Name: a microwave-assisted direct heteroarylation of ketones using transition metal catalysis
Uploaded: 2020-02-16T13:00:00
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Die Unterstützung dieser Forschung erfolgt an die Spender des American Chemical Society Petroleum Research Fund (PRF 54968-UR1). Diese Arbeit wurde auch von der National Science Foundation (CHE-1760393) unterstützt. Wir danken dem NKU Center for the Integration of Science and Mathematics, dem NKU-STEM International Research Program und dem Department of Chemistry and Biochemistry für finanzielle und logistische Unterstützung. Wir danken auch dem School of Chemical Sciences Mass Spectrometry Laboratory an der University of Illinois at Urbana-Champaign für die Beschaffung von HRMS-Daten.

Vorsicht:
<ul><li>Mikrowellen-Reaktionsfläschchen sollten unter 20 bar für den Mikrowellenreaktor betrieben werden, der mit einem 4 x 24MG5 Rotor ausgestattet ist. Wenn die Reaktion sehr flüchtige Lösungsmittel verwendet, Gas erzeugt oder sich Lösungsmittel zersetzen, ist es notwendig, den Druck bei bestimmten Reaktionstemperaturen zu berechnen, um sicherzustellen, dass der Gesamtdruck in der Durchstechflasche weniger als 20 bar beträgt.</li>
	<li>In diesem Protokoll werden Standardtechniken in der organischen ...

<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>

Die hier beschriebene Methode wurde entwickelt, um auf wertvolle Synthesebausteine zuzugreifen – heteroaryle Verbindungen. Im Vergleich zu Präzedenzliteraturberichten über Heteroarylation zeigte die Wahl dieses aktuellen katalytischen Systems mehrere signifikante Vorteile. Erstens vermeidet es die Verwendung von Schutzgruppen, die Isolierung von reaktiven Zwischenprodukten, die Stoizimetrieanforderung von Katalysatoren und die verlängerten Reaktionszeiten11,17</su...

Mikrowellen interagieren mit Materialien durch ionische Leitung oder dipolare Polarisation, um eine schnelle und homogene Erwärmung zu ermöglichen. Mikrowellenunterstützte organische Reaktionen haben in Forschungslaboratorien nach dem ersten Bericht über die schnelle organische Synthese 1986 an Popularität gewonnen1. Obwohl die genaue Art der Mikrowellenheizung nicht klar ist und das Vorhandensein eines "nichtthermalen" Mikrowelleneffekts noch diskutiert wird, wurden signifikante Ratenverbesserungen für Mikrowellen-unterstützte organische Reaktionen beobachtet und berichtet2. Sluggish Reaktionen, die normalerweise Stunden oder Tage dauern, um zu beenden, wurden berichtet, innerhalb von Minuten unter Mikrowellenbestrahlung3,4,5,6abgeschlossen werden. Schwierige organische Reaktionen, die eine hohe Aktivierungsenergie erfordern, wie Zimperisierungen und der Bau von sterisch behinderten Stellen, wurden berichtet, dass sie unter Mikrowellenbestrahlung mit verbesserter Reaktionsausbeute und Reinheit7erfolgreich waren. In Kombination mit anderen Merkmalen wie lösungsmittelfreien Reaktionen und Dominoreaktionen bietet die Mikrowellen-gestützte organische Synthese unvergleichliche Vorteile bei der Gestaltung umweltfreundlicher Reaktionen.
Im Gegensatz zu seinem Arylationsäquivalent, das weithin untersucht wurde, wurde die Heteroarylation, insbesondere auf dem '-C(sp3) von Carbonylverbindungen, selten in der Literatur berichtet8,9,10. Die wenigen Literaturberichte über die Heteroarylation von Carbonylverbindungen wiesen große Einschränkungen auf, wie z. B. eine stoichiometrische Menge an Katalysatoren, einen engen Substratumfang und die Isolierung der Reaktionszwischenprodukte11,12,13. Es gibt mehrere Herausforderungen für die direkte A-Heteroarylation von Ketonen, die noch gelöst werden müssen, um es zu einem allgemeinen Ansatz zu machen. Zunächst neigen Heteroatome dazu, sich mit dem Übergangsmetallkatalysator zu koordinieren und eine Katalysatorvergiftung zu verursachen14,15. Zweitens ist das A-H im Mono(Hetero-)Arylationsprodukt saurer als das im Ausgangsmaterial. Daher neigt sie dazu, weiter zu reagieren, um die unerwünschten (Bishetero)arylation oder (multihetero)arylation Produkte zu machen. Drittens haben Carbonylverbindungen oft niedrigere Kosten als heteroaryl Verbindungen, so dass es praktisch ist, überschüssige Carbonylverbindungen zu verwenden, um die Reaktion bis zur Vollendung anzutreiben. Überschüssige Carbonylverbindungen würden jedoch häufig zu Selbstkondensation führen, ein häufig auftretendes Problem bei der Übergangmetallkatalystik von Carbonylverbindungen.
In diesem Bericht beschreiben wir unsere jüngste Studie zur direkten Heteroarylation von Ketonen mit Hilfe eines Mikrowellen-unterstützten Reaktionsprotokolls. Um der ersten Herausforderung zu begegnen, wurden die oben diskutierten Katalysatorvergiftungen, stark koordinierende und sterisch behinderte Liganden eingesetzt, um die Katalysatorvergiftung durch Heteroatome zu minimieren. Auch sperrige Liganden sollten die Obenauftreten verlangsamen, wie z. B. (Bishetero-)Arylation oder (Multihetero-)Arylation16,17, die zweite oben erwähnte Herausforderung. Um die Wirkung der dritten Herausforderung, der Bildung der Keton-Selbstkondensations-Seitenprodukte, zu minimieren, wurden mehr als 2 Äquivalente der Basis verwendet, um Ketone in ihre entsprechenden Enolate umzuwandeln. Die lange Reaktionszeit und die hohe Reaktionstemperatur, zusammen mit den Herausforderungen, die speziell mit der direkten Heteroarylation von Ketonen verbunden sind, machen sie zu einem geeigneten Kandidaten für die Mikrowellen-gestützte organische Syntheseforschung.

