7), 1213-1216 (2007).</li><li>Amat, M., Hadida, S., Pshenichnyi, G., Bosch, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palladium(0)-Catalyzed+Heteroarylation+of+2-+and+3-Indolylzinc+Derivatives.+An+Efficient+General+Method+for+the+Preparation+of+(2-Pyridyl)indoles+and+Their+Application+to+Indole+Alkaloid+Synthesis.">Palladium(0)-Catalyzed Heteroarylation of 2- and 3-Indolylzinc Derivatives. An Efficient General Method for the Preparation of (2-Pyridyl)indoles and Their Application to Indole Alkaloid Synthesis.</a> The Journal of Organic Chemistry. 62 (10), 3158-3175 (1997).</li><li>Tennant, G. J., Wallis, C. W., Weaver C, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+the+first+examples+of+the+imidazo[4,5-c]isoxazole+ring+system.">Synthesis of the first examples of the imidazo[4,5-c]isoxazole ring system.</a> Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions. 1, 817-826 (1999).</li><li>Spergel, S. H., Okoro, D. R., Pitts, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-Pot+Synthesis+of+Azaindoles+via+Palladium-Catalyzed+&#945;-Heteroarylation+of+Ketone+Enolates.">One-Pot Synthesis of Azaindoles via Palladium-Catalyzed &#945;-Heteroarylation of Ketone Enolates.</a> The Journal of Organic Chemistry. 75 (15), 5316-5319 (2010).</li><li>Jiang, Y., Liang, G., Zhang, C., Loh, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palladium-Catalyzed+C-S+Bond+Formation+of+Stable+Enamines+with+Arene/Alkanethiols:+Highly+Regioselective+Synthesis+of+&#946;-Amino+Sulfides.">Palladium-Catalyzed C-S Bond Formation of Stable Enamines with Arene/Alkanethiols: Highly Regioselective Synthesis of &#946;-Amino Sulfides.</a> European Journal of Organic Chemistry. 2016 (20), 3326-3330 (2016).</li><li>King, S. M., Buchwald, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+Method+for+the+N-Arylation+of+Amino+Acid+Esters+with+Aryl+Triflates.">Development of a Method for the N-Arylation of Amino Acid Esters with Aryl Triflates.</a> Organic Letters. 18 (16), 4128-4131 (2016).</li><li>Ge, S., Hartwig, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nickel-catalyzed+asymmetric+alpha-arylation+and+heteroarylation+of+ketones+with+chloroarenes:+effect+of+halide+on+selectivity,+oxidation+state,+and+room-temperature+reactions.">Nickel-catalyzed asymmetric alpha-arylation and heteroarylation of ketones with chloroarenes: effect of halide on selectivity, oxidation state, and room-temperature reactions.</a> The Journal of the American Chemical Society. 133 (41), 16330-16333 (2011).</li><li>Quillen, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palladium-Catalyzed+Direct+&#945;-C(sp3)+Heteroarylation+of+Ketones+under+Microwave+Irradiation.">Palladium-Catalyzed Direct &#945;-C(sp3) Heteroarylation of Ketones under Microwave Irradiation.</a> The Journal of Organic Chemistry. 84 (12), 7652-7663 (2019).</li><li>Kremsner, J. M., Kappe, C. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silicon+Carbide+Passive+Heating+Elements+in+Microwave-Assisted+Organic+Synthesis+-+SI.">Silicon Carbide Passive Heating Elements in Microwave-Assisted Organic Synthesis - SI.</a> The Journal of Organic Chemistry. 71 (12), 4651-4658 (2006).</li><li>Erythropel, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Green+ChemisTREE:+20+years+after+taking+root+with+the+12+principles.">The Green ChemisTREE: 20 years after taking root with the 12 principles.</a> Green Chemistry. 20 (9), 1929-1961 (2018).</li><li>Barge, A., Tagliapietra, S., Tei, L., Cintas, P., Cravotto, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pd-catalyzed+reactions+promoted+by+ultrasound+and/or+microwave+irradiation.">Pd-catalyzed reactions promoted by ultrasound and/or microwave irradiation.</a> Current Organic Chemistry. 12 (18), 1588-1612 (2008).</li><li>Kimura, M., Mukai, R., Tanigawa, N., Tanaka, S., Tamaru, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triethylborane+as+an+efficient+promoter+for+palladium-catalyzed+allylation+of+active+methylene+compounds+with+allyl+alcohols.">Triethylborane as an efficient promoter for palladium-catalyzed allylation of active methylene compounds with allyl alcohols.</a> Tetrahedron. 59 (39), 7767-7777 (2003).</li></ol>

