Highly efficient palladium-catalyzed Suzuki-Miyaura reactions of potassium aryltrifluoroborates with 5-iodo-1,3-dioxin-4-ones in water: an approach to alpha-aryl-beta-ketoesters

The high efficient palladium-catalyzed Suzuki-Miyaura reactions of potassium aryltrifluoroborates 3 with 5-iodo-1,3-dioxin-4-ones 2a-b in water as only solvent in the presence of n-Bu(4)NOH as base is reported. The respective 5-aryl-1,3-dioxin-4-ones 4a-n were obtained in good to excellent yields. The catalyst system provides high efficiency at low load using electronically diverse coupling partners. The obtained 2,2,6-trimethyl-5-aryl-1,3-dioxin-4-ones were transformed into corresponding alpha-aryl-beta-ketoesters 6 by reaction with an alcohol in the absence of solvent. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Synthesis of 2-Aryl- and 2,5-Diarylfurans and Thiophenes by Suzuki-Miyaura Reactions Using Potassium Trifluoroborate Salts and Heteroaryltellurides

The Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction of 2-(butyltellanyl) or 2,5-bis-(butyltellanyl)furans and thiophenes with potassium aryltrifluoroborate salts catalyzed by palladium afforded 2-aryl- or 2,5-diaryl-furans and thiophenes in moderate to good yields.

Functionalization of (2S)-Isopropyl-5-iodo-2,3-dihydro-4(H)-pyrimidin-4-ones by a Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reaction Using Aryltrifluoroborate Salts: Convenient Enantioselective Preparation of alpha-Substituted beta-Amino Acids

A simple protocol for the Pd(OAc)(2)-catalyzed cross-coupling reaction of 1-benzoyl-(2S)-isopropyl-5-iodo-2,3-dihydro-4(H)-pyrimidin-4-ones with potassium aryltrifluoroborates was developed. The reaction is performed at 110 degrees C with a ligand-free catalyst. In all cases, complete conversion of the 1-benzoyl-(2S)-isopropyl-5-iodo-2,3-dihydro-4(H)-pyrimidin-4-ones and aryltrifluoroborates into the C-C coupling products was observed within 30-360 min. It is noteworthy that a large variety of groups present in the potassium aryltrifluoroborates (-CF(3), -OMe, -SEt, -CN, -CHO, -Cl, -Cbz, -NCbz, -OH, -CO(2)H) could be tolerated. Hydrogenation of the endocyclic double bonds in the Suzuki-Miyaura products followed by acid hydrolysis afforded highly enantioenriched alpha-aryl-substituted beta-amino acids.

Pèptids biarílics a partir de 4-iodofenilalanina o 3-iodotirosina per borilació i reacció de Suzuki-Miyaura en fase sòlida. Avaluació de l'activitat antimicrobiana

En aquesta tesi doctoral es va estudiar la preparació de pèptids biarílics en fase sòlida. En primer lloc, es varen borilar residus de fenilalanina o tirosina presents a la seqüència peptídica a través d’una reacció de Miyaura. A continuació, es varen arilar els boronats resultants a través d’una reacció de Suzuki-Miyaura sota irradiació de microones, utilitzant diversos halurs d’aril i haloaminoàcids. La metodologia trobada es va estendre a la preparació de pèptids biarílics cíclics. Aquesta aproximació presenta l’avantatge d’evitar la síntesi en dissolució i la purificació del boronoaminoàcid. A més, permet la preparació d’una àmplia diversitat de pèptids biarílics a partir d’un únic boronopèptid. L’avaluació de l’activitat biològica dels pèptids sintetitzats va permetre idenficar seqüències actives enfront dels bacteris Erwinia amylovora, Xanthomonas vesicatoria, i Pseudomonas syringae, que són responsables de malalties greus en plantes d’interès econòmic com pereres i pomeres, i que varen resultar ser molt poc tòxics enfront cèl•lules eucariotes.

