Um procedimento simples para a preparação de samário diiodeto (SMI<sub> 2</sub>) Em THF é descrito. O papel dos dois aditivos principais a saber hexametilfosforamida (HMPA) e Ni (acac)<sub> 2</sub> Sm em reacções mediadas é demonstrada no Sm-Barbier reacção.
Embora inicialmente considerado um reagente esotérico, SMI 2 tornou-se uma ferramenta comum para químicos orgânicos sintéticos. SMI 2 é gerado através da adição de iodo molecular para samário metálico em THF. 1,2-3 É um redutor de electrões suave e seletivo e sua versatilidade é um resultado da sua capacidade de iniciar uma ampla variedade de reduções incluindo CC-bond formar e cascata ou reações seqüenciais. SMI 2 pode reduzir uma grande variedade de grupos funcionais, incluindo sulfóxidos e sulfonas, os óxidos de fosfina, epóxidos, halogenetos de alquilo e de arilo, carbonilos, e ligações duplas conjugadas. 2-12 Uma das características fascinantes de smi-2-reacções mediadas é a capacidade de manipular o resultado de reacções através da utilização selectiva de co-solventes ou aditivos. Na maioria dos casos, os aditivos são essenciais para o controlo da taxa de redução e as reacções de quimio-ou estereosselectividade da. 13-14 Aditivos commonly utilizada para afinar a reatividade da SMI dois podem ser classificados em três grandes grupos: (1) Lewis bases (HMPA, outros doadores de electrões ligantes quelantes, éteres, etc), fontes (2) de prótons (álcool, água, etc ), e (3) aditivos inorgânicos (Ni (acac) 2, FeCl 3, etc.) 3
Compreensão do mecanismo da SMI 2 reacções e o papel dos aditivos permite a utilização de todo o potencial do reagente em síntese orgânica. A reacção de Sm-Barbier é escolhido para ilustrar a importância sintético e papel mecanístico de dois aditivos comuns: HMPA e Ni (II) nesta reacção. A reacção de Sm-Barbier é semelhante à reacção de Grignard tradicional com a única diferença sendo que o alquil-carbonilo, um halogeneto, e redutor Sm são misturados simultaneamente em uma panela. 1,15 Exemplos de reacções mediadas por Barbier Sm com uma variedade de parceiros de acoplamento têm sido relatados, 1,3,7,10,12 e foram utilized em passos-chave para a síntese de grandes produtos naturais. 16,17 Estudos anteriores sobre o efeito dos aditivos sobre a SMI 2 reacções têm mostrado que HMPA aumenta o potencial de redução de 2 por SMI coordenação ao metal samário centro, produzindo um mais poderoso, 13-14,18 estericamente impedidos redutor 19-21 e, em alguns casos, que jogam um papel importante na transferência de electrões de correio passos subsequentes facilitando de formação de ligação de eventos. 22 Na reacção de Sm-Barbier, HMPA tem sido demonstrado que, adicionalmente, ativar o halogeneto de alquilo através da formação de um complexo de um passo de pré-equilíbrio 23.
Ni (II) sais são um aditivo catalítico usado com freqüência em Sm-mediadas transformações. 24-27 Embora fundamental para o sucesso, o papel mecanicista de Ni (II) não era conhecido nestas reações. Recentemente, foi demonstrado que reduz a SMI 2 Ni (II) para Ni (0), e a reacção é então realizada através organometallic química Ni (0) 28.
Estes estudos mecanísticos realçar que, embora o produto Barbier mesma é obtida, a utilização de aditivos diferentes nos dois SMI reacção altera drasticamente a via mecanicista da reacção. O protocolo para a execução destes dois SMI iniciadas reacções é descrito.
Um procedimento simples para a geração de SMI solução 2 e sua aplicação em síntese orgânica utilizando dois dos aditivos mais comuns é apresentado aqui. Os dois exemplos descritos retratar a importância do entendimento mecanicista da reação para afinar a reatividade da SMI 2. O conhecimento do esteio do mecanismo de reacção permite a utilização deste reagente de ser adaptados por químicos sintéticos de acordo com as exigências da sua reacção.
Este redutor electrão único homogénea é fácil de manusear e podem ser comprados a partir de fontes comerciais. Embora o protocolo acima é para a frente quando feita sob condições inertes, alguns dos procedimentos de resolução de problemas comuns são: (a) assegurar que o THF é devidamente desgaseificado e seco, (b) se o metal Sm teve uma exposição prolongada a ar que pode ter um oxidado fora da camada, moer o metal com um almofariz e um pestal para expor a superfície de metal limpa, (c)chama-secar todo o material de vidro e arrefecer sob atmosfera de árgon, (d) árgon é preferido sobre atmosfera inerte de azoto, como o mais tarde tem sido mostrado para interagir com o metal, (e) A presença de excesso de Sm-metal ajuda a manter a concentração de SMI 2, (f) resublime os cristais de iodo.
The authors have nothing to disclose.
RAF graças a National Science Foundation (CHE-0844946) para apoio a este trabalho.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
Samarium metal | Acros | 29478-0100 | -40 mesh, 99.9% (metals basis) |
THF | OmniSolv | TX0282-1 | Purified through Innovative Technologies solvent purification system. Alternatively it can be degassed through free-pump-thaw method |
Iodine | Alfa Aesar | 41955-22 | Resublimed crystals, 99.8% |
Iodododecane | Acros | 25009-0250 | 98% |
3-pentanone | Alfa Aesar | AAA15297-AE | 99% |
HMPA | Alderich | H11602 | 98%; distill from CaO under Argon |
NiI2 | Alfa Aesar | 22893 | 99.5% (metals basis) |