<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 führt heteroaryle Fragmente in organische Moleküle ein. Trotz der zahlreichen verfügbaren Reaktionen, die über die Übergangsmetallkatalyse zur Arylation berichtet wurden, ist die Literatur über die direkte Heteroarylation rar. Das Vorhandensein von Heteroatomen wie Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff macht Heteroarylation aufgrund von Katalysatorvergiftungen, Produktzersetzung und dem Rest oft zu einem herausfordernden Forschungsfeld. Dieses Protokoll beschreibt eine hocheffiziente direkte Heteroarylation von Ketonen unter Mikrowellenbestrahlung. Schlüsselfaktoren für eine erfolgreiche Heteroarylation sind die Verwendung von XPhos Palladacycle Gen. 4 Catalyst, überschüssige Basis zur Unterdrückung von Seitenreaktionen und die hohe Temperatur und der hohe Druck, die in einer versiegelten Reaktionsflasche unter Mikrowellenbestrahlung erreicht werden. Die mit diesem Verfahren hergestellten Heteroarylationsverbindungen waren vollständig durch Protonen-Kernspinresonanzspektroskopie (1H NMR), Kohlenstoff-Kernspinresonanzspektroskopie (13C NMR) und hochauflösende Massenspektrometrie (HRMS) gekennzeichnet. Diese Methode hat mehrere Vorteile gegenüber Literaturpräzedenzfällen, einschließlich breiter Substratumfang, schnelle Reaktionszeit, grüneres Verfahren und operative Einfachheit durch die Beseitigung der Herstellung von Zwischenprodukten wie Silylenolether. Mögliche Anwendungen für dieses Protokoll sind unter anderem die diversitätsorientierte Synthese zur Entdeckung biologisch aktiver Kleinmoleküle, die Dominosynthese zur Herstellung natürlicher Produkte und die Ligandenentwicklung für neue Übergangsmetallkatalysatorsysteme.

Die direkte Heteroarylation von Ketonen kann mit diesem effizienten Mikrowellen-unterstützten Protokoll durchgeführt werden. Ausgewählte Beispiele für heteroaryle Ketone, die in dieser Studie synthetisiert werden, sind in Abbildung 1dargestellt. Insbesondere wurde die Verbindung 1a synthetisiert und als hellgelbes Öl isoliert (0,49 mmol, 192 mg, 98 %). Seine 1H und 13C NMR Spektren sind in Abbildung 2 dargestellt, um d...

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

Heteroaryl-Verbindungen sind wichtige Moleküle, die in der organischen Synthese, medizinischen und biologischen Chemie verwendet werden. Eine mikrowellengestützte Heteroarylation mit Palladiumkatalyse bietet eine schnelle und effiziente Methode, heteroaryl Moieties direkt an Ketonsubstraten anzubringen.

