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.

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.

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.

Monooxychlorophosphine as a novel and efficient ligand for palladium-catalyzed suzuki-miyaura cross-coupling of aryl chlorides

A new sterically hindered monooxychlorophosphine was synthesized and the complex generated in situ from its reaction with Pd-2(dba)(3) promoted the Suzuki-Miyaura reactions of arylboronic acids with aryl chlorides in good yields.

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.

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.

Palladium within ionic liquid functionalized mesoporous silica SBA-15 and its catalytic application in room-temperature Suzuki coupling reaction

Initially, pore walls of mesoporous silica SBA-15 with template were modified with chlorotrimethylsilane. Then imidazolium salts were similarly incorporated covalently in the inner pore walls of mesoporous silica SBA-15 albeit without the template. Finally, palladium salts were introduced into the pore channels of the previously processed mesoporous silica via electrostatic interaction. The resulting palladium catalysts demonstrated exceptional activity for the room-temperature Suzuki Coupling reaction in aqueous-organic mixed solvents and good recycling ability for at least 4-6 times.

Nickel-promoted ligand-free palladium-catalyzed Suzuki coupling reaction

A Ni-promoted ligand-free palladium catalyst system for Suzuki coupling of aryl bromides has been developed in high efficiency under mild reaction conditions. It was obtained in situ by introducing NiCl2 to PdCl2/PVP using a parallel high-throughput screening technique. A wide range of aryl bromides bearing a variety of functional groups was evaluated.

One-Pot, Three-Step Reaction of 5-[(Trimethylsilyl)ethynyl]pyrrolidin-2-one with Azides Catalyzed by Cu-I: Synthesis of a Novel Class of 1,4-Disubstituted 1,2,3-Triazoles

A very fast, easy and efficient synthesis is described for a novel and biologically important class of 1,4-disubstituted-4-(5-pyrrolidin-2-one)-1,2,3-triazoles by an ultrasound-assisted one-pot, three-step click reaction sequence of 5-[(trimethylsilyl)ethynyl]pyrrolidin-2-one with organic azides mediated by catalytic Cu-I salts.

Estudo da reação de modificação do poli(cloreto de vinila) com nucleófilos nitrogenados e das aplicações como suporte em reações de acoplamento

Neste trabalho foi realizada a modificação química do poli(cloreto de vinila) (PVC) pela sua reação com azida de sódio, onde alguns dos seus átomos de cloro foram substituídos por azidas. Em seguida o grupo incorporado foi transformado em triazóis por uma reação de cicloadição 1,3 entre o polímero modificado e propiolato de etila, sendo a reação catalisada por iodeto de cobre. Essas reações foram conduzidas sob aquecimento convencional e empregando irradiação de micro-ondas. Inicialmente, a reação incorporou 20% de triazol no PVC, sendo avaliadas as condições reacionais ideais. Essas condições foram usadas para a formação de novos copolímeros com diferentes teores de triazóis incorporados. Os produtos obtidos foram usados para o suporte de paládio que é utilizado como catalisador na reação de Suzuki-Miyaura. Todos os copolímeros foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR)

