JoVE Journal > Chemistry
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Nederlands

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Chemistry

Metaalvrije Synthese van Ynones uit acylchlorides en Kalium Alkynyltrifluoroborate Zouten

Published: February 24, 2015
doi:
10.3791/52401
,
1Faculty of Science,University of Ontario Institute of Technology

Summary

The goal of this manuscript is to demonstrate a straightforward method for the preparation of ynones from acyl chloride and potassium alkynyltrifluoroborate salt starting materials. The one-pot reaction proceeds rapidly in the presence of boron trichloride without exclusion of air and moisture.

Abstract

Ynones are a valuable functional group and building block in organic synthesis. Ynones serve as a precursor to many important organic functional groups and scaffolds. Traditional methods for the preparation of ynones are associated with drawbacks including harsh conditions, multiple purification steps, and the presence of unwanted byproducts. An alternative method for the straightforward preparation of ynones from acyl chlorides and potassium alkynyltrifluoroborate salts is described herein. The adoption of organotrifluoroborate salts as an alternative to organometallic reagents for the formation of new carbon-carbon bonds has a number of advantages. Potassium organotrifluoroborate salts are shelf stable, have good functional group tolerance, low toxicity, and a wide variety are straightforward to prepare. The title reaction proceeds rapidly at ambient temperature in the presence of a Lewis acid without the exclusion of air and moisture. Fair to excellent yields may be obtained via reaction of various aryl and alkyl acid chlorides with alkynyltrifluoroborate salts in the presence of boron trichloride.

Introduction

The intention of this video is to demonstrate a straightforward approach for the preparation of compounds containing an ynone functional group from convenient starting materials. Ynones are valuable building blocks in organic chemistry that have been shown to have biomedical and material significance. Ynones are precursors to valuable organic functional groups including pyrimidines,1,2 quinolones,3 furans,4 pyrazoles,5,6 flavones,7 oximes,8 and chiral propargylic alcohols.9-11 A more convenient method for the preparation of ynones has been sought as a result of the drawbacks of traditional methods including poor functional group tolerance and tedious synthetic routes.

The reaction of metal12,13 and metalloid14 acetylides with acyl chlorides is one common route for the preparation of ynones. Alternatively, the synthesis of ynones from acyl chloride can be achieved via two-step procedures using Weinreb amides and organolithium or Grignard reagents.15 Another prevalent approach includes the addition of organolithium or Grignard reagents to an aldehyde, which is followed by the oxidation of a secondary alcohol to the corresponding ketone.16-19 Poor functional group tolerance of metal acetylides and the need to purify synthetic intermediates after each step are main deficiencies of the aforementioned methods. Transition-metal-catalyzed carbonylative couplings have recently emerged as an alternative approach for the preparation of ynones.20-22 Unfortunately, in addition to cost and toxicity associated with transition metals, metal-catalyzed carbonylative reactions often require elevated CO pressures and suffer from the presence of an undesired Sonogashira coupling byproduct. Given their utility in organic synthesis as well as the drawbacks associated with traditional synthetic methods, the development of a more straightforward method for the preparation of ynones is appealing.

Potassium organotrifluoroborate salts have recently emerged as versatile reagents in organic synthesis. Advantages including ease of preparation,23 inherent stability, low toxicity, and good functional group tolerance have made organotrifluoroborate salts attractive synthetic reagents.24-27 Organotrifluoroborate salts have been used primarily as a bench-stable equivalent of boronic acids for palladium-catalyzed Suzuki-Miyaura coupling.26 Recently, following a seminal work by Matteson and co-workers,28 Bode, Molander and others have highlighted the utility of organotrifluoroborates as reagents in non-metal catalyzed reactions.29-33 The field of transition-metal-free reactions of trifluoroborates is still in its infancy stage. Given the great potential for use of organotrifluoroborate salts in non-metal catalyzed organic synthesis, we sought to develop a novel method for the preparation of ynones from acyl chlorides and alkynyltrifluoroborate salts.