تم تطوير المنهجية الموصوفة هنا للوصول إلى لبنات البناء التوليفية القيمة - مركبات الهيتمرويلل. بالمقارنة مع تقارير الأدبيات السابقة على heteroarylation ، أظهر اختيار هذا النظام الحفاز الحالي العديد من المزايا الهامة. أولا ، فإنه يتجنب استخدام حماية المجموعات ، وعزل وسيطة رد الفعل ، ومتطلبات قياس...

تتفاعل الموجات الدقيقة مع المواد من خلال التوصيل الأيوني أو الاستقطاب القطبي لتوفير التدفئة السريعة والمتجانسة. وقد اكتسبت ردود الفعل العضوية بمساعدة الميكروويف شعبية متزايدة في مختبرات البحوث بعد التقرير الأول للتوليف العضوي السريع في عام 19861. على الرغم من أن الطبيعة الدقيقة لتسخين الميكروويف ليست واضحة ووجود تأثير ميكروويف "غير حراري" لا يزال قيد المناقشة ، فقد لوحظت تحسينات كبيرة في معدل التفاعلات العضوية بمساعدة الميكروويف وتم الإبلاغ عنها2. ردود الفعل البطيئة التي عادة ما تستغرق ساعات أو أيام لإنهاء وقد تم الإبلاغ عن الانتهاء في غضون دقائق تحت إشعاع الميكروويف3،4،5،6. وذكرت ردود الفعل العضوية الصعبة التي تتطلب طاقة تنشيط عالية مثل الخلايا وبناء المواقع التي أعاقت ستريكا أن تكون ناجحة تحت إشعاع الميكروويف مع تحسين عوائد التفاعل والنقاء7. جنبا إلى جنب مع ميزات أخرى مثل ردود الفعل الخالية من المذيبات وردود فعل الدومينو، التوليف العضوي بمساعدة الميكروويف يوفر مزايا لا مثيل لها في تصميم ردود الفعل الصديقة للبيئة.
على عكس ما يعادله من الـ "أوليلايشن"، الذي تمت دراسته على نطاق واسع، نادراً ما تم الإبلاغ عن الهيتزريليشن، وخاصة على α-C (sp3) من مركبات الكربونيل، في الأدب8،9،10. وكان تقارير الأدب قليلة من α-heteroarylation من مركبات الكربونيل قيود كبيرة مثل كمية stoichiometric من المواد الحفازة، ضيق نطاق الركيزة، وعزل رد فعل وسيطة11،12،13. هناك العديد من التحديات للα-heteroarylation مباشرة من الكيتونات التي لا تزال في حاجة إلى حل من أجل جعلها نهجا عاما. أولا، الذرات التغايرة تميل إلى التنسيق إلى محفز المعادن الانتقالية وتسبب التسمم محفز14،15. ثانيا، α-H في أحادية (الغيرية) المنتج هو أكثر حمضية من تلك الموجودة في المواد بدءا. وبالتالي، فإنه يميل إلى رد فعل كذلك لجعل غير المرغوب فيها (bishetero) arylation أو (multihetero) منتجات التليل. ثالثاً، غالبًا ما تكون تكلفة مركبات الكربونيل أقل من مركبات الهيتوارريل، لذلك من العملي استخدام مركبات الكربونية الزائدة لدفع رد الفعل إلى الإكمال. ومع ذلك، فإن مركبات الكربونيل الزائدة غالباً ما تسبب التكثيف الذاتي، وهي مشكلة تواجه في كثير من الأحيان في مرحلة الانتقال المعدنية محفزة α-heteroarylation من مركبات الكربونبيل.
في هذا التقرير، نصف دراستنا الأخيرة حول الهيتوريلاليون α-C (sp3) المباشر للكيتونات باستخدام بروتوكول تفاعل بمساعدة الميكروويف. لمعالجة التحدي الأول ، تم استخدام التسمم المحفز الذي تمت مناقشته أعلاه ، والتنسيق القوي والليغاند المعيق بشكل ستريكالتقليل التسمم المحفز بواسطة الذرات الغيرية. وكان من المتوقع أيضا ligands ضخمة لإبطاء ردود الفعل الجانبية مثل (bishetero) arylation أو (multihetero) arylation16،17، التحدي الثاني المذكورأعلاه. لتقليل تأثير التحدي الثالث ، وتشكيل كيتون الذاتي التكثيف المنتجات الجانبية ، تم استخدام أكثر من 2 مكافئ ات من قاعدة لتحويل الكيتونات إلى enolates المقابلة لها. وقت رد الفعل الطويل وارتفاع درجة حرارة التفاعل ، جنبا إلى جنب مع التحديات المرتبطة على وجه التحديد مع الهيتروريل α -C (sp3) المباشر من الكيتونات ، وجعلها مرشحا مناسبا للبحوث التوليف العضوية بمساعدة الميكروويف.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Chloroform-d (99.8+% atome D)</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>AC209561000</td>
