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

Bu araştırmayı desteklemek için Amerikan Kimya Derneği Petrol Araştırma Fonu'nun bağışçılarına onay verilir (PRF# 54968-UR1). Bu çalışma Ulusal Bilim Vakfı (CHE-1760393) tarafından da desteklenmiştir. NKU Bilim ve Matematik Entegrasyon Merkezi, NKU-STEM Uluslararası Araştırma Programı ve Kimya ve Biyokimya Bölümü'ne finansal ve lojistik destek için teşekkür ederiz. Ayrıca Urbana-Champaign Illinois Üniversitesi Kimyasal Bilimler Kütle Spektrometresi Laboratuvarı Okulu HRMS verileri elde için teşekkür ederiz.

Dikkat:
<ul><li>Mikrodalga reaksiyon şişeleri 4 x 24MG5 rotor ile donatılmış mikrodalga reaktörü için 20 bar altında çalıştırılmalıdır. Reaksiyon çok uçucu çözücüler kullanıyorsa, gaz üretiyorsa veya çözücüler çürüyorsa, şişedeki toplam basıncın 20 bar'dan az olduğundan emin olmak için belirli reaksiyon sıcaklıklarında basıncı hesaplamak gerekir.</li>
	<li>Bu protokolde eldiven kutusu, flaş kromatografisi ve nükleer manyetik rezonans (NMR) için organik sentezde standart te...

<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>

Burada açıklanan metodoloji değerli sentez yapı taşlarına erişmek için geliştirilmiştir – heteroaryl bileşikler. Heteroarylasyon ile ilgili emsal literatür raporlarıile karşılaştırıldığında, bu mevcut katalitik sistemin seçimi birçok önemli avantaj göstermiştir. İlk olarak, koruma gruplarının kullanımı önler, reaktif ara izolasyon, katalizörlerin stokiyometri gereksinimi, ve genişletilmiş reaksiyon süreleri11,17. İkincisi, S...

Mikrodalgalar, hızlı ve homojen ısıtma sağlamak için iyonik iletim veya dipolar polarizasyon yoluyla malzemelerle etkileşime geçerler. Mikrodalga destekli organik reaksiyonlar 1986 yılında hızlı organik sentez için ilk rapor sonra araştırma laboratuvarlarında artan popülerlik kazanmıştır1. Mikrodalga ısıtma tam doğası açık değildir ve bir "termal olmayan" mikrodalga etkisi varlığı hala tartışma altında olmasına rağmen, mikrodalga destekli organik reaksiyonlar için önemli oranda geliştirmeler gözlenmiştir ve bildirilmiştir2. Normalde bitirmek için saat veya gün sürer durgun reaksiyonlar mikrodalga ışınlama altında dakika içinde tamamlandığı bildirilmiştir3,4,5,6. Döngüselleştirmeler ve sterik olarak engellenmiş alanların inşası gibi yüksek aktivasyon enerjisi gerektiren zor organik reaksiyonların, geliştirilmiş reaksiyon verimleri ve saflık ile mikrodalga ışınlama altında başarılı olduğu bildirilmiştir7. Solventsiz reaksiyonlar ve domino reaksiyonları gibi diğer özelliklerle birlikte, mikrodalga destekli organik sentez, çevre dostu reaksiyonların tasarımında benzersiz avantajlar sunar.
Yaygın olarak incelenen arylasyon eşdeğerinin aksine, heteroarylasyon, özellikle karbonil bileşiklerinin α-C(sp3) üzerinde, literatürde nadiren bildirilmiştir8,9,10. Karbonil bileşiklerinin α-heteroarylasyon birkaç literatür raporları katalizörler, dar substrat kapsamı bir stokiyometrik miktarı ve reaksiyon ara izolasyon11,12,13gibi büyük sınırlamalar vardı. Ketonların doğrudan α-heteroarylasyonunun, genel bir yaklaşım haline getirmek için çözülmesi gereken çeşitli zorluklar vardır. İlk olarak, heteroatomlar geçiş metal katalizör koordine etmek eğilimindedir ve katalizör zehirlenmesineden14,15. İkinci olarak, mono(hetero)arylation ürünündeki α-H başlangıç materyalindekilerden daha asidiktir. Böylece, istenmeyen (bishetero)arylation veya (multihetero) arylation ürünleri yapmak için daha fazla tepki eğilimindedir. Üçüncü olarak, karbonil bileşikleri genellikle heteroaryl bileşikler daha düşük bir maliyet var, bu yüzden tamamlanması için reaksiyon sürücü aşırı karbonil bileşikleri kullanmak pratiktir. Ancak, aşırı karbonil bileşikleri genellikle kendi kendine yoğuşma neden olur, karbonil bileşiklerin geçiş metal katalize α-heteroarylasyon sık karşılaşılan bir sorun.
Bu çalışmada, mikrodalga destekli reaksiyon protokolü kullanılarak ketonların doğrudan α-C(sp3) heteroarylasyonları üzerine yaptığımız son çalışma açıklanmıştır. İlk sorunu ele almak için, yukarıda tartışılan katalizör zehirlenmesi, güçlü koordine ve sterik engelli ligandlar heteroatomlar tarafından katalizör zehirlenmesi en aza indirmek için kullanılmıştır. Hantal ligandların da (bishetero)arylation veya (multihetero)arylation16,17, yukarıda bahsedilen ikinci sorun gibi yan reaksiyonları yavaşlatması bekleniyordu. Üçüncü mücadelenin etkisini en aza indirmek için keton kendinden yoğuşma yan ürünlerinin oluşumu, ketonların karşılık gelen enolates'e dönüştürülmesi için 2'den fazla baz eşdeğeri kullanılmıştır. Uzun reaksiyon süresi ve yüksek reaksiyon sıcaklığı, özellikle doğrudan α-C(sp3) ketonların heteroarylasyonile ilişkili zorluklarla birlikte, onu mikrodalga destekli organik sentez araştırmaları için uygun bir aday haline getirmelidir.