Protocol

1. Synthese van Ynone Met een analytische balans Weeg 0,15 mmol gewenste kalium alkynyltrifluoroborate zout (1,5 equivalenten) en aan een schoon flesje uitgerust met een magnetische roerstaaf. Met een glazen plunjer injectiespuit voorzien van een naald, voeg 0,5 ml watervrij DCM aan de flacon om een ​​0,3 M oplossing van trifluorboraat veroorloven. LET OP: Aangezien dit een nieuwe methode, zijn de reacties uitgevoerd voor proof of concept. Om afval te verminderen zijn ze uitgevoerd op kleine schaal. De reactie kan worden geschaald tot grotere opbrengsten te produceren zoals vereist. Met een glazen injectiespuit, voeg 0,15 mmol 1,0 M boortrichloride-oplossing (1,5 equivalenten, 150 ul) druppelsgewijs aan het reactievat bij omgevingstemperatuur (20 ° C) onder roeren. Plaats de dop. Houd of klem de bedekte reactievat zodanig dat de reactie-oplossing is onder de waterlijn in de sonicator. Ultrasone trillingen de oplossing gedurende 30 sec bij 20 ° C en een frequentie of 40 kHz. Roer de reactie-oplossing bij kamertemperatuur (20 ° C) gedurende nog 20 min. Afhankelijk van de aard van de alkynyltrifluoroborate uitgangsmateriaal zich aan een kleurverandering. Een kleurverandering van wit tot geelbruin of donker bruin, rood of paars is gemeenschappelijk. Voeg 0,1 mmol van het gewenste acyl chloride (1,0 equivalent) aan het flesje bij omgevingstemperatuur (20 ° C) onder roeren. Alternatief, breng de inhoud van het reactievat in een kolf geladen met een magnetische roerstaaf en 0,1 mmol acylchloride. Plaats de dop. Roer de reactie-oplossing bij omgevingstemperatuur (20 ° C) gedurende 30 min. OPMERKING: algemeen, een wijziging in een zeer donkere kleur is een indicatie dat de reactie plaatsvindt. Met een dunne laag chromatografie (TLC) 34 de voortgang van de reactie door vergelijking met geschikte acylchloride standaard. Opmerking: Afhankelijk van de aard van de uitgangsmaterialen, kan de reactie niet tot voltooiing. De Acyl chloride uitgangsmateriaal werd waargenomen als een hoger lopende vlek dan het eindproduct voor alle bereid datum met deze methode ynones. Bereid de acylchloride norm verdunnen ongeveer 10 mg van het acylchloride uitgangsmateriaal met 1 ml ethylacetaat in een klein flesje. Met behulp van een TLC spotter, spot de reactie-oplossing en de standaard op de startlijn van de TLC-plaat. Een co-spot met zowel de reactieoplossing en de standaard kan nuttig zijn om te bepalen of er nog uitgangsmateriaal aanwezig is in de reactieoplossing. Bepaal een geschikte TLC mobiele fase door trial and error. Voor de bereiding van het product 1a, een mobiele fase bestaande uit 01:30 ethylacetaat: hexanen resultaten Rf-waarden van ongeveer 0,5 en 0,8 voor het ynone product en benzoylchloride uitgangsmateriaal, respectievelijk. Visualiseer de ontwikkelde TLC-plaat onder UV-licht. Gebruik een potlood om zichtbare plekken te markeren. 2. Waterige opwerking Blus de reactie door toevoeging van 1 ml koud water (ongeveer 5 ° C) aan het reactievat. Met behulp van een Pasteur pipet, breng de oplossing schoon scheitrechter. Verdun de inhoud van de scheitrechter met 10 ml koud water en extraheer het product eenmaal in 15 ml ethylacetaat. Gooi de onderste waterlaag en was de organische laag een extra keer met 10 ml water en eenmaal met 10 ml pekel. Het verzamelen van de organische laag in een schone erlenmeyer en droog met magnesiumsulfaat. Filtreer de oplossing in een schone rondbodemkolf met zwaartekracht filtratie. 