			<td>contains 0.03 v/v% TMS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CombiFlash Rf Flash Chromatography system</td>
			<td>Teledyne Isco</td>
			<td></td>
			<td>automated flash chromatography system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CombiFlash Solid load catridges (5 gram)</td>
			<td>Teledyne Isco</td>
			<td>69-3873-235</td>
			<td>disposable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CombiFlash prepacked column (4g)</td>
			<td>Teledyne Isco</td>
			<td>69-2203-304</td>
			<td>RediSep Rf silica 40-60 um, disposable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave Reactor - Multiwave Pro</td>
			<td>Anton Paar</td>
			<td>108041</td>
			<td>Microwave Reactor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave Reactor Rotor 4X24 MG5</td>
			<td>Anton Paar</td>
			<td>79114</td>
			<td>for parallel organic synthesis with with 4 SiC Well Plate 24</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave reaction vials</td>
			<td>Wheaton&#174; glass</td>
			<td>224882</td>
			<td>disposible, 13-425, 15x46 mm, reaction solution 0.3 - 3.0 mL, working pressure 20 bar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave reaction vial seals, set</td>
			<td>Anton Paar</td>
			<td>41186</td>
			<td>made of Teflon; disposable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave reaction vial screw cap</td>
			<td>Anton Paar</td>
			<td>41188</td>
			<td>made of PEEK; forever reusable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave reaction vial stirring bar</td>
			<td>CTechGlass</td>
			<td>S00001-0000</td>
			<td>Magnetic, PTFE, Length 9mm. Diameter: 3mm. (Package of 5)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOtBu</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>703788</td>
			<td>stored in a glovebox under nitrogen atmosphere</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer</td>
			<td>Joel</td>
			<td></td>
			<td>500 MHz spectrometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica gel</td>
			<td>Teledyne Isco</td>
			<td>605394478</td>
			<td>40-60 microns, 60 angstroms</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244511</td>
			<td>vigorously purged with argon for 2 h before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XPhos Palladacycle Gen. 4 Catalyst</td>
			<td>STREM</td>
			<td>46-0327</td>
			<td>stored in a glovebox under nitrogen atmosphere</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>various ketones</td>
			<td>Sigma-Aldrich or Fisher or Ark Pharm.</td>
			<td></td>
			<td>substrates for heteroarylation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>various heteroaryl halides</td>
			<td>Sigma-Aldrich or Fisher or Ark Pharm.</td>
			<td></td>
			<td>substrates for heteroarylation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a microwave-assisted direct heteroarylation of ketones using transition metal catalysis

