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Preparação Quimiosseletiva de 1-iodoalquinos, 1,2-diiodoalqueenos e 1,1,2-triiodoalqueenos Baseada na Iodação Oxidativa de Alquinos Terminais

Published: September 12, 2018
doi:
10.3791/58063
, , , ,
1School of Chemical Engineering and Light Industry,Guangdong University of Technology, 2Department of Chemistry, Graduate School of Science,Kyoto University

Summary

Neste documento, protocolos detalhados para a iodação oxidativo de alcinos terminais usando reagentes de iodo hipervalente são apresentados, que chemoselectively pagar iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes.

Abstract

Apresentamos a síntese de chemoselective de 1-(iodoethynyl) -4-metilbenzeno,-(1,2-diiodovinyl)-4-1 metilbenzeno e 1-metil – 4-(1,2,2-triiodovinyl) benzeno como exemplos representativos para a preparação de chemoselective prático de 1-iodoalkynes , 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes da chemoselective iodação de alcinos terminais mediada por reagentes de iodo hipervalente-. A quimioseletividade foi confirmada usando p– tolylethyne como um substrato de modelo para uma variedade de fontes de iodo e/ou os reagentes de iodo hipervalente-de tela. Uma combinação de tetrabutilamónio iodeto (TBAI) e (diacetoxyiodo) benzeno (PIDA) seletivamente gera 1-iodoalkynes, enquanto que uma combinação de KI e PIDA gera 1,2-diiodoalkenes. Uma síntese de um pot-baseada em dois TBAI-PIDA e KI-PIDA rende o correspondente 1,1,2-triiodoalkenes. Estes protocolos foram posteriormente aplicados à síntese de sinteticamente importante aromáticos e alifáticos iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes, que foram obtidos em bom rendimento com excelente quimioseletividade.

Introduction

Iodoalkynes e iodoalkenes são amplamente utilizados importantes precursores e blocos de construção em síntese orgânica1,2,3,4, substâncias biologicamente ativas e útil na síntese de materiais e moléculas complexas, dadas a facilidade de converter a C-Eu laço5,6,7,8. Nos últimos anos, a iodação oxidativa de alcinos terminais tem atraído mais atenção para a síntese de derivados iodoalkyne e iodoalkene. Até agora, eficientes métodos que usam catalisadores metálicos9,10,11,12, iodonium-hipervalente catalisadores13,14, um sistema de oxidação anódica 15, sistemas líquidos iônicos16, KI (ou2)-oxidante combinações17,18,19,20, ultra-som21, catalisadores de transferência de fase 22, N– iodosuccinimide9,22,23,24,25, n– BuLi26,27, 28 , 29 , 30 , 31, de reagentes de Grignard32e morfolina catalisadores17,33,24,35 foram desenvolvidos para a iodação de alcinos. Recentemente, registramos um protocolo prático e chemoselective para a síntese de iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes36. As características deste método são verdes e práticos: (1) a toxicidade dos catalisadores de iodo hipervalente como reagentes functionalization oxidativo é baixa quando comparado a outros oxidantes de heavy-metal-base convencional37,38, 39,40,41,42e TBAI (2) e/ou KI é usado como fontes de iodo. Além disso, nosso sistema proporciona excelente seletividade em condições suaves. A síntese de chemoselective de iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes requer um controle preciso sobre vários fatores, incluindo a composição, o oxidante, a fonte de iodo e o solvente. Entre estes, a fonte de iodo é o fator mais importante para o quimioseletividade da reação. Após a triagem de vários tipos e cargas elevadas de fonte de iodo, bem como os solventes, três métodos foram identificados e estabelecidos. Em primeiro lugar, TBAI como uma fonte de iodo em combinação com PIDA (TBAI-PIDA) é seletivo para a síntese de 1-iodoalkynes. Alternativamente, 1,2-diiodoalkenes com eficiência são obtidos usando um sistema de KI-PIDA. Ambos os métodos pagar os produtos correspondentes em alto rendimento e alta quimioselectividade. O correspondente tri-iodinationproducts, i. e., 1,1,2-triiodoalkenes, obtiveram-se em bom rendimento da síntese de um pote que combinam os sistemas TBAI-PIDA e KI-PIDA36.