3. Zuivering van Ynone Met dunnelaagchromatografie, bepaalt een geschikte mobiele fase flash chromatografie zuivering van het product. Een retentiefactor (R f) van ongeveer 0,5 is over het algemeen voldoende om het product los van eventuele resterende starting materiaal en nevenproducten. OPMERKING: Bij slechte scheiding, kan een minder polair oplosmiddel systeem worden gebruikt, dat het product een lagere Rf waarde. Afhankelijk van de polariteit van de uitgangsmaterialen, een hexaan: ethylacetaat mengsel in het traject van 30: 1 tot 5: 1 is algemeen geschikt. Bereid een kolom met silica nat met de juiste mobiele fase. Voeg een laag zand naar de top van de kolom om storende silica na toevoeging van het product en eluens voorkomen. Damp het opwerken oplossing met een rotatieverdamper de badtemperatuur bij 40 ° C en ingesteld op 120 rpm draaien. Los de inhoud van de kolf in een 2 ml mobiele fase en de oplossing voorzichtig lading gelijkmatig op de kolom. Zorg ervoor dat de silica is nat, maar het oplosmiddel lijn niet groter is dan de hoogte van de silica. Toelaten dat sommige oplosmiddel te elueren zodanig dat het product op de silica. Voeg een kleine hoeveelheid van de mobiele fase en herhaal. Vul het colUMN met de mobiele fase bepaald in stap 3.1; bij product 1a, 30: 1 hexanen: ethylacetaat mengsel geschikt. Verzamel de fracties in reageerbuizen met behulp van flash-chromatografie te versnellen het zuiveringsproces. Sluit gewoon een adapter met slang aan op een luchtuitlaat. Stel de luchtdruk zodat het eluens stroomt door de kolom met een geschikte snelheid. Spot elke kolom fracties op een TLC-plaat. Optioneel, ter plaatse de acylchloride norm als referentie. Ontwikkel het TLC met behulp van de mobiele fase passend zijn in stap 1.8 wordt geacht. Markeert geen zichtbaar onder UV-licht, en merkt op dat het product zal naar verwachting een lagere Rf dan het acylchloride standaard hebben. Verzamel alle fracties die zichtbare plekken in een grote rondbodemkolf. Als er meer dan één plek met een lagere Rf dan het uitgangsmateriaal aanwezig is, verzamelen ze in aparte flesjes. Damp het oplosmiddel met een rotatieverdamper en het unde verzamelde materiaal droogr hoog vacuüm gedurende twee uur. Indien nodig voert een pentaan was op een kleine kolom om een ​​ynone product bereid uit een elektronen slechte acylchloride uitgangsmateriaal verder te zuiveren. Op kleine schaal kan dit worden uitgevoerd met behulp van een Pasteur pipet en de kolom. Los het product op in een minimale hoeveelheid chloroform, dichloormethaan of diethylether en lading op een silicakolom nat met pentaan. Elute 1-2 kolomlengten pentaan door de kolom en verzamel in een verspilling beker. Elueer het zuivere ynone product uit de kolom pentaan met diethylether en ethylacetaat. Verzamel eluens in een afzonderlijke kolf, verdampen, en plaats onder hoog vacuum gedurende ten minste twee uur. Verkrijgen ongeveer 10 mg product karakterisering van NMR spectroscopie. 4. Karakterisering van Ynone Karakteriseren en de zuiverheid van het eindproduct met 1H en 13C NMR spectroscopie beoordelen. 34Karakteristiek voor de chemische verschuiving van het carbonyl koolstof nabij 177 ppm op het 13C NMR spectrum. De twee SP koolstoffen van de ynone functionele groep worden vertegenwoordigd door karakteristieke pieken in de buurt van 87 en 93 ppm. Gebruik infraroodspectroscopie 34 de karakteristieke carbonyl- piek van het ynone product te identificeren. Elektron delokalisatie van de aangrenzende drievoudige binding veroorzaakt meestal de carbonyl piek tussen 1600 en 1650 cm -1 verschijnen, afhankelijk van de elektronische eigenschappen van de verbinding. Bepaal de moleculaire massa van het product en de identiteit verder te valideren met behulp van hoge resolutie massaspectrometrie. 34