Heteroarylation يدخل شظايا heteroaryl إلى الجزيئات العضوية. على الرغم من العديد من ردود الفعل المتاحة المبلغ عنها لarylation عن طريق الحفز المعدني الانتقال، والأدب على heteroarylation مباشرة نادرة. وجود الذرات الغيرية مثل النيتروجين والكبريت والأكسجين غالبا ما تجعل heteroarylation حقل بحث صعب بسبب التسمم المحفز ، وتحلل المنتج والباقي. هذا البروتوكول تفاصيل عالية الكفاءة α-C (sp3) heteroarylation من الكيتونات في الأشعة الميكروويف. العوامل الرئيسية لنجاح heteroarylation تشمل استخدام XPhos Palladacycle الجنرال 4 محفز، قاعدة الزائدة لقمع ردود الفعل الجانبية وارتفاع درجة الحرارة والضغط الذي تحقق في قارورة رد فعل مختومة تحت تشعيع الميكروويف. وقد تميزت مركبات الهيتورريلالتي التي أعدتها هذه الطريقة بشكل كامل بالتحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي بالبروتون(1H NMR)، والتحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي الكربوني(13C NMR)، وقياس الطيف الكتلي عالي الدقة (HRMS). هذه المنهجية لديها العديد من المزايا على السوابق الأدبية بما في ذلك نطاق الركيزة واسعة، وقت الاستجابة السريعة، إجراء أكثر اخضرارا والبساطة التشغيلية عن طريق القضاء على إعداد وسيطة مثل الأثير السيليل إينول. وتشمل التطبيقات الممكنة لهذا البروتوكول، على سبيل المثال لا الحصر، التوليف الموجه نحو التنوع لاكتشاف الجزيئات الصغيرة النشطة بيولوجيا، وتوليف الدومينو لإعداد المنتجات الطبيعية وتطوير ليغاند للنظم الحفازة المعدنية الانتقالية الجديدة.

يمكن تنفيذ الهيتيروريلية المباشرة α-C (sp3) من الكيتونات باستخدام هذا البروتوكول الفعال بمساعدة الميكروويف. وترد أمثلة مختارة من الكيتونات heteroaryl توليفها في هذه الدراسة في الشكل 1. على وجه التحديد، تم تصنيع المركب 1a وعزلها كزيت أصفر شاحب (0.49 مليمول، 192 ملغ، 98٪). تظهر أ?...

Watch this Scientific Journal Video about A Microwave-Assisted Direct Heteroarylation of Ketones Using Transition Metal Catalysis at JoVE.com

A Microwave-Assisted Direct Heteroarylation of Ketones Using Transition Metal Catalysis

مركبات هيتوارريل هي جزيئات هامة تستخدم في التوليف العضوي والكيمياء الطبية والبيولوجية. يوفر الهيتيروريليشن بمساعدة الميكروويف باستخدام الحفز بالاديوم طريقة سريعة وفعالة لإرفاق الهيتيروريل مويتيس مباشرة إلى ركائز الكيتون.

الهيتزرريليشن المباشر بمساعدة الميكروويف من الكيتونات باستخدام الحفز المعدني الانتقالي

Heteroarylation introduces heteroaryl fragments to organic molecules. Despite the numerous available reactions reported for arylation via transition metal ...

