화이트 인의 활성화에 카르 보닐 장식 카르 벤의 제조 및 사용
Summary
Here, we present a protocol for the synthesis of two carbonyl-decorated carbenes. The protocol makes these interesting compounds readily available to chemists of all skill levels. In addition to the synthesis of these two carbenes, their use in the activation of white phosphorus is also described.
Abstract
여기에서 우리는 두 가지 카르 보닐 장식 카르 벤의 합성에 대한 프로토콜을 제시한다. 카르 벤은 모두 멀티 그램 규모 수량 거의 동일한 절차를 사용하여 제조 될 수있다. 이 논문의 목적은 명확하게 세부 방법을 처리하고 모든 기술 수준의 합성 화학자 그들과 함께 작업 할 수있는 이러한 고유 카르 벤은 준비하는 것입니다. 설명이 카르 벤은 diamidocarbene (DAC, 카르 벤 1) monoamidoaminocarbene (MAAC 2)입니다. 이러한 카르 벤이 높은 전자 결핍과 전통적인 N-헤테로 카르 벤의 전형적인 아르 등 디스플레이 반응성 프로파일 등이다. 또한,이 두 카르 벤은 어떻게 카르 벤 전자에 영향을 미치는 반응을 연구에 이상적 자신의 입체 매개 변수를 자신의 친 전자 문자에 차이가 아니라. 이 현상을 설명하기 위해, 우리는 또한 이러한 카르 벤을 사용하여 흰색 인 (P 사)의 활성화를 설명하고 있습니다. carben에 따라즉 사용이 매우 다른 인 함유 화합물을 단리 할 수있다. DAC (1)가 사용되는 경우, 트리스 (phosphaalkenyl) phosphane은 단독 제품으로 분리 할 수있다. MAAC 2가 동일한 반응 조건에서 P 사에 추가 될 때 현저하게 그러나, 인의 예기치 않은 카르 벤 지원 P 8 동소체 독점적으로 격리됩니다. 역학적 연구는 것을 입증 2,3 – 디메틸 1,3 – 부타디엔으로 처리하여 포집 한 과도 diphosphene의 [2 + 2] 사이클로 이량 통해 카르 벤이 담지 P 8 동소체 형태.
Introduction
안정 카르 벤은 균질 촉매 하나의 유비쿼터스 시약, organocatalysis 2, 재료 과학 3,4로 부상하고, 최근 주요 그룹 화학 5-9있다. 후자의 상황에서, 안정한 카르 벤은 최근 화이트 인 (P 4) 5-9의 활성화 및 기능화에 사용되어왔다. 직접 유기 인 화합물 P (4)로 변환하는 기능은 염소화 또는 oxychlorinated 인 전구체의 사용을 회피 "푸르"방법을 개발하기위한 노력으로 국소 연구 목적이되고있다. 자신의 광범위한 사용에도 불구하고, 준비와 카르 벤 및 P 사 반응성 화합물의 처리는 어려운 작업이 될 수 있습니다. 이러한 이유로, 우리는 모든 기술 수준의 합성 화학자가 합성하고이 매우 독특한 안정적인 C를 조작 할 수 있도록 명확하고 간결한 프로토콜을 제공하기 위해이 원고를 작성했습니다arbenes. 또한, 설명 된 카르 벤을 사용한 P (4)의 활성화는 상세한.
여기서이 전자 결핍 보닐 장식 카르 벤의 합성 프로토콜 내용을 우리. 우리는 반응성에 카르 벤 전자의 효과를 공부에 이상적 자신의 입체 매개 변수를 그들의 전자 성 속성 만 다르기 때문에 이러한 카르 벤을 선택하고,하지 않았습니다. 관련하여 반응성 카르 벤과 전자의 중요성은 버트 로빈슨 5,8 의해보고 된 화학식 P-카르 벤이 -carbene의 유사한 화합물이 예시된다. 버트의 P이 유도체는이 환상 알킬 아미노 카르 벤 (CAAC) 리간드에 의해지지되고있다 구조적 photophysically, 및이 N-복 소환 카르 벤 (NHCs) 5,8 지원 P 2 단편이다 로빈슨 화합물보다 전기 화학적으로 다른. 사실, 버트 랜드의 P이 </로빈슨에 의해보고 된 유도체 NHC → P에게 배위 결합을 포함하는 어두운 적색 고체 인 반면 하위> 복합체는, 고체 상태에서 카르 벤 – 투 – 인 이중 결합을 특징으로하는 황색 고체로서 특징입니다. 이러한 구조적 차이는 또한 자체 로빈슨의 화합물은 단일 가역적 산화 10 만 겪을 수 버트의 화합물 달리 가역적 인 1 또는 2 전자 산화에를 겪을 수있는 더 많은 전자가 풍부한 인 센터를 포함 전기 이러한 나타난다.