Representative Results

Initiële inspanningen waren gericht rond de bereiding van ynone 1a van fenylacetyleen trifluorboraat S1 en benzoylchloride (figuur 1). Tabel 1 illustreert de optimalisaties uitgevoerd waaronder screening van verschillende Lewis-zuren, oplosmiddelen, en een onderzoek van het effect van water op de reactie . Vervolgens werd de omvang van de reactie onderzocht door bij fenylacetyleen trifluorboraat de geoptimaliseerde omstandigheden in aanwezigheid van diverse acylchloriden (figuur 2). Modest tot uitstekende opbrengsten kunnen worden verkregen afhankelijk van de aard van het acylchloride substraat. De omvang van de reactie verder geëvalueerd door de uit meerdere additionele voorbeelden van alkynyltrifluoroborate zouten. Figuur 3 illustreert geselecteerde voorbeelden van andere alkynyltrifluoroborate zouten die kunnen worden toegepast bij de bereiding van ynones onder de ontwikkelde omstandigheden. Derivaten van phenylacetylene trifluorboraat lager elektrondonerende substituenten leverde het corresponderende ynone producten in goede tot uitstekende opbrengsten terwijl alifatische derivaten van alkynyltrifluoroborate zouten bleek te zijn iets minder reactief bieden bescheiden opbrengsten. Figuur 1: Bereiding van Ynone 1a van fenylacetyleen trifluorboraat S1 en benzoylchloride schema illustreert de voorwaarden voor de bereiding van ynone 1a onder vorming van het reactieve tussenproduct dichloroborane.. Figuur 2:. Representatieve 1H NMR spectrum van ynone 1a chemische verschuivingen en relatieve integraties kenmerkende protonen gelabeld. <p class = "jove_content" fo: keep-together.within-page = "always"> Figuur 3:. Vertegenwoordiger 13C NMR-spectrum van ynone 1a Chemische verschuivingen van karakteristieke koolstoffen zijn gelabeld. Figuur 4:. Representatieve HRMS spectrum van ynone 1a verkregen via atmosferische druk chemische ionisatie De gemeten m / z waarde van de [M + H] + ion wordt gerapporteerd. Figuur 5: Reacties van phenylacetylenetrifluoroborate zout S1 met acylchlorides Structuren en opbrengsten voor de producten die door het variëren van de identiteit.van het acylchloride uitgangsmateriaal geïllustreerd. Reacties werden uitgevoerd met 1 equivalent acylchloride, 1,5 equivalent kalium phenylacetylenetrifluoroborate S1 en 1,5 equivalent boortrichloride. Figuur 6:. Reacties van verschillende alkynyltrifluoroborates met acylchloriden Structuren en opbrengsten voor producten die door variatie van de identiteit van de alkynyltrifluoroborate uitgangsmateriaal geïllustreerd. Reacties werden uitgevoerd met 1 equivalent van acylchloride, 2,5 equiv kalium organotrifluoroborate zout en 2,5 equiv boortrichloride. Binnenkomst Lewiszuur Lewiszuur (equiv) Voorwaarden Opbrengst (%) 1 b </ Sup> SiO2 16,5 CH2 CI2 0 2 SiCl4 1 CH2 CI2 spoor 3 BF3 · OEt2 1 CH2 CI2 spoor 4 b FeCl3 1 CH2 CI2 24 5 c AlCl3 1 CH2 CI2 62 6 d AlCl3 1 CH2 CI2 66 7 e AlCl3 1 CH2 CI2 60 8 AlCl3 </sub> 1 THF spoor 9 AlCl3 1 tolueen spoor 10 AlCl3 2 CLCH 2 CH 2 Cl 33 11 AlCl3 1 DMSO spoor 12 AlCl3 2 acetonitril spoor 13 AlCl3 · 6H 2 O 1 CH2 CI2 0 14 b BCh 3 1.5 CH2 CI2 67 15 BBr3 1 CH2 CI2 20 <strong> Tabel 1:. Optimalisatie van de voorwaarden voor de bereiding van ynone 1a een productopbrengst 1a bij wijziging van reactieomstandigheden en Lewiszuur katalysator a. Reacties werden uitgevoerd met 1 equiv benzoylchloride en 1 equivalent kalium phenylacetylenetrifluoroborate S1. B 1,5 equiv S1. C watervrije omstandigheden. D De reactie werd uitgevoerd in een niet gedroogd glaswerk onder lucht. E watervrije omstandigheden + 1 pl water.