ويستخدم هذا البروتوكول التشعيع بالموجات الدقيقة ومحفز البلاديوم لإرفاق جزء غير مباشر مباشرة على الكربون ألفا من الكيتون. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي البناء السريع لمركب غير مغاير لفحص الكيمياء الطبية ، لتطوير مساعد محفز ، واكتشاف التفاعل العضوي جنبا إلى جنب. الآثار المترتبة على المدى الطويل من أبحاثنا هو تركيب مثبطات أروماتاسي فعالة لاستخدامها كعلاج محتمل لسرطان الثدي مستقبلات إيجابية الهرمون.من المرجح أن تأتي الأخطاء من الانسكابات أثناء استخدام صندوق القفازات ، لذلك نصيحتنا هي أن تأخذ وقتك ، حيث أن رد الفعل لا يتطلب سرعة سريعة للنجاح. نقل الكواشف والإمدادات اللازمة في صندوق القفازات. داخل صندوق القفازات الجاثم، تزن 115 ملليغرام من أكسيد الصوديوم الثالث مباشرة في قارورة تفاعل الميكروويف ذات الـ 4 ملليلتر.استخدام ماصة زجاجية لإضافة ملليلتر واحد من تولوين ديغازين في قارورة رد فعل الميكروويف. تزن تسعة ملليغرام من XPhos Palladacycle الجيل 4 محفز وإضافته إلى قارورة الميكروويف. تراجع ملعقة في الحل في القارورة ودوامة لضمان نقل كامل من المحفز.ثم، استخدام حقنة ميكرولتر مناسبة لإضافة 64.4 ميكرولترات من الأستوبينون في قارورة الميكروويف. تزن 103 ملليغرام من 3-iodopyridine وإضافتها إلى قارورة الميكروويف. بعد ذلك ، أضف ملليلترًا آخر من تولوين ديغازين بحيث يكون خليط التفاعل الكلي حوالي ثلاثة ملليلترات.صف الختم والغطاء بعناية ووضعها على قارورة رد فعل الميكروويف. المسمار ضيق. خذ المواد الكيميائية والإمدادات والقمامة من صندوق القفازات.خذ قارورة التفاعل المجمعة إلى مفاعل الميكروويف، ووضعها على لوحة كربيد السيليكون على الدوار. لقنينات رد فعل متعددة، والفضاء لهم بالتساوي عبر لوحات كربيد السيليكون الأربعة على الدوار. تعيين حد درجة حرارة استشعار الأشعة تحت الحمراء إلى 113 درجة مئوية، المقابلة لدرجة حرارة التفاعل الفعلي في 130 درجة مئوية.برمج قوة الميكروويف ووقت كل خطوة حسب المخطوطة. تشغيل التفاعل تحت تشعيع الميكروويف. تسجيل وقت رد الفعل الفعلي ودرجة الحرارة.بعد أن تبرد قارورة تفاعل الميكروويف إلى درجة الحرارة المحيطة، قم بنقل خليط التفاعل إلى قمع فاصل وشطفه بكمية دنيا من خلات الإيثيل في القمع. إضافة ملليلترين من كلوريد الأمونيوم المشبعة وعشرة ملليلتر من خلات الإيثيل إلى قمع فاصل، ويهز لمزيج. ضع القمع الفاصل على رف لتستقر لمدة خمس دقائق.افتح الصمام لتصريف الطبقة مائي، ثم فصل الطبقة العضوية العليا، وحفظه في منقار نظيف وجاف. كرر استخراج بإضافة عشرة ملليلتر من خلات الإيثيل مرتين أكثر، والجمع بين الطبقات العضوية. بعد التجفيف والتبخر الدوار، سجل شكل، لون، وكتلة من المنتج الخام.تحقق من المنتج النهائي باستخدام كروماتوغرافيا فلاش الآلي. أولاً، حل المنتج الخام في ملليلتر واحد إلى ملليلتر من الأسيتون في قارورة مستديرة القاع، تليها إضافة 1.5 غرام من هلام السيليكا لجعل الطين. قم بإجراء التبخر الدوار لمدة خمس دقائق تقريباً، وإزالة الأسيتون بعناية فائقة، بحيث يتم تحميل المنتج على هلام السيليكا.نقل هلام السيليكا الناتجة إلى خراطيش تحميل كروماتوغرافي فلاش فارغة. قم بتجميع خرطوشة التحميل والعمود المعبأ مسبقاً ورف أنبوب الاختبار وخطوط المذيبات لنظام MPLC الآلي. قم بإعداد التدرج المذيب ومعلمات أخرى لنظام MPLC وتشغيل اللوني فلاش.الجمع بين الكسور MPLC المطلوب في قارورة مستديرة القاع، وتبخير المذيبات على جهاز التبخر الدوار لجمع المنتج النقي. تجفيف المنتج النقي تحت فراغ عالية لمدة ساعة واحدة على الأقل لإزالة المذيبات المتبقية. ثم، تزن من خمسة إلى 10 ملليغرام من المنتج النقي النهائي.تذوب 0.75 ملليلتر من الكلوروفورم deuterated أو غيرها من المذيبات deuterated المناسبة. وخذ طيف البروتون NMR وباستخدام هذا البروتوكول الفعال بمساعدة الموجات الدقيقة، تم إجراء التنظير المباشر للكيتونات من الكربون ألفا.على سبيل المثال، تم تصنيع المركب 1A وعزله كمركب شاحب اللون. وتظهر هنا البروتونات وأطياف الكربون-13 NMR. وقد أكد وجود إشارة أحادية البروتونين في دلتا 4.26 جزء في المليون في طيف البروتون نجاح اقتران الكربون الكربوني بين الكيتون والهاليد غير المغاير.تطهير على أساس خلات الإيثيل والهيكساسي نظام المذيبات سمح عزل المركبات مع النيتروجين واحد بشكل جيد جدا. عندما استخدمت هذه الطريقة للمركبات مع اثنين أو أكثر من ذرات النيتروجين، وينبغي استخدام الميثانول والميثيلين كلوريد نظام المذيبات للحصول على أسرع elution. أهم شيء يجب تذكره هو ضمان النقل الدقيق والكامل لجميع الكواشف ، وخاصة المحفز.هذه التقنية تسمح للباحثين لأداء توليف مواز لاكتشاف الكواشف الصيدلانية وتطوير نهج الدومينو تخليق المنتج الطبيعي.