Eine Mikrowellen-unterstützte direkte Heteroarylation von Ketonen mit Übergangsmetallkatalyse

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

Dieses Protokoll verwendet Mikrowellenbestrahlung und einen Palladiumkatalysator, um ein Heteroarylfragment direkt am Alphakohlenstoff eines Ketons zu befestigen. Der Hauptvorteil dieser Technik ist der schnelle Aufbau einer heteroären Verbindung für das Screening der medizinischen Chemie, für die Katalysator-unterstützende Entwicklung und für die Tandem-organische Reaktionsentdeckung. Die langfristige Implikation unserer Forschung ist die Synthese eines wirksamen Aromatase-Inhibitors, der als potenzielle Behandlung für Hormonrezeptor-positiven Brustkrebs verwendet werden soll.Fehler würden höchstwahrscheinlich von Verschüttungen kommen, während sie die Handschuhbox verwenden, daher raten wir Ihnen, sich Zeit zu nehmen, da die Reaktion kein schnelles Tempo erfordert, um erfolgreich zu sein. Transportieren Sie die benötigten Reagenzien und Vorräte in den Handschuhkasten. Im Inneren der gehockten Handschuhbox 115 Milligramm Natriumtert-Butoxid direkt in die Vier-Milliliter-Mikrowellen-Reaktionsflasche wiegen.Verwenden Sie eine Glaspipette, um einen Milliliter entgastes Toluin in die Mikrowellenreaktionsdurchstechs zu geben. Wiegen Sie neun Milligramm XPhos Palladacycle Generation 4 Catalyst und fügen Sie es in die Mikrowellen-Fläschigkeit. Tauchen Sie den Spachtel in die Lösung in die Durchstechflasche und wirbeln Sie, um die vollständige Übertragung des Katalysators zu gewährleisten.Verwenden Sie dann eine geeignete Mikroliterspritze, um 64,4 Mikroliter Acetophenon in die Mikrowellenflasche zu geben. Wiegen Sie 103 Milligramm 3-Iodopyridin und fügen Sie es in die Mikrowellen-Fläschigkeit. Als nächstes fügen Sie einen weiteren Milliliter entgastes Toluen hinzu, so dass die Gesamtreaktionsmischung etwa drei Milliliter beträgt.Richten Sie die Dichtung und die Kappe sorgfältig aus und legen Sie sie auf die Mikrowellen-Reaktionsflasche. Schraube fest. Nehmen Sie die Chemikalien, Vorräte und den Müll aus dem Handschuhkasten.Nehmen Sie die montierte Reaktionsflasche zum Mikrowellenreaktor und legen Sie sie auf die Siliziumkarbidplatte auf dem Rotor. Für mehrere Reaktionsfläschchen, Abstand gleichmäßig über die vier Siliziumkarbidplatten auf dem Rotor. Stellen Sie die Temperaturgrenze des Infrarotsensors auf 113 Grad Celsius ein, was der tatsächlichen Reaktionstemperatur bei 130 Grad Celsius entspricht.Programmieren Sie die Mikrowellenleistung und die Zeit für jeden Schritt entsprechend dem Manuskript. Führen Sie die Reaktion unter Mikrowellenbestrahlung aus. Zeichnen Sie die tatsächliche Reaktionszeit und Temperatur auf.Nachdem die Mikrowellenreaktionsdurchstecher auf Umgebungstemperatur abgekühlt ist, das Reaktionsgemisch in einen Trenntrichter geben und mit einer minimalen Menge Ethylacetat in den Trichter spülen. Zwei Milliliter gesättigtes Ammoniumchlorid und zehn Milliliter Ethylacetat in den Separatorentrichter geben und schütteln. Legen Sie den Trenntrichter auf ein Rack, um sich für fünf Minuten zu begleichen.Öffnen Sie das Ventil, um die wässrige Schicht zu entleeren, trennen Sie dann die obere organische Schicht und speichern Sie sie in einem sauberen, trockenen Becher. Wiederholen Sie die Extraktion, indem Sie zwei weitere Male zehn Milliliter Ethylacetat hinzufügen und die organischen Schichten kombinieren. Zeichnen Sie nach dem Trocknen und der Rotationsverdampfung Form, Farbe und Masse des Rohprodukts auf.Überprüfen Sie das Endprodukt mithilfe der automatisierten Flash-Chromatographie. Lösen Sie zunächst das Rohprodukt in ein bis zwei Milliliter Aceton in einem rund-Boden-Kolben auf, gefolgt von der Zugabe von 1,5 Gramm Kieselgel, um eine Gülle herzustellen. Führen Sie die Rotationsverdampfung für etwa fünf Minuten durch und entfernen Sie Aceton sehr sorgfältig, so dass das Produkt auf das Kieselgel geladen wird.Übertragen Sie das resultierende Kieselgel auf eine leere Flash-Chromatographie-Ladepatrone. Montieren Sie die Ladepatrone, die vorverpackte Säule, den Reagenzrohrträger und die Lösungsmittelleitungen für das automatisierte MPLC-System. Richten Sie den Lösungsmittelgradienten und andere Parameter für das MPLC-System ein und führen Sie die Blitzchromatographie aus.Kombinieren Sie die gewünschten MPLC-Fraktionen in einem rund-Boden-Kolben und verdampfen Sie das Lösungsmittel auf einem Rotationsverdampfungsgerät, um das reine Produkt zu sammeln. Trocknen Sie das gereinigte Produkt unter Hochvakuum mindestens eine Stunde, um Restlösungsmittel zu entfernen. Dann wiegen sie fünf bis 10 Milligramm des endgültigen gereinigten Produkts.Lösen Sie es 0,75 Milliliter deuteriertes Chloroform oder anderes geeignetes deuteriertes Lösungsmittel. Und nehmen Sie ein Proton NMR-Spektrum. Mit diesem effizienten Mikrowellen-gestützten Protokoll wurde die direkte Alpha-Kohlenstoff-Heteroarylation von Ketonen durchgeführt.Zum Beispiel, Verbindung 1A wurde synthetisiert und isoliert als eine blass-gelbe Verbindung. Seine Proton- und Carbon-13-NMR-Spektren sind hier zu sehen. Das Vorhandensein eines Zwei-Proton-Singlet-Signals bei Delta 4,26 ppm im Protonenspektrum bestätigte die erfolgreiche Kohlenstoff-Kohlenstoff-Kopplung zwischen Keton und Heteroarylhalogenid.Die Reinigung auf Basis von Ethylacetat und Hexane Lösungsmittelsystem ermöglichte die Isolierung der Verbindungen mit einem Stickstoff sehr gut. Wenn dieses Verfahren für Verbindungen mit zwei oder mehr Stickstoffatomen verwendet wurde, sollte das Methanol- und Methylenchlorid-Lösungsmittelsystem eingesetzt werden, um eine schnellere Elution zu erhalten. Das Wichtigste, was Sie sich merken sollten, ist, den genauen und vollständigen Transfer aller Reagenzien, insbesondere des Katalysators, sicherzustellen.Diese Technik ermöglicht es den Forschern, parallele Synthese für die Entdeckung von pharmazeutischen Reagenzien durchzuführen und Domino-Ansatz für die Natürliche Produktsynthese zu entwickeln.