Discussion

Tabel 1 illustreert de stappen om de omstandigheden te optimaliseren voor de omzetting van fenylacetyleen trifluorboraat met benzoylchloride het overeenkomstige ynone vormen. Aanvankelijk katalysatoren bekend organotrifluoroborates omzetten organodifluoroboranes getest. Helaas Silicagel 35 siliciumtetrachloride, 36 en boortrifluoride 31,32 niet bevorderen de vorming van de gewenste ynone (Tabel 1, ingangen 1-3). Het gebruik van gechloreerde Lewiszuurkatalysatoren bleek meer succes. Een lage opbrengst van het gewenste ynone 1a werd verkregen in de aanwezigheid van een ijzer (III) chloride katalysator (Tabel 1, ingang 4). Vervolgens werd aluminium (III) chloride onderzocht als gevolg van de gevestigde capaciteit om oxocarbenium ionenvorming bevorderen Friedel-Crafts acyleringen. 37-39 Het gewenste product werd verkregen in 62% opbrengst als een aluminium (III) chloride katalysator empongelegeerd.

Verdere optimalisatie bleek dat lucht en vocht hebben weinig effect op de opbrengst van de reactie (Tabel 1, ingangen 5-7). Bijgevolg werden volgende reacties uitgevoerd in niet gedroogd glaswerk in de aanwezigheid van lucht. Pogingen om het oplosmiddel te optimaliseren gebleken dat dichloormethaan (DCM) is bijzonder geschikt voor de reactie (Tabel 1, ingangen 8-12). Inconsistenties in de resultaten van reacties gekatalyseerd door aluminium (III) chloride wordt gevraagd de exploratie van alternatieve katalysatoren. Commercieel verkrijgbare aluminium (III) chloride hexahydraat werd volledig inactief onder de reactieomstandigheden (Tabel 1, ingang 13). Dit is een goede indicatie dat de vorming van aluminium (III) chloride hydraat remt de reactie. Boortrichloride bleek vergelijkbare opbrengsten met betere consistentie (Tabel 1, ingang 14) produceren.

Na interactie van het kalium alkynyltrifluoroborate met boriumtrichloride, wordt een reactieve organodichloroborane species gevormd. 40 Deze eerste stap is essentieel voor de reactie met het acylchloride en vorming van de ynone te gaan. Aangezien organotrifluoroborate zouten zijn niet oplosbaar in DCM, de reactie plaats als een heterogeen mengsel. Na toevoeging van boortrichloride, wordt de oplossing gesoniceerd om de vorming van de reactieve species dichloroborane vergemakkelijken door de het oppervlak van de trifluorboraat zout beschikking te reageren. Toepassing van ultrasone golven aan het reactiemengsel veroorzaakt mechanische effecten bij het genereren van cavitatie belletjes. Tijdens sonicatie, collaps van cavitatiebellen in het fluïdum leidt tot gelokaliseerde gebieden van hoge temperaturen en drukken. 41 schokgolven geproduceerd die microscopisch turbulentie resulteert in een toename van kinetische energie van de vaste trifluorboraat zouten maken. De toename van de energie van het systeem tijdens ultrasoonapparaat promotes versnippering van de trifluorboraat zout resulterende grotere oppervlak beschikbaar voor interactie met boortrichloride. Sonicatie van het reactiemengsel voorafgaand aan de toevoeging van het acylchloride uitgangsmateriaal verzekert de efficiënte vorming van de reactieve species alkynyldichloroborane zonder meer gedwongen omstandigheden of langere reactietijden.

Figuur 2 toont de resultaten verkregen wanneer fenylacetyleen trifluorboraat werd omgezet met diverse acylchloriden onder geoptimaliseerde reactieomstandigheden. Neutrale aromatische (1b, 1c) en alifatische (1j-l) acylchlorides leveren de bijbehorende ynones in synthetisch nuttig opbrengsten. Die acylchlorides dragende elektron donerende groepen (1d-g) zorgen voor een uitstekende rendementen terwijl elektronzuigende groepen resulteren in relatief bescheiden opbrengsten (1h, 1i, 1m). Interestingly, wanneer de elektronenzuigende groep zich in de ortho-positie (1i, 59%), wordt een aanzienlijke opbrengstverhoging waargenomen in vergelijking met de analoge para gesubstitueerde acylchloride (1 uur, 30%). De sterische interactie van de substituent in de ortho positie kan de carbonylgroep functionele groep kracht uit het vlak, waardoor de elektronenzuigende karakter van de aromatische ring verrekening. Vermeldenswaard is dat 4-bromobutyryl reactie gebracht met het gewenste product 1m in 39% opbrengst verkregen. Voor zover wij weten is dit het eerste protocol voor de synthese van ynones een alkylbromide functionele groep tolereren. Soms, wanneer de acylchloride uitgangsmateriaal neutraal of elektrondeficiënte, alifatische onzuiverheden op het proton NMR. Dit kan pentaan was noodzakelijk om het product verder te zuiveren. Hoewel het mogelijk is het niet economisch om het pentaan was uit tijdens de eerste reinigingstrap sinds pentaan is duur in vergelijking met hexaan. Afzonderlijk voltooien secundaire zuivering op kleinere schaal zoals een Pasteur pipet kolom vermindert de hoeveelheid pentaan vereist.