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Chemistry

Cell Biology

Organic Chemistry

Unit 1

Aldehydes and Ketones

Biochemistry of the Cell

SCIENTISTS IN ACTION

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 ...

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Functionalization بمساعدة الميكروويف بولي (جلايكول الإثيلين) وعلى الراتنج الببتيدات للاستخدام في سلسلة Polymerizations وتشكيل هيدروجيل

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

Reverse Microemulsion-mediated Synthesis of Monometallic and Bimetallic Early Transition Metal Carbide and Nitride Nanoparticles

عكس التجميعي بوساطة Microemulsion من الواحد من المعدن ومتعلق بنظام المعدنين في وقت مبكر الانتقال المعادن كربيد ونتريد النانوية

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The ...

Rapid High-throughput Species Identification of Botanical Material Using Direct Analysis in Real Time High Resolution Mass Spectrometry

سريع سرعة عالية الإنتاجية الأنواع النباتية تحديد المواد عن طريق تحليل المباشر في الوقت الحقيقي عالية الدقة قياس الطيف الكتلي

We demonstrate that direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry can be used to produce mass spectral profiles of botanical material, ...

One-pot Microwave-assisted Conversion of Anomeric Nitrate-esters to Trichloroacetimidates

وعاء واحد ساعدت الميكروويف التحويل من استرات النترات أنوميريك إلى تريتشلورواسيتيميداتيس

The goal of the following procedure is to provide a demonstration of the one-pot conversion of a 2-azido-1-nitrate-ester to a trichloroacetimidate ...

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

التوليف والأوصاف الأداء من المعادن الانتقالية ذرة واحدة محفز للحد من2 CO الكهروكيميائية

This protocol presents both the synthesis method of the Ni single atom catalyst, and the electrochemical testing of its catalytic activity and selectivity ...

Separation of Aldehydes and Reactive Ketones from Mixtures Using a Bisulfite Extraction Protocol

الفصل بين الألدهيدات والكيتونات رد الفعل من الخلائط استخدام بروتوكول استخراج بيكبريتيت

The purification of organic compounds is an essential component of routine synthetic operations. The ability to remove contaminants into an aqueous layer ...

Reducing Willow Wood Fuel Emission by Low Temperature Microwave Assisted Hydrothermal Carbonization

الحد من انبعاثات الوقود الخشب الصفصاف بدرجه حرارة منخفضه الميكروويف بمساعده الكربون الحراري

Biomass is a sustainable fuel, as its CO2 emissions are reintegrated in biomass growth. However, the inorganic precursors in the biomass cause a negative ...

Imine Metathesis by Silica-Supported Catalysts Using the Methodology of Surface Organometallic Chemistry

Imine Metathesis بواسطة المحفزات المدعومة من السيليكا باستخدام منهجيه الكيمياء فلزي السطحية

With this protocol, a well-defined singlesite silica-supported heterogeneous catalyst [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)] is designed and prepared ...