Chemoselective cross-coupling Suzuki-Miyaura reaction of (Z)-(2-chlorovinyl)tellurides and potassium aryltrifluoroborate salts

An ultrasound-assisted synthesis of functionalized vinylic chlorides is described by palladium-catalyzed cross-coupling reaction of potassium aryltrifluoroborate salts and (Z)-2-chloro vinylic tellurides. This procedure offers easy access to vinylic chlorides architecture that contains sterically demanding groups in good yields. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Phosphane-free Suzuki-Miyaura coupling of aryl imidazolesulfonates with arylboronic acids and potassium aryltrifluoroborates under aqueous conditions

Aryl imidazole-1-sulfonates are efficiently cross-coupled with arylboronic acids and potassium aryltrifluoroborates using only 0.5 mol % of oxime palladacycles 1 under aqueous conditions at 110 °C. Under these simple phosphane-free reaction conditions a wide array of biaryl derivatives has been prepared in high yields. This methodology allows in situ phenol sulfonation and one-pot Suzuki arylation as well as the employment of microwave irradiation conditions.

Evidence for the surface-catalyzed suzuki-miyaura reaction over palladium nanoparticles:an operando XAS study

No need to get away: X-ray absorption spectroscopy of catalytically active palladium nanopartlcles during a SuzukiMlyaura cross-coupling reaction revealed that the nanopartlcles were stable under the reaction conditions, and that cross-coupling Involved the direct participation of surface palladium defect sites In the catalytic cycle (see picture). Selective chemical and structural poisons provided further evidence for a heterogeneous active site. © 2010 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KCaA.

Surface catalysed Suzuki-Miyaura cross-coupling by Pd nanoparticles:an operando XAS study

Size-controlled, catalytically active PVP-stabilised Pd nanoparticles have been studied by operando liquid phase XAS during the Suzuki cross-coupling of iodonanisole and phenylboronic acid in MeOH-toluene using KOMe base. XAS reveals nanoparticles are stable to metal leaching throughout the reaction, with surface density Pd defect sites directly implicated in the catalytic cycle. The efficacy of popular selective chemical and structural poisons for distinguishing heterogeneous and homogeneous contributions in Pd catalysed cross-couplings is also explored. © 2010 The Royal Society of Chemistry.

Sustainable Catalysis : Rational Pd Loading on MIL-101Cr-NH2 for More Efficient and Recyclable Suzuki-Miyaura Reactions

Palladium nanoparticles have been immobilized into an amino-functionalized metal-organic framework (MOF), MIL-101Cr-NH2, to form Pd@MIL-101Cr-NH2. Four materials with different loadings of palladium have been prepared (denoted as 4-, 8-, 12-, and 16wt%Pd@MIL-101Cr-NH2). The effects of catalyst loading and the size and distribution of the Pd nanoparticles on the catalytic performance have been studied. The catalysts were characterized by using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, powder X-ray diffraction (PXRD), N-2-sorption isotherms, elemental analysis, and thermogravimetric analysis (TGA). To better characterize the palladium nanoparticles and their distribution in MIL-101Cr-NH2, electron tomography was employed to reconstruct the 3D volume of 8wt%Pd@MIL-101Cr-NH2 particles. The pair distribution functions (PDFs) of the samples were extracted from total scattering experiments using high-energy X-rays (60keV). The catalytic activity of the four MOF materials with different loadings of palladium nanoparticles was studied in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction. The best catalytic performance was obtained with the MOF that contained 8wt% palladium nanoparticles. The metallic palladium nanoparticles were homogeneously distributed, with an average size of 2.6nm. Excellent yields were obtained for a wide scope of substrates under remarkably mild conditions (water, aerobic conditions, room temperature, catalyst loading as low as 0.15mol%). The material can be recycled at least 10times without alteration of its catalytic properties.

Design, synthèse et application en catalyse verte d’un ligand alkyl imidazolium β-cyclodextrine

Le 21e siècle est le berceau d’une conscientisation grandissante sur les impacts environnementaux des processus utilisés pour synthétiser des molécules cibles. Parmi les avancées qui ont marqué ces dernières décennies, il est également question de réduction de déchets, de conservation de l’énergie et de durabilité des innovations. Ces aspects constituent les lignes directrices de la chimie verte. De ce fait, il est impératif de développer des stratégies de synthèse dont les impacts environnementaux sont bénins. Dans ce mémoire nous présentons la synthèse, la caractérisation et l’étude des propriétés catalytiques en milieu aqueux d’un ligand composé d’une unité -cyclodextrine native, d’une unité imidazolium et d’une chaine alkyle à 12 carbones. Ce ligand hybride s’auto-assemble dans l’eau sous forme de micelles, permettant ainsi d’effectuer en sa présence des couplages de Suzuki-Miyaura dans l’eau, avec de bons rendements. La fonctionnalisation de la face primaire de la -cyclodextrine par un noyau alkyl-imidazolium, précurseur de ligand de type carbène N-hétérocyclique, a permis le développement d’un système catalytique vert et hautement recyclable. Dans un deuxième temps, nous présentons l’utilisation du même ligand hybride dans des couplages de Heck dans l’eau, démontrant ainsi la versatilité du ligand.