Figuur 3 illustreert het effect van de identiteit van de alkynyltrifluoroborate zout op de opbrengst van de reactie. In het algemeen derivaten van de fenylacetyleen trifluorboraat zout lager elektronen donerende substituenten aan de aromatische ring gereageerd met aromatische en alifatische acyl chloride om de gewenste ynones produceren in goede tot uitstekende opbrengsten (2a-c, 3a-c). Alifatische alkynyltrifluoroborate zouten bleken minder reactieve substraten. Bescheiden opbrengsten werden verkregen wanneer hexynyl- en cyclopentylethynyltrifluoroborate zouten werden gereageerd met elektronenrijke benzoylchloride derivaten (4a, 5a).

Kortom, een nieuwe werkwijze voor de bereiding of ynones uit acylchlorides en kalium alkynyltrifluoroborate zouten is ontwikkeld. De voor de synthese van ynones deze methode verkregen variëren van bescheiden tot uitstekend afhankelijk van de aard van het acylchloride opbrengsten en trifluorboraat uitgangsmaterialen. In het algemeen is deze grondstof dragen elektrondonerende substituenten ondergaan de reactie gemakkelijker dan uitgangsmaterialen dragende neutrale en electronenzuigende functionele groepen. De waarde van deze aanpak ligt in de operationele eenvoud en functionele groep tolerantie van de werkwijze. Deze eenvoudige één-pot reactie verloopt snel bij omgevingstemperatuur in aanwezigheid van boortrichloride zonder uitsluiting van lucht en vocht. Deze geschikte werkwijze kan worden toegepast bij de bereiding van ynones in bescheiden uitstekende opbrengsten van verschillende acylchloriden en alkynyltrifluoroborate zouten.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work was supported by the UOIT start-up fund. We thank Mr. Matthew Baxter (UOIT) for his assistance in the laboratory.

