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Chemistry

Preparación estereoselectiva de 1 Iodoalkynes, 1, 2-Diiodoalkenes y 1.1.2-Triiodoalkenes basado en la yodación oxidativa de alquinos terminales

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

En este documento, se presentan protocolos detallados para la yodación oxidativa de alquinos terminales utilizando los reactivos de yodo hipervalente, que chemoselectively pagar iodoalkynes 1, 1, 2-diiodoalkenes y triiodoalkenes 1.1.2.

Abstract

Presentamos la Síntesis estereoselectiva de 1-(iodoethynyl) -4-metilbenceno, 1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenceno y 1-metil – 4-(1,2,2-Trimethylpropyl-triiodovinyl) benceno como ejemplos representativos para la preparación estereoselectiva práctica de 1-iodoalkynes , 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes de la yodación estereoselectiva de alquinos terminales mediada por reactivos de yodo hipervalente. El chemoselectivity fue confirmada mediante el uso de p– tolylethyne como sustrato modelo para una variedad de fuentes de yodo y los reactivos de yodo hipervalente. Una combinación de Tetrabutilamonio yoduro (TBAI) y (diacetoxyiodo) benceno (PIDA) genera selectivamente 1-iodoalkynes, mientras que una combinación de KI y PIDA genera 1,2-diiodoalkenes. Una síntesis de un pote basada en TBAI-PIDA y PIDA KI da el correspondiente 1.1.2-triiodoalkenes. Estos protocolos fueron aplicados posteriormente a la síntesis de aromático sintético importante y alifáticos 1-iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes, que se obtuvieron en el buen rendimiento con excelente chemoselectivity.

Introduction

Iodoalkynes y iodoalkenes son bloques de construcción en síntesis orgánica1,2,3,4, sustancias biológicamente activas y ampliamente utilizados precursores importantes y útiles en la síntesis de materiales y moléculas complejas dadas la facilidad de conversión de la C-adherir o5,6,7,8. En los últimos años, la yodación oxidativa de alquinos terminales ha atraído más atención a la síntesis de derivados de iodoalkyne y iodoalkene. Métodos hasta ahora, eficientes que usar catalizadores metálicos9,10,11,12, iodonium hipervalente catalizadores13,14, un sistema de oxidación anódica sistemas líquidos iónicos16, KI(o2)-oxidante combinaciones17,18,19,20, ultrasonido21, catalizadores de transferencia de fase 22, N– iodosuccinimide9,22,23,24,25, n– BuLi26,27, 28 , 29 , 30 , 31, de reactivos de Grignard32y morfolina catalizadores17,33,24,35 se han desarrollado para la yodación de alquinos. Recientemente, hemos reportado un protocolo práctico y estereoselectiva de la síntesis de 1-iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes36. Las características de este método son verdes y práctica: (1) la toxicidad de los catalizadores de yodo hipervalente como reactivo oxidante funcionalización es baja comparado con otros antioxidantes convencionales de heavy metal basado en37,38, 39,40,41,42y (2) TBAI o KI se utiliza como fuentes de yodo. Además, nuestro sistema brinda selectividad excelente condiciones suaves. La Síntesis estereoselectiva de 1 iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y triiodoalkenes 1.1.2 requiere un control preciso sobre varios factores, incluyendo la composición, el oxidante, la fuente de yodo y el solvente. Entre ellas, la fuente de yodo es el factor más importante para el chemoselectivity de la reacción. Después de la proyección de varios tipos y cargas de la fuente de yodo, así como los solventes, tres métodos fueron identificados y establecidos. En primer lugar, TBAI como fuente de yodo en combinación con PIDA (TBAI-PIDA) es selectivo para la síntesis de 1-iodoalkynes. Alternativamente, diiodoalkenes 1,2 eficientemente se obtienen mediante un sistema de KI-PIDA. Ambos métodos de pagar los correspondientes productos de alto rendimiento y alta chemoselectivity. El tri-iodinationproducts correspondiente, es decir., 1.1.2-triiodoalkenes, se obtuvieron en el buen rendimiento de la síntesis de una olla que combinan el TBAI-PIDA y PIDA KI sistemas36.

Aquí le mostraremos cómo chemoselectivity para la yodación de los alquinos terminales puede ser dirigido de 1-iodoalkynes 1,2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes en similares condiciones de reacción, destacando el control preciso que puede ser ejerció eligiendo juiciosamente antioxidante, fuente de yodo y solvente. Para el desarrollo de esta nueva técnica sintética, p– tolylethyne se utilizó como sustrato modelo. Aunque los protocolos siguientes se centran en la síntesis de 1-(iodoethynyl) -4-metilbenceno, (E) -1-(1,2-diiodovinyl)-4-metilbenceno y 1-metil – 4-(1,2,2-Trimethylpropyl-triiodovinyl) benceno, estos compuestos son representativos para el 1-iodoalkynes, 1, 2 – diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes, respectivamente, es decir, los protocolos son amplios en alcance, y las mismas técnicas pueden aplicarse a la yodación estereoselectiva de alifáticos y aromáticos alquinos terminales36.

Reactivos emplean en la yodación estereoselectiva de alquinos terminales y pequeñas desviaciones de las técnicas describen dan como resultado diferencias abismales con respecto a los productos de blanco. Por ejemplo, cambio de fuente de yodo de TBAI KI y cambio de disolventes de CH3CN un CH3CN-H2O tiene un impacto dramático en el chemoselectivity de la yodación. El protocolo detallado tiene como objetivo ayudar a los nuevos profesionales en el campo con la yodación estereoselectiva de alquinos terminales para evitar muchos errores comunes durante la síntesis de 1-iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y triiodoalkenes 1.1.2.

Protocol

1. síntesis de 1-(Iodoethynyl) -4-metilbenceno (2, 1-Iodoalkynes) Añadir 133 mg (0,36 mmol) de TBAI y 3 mL de CH3CN a un tubo de ensayo que contiene una barra de agitación magnética, que está abierta al aire. Luego, añadir 38 μL (0.3 mmol) de p- tolylethyne a la mezcla utilizando una microjeringa. Añadir 96,6 mg (0.3 mmol) de PIDA a la mezcla de reacción vigorosamente agitada en 10 porciones en un período de 20 minutos con una espátula. Revuelva la mez…

Representative Results

La Síntesis estereoselectiva de 1 iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes basado en la yodación oxidativa de p- tolylethyne se resume en la figura 1. Todas las reacciones fueron expuestas al aire. Todos los compuestos en este estudio se caracterizaron por 1H y 13C RMN Espectroscopia, espectrometría de masas y HPLC para acceder a la estructura del producto y la selectividad de la reacción, así como explorar la pureza. Los …

Discussion

1-Iodoalkynes, 1, 2-diiodoalkenes y 1.1.2-triiodoalkenes puede chemoselectively sintetizado utilizando reactivos de yodo hipervalente como mediadores eficientes de iodination(s) oxidativa. Los factores más importantes de estos protocolos de yodación estereoselectiva están la naturaleza y la carga de la fuente de yodo, así como el solvente. Por ejemplo, 1-iodoalkyne 2 se obtuvo como producto importante (52% rendimiento) cuando TBAI (2.5 equiv carga) fue seleccionado como la fuente de yodo en combinaci…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue financiado por la nacional naturaleza ciencia Fundación de 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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