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

Mikrowellen-unterstützte intramolekulare dehydrierende Diels-Alder-Reaktionen zur Synthese von funktionalisierten Naphthaline / Solvatochrome Dyes

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

Forschung

Chemie

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

Mikrowellen-unterstützte Funktionalisierung von Poly (Ethylenglycol) und On-Harz Peptide zur Verwendung in Kettenpolymerisationen und Hydrogelierung

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

Herstellung von Silica-Nanopartikeln durch Mikrowellen-unterstützte Säure-Katalyse

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

Umkehrmikroemulsion-vermittelte Synthese von Monometallische und Bimetall frühes Übergangsmetall Carbide und Nitride Nanopartikel

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

Schnelle Hochdurchsatz-Spezies Identifizierung von Pflanzen von Material mit Direktanalyse in Echtzeit hochauflösender Massenspektrometrie

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

Ein-Topf Mikrowellen-gestützte Umwandlung des Anomeric Nitrat-Ester und Trichloroacetimidates

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

Synthese und Performance Charakterisierungen von Übergangsmetall Einzelatom Katalysator für elektrochemische CO2 -Reduktion

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

Trennung von Aldehyden und reaktive Ketone von Mischungen mit einem Bisulfit-Extraktion-Protokoll

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

Reduzierung der Abgas-Holzbrennstoff-Emission durch eine kohlrigelgestützte mikrowellenassistierte hydrothermale Karbonisierung

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 von Silica-unterstützten Katalysatoren mit der Methodik der Oberflächenorganometallischen Chemie

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