Aqui, nós demonstraremos como a quimioseletividade para a iodação de alcinos terminais pode ser dirigida de 1-iodoalkynes de 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes sob condições de reação semelhante, destacando o controle preciso que pode ser exercida escolhendo criteriosamente oxidante, fonte de iodo e solvente. Para o desenvolvimento desta nova técnica sintética, p– tolylethyne foi usado como um substrato de modelo. Embora os protocolos seguintes enfocam a síntese de 1-(iodoethynyl) -4-metilbenzeno, (E) -1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenzeno e 1-metil – 4-(1,2,2-triiodovinyl) benzeno, estes compostos são representativos para 1-iodoalkynes, 1,2 – diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes, respectivamente, ou seja, os protocolos são largos no escopo, e as mesmas técnicas podem ser aplicadas para a iodação de chemoselective de aromáticos e alifáticos alcinos terminais36.

Reagentes empregados na iodação de chemoselective de alcinos terminais e pequenos desvios em relação as técnicas descritas resultam em dramáticas diferenças com relação aos produtos de destino. Por exemplo, alteração de fonte de iodo de TBAI para KI e alteração do solvente de CH3CN para um CH3CN-H2O tem um impacto dramático sobre a quimioseletividade da iodação. O protocolo detalhado visa ajudar novos actores no campo com a iodação de chemoselective de alcinos terminais para evitar muitas armadilhas comuns durante a síntese de iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes.

Protocol

1. síntese do 1-(Iodoethynyl) -4-metilbenzeno (2, 1-Iodoalkynes) Adicione 133 mg (0,36 mmol) de TBAI e 3 mL de CH3CN para um tubo de reação que contém uma barra de agita magnética, que está aberta ao ar. Em seguida, adicione 38 μL (0,3 mmol) de p- tolylethyne para a mistura usando uma microsseringa. Adicione 96,6 mg (0,3 mmol) de PIDA a mistura de reacção vigorosamente mexido em 10 porções durante um período de 20 min usando uma espátula. Agite a mis…

Representative Results

A síntese de chemoselective de iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes baseada a iodação oxidativa de p- tolylethyne está resumida na Figura 1. Todas as reacções foram expostas ao ar. Todos os compostos neste estudo foram caracterizados por espectroscopia de RMN de C 13 1H, espectrometria de massa e HPLC para acessar a estrutura do produto e a seletividade da reação, bem como para explorar a pureza. Os produtos obtido…

Discussion

Iodoalkynes-1, 1,2-diiodoalkenes e 1,1,2-triiodoalkenes podem ser chemoselectively sintetizado utilizando reagentes de iodo hipervalente como mediadores eficientes para iodination(s) oxidativo. Os fatores mais críticos destes protocolos de iodação chemoselective são a natureza e a carga da fonte de iodo, bem como o solvente. Por exemplo, 1-iodoalkyne 2 foi obtido como o produto principal (52% de rendimento) quando TBAI (2,5 equiv carregamento) foi selecionada como a fonte de iodo em combinação com …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi apoiado pela nacional natureza Science Foundation da China (21502023).

Materials

4-ethynyltoluene,98% Energy Chemical D080006
phenylacetylene,98% Energy Chemical W330041
1-ethynyl-4-methoxybenzene,98% Energy Chemical D080007
1-ethynyl-4-fluorobenzene,98% Energy Chemical D080005
4-(Trifluoromethyl)phenylacetylene,98% Energy Chemical W320273
4-Ethynylbenzoic acid methyl ester,97% Energy Chemical A020720
3-Aminophenylacetylene,97% Energy Chemical D080001
3-Butyn-1-ol,98% Energy Chemical A040031
Propargylacetate,98% Energy Chemical L10031
Tetrabutylammonium Iodide,98% Energy Chemical E010070
Potassium iodide,98% Energy Chemical E010364
(diacetoxyiodo)benzene,99% Energy Chemical A020180
acetonitrile, HPLC grade fischer A998-4
magnetic stirrer IKA
rotary evaporator Buchi
Bruker AVANCE III 400 MHz Superconducting Fourier Bruker
High-performance liquid chromatography Shimadzu
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Li, Y., Huang, D., Huang, J., Liu, Y., Maruoka, K. Chemoselective Preparation of 1-Iodoalkynes, 1,2-Diiodoalkenes, and 1,1,2-Triiodoalkenes Based on the Oxidative Iodination of Terminal Alkynes. J. Vis. Exp. (139), e58063, doi:10.3791/58063 (2018).
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