יישום של היסודות Lanthanides הפעלת C-F סלקטיבי של Trifluoromethylated Benzofulvenes מתן גישה Difluoroalkenes שונים
Summary
פרוטוקול זה מתאר את הכנת היסודות lanthanides תחת האווירה אינרטי ויישומם בתהליך ההפעלה C-F סלקטיבי מעורבים trifluoromethylated benzofulvenes.
Abstract
ההפעלה סלקטיבי של בונד פחמן פלואור אחד polyfluorinated מולקולות ארומטיות או מצעים המכילות trifluoromethyl מציעה את האפשרות לגשת מולקולות המכילות פלואור ייחודי, אשר קשה להשיג על ידי אחרים מסלולים סינטטיים. בין מתכות מסוגים שונים, אשר יכולים לעבור הפעלה C-F, lanthanides (בתוך) הם מועמדים טובים כפי שהם יוצרים ההדוקים Ln-F. לנתניד המתכות הן חזקות צמצום סוכנים עם חמצון-חיזור פוטנציאליים בתוך3 +/Ln של-2.3 V, אשר דומה לערך של Mg2 +/Mg חמצון-חיזור בני הזוג. בנוסף, לנתניד מתכות להציג מבטיח עמידות קבוצה פונקציונלית, תגובתיות שלהם יכולים להשתנות לאורך הסדרה לנתניד, שהופך אותם מתאימים ריאגנטים עבור כוונון תנאי ריאקציה של המרות אורגנומתכתית ואורגניים. עם זאת, בשל oxophilicity שלהם, lanthanides מגיבים בקלות עם חמצן ומים, לכן דורשים תנאים מיוחדים עבור אחסון, טיפול, הכנה, והפעלה. גורמים אלה מוגבלת של השימוש הנרחב יותר של סינתזה אורגנית. במסמך זה נציג כיצד דיספרוסיום מתכת – ועל -ידי אנלוגיה כל המתכות לנתניד – ניתן טריים להכין בתנאים נטול מים באמצעות הכפפות וטכניקות schlenk. המתכת טרי מתויק, בשילוב עם אלומיניום כלוריד, יוזם הפעלת C-F סלקטיבי trifluoromethylated benzofulvenes. Intermediates וכתוצאה מכך התגובה להגיב עם nitroalkenes כדי לקבל משפחה חדשה של difluoroalkenes.
Introduction
לנתניד מתכות אכן שימשו סינטזות מאז שנות השבעים המאוחרות1. בתחילה, אלה סוכנים צמצום חזקה, עם חמצון-חיזור פוטנציאליים בתוך3 +/Ln של-2.3 V, הועסקו בעיקר ב הפחתות ליבנה-סוג של תרכובות ארומטיות, pinacol צימוד ריאקציות. זמינות מוגברת של טוהר לנתניד מתכות משנות ה-80 ב, כמו גם פיתוח מתודולוגיות וציוד להתמודד עם תרכובות רגיש אוויר ולחות הובילה יישומים חדשים של לנתניד מתכות. ההכנה של SmI2 בשימוש נרחב ישירות מ- Sm מתכת, diiodoethane או יוד היה פריצת דרך בתחום הכימיה לנתניד2. בשנים האחרונות, דפוסים חדשים תגובתיות של מתכות לנתניד תוארו, לדוגמה, התגובה Barbier-סוג של הלידים allylic עם קרבוניל תרכובות3, התגובות צימוד חותכות מעורבים diaryl קטונים4 או ליפיד כלורידים5, cyclopropanation סלקטיבית תגובות6והשילוב של מתכות לנתניד עם קבוצה 4 metallocenes7,8. מחקרים אלה הראו כי מתכות לנתניד להציג סובלנות קבוצה פונקציונלית מבטיח כי תגובתיות שלהם יכולים להשתנות לאורך הסדרה לנתניד, שהופך אותם מתאימים ריאגנטים עבור כוונון תנאי ריאקציה של המרות אורגני.
Organolanthanide מתחמי ומלחים אורגניים לנתניד נחקרו בתגובות הפעלה C-F עם חוב, ארומטי aliphatic פחמן פלואור מעל 40 שנים9,10,11. ב-2014, הדוח הראשון ב- C-F הפעלה באמצעות מתכת איטרביום אלמנטלים הופיע12. זה הראה את התגובה regioselective של י. עם pentafluorobenzene להרשות לעצמו p– tetrafluorobenzene ו- YbF2. לאחרונה, אנחנו הראו כי מתכות לנתניד מסוגים שונים יכולים להגיב עם trifluoromethylated benzofulvenes בנוכחות אלומיניום כלוריד כדי להשיג חדוה, מתחמים חדוה-difluoropentadienylmetal הגיבו באופן סלקטיבי מגוון רחב של aldehydes כדי חדש difluoroalkenes (איור 1)13. התברר כי השילוב של דיספרוסיום מתכת, אלומיניום כלוריד נתן את התשואות הגבוהות ביותר ואת הטוב ביותר selectivities. במסמך זה אנו מציגים הרחבה של עבודה זו באמצעות nitroalkenes electrophiles14, המוביל regioselectively מחלקה חדשה של difluoroalkenes15.
Protocol
Representative Results
Discussion
פרוטוקול זה כרוך בעבודה עם מתכות לנתניד רגיש מאוד תגובתי, של אוויר ולחות. לכן, ההליך כולו התגובה חייב להתבצע תחת גז אינרטי יבש, ועל כל חומרי המוצא, כולל ממיסים, להיות מאוד נקיים, יבשים לפני השימוש.