Novos derivados porfirínicos: síntese e potenciais aplicações em PDT

O trabalho apresentado nesta dissertação descreve estudos desenvolvidos segundo três metodologias para a funcionalização de meso-tetra-arilporfirinas; uma delas baseada na funcionalização com diazo compostos, outra na reacção de Suzuki-Miyaura e a terceira na reacção de metátese. O presente documento é composto por quatro partes distintas. Na primeira parte são feitas considerações gerais sobre propriedades e aplicações de macrociclos porfirínicos. Na segunda parte é apresentado o trabalho realizado na funcionalização de porfirinas com diazo compostos através de reacções de inserção com um catalisador de ródio(II). Este estudo envolveu a preparação de duas porfirinas com grupos O-H e N-H nas posições para dum substituinte meso-fenilo. Os estudos iniciaram-se com a reacção de 5-(4-hidroxifenil)-10,15,20-trifenilporfirinatozinco(II) com diazoacetato de etilo na presença de Rh2(OAc)4. Obteve-se o produto esperado de inserção com bons rendimentos. A reacção de 5-(4-aminofenil)- 10,15,20-trifenilporfirinatozinco(II) com esse diazo composto na presença de Rh2(OAc)4 mostrou um perfil diferente do da reacção com o outro porfirinato. Foram obtidos três produtos, a saber: produto de bis-inserção e dois outros contendo o grupo funcional amida. Este capítulo descreve ainda a síntese de glicoporfirinas e de glicoclorinas através de reacções de inserção e de ciclopropanação envolvendo, respectivamente, os complexos 5-(4-hidroxifenil)- 10,15,20-trifenilporfirinatozinco(II) e 5,10,15,20- tetraquis(pentafluorofenil)porfirinatozinco(II) com α-diazoacetatos com substituintes sacarídicos. Foram usados, como catalisadores, Rh2(OAc)4 e CuCl, respectivamente, na reacção de inserção e na de ciclopropanação. Tendo em vista a sua aplicação em PDT, os novos produtos foram descomplexados e a unidade glicosídica foi desprotegida. Estudos de geração de oxigénio singuleto mostraram que os compostos obtidos são bons geradores dessa espécie citotóxica. Foram também realizados estudos de avaliação da actividade fotodinâmica em células humanas tumorais HeLa e em células humanas saudáveis HaCaT. Estudos de viabilidade celular, após tratamento fotodinâmico, mostraram que as glicoclorinas são mais eficazes na fotoinactivação das células tumorais. Apenas o derivado da clorina com a unidade de galactose mostrou selectividade para a linha celular tumoral, inibindo o crescimento desta e não causando efeito significativo na linha celular saudável. Este fotossensibilizador não foi tóxico na ausência de luz e depois do tratamento fotodinâmico e em condições sub-letais, provocou vacuolização citoplasmática e retracção pronunciada nas células tumorais, enquanto que nas células saudáveis os danos sofridos foram escassos. Nos estudos de localização celular este fotossensibilizador localizou-se na membrana citoplasmática e nos lisossomas tanto nas células HeLa como nas HaCaT. Na terceira parte deste trabalho são descritos os resultados obtidos nos estudos de funcionalização de porfirinas através da reacção de Suzuki-Miyaura. O complexo 2-(4,4,5,5,-tetrametil-1,3,2-dioxaborolan-2-il)-5,10,15,20- tetrafenilporfirinatozinco(II) foi o composto escolhido como reagente de partida. Usando a reacção de Suzuki foi possível sintetizar complexos β-bromoarilporfirínicos em bons rendimentos. Estes complexos foram sujeitos à reacção de Suzuki com pinacolborano, tendo sido possível obter os produtos de acoplamento esperados e ainda derivados diméricos de complexos porfirínicos ligados por unidades fenileno. Esta metodologia reacional, catalisada por paládio, permitiu ainda sintetizar novos derivados quinolona-porfirina através da reacção do complexo porfirínico β-borilado anteriormente referido com bromo-quinolonas Nsubstiuídas com grupos alquílicos e glicosídicos. Deste modo foram obtidos derivados quinolona-porfirina em bons rendimentos. Com vista a realizar estudos de potencial aplicação em PACT, foram hidrolisados os grupos éster da unidade de quinolona e clivados os grupos protectores das unidades glicosídicas desses derivados. No estudo por MS Tandem (MS/MS) foi possível verificar que os isómeros dos derivados quinolona-porfirina sofrem as mesmas vias de fragmentação, confirmando as suas estruturas análogas. Foi possível ainda distinguir os derivados em que a unidade de porfirina está ligada à quinolona através da posição C-6 da quinolona daqueles em que a unidade de porfirina está ligada à quinolona através da sua posição C-7. Os estudos de geração de oxigénio singuleto mostraram que as porfirinas β- substituídas com unidades de quinolona são melhores geradoras desta espécie citotóxica do que a tetrafenilporfirina e que a eficiência que têm em gerar essa espécie é afectada pela posição da ligação entre a porfirina e a quinolona, assim como com o tipo do N-substituinte da quinolona. As bases livres dos conjugados quinolona-porfirinatos foram testadas como fotossensibilizadores em PACT em células do parasita Leishmania Braziliensis, tendo-se observado que estes compostos têm capacidade para fotoinactivar este parasita. Na quarta parte deste trabalho são descritos os resultados dos estudos de funcionalização de porfirinas através da reacção de metátese com catalisador de Grubbs, visando a obtenção de novos macrociclos com grupos triazolilo. Verificouse que a eficiência da reacção de metátese cruzada entre 2-vinil-5,10,15,20- tetrafenilporfirinatozinco(II) e 4-vinil-1,2,3-triazóis N-substituídos dependia das condições reaccionais e do triazol usado em cada caso. Foi possível ainda concluir que o impedimento estéreo das espécies envolvidas é um dos responsáveis pelo ciclo catalítico prosseguir por uma via secundária, originando uma espécie de ruténio pouco eficiente como catalisador. Este estudo foi estendido à reacção dos 4-vinil-1,2,3-triazois seleccionados com 2-butadienil-5,10,15,20- tetrafenilporfirinatoniquel(II); em cada caso foi possível obter uma mistura de isómeros dos derivados triazol-porfirina, geralmente em maiores rendimentos globais do que na reacção com 2-vinil-5,10,15,20-tetrafenilporfirinatozinco(II). Este facto será indicativo de que a reacção de metátase com esse derivado porfirínico segue, predominantemente, a via mais eficiente.

Síntesi de base sòlida de pèptids biarílics contenint 5-arilhistidines

Els aminoàcids biarílics es troben en una àmplia varietat de pèptids naturals amb important activitat biològica. Concretament, les arilhistidines formen part de les aciculitines, pèptids amb activitat citotòxica i antifúngica, La reacció de Suzuki-Miyaura és el mètode més versàtil per obtenir biarils assimètrics, encara que, fins el moment, no s'havia aplicat per a l'arilació de l'imidazole de la histidina. L'objectiu general d'aquesta tesi fou demostrar que es podia arilar l'imidazole de la histidina en fase sòlida mitjançant una reacció de Suzuki-Miyaura. En primer lloc, es sintetitzaren 4(5)-metil-5(4)-fenilimidazole i 4(5)-metil-5(4)-(2-metoxifenil)imidazole a través de l'acoblament creuat entre un N-benzilbromoimidazole i el corresponent àcid arilborònic. Posteriorment, s'arilaren 5-bromohistidines utilitzant diversos àcids arilborònics mitjançant una reacció de Suzuki-Miyaura assistida per irradiació micrones, tant en dissolució com en fase sòlida. I finalment, mitjançant aquesta metodología, es sintetitzaren pèptids antimicrobians contenint 5-arilhistidines actius contra bacteris gram-negatius responsables d'importants malalties en plantes com el foc bacterià.