Palladium-catalyzed heteroarylation of vinyl chlorides
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2017-11-07
Department
Major/Subject
Chemistry
Mcode
CHEM3023
Degree programme
Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering
Language
en
Pages
58 + 28
Series
Abstract
This master’s thesis describes a method to prepare heteroarene-linked cycloalkenones. The method is a previously underutilized palladium-catalyzed coupling reaction between vinyl chlorides and non-activated heteroarenes. The reaction type is essentially the reverse of the Heck reaction. The procedure was optimized using a reaction between imidazo[1,2-a]pyridine and 3-chloro-2-cyclohexenone. The optimized reagent system consists of Pd(OAc)2 as catalyst, PPh3 as ligand, K2CO3 as base, 2-ethylhexanoic acid as acid additive and toluene as solvent. A number of other heteroarenes and another chlorocycloalkenone were used to expand the scope of the reaction, with a total of 23 successfully synthesized products. By default, the syntheses were performed at 100 °C but some substrates required a higher temperature of 120 °C. Chlorocycloalkenones were used in a moderate excess. The most suitable substrates were fused imidazoles and substituted oxazoles and thiazoles. Yields of over 80% were obtained from several substrates and most yields ranged between 50% and 80%. Ester and nitrile functionalities were tolerated. Unsubstituted thiazole reacted unselectively at two sites. As such, the developed method has potential uses in small-scale medicinal chemistry and other fine chemical industries. The use of non-activated heteroarenes complies with the green chemistry principles. In addition, vinyl chlorides are conveniently synthesized and are relatively stable compared to other vinyl halides.Tässä diplomityössä esitellään menetelmä heteroareenikytkettyjen sykloalkenonien valmistamiseksi. Menetelmä on aiemmin vähän käytetty palladiumin katalysoima kytkentäreaktio vinyylikloridien ja aktivoimattomien heteroareenien välillä. Reaktiotyyppiä voi pitää käänteisenä Heck-reaktioon nähden. Menetelmä optimoitiin käyttäen reaktiota imidatso[1,2-a]pyridiinin ja 3-kloro-2-sykloheksenonin välillä. Optimoidussa reagenssiyhdistelmässä oli katalyyttina Pd(OAc)2, ligandina PPh3, emäksenä K2CO3, happolisäaineena 2-etyyliheksaanihappo ja liuottimena tolueeni. Yhteensä 23 tuotetta valmistettiin onnistuneesti käyttäen erilaisia heteroareeneja ja toista klorosykloalkenonia. Useimmat synteesit tehtiin 100 °C:n lämpötilassa, mutta osa lähtöaineista vaati 120 °C:n lämpötilan. Klorosykloalkenoneja käytettiin ylimäärin. Soveltuvimpia lähtöaineita olivat bisykliset imidatsolit sekä substituoidut oksatsolit ja tiatsolit. Useat reaktiot tuottivat yli 80 %:n saannon, ja useimmat saannot olivat 50 ja 80 %:n välillä. Esteri- ja nitriilifunktionaalisuudet kestivät reaktio-olosuhteissa. Substituoimaton tiatsoli reagoi epäselektiivisesti kahdesta paikasta. Menetelmä soveltuu sellaisenaan pienen mittakaavan lääkeainekemian ja muun hienokemian käyttöön. Aktivoimattomien heteroareenien käyttö on vihreän kemian periaatteiden mukaista. Lisäksi vinyylikloridit ovat helposti saatavilla ja ne ovat suhteellisen stabiileja muihin vinyylihalideihin verrattuna.Description
Supervisor
Koskinen, AriThesis advisor
Kumpulainen, EsaKeywords
C-H activation, palladium, heteroarenes, heteroarylation, vinyl chlorides, DoE