Asistida por microondas intramoleculares Dehydrogenative Diels-Alder para la síntesis de naftalenos funcionalizados / Tintes solvatocrómico

Resumen

Asistida por microondas dehydrogenative intramolecular Diels-Alder (DA) reacciones proporcionan acceso concisa a ciclopenta funcionalizado [ B] Bloques de construcción de naftaleno. La utilidad de esta metodología se demuestra por la conversión de un solo paso de los dehydrogenative cicloaductos DA en tintes fluorescentes solvatocrómico nuevos a través de Buchwald-Hartwig catalizadas con paladio reacciones de acoplamiento cruzado.

Resumen

Naftalenos funcionalizados tienen aplicaciones en una variedad de campos de investigación que van desde la síntesis de moléculas naturales o biológicamente activas para la preparación de nuevos tintes orgánicos. Aunque numerosas estrategias se han reportado para acceder a los andamios de naftaleno, muchos procedimientos todavía presentan limitaciones en términos de la incorporación de la funcionalidad, que a su vez reduce la gama de substratos disponibles. El desarrollo de métodos versátiles para acceder directamente a naftalenos sustituidos tanto, es altamente deseable.

La reacción de Diels-Alder (DA) reacción de cicloadición es un método poderoso y atractivo para la formación de sistemas de anillos saturados e insaturados a partir de materiales de partida fácilmente disponibles. Un nuevo asistida por microondas reacción intramolecular dehydrogenative DA de derivados estirenilo describe en este documento genera una variedad de ciclopenta funcionalizado [b] naftalenos que no pudieron ser preparados usando el método sintético existentes. Cuando se compara con calentamiento convencional, la irradiación de microondas acelera las velocidades de reacción, mejora los rendimientos, y limita la formación de subproductos no deseados.

La utilidad de este protocolo se demuestra además por la conversión de un cicloaducto DA en un colorante solvatocrómico fluorescente a través de una novela de Buchwald-Hartwig catalizada con paladio reacción de acoplamiento cruzado. Espectroscopía de fluorescencia, como una técnica analítica informativo y sensible, desempeña un papel clave en los campos de investigación, incluyendo la ciencia medioambiental, medicina, farmacología y biología celular. El acceso a una variedad de nuevos fluoróforos orgánicos proporcionada por la reacción dehydrogenative asistida por microondas DA permite un mayor avance en estos campos.

Introducción

Diseño y la síntesis de molécula pequeña es crítico para el desarrollo de una gama de campos científicos que incluye los productos farmacéuticos, pesticidas, tintes orgánicos, y muchos más ^1. La reacción de Diels-Alder (DA) y dehidro-Diels Alder-(DDA), las reacciones son instrumentos especialmente poderosos en la síntesis de cíclico pequeño y compuestos aromáticos ^2-4. Además, térmicas dehydrogenative reacciones DA de estireno con dienos dienófilos alquino proporcionar una ruta potencialmente beneficiosas para la síntesis de compuestos aromáticos inicialmente formando cicloaductos que además puede aromatizar bajo condiciones oxidativas ^5.

Protocolo

1. Asistida por microondas Dehydrogenative Reacción DA

1. Añadir el derivado para-cloro-estireno (0,045 g, 0,18 mmol) y 1,2-dicloroetano (3 ml) a un vial de 2-5 ml irradiación de microondas equipado con una barra de agitación para crear una solución 0,060 M. Esta concentración se utiliza porque concentraciones más altas conducen a la formación de productos no deseados.
2. Se tapa el vial irradiación de microondas y colocarlo en la cavidad sintetizador de microondas.
3. Irradiar la solución a 180 ° C durante 200 min con agitación y con tiempo de retención fijo en. El tiempo de retención es el tiempo de irradiación se producirá a la temperatura de....

