パラジウム<em> N</em> - 複素環カルベン錯体：ベンズイミダゾリウム塩からの合成と炭素 - 炭素結合形成反応における触媒活性
Summary
ベンズイミダゾリウム塩からの4つのパラジウムN複素環カルベン錯体の合成およびその後の精製のための詳細で一般化されたプロトコールが提示される。錯体は、アリール化および鈴木 – 宮浦反応における触媒活性について試験された。調査した各反応について、4つの錯体の少なくとも1つが反応を首尾よく触媒した。
Abstract
ベンズイミダゾリウム塩からの4つのパラジウムN複素環カルベン錯体の合成およびその後の精製のための詳細で一般化されたプロトコールが提示される。アリール化および鈴木 – 宮浦クロスカップリング反応におけるこのような錯体の触媒活性を試験するための詳細で一般化されたプロトコールもまた提示される。アリール化および鈴木 – 宮浦型反応における4つの錯体の触媒活性についての代表的な結果が示されている。研究された反応の各々について、4つの錯体の少なくとも1つが反応を首尾よく触媒し、それらを多くの炭素 – 炭素結合形成反応の触媒の有望な候補として認定した。示されたプロトコールは、新しいパラジウムN複素環式カルベン錯体の合成、精製および触媒活性試験に適合させるのに十分一般的である。
Introduction
特に、メタセシス、フランの生成、重合、ヒドロシリル化、水素化、アリール化、鈴木 – 宮浦クロスカップリングおよびミゾロキ – ヘッククロスカップリングなどの様々な重要な反応を触媒するその能力について、 N-複素環式カルベン（NHC）が注目されている1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11。 NHCは金属と結合することができる。このような金属- NHC錯体が広く、14、13、補助配位子および有機触媒12等の遷移金属触媒反応において使用されています</SUP> 15、16。一般的に、それらは、金属-炭素配位結合17の高い解離エネルギーの結果として空気、水分及び熱に対して非常に安定です。
ここでは、4つのベンゾイミダゾリウム塩（化合物1 – 4）の先に示した合成および精製のためのプロトコルとそのパラジウムNHC錯体（化合物5から 8、それぞれが）18の詳細です。塩および複合体は、種々の技術を用いて以前に特徴付けられた18 。同様の化合物がアリール化と鈴木-宮浦クロスカップリング反応9、10、11の触媒作用のために使用されているので、アリール化及び鈴木-宮浦反応において複合体の触媒活性を試験するためのプロトコルでありますlso詳細。重要なことに、複合体の触媒活性を合成、精製および試験するためのプロトコールは、一般的に、新しいパラジウムNHC複合体への容易な適合を可能にするために提示される。
Protocol
注意：多くの揮発性溶剤が下記のプロトコルの一部として使用されているため、すべての実験は作業中のフュームフードで実施してください。適切な個人保護具を使用し、使用前に各試薬のMSDSに相談してください。ここでは、危険な試薬およびステップについて簡単な情報が提供されている。 ベンズイミダゾリウム塩（化合物1~4）の合成および精製。 …
Representative Results
ベンゾイミダゾリウム塩（1 – 4）18、24の前に報告されているように（ 図1）は次いで、精製し、特徴付けNの -alkylbenzimidazolesと種々のアルキルハライドを用いて、無水DMF中で合成しました。それらは、白色またはクリーム色の固体であり、収率は62％〜97％であった。パラ…
Discussion
4つのベンズイミダゾリウム塩およびその後のそれらのパラジウムNHC錯体の合成および精製のためのプロトコールは、若い科学者または新しいフィールド科学者がそれらを習得するのを助けるために意図的に詳細に提示された。この同じ目的を念頭に置いて、アリール化および鈴木 – 宮浦反応における4つの錯体の触媒活性を試験するためのプロトコールもまた詳細に提示された。さらに、本?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
私たちは、薬学部（シドニー大学）、エルチェス大学研究基金、TUBITAK（1059B141400496）の財政支援を認めています。ビデオを編集してくれたTim Harland（シドニー大学）に感謝します。
Materials
| 1-chloro-4-nitrobenzene | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) | ||
| 2,5-dimethoxyphenylboronic acid | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) | ||
| 2-n-butylfuran | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) | ||
| 2-n-butylthiophene | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) | ||
| 3-chloropyridine | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| 4-bromoacetophenone | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| 4-bromoanisole | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) | ||
| 4-chlorotoluene | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) | ||
| 4-methoxy-1-chlorobenzene | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| 4-tert-butylphenylboronic acid | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) | ||
| Benzimidazole | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Bromobenzene | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Celite | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Dichloromethane | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Diethyl ether | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) | ||
| Ethyl acetate | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) | ||
| Ethyl alcohol | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Hexane | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Magnesium sulfate | Scharlau (Barcelona, Spain) | ||
| N,N-dimethylacetamide | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| N,N-dimethylformamide | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Palladium chloride | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Phenylboronic acid | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) | ||
| Potassium acetate | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Potassium carbonate | Scharlau (Barcelona, Spain) | ||
| Potassium hydroxide | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Silica gel | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Sodium tert-butoxide | Merck (Darmstadt, Germany) | ||
| Thianaphthene-2-boronic acid | Sigma-Aldrich (Interlab A.S., USA) |
Riferimenti
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Citazione di questo articolo
Sahin, Z., Akkoς, S., İlhan, İ. Ö., Kayser, V. Palladium N-Heterocyclic Carbene Complexes: Synthesis from Benzimidazolium Salts and Catalytic Activity in Carbon-carbon Bond-forming Reactions. J. Vis. Exp. (125), e54932, doi:10.3791/54932 (2017).