Utilisation du motif imidazole en transport d'anions et en catalyse organométallique

Le motif imidazole, un hétérocycle à 5 atomes contenant 2 atomes d’azote et trois atomes de carbone, présente des propriétés physico-chimiques intéressantes qui en font un composé de choix pour plusieurs applications. Parmi ces propriétés, la fonctionnalisation simple des deux atomes d’azote pour former un sel d’imidazolium est très intéressante. Ces sels sont d’excellents précurseurs de carbènes N-hétérocycliques (NHC) et sont couramment utilisés pour synthétiser des ligands en vue d’une utilisation en catalyse organométallique. D’autre part, cette famille de composés possède des propriétés anionophores permettant une utilisation en transport anionique. Le présent travail contient les résultats de travaux concernant ces deux domaines, soit la catalyse et le transport anionique. Dans un premier temps, les propriétés de dérivés de l’imidazole sont exploitées pour former un catalyseur de type palladium-NHC qui est utilisé pour catalyser la réaction de Suzuki-Miyaura en milieu aqueux. L’efficacité de ce catalyseur a été démontrée en utilisant aussi peu que 0,001 mol% pour un rendement quantitatif. Il s’agit de la première occurrence d’un processus hétérogène et recyclable dans l’eau, utilisant un catalyseur de type Pd-NHC et qui ne nécessite aucun additif ou co-solvant. Le recyclage a été prouvé jusqu’à 10 cycles sans diminution apparente de l’activité du catalyseur. Dans un second temps, plusieurs sels d’imidazolium ont été testés en tant que transporteurs transmembranaires d’anions chlorures. Les propriétés intrinsèques des sels utilisés qui en font des transporteurs efficaces ont été élucidées. Ainsi, les paramètres qui semblent affecter le plus le transport anionique sont le changement du contre-anion du sel d’imidazolium de même que la propension de ce dernier à s’auto-assembler via une succession d’empilements-π. De plus, les propriétés du transport ont été élucidées, montrant la formation de canaux transmembranaires qui permettent non-seulement la diffusion d’ions Cl-, mais aussi le transport de protons et d’ions Ca2+. L’intérêt de cette recherche repose d’abord dans le traitement de diverses pathologies voyant leur origine dans le dysfonctionnement du transport anionique. Cependant, les propriétés bactéricides des sels d’imidazolium utilisés ont été identifiées lors des dernières expériences.

Expanding cyclitol structural diversity by biocatalysis and metalocatalysis. A click chemistry approach

The palladium catalyzed cross-coupling reaction of phenyltrifluoroborate with a chemoenzymatically derived bromoazidoconduritol, combined with 1,3-dipolar cycloaddition, with a variety of alkynes is described. Fourteen new compounds were synthesized in moderate to good yields. The click chemistry reaction can be effected by using sodium ascorbate and CuSO(4) center dot 5H(2)O as catalyst in toluene-H(2)O at room temperature.

Copper salt-catalyzed homo-coupling reaction of potassium alkynyltrifluoroborates: a simple and efficient synthesis of symmetrical 1,3-diynes

The copper-catalyzed dimerization of alkynyltrifluoroborates proceeds readily with good yields. The homo-coupling reaction can be effected in DMSO, in the open air, using Cu(OAc)(2) as catalyst in the absence of any other additives. A variety of functional groups are tolerated. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Synthesis of unnatural cyclitols via a combined enzymatic-palladium catalysis approach

The Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction of a hydroxylated vinyl bromide obtained by a chemoenzymatic approach with a diverse range of potassium organotrifluoroborates has been accomplished catalyzed by Pd(PPh(3))(4) in satisfactory yields. A variety of functional groups are tolerated in the nucleophilic partner. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.