<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

Heteroarylasyon organik moleküllere heteroaryl parçaları tanır. Geçiş metal kataliz yoluyla arylasyon için bildirilen çok sayıda mevcut reaksiyonlara rağmen, doğrudan heteroarylasyon literatürü azdır. Azot, kükürt ve oksijen gibi heteroatomların varlığı genellikle heteroarylasyon katalizör zehirlenmesi, ürün ayrışması ve geri kalanı nedeniyle zorlu bir araştırma alanı olun. Bu protokol, mikrodalga ışınlama altında ketonların yüksek verimli doğrudan α-C(sp3) heteroarylasyonunu ayrıntılarıyla anlatır. Başarılı heteroarylasyon için önemli faktörler XPhos Palladacycle Gen. 4 Catalyst kullanımı, yan reaksiyonları bastırmak için aşırı taban ve mikrodalga ışınlama altında kapalı bir reaksiyon şişe elde edilen yüksek sıcaklık ve basınç. Bu yöntemle hazırlanan heteroarylasyon bileşikleri proton nükleer manyetik rezonans spektroskopisi(1H NMR), karbon nükleer manyetik rezonans spektroskopisi(13C NMR) ve yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi (HRMS) ile tam olarak karakterize edildi. Bu metodoloji, silil enol eter gibi ara ların hazırlanmasını ortadan kaldırarak geniş substrat kapsamı, hızlı tepki süresi, daha yeşil prosedür ve operasyonel sadelik gibi literatür emsallerine göre çeşitli avantajlara sahiptir. Bu protokol için olası uygulamalar, biyolojik olarak aktif küçük moleküllerin keşfi için çeşitlilik odaklı sentez, doğal ürünlerin hazırlanması için domino sentezi ve yeni geçiş metal katalitik sistemleri için ligand gelişimi içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir.

Ketonların doğrudan α-C(sp3) heteroaryasyonu bu etkili mikrodalga destekli protokol kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bu çalışmada sentezlenen heteroaryl ketonların seçilmiş örnekleri Şekil 1'degösterilmiştir. Özellikle, bileşik 1a sentezlenmiş ve soluk sarı yağ (0.49 mmol, 192 mg, 98%) olarak izole edildi. Yapısı ve saflığını doğrulamak için Şekil 2'de 1H ve 13C NMR spektrumları gösterilmi?...