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Sonicator VGT 1860QT Ultrasonic cleaner. Similar sonication devices may be used.
Dichloromethane Sigma 270997 Anhydrous
Boron trichloride solution  Sigma 178934 1M solution in DCM
Acyl chloride Sigma Various Acyl chlorides from other suppliers such as Alfa Aesar may be used. Caution – refer to MSDS for safety information.
Potassium alkynyltrifluoroborate salt N/A N/A Synthesized23 from terminal alkyne
Ethyl acetate ACP E-2000 ACS grade
Hexanes ACP H-3500 ACS grade
Pentane Sigma 236705 Anhydrous
Magnesium sulfate Sigma M7506
Filter paper Whatman 1093 126 Student grade. This speceific variety is not necessary.
Silica Gel 60 EMD 1.11567.9026 Particle size 0.040-0.063
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bannwarth, P., Valleix, A., Grée, D., Grée, R. Flexible Synthesis of Pyrimidines with Chiral Monofluorinated and Difluoromethyl Side Chains. J. Org. Chem. 74, 4646-4649 (2009).
  2. Karpov, A. S., Merkul, E., Rominger, F., Müller, T. J. Concise Syntheses of Meridianins by Carbonylative Alkynylation and a Four‐Component Pyrimidine Synthesis. Angew. Chem. Int. Ed. 44, 6951-6956 (2005).
  3. Arcadi, A., Aschi, M., Marinelli, F., Verdecchia, M. Pd-catalyzed regioselective hydroarylation of α-(2-aminoaryl)-α, β-ynones with organoboron derivatives as a tool for the synthesis of quinolines: experimental evidence and quantum-chemical calculations. Tetrahedron. 64, 5354-5361 (2008).
  4. Lee, C. G., Lee, K. Y., Lee, S., Kim, J. N. Chemical transformation of Baylis–Hillman adducts: the reaction of methyl 3-arylamino-2-methylene-3-phenylpropanoates in polyphosphoric acid. Tetrahedron. 61, 1493-1499 (2005).
  5. Kirkham, J. D., Edeson, S. J., Stokes, S., Harrity, J. P. Synthesis of Ynone Trifluoroborates toward Functionalized Pyrazoles. Org. Lett. 14, 5354-5357 (2012).
  6. Mohamed Ahmed, M. S., Kobayashi, K., Mori, A. One-pot construction of pyrazoles and isoxazoles with palladium-catalyzed four-component coupling. Org. Lett. 7, 4487-4489 (2005).
  7. Awuah, E., Capretta, A. Access to Flavones via a Microwave-Assisted, One-Pot Sonogashira− Carbonylation− Annulation Reaction. Org. Lett. 11, 3210-3213 (2009).
  8. She, Z., et al. Synthesis of Trisubstituted Isoxazoles by Palladium (II)-Catalyzed Cascade Cyclization–Alkenylation of 2-Alkyn-1-one O-Methyl Oximes. J. Org. Chem. 77, 3627-3633 (2012).
  9. Corey, E., Helal, C. J. Novel electronic effects of remote substituents on the oxazaborolidine-catalyzed enantioselective reduction of ketones. Tetrahedron Lett. 36, 9153-9156 (1995).
  10. Matsumura, K., Hashiguchi, S., Ikariya, T., Noyori, R. Asymmetric transfer hydrogenation of α, β-acetylenic ketones. J. Am. Chem. Soc. 119, 8738-8739 (1997).
  11. Midland, M. M., McDowell, D. C., Hatch, R. L., Tramontano, A. Reduction of. alpha.,. beta.-acetylenic ketones with B-3-pinanyl-9-borabicyclo [3.3. 1] nonane. High asymmetric induction in aliphatic systems. J. Am. Chem. Soc. 102, 867-869 (1980).
  12. Logue, M. W., Moore, G. L. Cuprous trimethylsilylacetylide. Preparation and reaction with acid chlorides. J. Org. Chem. 40, 131-132 (1975).
  13. Normant, J. Organocopper (I) Compounds and Organocuprates in Synthesis. Synthesis. , 63-80 (1972).
  14. Logue, M. W., Teng, K. Palladium-catalyzed reactions of acyl chlorides with (1-alkynyl) tributylstannanes. A convenient synthesis for 1-alkynyl ketones. J. Org. Chem. 47, 2549-2553 (1982).
  15. Nahm, S., Weinreb, S. M. N-Methoxy-N-methylamides as effective acylating agents. Tetrahedron Lett. 22, 3815-3818 (1981).
  16. Baba, T., Kizuka, H., Handa, H., Ono, Y. Reaction of ketones or aldehydes with 1-alkynes over solid-base catalysts. Appl. Catal., A. 194, 203-211 (2000).
  17. Brown, H. C., Garg, C. P. A simple procedure for the chromic acid oxidation of alcohols to ketones of high purity. J. Am. Chem. Soc. 83, 2952-2953 (1961).
  18. Nishimura, T., Onoue, T., Ohe, K., Uemura, S. Palladium (II)-catalyzed oxidation of alcohols to aldehydes and ketones by molecular oxygen. J. Org. Chem. 64, 6750-6755 (1999).