Resultados

Irradiación de microondas (MWI) de los derivados estirenilo a 180 ° C resulta en ciclopenta completa [b] naftaleno formación en tan poco como 30 min y en alta a rendimientos cuantitativos (Figura 1) ^18. No subproducto dihidronaftaleno es observado, y por espectroscopia ¹ H RMN de los productos aparecen puro sin la necesidad de purificación adicional tras la irradiación (Figura 2). Varios cambios en el marco naftaleno se toleran bien la utiliza.......

Discusión

Microwave-Assisted Dehydrogenative Reacción DA

La reacción intramolecular dehydrogenative DA de precursores estirenilo por irradiación de microondas (MWI) produce diversas estructuras de naftaleno en altos rendimientos de 71-100% y tiempos de reacción cortos, lo que requiere tan poco como 30 minutos (Figura 1) ^18. El aspecto más difícil de llevar a cabo la reacción dehydrogenative DA es la selección del disolvente, que a menudo es complicado debido a una variedad de .......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Reactivo/Material
1,2-Dicloro– thane, reactivo ACS ≥ 99.0%	Sigma-Aldrich	319929
SiliaPlate G TLC - con respaldo de vidrio, 250 μ m	Silicycle	TLG-R10011B-323
Acetato de etilo, certificado ACS ≥ 99.5%	E14520		Fisher Scientific
, certificado ACS ≥ 98.5%	Fisher Scientific	H29220
Gel de sílice, grado estándar	Sorbent Technologies	30930M	60 A, 40-63 μ M (malla 230 x 400)
RuPhos palladacycle	Strem	46-0266
Gas	nitrógeno Matheson TRIGAS	NI304	Nitrógeno 304cf, industrial
Solución de amida de litio bis(trimetilsilil)	Sigma-Aldrich	225770	1.0 M solución en THF
Tetrahidrofurano anhidro ≥ 99.9%	Sigma-Aldrich	401757	Solución de
dimetilamina	Sigma-Aldrich	391956	solución 2.0 M en THF
Cloruro de amonio	Fisher Scientific	A661-500
Sulfato de sodio, anhidro (granular)	Fisher Scientific	S421-500
Columna de cromatografía	Chemglass	CG-1188-04	½ en ID x 18 pulgadas E.L.
Ciclohexano, ≥ 99.0%	Fisher Scientific	C556-1
Tolueno anhidro, 99.8%	Sigma-Aldrich	24451
1,4-Dioxano anhidro, 99.8%	Sigma-Aldrich	296309
Tetrahidrofurano anhidro, ≥ 99.9%	Sigma-Aldrich	186562	250 ppm BHT como inhibidor
Diclorometano	Sigma-Aldrich	650463	Chromasolv Plus
Cloroformo, ≥ 99.8%	Fisher Scientific	C298-1
Acetonitrilo anhidro, 99.8%	Sigma-Aldrich	271004
Dimetilsulfóxido, ≥ 99.9%	Fisher Scientific	D128
Alcohol etílico	Pharmco-AAPER	11ACS200	Absolute
Equipment
Microwave Synthesizer	Biotage	Biotage Iniciador Exp
Vial de Microondas	Biotage	352016	0.5 – 2 ml
Vial de Microondas	Biotage	351521	2 – 5 ml
Tapa de vial de microondas	Biotage	352298
Sintetizador de microondas	Anton Paar	Monowave 300
Vial de microondas G4	Anton Paar	99135
Tapa de vial de microondas	Anton Paar	88882
Espectrómetro de RMN	Bruker	Avance	300 o 400 MHz
UV-Visible Espectrómetro	PerkinElmer	Lamda 9
Célula de espectrofotómetro	Starna Cells	29B-Q-10	Spectrosil cuarzo, longitud de paso 10 mm, semi-micro, pared negra
Espectrofluorómetro	HORIBA Jobin Yvon	FluoroMax-3 S4
Célula de fluorímetro	Starna Cells	29F-Q-10	Spectrosil cuarzo, longitud de trayectoria 10 mm, semi-micro

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