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Reduction of Alkynes to cis-Alkenes: Catalytic Hydrogenation02:24

Reduction of Alkynes to cis-Alkenes: Catalytic Hydrogenation

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Introduction
Like alkenes, alkynes can be reduced to alkanes in the presence of transition metal catalysts such as Pt, Pd, or Ni. The reaction involves two sequential syn additions of hydrogen via a cis-alkene intermediate.
7.7K
Alkenes via Reductive Coupling of Aldehydes or Ketones: McMurry Reaction01:22

Alkenes via Reductive Coupling of Aldehydes or Ketones: McMurry Reaction

1.9K
The radical dimerization of ketones or aldehydes gives vicinal diols through a pinacol coupling reaction. However, the behavior of titanium metals used for the reaction as a source of electrons is unusual. When the reaction is carried out in the presence of titanium, diols can be isolated at low temperatures. Else titanium further reacts with diols, forming alkenes through the McMurry reaction.
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Vicinal Diols via Reductive Coupling of Aldehydes or Ketones: Pinacol Coupling Overview01:27

Vicinal Diols via Reductive Coupling of Aldehydes or Ketones: Pinacol Coupling Overview

1.7K
Wilhelm Rudolph Fittig discovered the pinacol coupling reaction in 1859. It is a radical dimerization reaction and involves the reductive coupling of aldehydes or ketones in the presence of hydrocarbon solvent to yield vicinal diols.
1.7K
Preparation of Aldehydes and Ketones from Nitriles and Carboxylic Acids01:24

Preparation of Aldehydes and Ketones from Nitriles and Carboxylic Acids

3.4K
Although it is possible to reduce a carboxylic acid to an aldehyde, strong reducing agents, like lithium aluminum hydride (LAH), prohibit a controlled reduction, instead causing the generated aldehyde to instantly over-reduce to a primary alcohol.
Reducing carboxylic acid derivatives like acyl chlorides (RCOCl), esters (RCO2R′), and nitriles (RCN) using milder aluminum hydride agents like lithium tri-tert-butoxyaluminum hydride [LiAlH(O-t-Bu)3] and diisobutylaluminum hydride [DIBAL-H]...
3.4K
Preparation of Alkynes: Alkylation Reaction02:27

Preparation of Alkynes: Alkylation Reaction

10.0K
Introduction
Alkylation of terminal alkynes with primary alkyl halides in the presence of a strong base like sodium amide is one of the common methods for the synthesis of longer carbon-chain alkynes. For example, treatment of 1-propyne with sodium amide followed by reaction with ethyl bromide yields 2-pentyne.
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α-Hydroxy Ketones via Reductive Coupling of Esters: Acyloin Condensation Overview01:19

α-Hydroxy Ketones via Reductive Coupling of Esters: Acyloin Condensation Overview

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The pinacol and McMurry reactions involve the reductive coupling of ketones or aldehydes. Similarly, the bimolecular reductive coupling of two ester molecules in the presence of sodium metal in an aprotic solvent yields an α-hydroxy ketone product. The α-hydroxy ketone is also called acyloin, so the reaction is referred to as ‘acyloin condensation.’
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Acoplamiento reductor alquilo-alquilo a partir de complejos níquel-alquilo aislables

Samir Al Zubaydi1, Shivam Waske1, Volkan Akyildiz1,2

  • 1Department of Chemistry and Biochemistry, The Ohio State University, Columbus, OH, USA.

Nature
|August 29, 2024
PubMed
Resumen

Este estudio introduce un método versátil para combinar dos grupos alquilo mediante catálisis de níquel, superando las limitaciones de la síntesis orgánica tradicional. Este enfoque permite la construcción flexible de moléculas complejas a partir de bloques de construcción comunes como aminas, ácidos y haluros.

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Área de la Ciencia:

  • Química orgánica
  • Química organometálica
  • Química sintética

Sus antecedentes:

  • El acoplamiento cruzado selectivo de electrófilos de alquilo es crucial para la síntesis de moléculas complejas, pero enfrenta limitaciones con bloques de construcción comunes.
  • Los métodos existentes a menudo son específicos del sustrato, lo que restringe la exploración del espacio químico.
  • Es necesaria una estrategia general que permita enfoques combinatorios para el acoplamiento cruzado alquilo-alquilo.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar un método general y combinatorio para las reacciones de acoplamiento cruzado alquilo-alquilo.
  • Superar las limitaciones de la especificidad del sustrato en las metodologías sintéticas actuales.
  • Permitir la diversificación de varias moléculas orgánicas utilizando un enfoque unificado.

Principales métodos:

  • Descubrimiento de complejos persistentes de níquel (alquilo) formados a través de la adición oxidativa de haluros de alquilo, ésteres redox activos o sales de piridinio.
  • El aislamiento o el telescopio directo de estos intermedios de níquel para su acoplamiento con un segundo electrófilo de alquilo.
  • Aplicación del análisis cristalográfico, las sondas estereoquímicas y los estudios espectroscópicos para comprender la química organometálica.

Principales resultados:

  • Se ha logrado una solución general para las reacciones de acoplamiento cruzado alquilo-alquilo combinatorias.
  • Se identificaron complejos de Ni (alquilo) inusualmente persistentes, lo que permitió acoplamientos selectivos hasta ahora desconocidos.
  • La metodología demostró una rápida diversificación de aminoácidos, productos naturales, productos farmacéuticos y bloques de construcción similares a los medicamentos a través del acoplamiento deshalogenativo, descarboxilativo o desaminativo.

Conclusiones:

  • Este trabajo presenta un avance significativo en la síntesis orgánica, ofreciendo una plataforma versátil para construir moléculas complejas.
  • La metodología desarrollada amplía el alcance de los sustratos alquilo accesibles y facilita la síntesis de bibliotecas combinatorias.
  • Los conocimientos sobre la química organometálica de los complejos de Ni (alquilo) proporcionan una base para nuevas innovaciones sintéticas.