상기의 연구를 바탕으로, 우리는 인 소설 카르 벤 안정화 동소체 제조 할 수 있는지 결정하기 위해 고도의 전자 성 diamido- 및 monoamidoamino 카르 벤을 사용하여 P 사의 활성화를 공부에 관심을 갖게되었다. 우리는 diamidocarbene (DAC) 하나에 초점을 맞추고, 그들의 각각의 electrophilicities 만 다른 monoamidoamino 카르 벤 (MAAC) 2 interrog하기카르 벤 전자는 P 사 활성화에 역할이 무엇 먹었다. 더 친 전자 DAC가 사용될 흥미롭게 때 MAAC가 사용될 때, (4) 카르 벤 안정화 P 8 동소체 11을 수득 할 수있는 반면, 트리스 (phosphaalkenyl) phosphane (3)는, 단독 생성물로서 단리 될 수 있었다. 또한 형성 (4)에 대한 메커니즘을 심문하고, 그것이 과도 diphosphene의 [2 + 2] cylcoaddition 이합체 화 반응을 통해 형성되는 것을 발견했다. 이 diphosphene의 존재 [4 + 2] 사이클로 부가 물 5를 제출하도록 2,3 – 디메틸 1,3 – 부타디엔으로 트래핑에 의해 확인되었다. 이 카르 보닐 장식 카르 벤과 해당 P 사 활성화 화합물을 합성하는 프로토콜은 여기에 설명되어 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
백색 인 활성화에 카본 장식 카르 벤 및 그 애플리케이션을 생성하기위한 간단한 절차가 여기에 제시된다. 카르 벤의 합성에 대한 프로토콜의 중요한 단계는 다음과 같습니다 () (b)는 포름 아미 딘에 산 염화물의 첨가 (C), 매우 느리게 수행해야합니다, 모든 용매가 제대로 사용하기 전에 건조되어 있는지 확인 셀 라이트 인 경우 1과 2가 발생할 때 180 ° C, 1 -HCl…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We are grateful to the Research Corporation for Science Advancement (20092), the National Science Foundation (CHE-1362140), and Texas State University for their generous support.
Materials
| 2,4,6-trimethylaniline | Alfa Aesar | AAA13049-0E | 98% |
| Triethylorthoformate | Alfa Aesar | AAA13587 | 98% |
| Dimethylmalonyl dichloride | TCI | D2723 | >98% |
| 3-chloro-pivaloyl chloride | Aldrich | 225703-25G | 98% |
| Triethylamine | Alfa Aesar | AAA12646 | Stored over dried, activated 3 Å molecular sieves |
| Celite™ 545 | EMD | CX0574-3D | Oven-dried at 180 °C for a minimum of 12 hrs |
| Sodium hexamethyldisilazide | Across | 200014-462 | 95+% |
| 2,3-dimethyl-1,3-butadiene | Alfa Aesar | AAAL04207-09 | 98% |
| dichloromethane | EMD | DX0835-5 | Purified through solvent purification system, or standard methods |
| tetrahydrofuran | Mallinckrodt | 8498-09 | Purified through solvent purification system, or standard methods |
| Hexanes | EMD | HX0299-3 | Purified through solvent purification system, or standard methods |
| Benzene | EMD | BX0220-5 | Purified through solvent purification system, or standard methods |
| Toluene | BDH | 1151-19L | Purified through solvent purification system, or standard methods |
| white phosphorus | Generously donated from the Texas A&M chemistry store room. | NA | Purified through sublimation and transferred directly into a glovebox while under vacuum in the sublimator |
Referencias
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