Синтез гипервалентных иодония Алкинил трифлаты по применению генерирующая Cyanocarbenes

Непрерывное развитие органической химии зависит от проектирования и разработки новых реакций. В частности, открытие новых реакций, которые позволяют немыслимые ранее пути синтеза несут главную значимость. С этой целью наша группа желании преобразовать два атома углерода из алкин и азот азида в cyanocarbene. ¹ Этот ранее неизвестный преобразование позволит значительному увеличению молекулярной сложности с реактивной cyanocarbene бы быстро реагировать дальше. Начальная попытка была использовать нуклеофильную алкин и электрофильную азид, но триазолов были эффективно формируется в этом случае, в отличие от cyanocarbenes. ² Использование умполунг подход, второй метод использует электрофильный алкиновой и нуклеофильного азид и продукты, являющиеся результатом cyanocarbene реакций, к счастью, формируется в этом случае. ³ Есть много источников нуклеофильного азида, однако, электрофильные алкины являютсягораздо реже. Группа Клаус Banert сообщалось ранее доказательство концептуальных приложений для этой реакции, используя алкинильную-хлорид, ^4, но нашу группу и группу Banert независимо и одновременно установлено, что гипервалентный иодония алкинил трифлаты (HIATs) намного лучшие электрофилы для причин Стабильность и реакционная способность. ^3,6 Мы здесь описывают синтез, изоляцию и реакцию этих HIATs с азидов создавать и реагировать на месте, как cyanocarbenes.

Несколько меры безопасности следует рассматривать, прежде чем приступить этих экспериментов. Некоторые гипервалентный иодониевые алкинильными трифлаты неустойчивы и разлагаются, иногда насильно, при контакте с воздухом и светом. ⁷ Для формирования cyanocarbene промежуточный, процедура требует использования азидных источников. Азиды взрывоопасны и высокой токсичностью. ⁸ Правильное оборудование и средства индивидуальной защиты должны носить при обработке этих материалов, особенно оловоорганический,и все манипуляции с реагентами должны проходить в хорошо проветриваемом капюшонами. Cyanocarbene является мощным и нестабильной реактивной промежуточные. Позаботьтесь, чтобы проводить эксперименты первоначально на малых масштабах, так что выделение газа азота управляема и никогда не выполнить эти реакции в закрытых системах. Если масштабов реакции желательно, мы настоятельно рекомендуем использование защитным экраном.

Синтез многих HIATs были ранее опубликованы в том числе использование реагента Зефиров в ^9,10, и реагент Koser, в ^9,11, однако, это видео будет использовать cyanophenyliodonium трифлатную реагента ^9,12 (рис. 1). Cyanophenyliodonium трифлат был синтезирован на основе ранее сообщалось подготовки литературы, представленной. ¹³ реактив реагирует с триалкил-модифицированный оловом алкинов ¹⁴ с образованием желаемого продукта. После HIAT синтезируют и выделяют он может быть подвергнут взаимодействию с азидом, чтобы сформироватьреактивный cyanocarbene промежуточного продукта (рис. 2). Есть несколько других методов, которые могут быть использованы для синтеза иодония алкины, такие как использование алкинильные силаны ¹⁵ и алкинильные бороновые эфиры ¹⁶ но метод в видео был выбран потому, по нашему опыту, это было лучшее эффективность и доходность.

Предлагаемый механизм ^3,5 (рис. 3) для этой реакции включает добавление источником азида к β-углероду алкина с образованием тем самым йод-илида, который разлагается на иодбензола и винилиденовый-Карбены. Винилиденхлорида-карбеновый может затем пройти 1,2-перегруппировку с помощью миграции либо R-группы или азидом с получением алкинильную-азида. Алкинил-азид затем выдавливает диазота, чтобы сформировать cyanocarbene, которая может взаимодействовать с подложкой. Следует отметить, что может быть формирование гипервалентный иодония алкенил трифлата видов, в зависимости от условий. Побочный продуктвыступает при более низких температурах в протонных растворителях, где протонирование йод-илида быстрее, чем перегруппировки к алкинильной азида. Другой возможный продукт, который происходит во время реакции вставки ОН представляет собой виниловый эфир, где винилиденфторида-карбеновый в ловушке перед перегруппировкой к алкинильной-азида может произойти. Склонность формировать эту винилового эфира определяется R группы.

Одним из главных преимуществ этой реакции является то, что после того, как карбеновый реагирует полученную нитрильной группы является удобным ручка для дальнейшей функционализации. Многие синтоны можно представить с помощью этого метода и различные продукты могут быть сформированы с теми же подложках. Управление смеси продукта с температурой, концентрацией, и R группы алкина необходимо. ³ При правильном понимания того, как cyanocarbenes себя, метод показывает жизнеспособное средство для быстрого добавления химическую сложность для формирования целевой молекулы. Примеры того, как cyanocarbenе реагирует включают вставку OH, где нуклеофильный атом кислорода спирта атакует Карбены и затем перенос протона происходит, диметилсульфоксид комплексообразование, где карбеновый в сочетании с атомом серы, и где циклопропанирование карбеновый реагирует с алкена.