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

Heteroaryl bileşikler organik sentez, tıbbi ve biyolojik kimyada kullanılan önemli moleküllerdir. Paladyum kataliz kullanılarak mikrodalga destekli heteroarylasyon, heteroaryl moieties'i doğrudan keton substratlarına bağlamak için hızlı ve etkili bir yöntem sağlar.

Geçiş Metal Kataliz Kullanarak Ketonların Mikrodalga Destekli Doğrudan Heteroarylasyon

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

Bu protokol, bir ketonun alfa karbonuna doğrudan heteroaryl bir parça takmak için mikrodalga ışınlama ve paladyum katalizörü kullanmaktadır. Bu tekniğin en büyük avantajı tıbbi kimya taraması için heteroaryl bir bileşiğin hızlı bir şekilde inşası, katalizör yardımcı geliştirme ve tandem organik reaksiyon keşfidir. Araştırmamızın uzun vadeli etkisi hormon reseptörü pozitif meme kanseri için potansiyel bir tedavi olarak kullanılmak üzere etkili bir aromataz inhibitörü sentezidir.Hatalar büyük olasılıkla torpido glove kutusunu kullanırken dökülmeleri gelir, bu yüzden bizim tavsiyemiz zaman ayırın, reaksiyon başarılı olmak için hızlı bir hız gerektirmez gibi. Gerekli reaktifleri ve malzemeleri torpido kutusuna taşıyın. Tünemiş eldiven kutusunun içinde, doğrudan dört mililitrelik mikrodalga reaksiyon şişeiçine sodyum tert-butoksit 115 miligram ağırlığında.Mikrodalga reaksiyon şişeiçine gazdan arındırılmış toluen bir mililitre eklemek için cam bir pipet kullanın. XPhos Palladacycle Generation 4 Catalyst dokuz miligram ağırlığında ve mikrodalga şişe içine ekleyin. Katalizörün tam transferini sağlamak için spatulayı şişedeki çözeltiye batırın ve girdap.Daha sonra, mikrodalga şişe içine astofenon 64.4 mikrolitre eklemek için uygun bir mikrolitre şırınga kullanın. Tartmak 103 miligram 3-iodopyridine ve mikrodalga şişe içine ekleyin. Daha sonra, toplam reaksiyon karışımı yaklaşık üç mililitre böylece gazdan arındırılmış toluen başka bir mililitre ekleyin.Mührü ve kapağı dikkatlice hizalayın ve mikrodalga reaksiyon şişesinin üzerine koyun. Sıkı vida. Eldiven kutusundaki kimyasalları, malzemeleri ve çöpleri çıkar.Monte edilmiş reaksiyon şişesini mikrodalga reaktörüne götürün ve rotorüzerindeki silikon karbür plakanın üzerine yerleştirin. Birden fazla reaksiyon şişeleri için, rotor üzerindeki dört silikon karbür plakaları arasında eşit olarak yerleştirin. Kızılötesi sensör sıcaklık limitini 113 santigrat dereceye ayarlayın, bu da 130 santigrat derecedeki gerçek reaksiyon sıcaklığına karşılık gelir.Program mikrodalga güç ve her adım için zaman el yazmasına göre. Reaksiyonu mikrodalga ışınlama altında çalıştırın. Gerçek reaksiyon süresini ve sıcaklığını kaydedin.Mikrodalga reaksiyon şişeortam sıcaklığına soğuduktan sonra, reaksiyon karışımını ayırıcı bir huniye aktarın ve en az miktarda etil asetat la çalkalayın. İki mililitre doymuş amonyum klorür ve on mililitre etil asetat'ı ayırıcı huniye ekleyin ve karıştırmak için sallayın. Beş dakika razı olmak için bir raf üzerinde ayırıcı huni yerleştirin.Sulu tabakadrenaj için vana açın, sonra üst organik tabaka ayırmak ve temiz, kuru bir kabın içinde kaydedin. Etil asetat on mililitre ekleyerek ekstraksiyon tekrarlayın iki kez daha, ve organik katmanları birleştirir. Kurutma ve döner buharlaşma sonra, şekil, renk ve ham ürünün kütlesi kaydedin.Otomatik flaş kromatografisini kullanarak son ürünü doğrulayın. İlk olarak, bir yuvarlak alt şişesinde aseton bir ila iki mililitre ham ürün eritin, bir bulamaç yapmak için silika jel 1,5 gram ilave izledi. Ürün silika jel yüklenir, böylece çok dikkatli bir şekilde aseton kaldırarak, yaklaşık beş dakika boyunca döner buharlaşma gerçekleştirin.Ortaya çıkan silika jeli boş bir flaş kromatografi yükleme kartuşuna aktarın. Otomatik MPLC sistemi için yükleme kartuşu, önceden paketlenmiş kolon, test tüpü rafı ve çözücü hatlarını monte edin. MPLC sistemi için çözücü degradesini ve diğer parametreleri ayarlayın ve flaş kromatografisini çalıştırın.Bir yuvarlak alt şişede istenilen MPLC fraksiyonları birleştirin ve saf ürün toplamak için bir döner buharlaşma aparatı üzerinde çözücü buharlaştırmak. Artık çözücüü çıkarmak için saflaştırılmış ürünü yüksek vakum altında en az bir saat kurulayın. Sonra, son saflaştırılmış ürünün beş ila 10 miligram ağırlığında.0,75 mililitre deuterated kloroform veya diğer uygun deuterated çözücü çözün. Ve bir proton NMR spektrumu alın. Bu etkili mikrodalga destekli protokol kullanılarak ketonların doğrudan alfa-karbon heteroarylasyonunu gerçekleştirilmiştir.Örneğin, bileşik 1A sentezlendi ve soluk sarı bileşik olarak izole edildi. Proton ve karbon-13 NMR spektrumları burada gösterilmiştir. Proton spektrumundaki delta 4.26 ppm'de iki protonlu tekli sinyalin varlığı keton ile heteroyerl halid arasındaki başarılı karbon-karbon bağlantısını doğruladı.Etil asetat ve heksans çözücü sisteme dayalı saflaştırma, bileşiklerin bir azotla çok iyi bir şekilde izolasyonuna olanak sağlamıştır. Bu yöntem iki veya daha fazla azot atomu olan bileşikler için kullanıldığında, daha hızlı elüm elde etmek için metanol ve metilen klorür çözücü sistemi kullanılmalıdır. Unutulmaması gereken en önemli şey, başta katalizör olmak üzere tüm reaktiflerin doğru ve eksiksiz transferini sağlamaktır.Bu teknik, araştırmacıların farmasötik reaktiflerin keşfi için paralel sentez yapmalarını ve doğal ürün sentezi için domino yaklaşımını geliştirmelerini sağlar.