ישנם שני יתרונות עבור הכנת מתכות הגיש טרי על פני הרכישה של מתכות כבר הגיש: (i) על ר…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו להכיר כספי תמיכה ANR (ANR-15-CE29-0020-01, ACTIV-CF-LAN), CNRS, ICMR, אוניברסיטת de Reims שמפנייה ארדן, ENSCM ו- ICGM. אנו מודים קארין מצ’אדו ורוברט אנתוני לעזרה עם EI-MS וניתוח NMR.
Materials
| Dysprosium ingot | Strem | 93-6637 | Store under nitrogen/argon |
| Anhydrous aluminum chloride | Alfa Aesar | 88488 | Store under nitrogen/argon |
| Iodine 99.5% for analysis | Across Organics | 212491000 | |
| THF GPR Rectapur | VWR Chemicals | 28552.324 | Dried and distilled over Na/benzophenone before use |
| Glovebox | MBraun | Under nitrogen atmosphere |
Riferimenti
- Molander, G. A. Application of Lanthanide Reagents in Organic Synthesis. Chem. Rev. 92 (1), 29-68 (1992).
- Girard, P., Namy, J. L., Kagan, H. B. Divalent Lanthanide Derivatives in Organic Synthesis. 1. Mild Preparation of SmI2 and YbI2 and Their Use as Reducing or Coupling Agents. J. Am. Chem. Soc. 102 (8), 2693-2698 (1980).
- Wu, S., Li, Y., Zhang, S. α-Regioselective Barbier Reaction of Carbonyl Compounds and Allyl Halides Mediated by Praseodymium. J. Org. Chem. 81 (17), 8070-8076 (2016).
- Umeda, R., Ninomiya, M., Nishino, T., Kishida, M., Toiya, S., Saito, T., Nishiyama, Y., Sonoda, N. A Novel Lanthanum Metal-assisted Reaction of Diaryl Ketones and Electrophiles. Tetrahedron. 71 (8), 1287-1291 (2015).
- Chen, W., Li, K., Hu, Z., Wang, L., Lai, G., Li, Z. Utility of Dysprosium as a Reductant in Coupling Reactions of Acyl Chlorides: The Synthesis of Amides and Diaryl-Substituted Acetylenes. Organometallics. 30 (7), 2026-2030 (2011).
- Concellón, J. M., Rodríguez-Solla, H., Concellón, C., del Amo, V. Stereospecific and Highly Stereoselective Cyclopropanation Reactions Promoted by Samarium. Chem. Soc. Rev. 39 (11), 4103-4113 (2010).
- Bousrez, G., Dechamps, I., Vasse, J. -. L., Jaroschik, F. Reduction of Titanocene Dichloride with Dysprosium: Access to a Stable Titanocene(II) Equivalent for Phosphite-free Takeda Carbonyl Olefination. Dalton. Trans. 44 (20), 9359-9362 (2015).
- Bousrez, G., Jaroschik, F., Martinez, A., Harakat, D., Nicolas, E., Le Goff, X. F., Szymoniak, J. Reactivity Differences Between 2,4- and 2,5-Disubstituted Zirconacyclopentadienes: A Highly Selective and General Approach to 2,4-Disubstituted Phospholes. Dalton. Trans. 42 (30), 10997-11004 (2013).
- Klahn, M., Rosenthal, U. An Update on Recent Stoichiometric and Catalytic C-F Bond Cleavage Reactions by Lanthanide and Group 4 Transition-Metal Complexes. Organometallics. 31 (4), 1235-1244 (2012).
- Deacon, G. B., Junk, P. C., Kelly, R. P., Wang, J. Exploring the Effect of the Ln(III)/Ln(II) Redox Potential on C-F Activation and on Oxidation of Some Lanthanoid Organoamides. Dalton Trans. 45 (4), 1422-1435 (2016).
- Träff, A. M., Janjetovic, M., Ta, L., Hilmersson, G. Selective C-F Bond Activation: Substitution of Unactivated Alkyl Fluorides using YbI3. Angew. Chem. Int. Ed. 52 (46), 12073-12076 (2013).
- Deacon, G. B., Jaroschik, F., Junk, P. C., Kelly, R. P. A Divalent Heteroleptic Lanthanoid Fluoride Complex Stabilised by the Tetraphenylcyclopentadienyl Ligand, Arising From C-F Activation of Pentafluorobenzene. Chem. Commun. 50 (73), 10655-10657 (2014).
- Kumar, T., Massicot, F., Harakat, D., Chevreux, S., Martinez, A., Bordolinska, K., Preethanuj, P., Kokkuvayil Vasu, R., Behr, J. -. B., Vasse, J. -. L., Jaroschik, F. Generation of ε,ε-Difluorinated Metal-Pentadienyl Species through Lanthanide-Mediated C-F Activation. Chem. Eur. J. 23 (65), 16460-16465 (2017).
- Philips, F., Maria, A. Organocatalytic Asymmetric Nitro-Michael Reactions. Curr. Org. Synth. 13 (5), 687-725 (2016).
- Zhang, X., Cao, S. Recent Advances in the Synthesis and CF Functionalization of Gem-difluoroalkenes. Tetrahedron Lett. 58 (5), 375-392 (2017).
- Kodukulla, R. P. K., Trivedi, G. K., Vora, J. D., Mathur, H. H. Synthesis, Chemical Transformation and Antimicrobial Activity of a Novel Class of Nitroolefins: 1,3-Diaryl-2-nitroprop-1-enes. Synth. Commun. 24 (6), 819-832 (1994).
