Compostos heteroaryl são moléculas importantes utilizadas na síntese orgânica, química medicinal e biológica. Uma heteroaryação assistida por micro-ondas usando catalisise de paládio fornece um método rápido e eficiente para anexar moieties heteroaryl diretamente aos substratos de cetona.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Uma Heteroaryação Direta assistida por micro-ondas de cetonas usando catalisisa metálica de transição
Neste artigo
Resumo
Resumo
A heteroaryação introduz fragmentos heteroaryl a moléculas orgânicas. Apesar das inúmeras reações disponíveis relatadas para arylation via transição metálica catalisise, a literatura sobre heteroaryização direta é escassa. A presença de heteroátomos como nitrogênio, enxofre e oxigênio muitas vezes faz da heteroaryação um campo de pesquisa desafiador devido ao envenenamento por catalisadores, decomposição do produto e o resto. Este protocolo detalha uma heteroaryação direta altamente eficiente de cetonas irradiação de micro-ondas. Fatores-chave para a heteroaryação bem sucedida incluem o uso de XPhos Palladacycle Gen. 4 Catalyst, base excedente para suprimir reações laterais e a alta temperatura e pressão alcançada em um frasco de reação selado irradiação de micro-ondas. Os compostos de heteroarylação preparados por este método foram totalmente caracterizados pela espectroscopia de ressonância magnética nuclear próton(1H NMR), espectroscopia de ressonância magnética nuclear de carbono(13CNMR) e espectrometria de massa de alta resolução (HRMS). Essa metodologia tem várias vantagens sobre precedentes de literatura, incluindo amplo escopo de substrato, tempo de reação rápida, procedimento mais verde e simplicidade operacional, eliminando a preparação de intermediários como o éter enol silyl. As possíveis aplicações para este protocolo incluem, mas não se limitam à síntese orientada à diversidade para a descoberta de pequenas moléculas biologicamente ativas, síntese dominó para a preparação de produtos naturais e desenvolvimento de lige para novos sistemas catalíticos metálicos de transição.
Introdução
Micro-ondas interagem com materiais através de condução iônica ou polarização dipolar para proporcionar aquecimento rápido e homogêneo. Reações orgânicas assistidas por micro-ondas ganharam popularidade crescente em laboratórios de pesquisa após o primeiro relatório para síntese orgânica rápida em 19861. Embora a natureza exata do aquecimento do micro-ondas não seja clara e a existência de um efeito micro-ondas "não térmico" ainda está em debate, melhorias significativas nas taxas para reações orgânicas assistidas por micro-ondas foram observadas e relatadas2. Reações lentas que normalmente levam horas ou dias para termi....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Protocolo
Cuidado:
- Os frascos de reação de micro-ondas devem ser operados 20 barras para o reator de micro-ondas equipado com um rotor 4 x 24MG5. Se a reação usar solventes muito voláteis, gera gás ou se solventes se decompõem, é necessário calcular a pressão a certas temperaturas de reação para garantir que a pressão total no frasco seja inferior a 20 barras.
- Técnicas padrão em síntese orgânica para porta-luvas, cromatografia flash e ressonância magnética nuclear (NMR) são utilizadas neste protocolo.
- O Equipamento de Proteção Individual adequado (EP) deve ser utilizado durante o experimento. Estes incluem óculos de segurança, um jaleco, luvas de....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Resultados
A heteroaryação direta α-C(sp3) das cetonas pode ser realizada usando este protocolo eficiente assistido por micro-ondas. Exemplos selecionados de cetonas heteroaryl sintetizadas neste estudo são mostrados na Figura 1. Especificamente, o composto 1a foi sintetizado e isolado como óleo amarelo-claro (0,49 mmol, 192 mg, 98 %). Seus espectros de NMR de 1H e 13C são mostrados na Figura 2 para confirmar a estrutura e pureza. A p.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Discussão
A metodologia aqui descrita foi desenvolvida para acessar valiosos blocos de construção de síntese – compostos heteroaryl. Em comparação com os relatos de literatura precedente sobre heteroaryação, a escolha deste sistema catalítico atual mostrou várias vantagens significativas. Em primeiro lugar, evita o uso de grupos de proteção, o isolamento de intermediários reativos, a exigência de stoquiometria dos catalisadores e os tempos de reação estendidos11,17. Em seg.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
O reconhecimento é feito aos doadores do Fundo de Pesquisa de Petróleo da Sociedade Química Americana para apoiar esta pesquisa (PRF nº 54968-UR1). Este trabalho também contou com o apoio da Fundação Nacional de Ciência (CHE-1760393). Reconhecemos com gratidão o NKU Center for the Integration of Science and Mathematics, nku-STEM International Research Program e o Departamento de Química e Bioquímica para apoio financeiro e logístico. Agradecemos também ao Laboratório de Espectrometria de Massa da Escola de Ciências Químicas da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign pela obtenção de dados do HRMS.
....Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Clorofórmio-d (99,8+% átomo D) | Acros Organics | AC209561000 | contém 0,03 v/v% Sistema de |
| cromatografia flash CombiFlash CombiFlash | cromatografia flash automatizado | Teledyne Isco | |
| CombiFlash Catridges de carga sólida (5 gramas) | Teledyne Isco | 69-3873-235 | coluna |
| pré-embalada CombiFlash descartável (4g) | Teledyne Isco | 69-2203-304 | RediSep Rf sílica 40-60 um, reator de |
| microondas descartável - Multiwave Pro | Reator de microondas | de microondas de 108041 | Anton Paar |
| Rotor de reator de microondas 4X24 MG5 | Anton Paar | 79114 | para síntese orgânica paralela com 4 placas de poço de SiC 24 |
| frascos de reação de microondas | Wheaton® 224882 de vidro | descartáveis, 13-425, 15x46 mm, solução de reação 0,3 - 3,0 mL, pressão de trabalho 20 bar | |
| Selos de frasco de reação de microondas, conjunto | Anton Paar | 41186 | feito de Teflon; tampa de rosca descartável |
| frasco de reação de microondas | Anton Paar | 41188 | feito de PEEK; barra |
| de agitação do frasco de reação de microondas | CTechGlass | S00001-0000 | Magnético, PTFE, Comprimento 9mm. Diâmetro: 3mm. (Pacote de 5) |
| NaOtBu | Sigma-Aldrich | 703788 | armazenado em um porta-luvas sob atmosfera de nitrogênio |
| Espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear Espectrômetro | Joel | 500 MHz | |
| Gel de sílica | Teledyne Isco | 605394478 | 40-60 mícrons, 60 angstroms |
| Tolueno | Sigma-Aldrich | 244511 | vigorosamente purgado com argônio por 2 h antes do uso |
| XPhos Palladacycle Gen. 4 Catalisador | STREM | 46-0327 | armazenado em um porta-luvas sob atmosfera de nitrogênio |
| várias cetonas | Sigma-Aldrich ou Fisher ou Ark Pharm. | substratos para heteroarilação | |
| vários haletos de heteroarila | Sigma-Aldrich ou Fisher ou Ark Pharm. | substratos para heteroarilação |
Referências
- Gedye, R. The use of microwave ovens for rapid organic synthesis. Tetrahedron Letters. 27 (3), 279-282 (1986).
- Garbacia, S., Desai, B., Lavastre, O., Kappe, C. O. Microwave-Assisted Ring-Closing Metathesis Revisited. On the Question....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Reimpressões e permissões
Explorar mais artigos