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

Fonksiyonlu naftalenlerin / Solvatochromic Boyaların Sentez için Mikrodalga-destekli Moleküliçi Dehydrogenative Diels-Alder Reaksiyonları

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

Mikrodalga destekli Poli işlevselleştirilmesi (etilen glikol) ve zincir polimerizasyonu ve Hidrojel formasyonunda kullanılan On-reçine Peptides

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

Monometalik ve Bimetalik Erken Geçiş Metal Carbide ve Nitrür Nanopartiküller Ters Mikroemülsiyon aracılı sentezi

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

Gerçek Zamanlı Yüksek Çözünürlüklü Kütle Spektrometresi Doğrudan Analizi Kullanılarak Botanik Malzeme Hızlı Yüksek verim Türler Kimlik

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

One-pot mikrodalga destekli dönüşüm anomerik nitrat-esterleri 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

Sentez ve elektrokimyasal CO2 azaltılması için geçiş metalleri tek Atom katalizör performans karakterizasyonu

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

Aldehitler ve ketonlar reaktif ayrılması Bisülfit ayıklama protokolü kullanılarak karışımları

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

Düşük sıcaklık mikrodalga destekli hidrotermal karbonizasyon ile Willow Wood yakıt emisyonu azaltılması

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

Yüzey Organometalik Kimya metodolojisini kullanan Silika Destekli Katalizörler tarafından Imine Metatez

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