  19. Pu, L. Asymmetric alkynylzinc additions to aldehydes and ketones. Tetrahedron. 59, 9873-9886 (2003).
  20. Kim, W., Park, K., Park, A., Choe, J., Lee, S. Pd-Catalyzed Selective Carbonylative and Non-carbonylative Couplings of Propiolic Acid: One-Pot Synthesis of Diarylalkynones. Org. Lett. 15, 1654-1657 (2013).
  21. Kobayashi, T., Tanaka, M., Sakakura, T. Palladium(ii) Complex-catalysed Formation of a-Keto Acids via Double Carbonylation of Organic. Halides J. Chem. Soc., Chem. Commun. , 837-838 (1985).
  22. Mohamed Ahmed, M. S., Mori, A. Carbonylative Sonogashira coupling of terminal alkynes with aqueous ammonia. Org. Lett. 5, 3057-3060 (2003).
  23. Vieira, A. S., et al. Nucleophilic Addition of Potassium Alkynyltrifluoroborates to d-Glucal Mediated by BF3· OEt2: Highly Stereoselective Synthesis of α-C-glycosides. Org. Lett. 10, 5215-5218 (2008).
  24. Darses, S., Genet, J. -. P. Potassium organotrifluoroborates: new perspectives in organic synthesis. Chem. Rev. 108, 288-325 (2008).
  25. Darses, S., Genet, J. P. Potassium trifluoro (organo) borates: new perspectives in organic chemistry. Eur. J. Org. Chem. 2003, 4313-4327 (2003).
  26. Molander, G. A., Ellis, N. Organotrifluoroborates: Protected Boronic Acids That Expand the Versatility of the Suzuki Coupling Reaction. Acc. Chem. Res. 40, 275-286 (2007).
  27. Stefani, H. A., Cella, R., Vieira, A. S. Recent advances in organotrifluoroborates chemistry. Tetrahedron. 63, 3623-3658 (2007).
  28. Matteson, D. S., Kim, G. Y. Asymmetric alkyldifluoroboranes and their use in secondary amine synthesis. Org. Lett. 4, 2153-2155 (2002).
  29. Dumas, A. M., Bode, J. W. . Synthesis of Acyltrifluoroborates. Org. Lett. 14, 2138-2141 (2012).
  30. Dumas, A. M., Molander, G. A., Bode, J. W. Amide‐Forming Ligation of Acyltrifluoroborates and Hydroxylamines in Water. Angew. Chem. Int. Ed. 51, 5683-5686 (2012).
  31. Mitchell, T. A., Bode, J. W. Synthesis of Dialkyl Ethers from Organotrifluoroborates and Acetals. J. Am. Chem. Soc. 131, 18057-18059 (2009).
  32. Vo, C. -. V. T., Mitchell, T. A., Bode, J. W. Expanded substrate scope and improved reactivity of ether-forming cross-coupling reactions of organotrifluoroborates and acetals. J. Am. Chem. Soc. 133, 14082-14089 (2011).
  33. Zeng, J., Vedachalam, S., Xiang, S., Liu, X. -. W. Direct C-Glycosylation of Organotrifluoroborates with Glycosyl Fluorides and Its Application to the Total Synthesis of (+)-Varitriol. Org. Lett. 13, 42-45 (2010).
  34. Lehman, J. W. The student’s lab companion: laboratory techniques for organic chemistry: standard scale and microscale. Pearson College Div. , (2008).
  35. Molander, G. A., Cavalcanti, L. N., Canturk, B., Pan, P. -. S., Kennedy, L. E. Efficient Hydrolysis of Organotrifluoroborates via Silica Gel and Water. 74, 7364-7369 (2009).
  36. Molander, G. A., Ellis, N. Organotrifluoroborates: protected boronic acids that expand the versatility of the Suzuki coupling reaction. Acc. Chem. Res. 40, 275-286 (2007).
  37. Calloway, N. The Friedel-Crafts Syntheses. Chem. Rev. 17, 327-392 (1935).
  38. Gore, P. The Friedel-Crafts acylation reaction and its application to polycyclic aromatic hydrocarbons. Chem. Rev. 55, 229-281 (1955).
  39. Groves, J. The Friedel–Crafts acylation of alkenes. Chem. Soc. Rev. 1, 73-97 (1972).
  40. Kim, B. J., Matteson, D. S. Conversion of alkyltrifluoroborates into alkyldichloroboranes with tetrachlorosilane in coordinating solvents. Angew. Chem. 116, 3118-3120 (2004).
  41. Thompson, L., Doraiswamy, L. Sonochemistry: science and engineering. Ind. Eng. Chem. Res. 38, 1215-1249 (1999).

Tags

YnonesAcyl ChloridesPotassium Alkynyltrifluoroborate SaltsCarbon-carbon Bond FormationLewis AcidOrganic SynthesisFunctional GroupScaffold

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Taylor, C. L., Bolshan, Y. Metal-free Synthesis of Ynones from Acyl Chlorides and Potassium Alkynyltrifluoroborate Salts. J. Vis. Exp. (96), e52401, doi:10.3791/52401 (2015).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image