Support of this research by the National Science Foundation through grants 1254545 and 1437814 is gratefully acknowledged.

<ol>
	<li>Reich, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What's+Going+on+with+These+Lithium+Reagents?.">What's Going on with These Lithium Reagents?.</a> J Org Chem. 77 (13), 5471-5491 (2012).</li><li>Reich, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+Organolithium+Aggregates+and+Mixed+Aggregates+in+Organolithium+Mechanisms.">Role of Organolithium Aggregates and Mixed Aggregates in Organolithium Mechanisms.</a> Chem Rev. 113 (9), 7130-7178 (2013).</li><li>Capriati, V., Perna, F. M., Salomone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=34;The+Great+Beauty&amp;#34;+of+organolithium+chemistry:+a+land+still+worth+exploring.">34;The Great Beauty&amp;#34; of organolithium chemistry: a land still worth exploring.</a> Dalton Trans. 43 (38), 14204-14210 (2014).</li><li>Degennaro, L., Giovine, A., Carroccia, L., Luisi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Lithium Compounds in Organic Synthesis. , 513-538 (2014).</li><li>Carey, F. A., Sundberg, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Advanced Organic Chemistry: Part A: Structure and Mechanisms. , 579-628 (2007).</li><li>Smith, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Organic Synthesis, 3rd Ed. , (2011).</li><li>Smith, M. B., March, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+5.">Ch. 5.</a> March's Advanced ORganic Chemistry. , (2007).</li><li>Renaud, P., Fox, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+behavior+of+lithium+dialkylamides:+the+effect+of+aggregation.">Electrochemical behavior of lithium dialkylamides: the effect of aggregation.</a> J Am Chem Soc. 110 (17), 5702-5705 (1988).</li><li>Bordwell, F. G., Cheng, J., Ji, G. Z., Satish, A. V., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bond+dissociation+energies+in+DMSO+related+to+the+gas+phase+values.">Bond dissociation energies in DMSO related to the gas phase values.</a> J Am Chem Soc. 113 (26), 9790-9795 (1991).</li><li>Jencks, W. P., Regenstein, J., Lundblad, R. L., Macdonald, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Biochemistry and Molecular Biology. 4, (2010).</li><li>Yelamos, C., Heeg, M. J., Winter, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imido+complexes+of+titanium+bearing+eta(2)-pyrazolato+ancillary+ligand+sets.">Imido complexes of titanium bearing eta(2)-pyrazolato ancillary ligand sets.</a> Organometallics. 18 (7), 1168-1176 (1999).</li><li>Campora, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+dialkyl,+diaryl+and+metallacyclic+complexes+of+Ni+and+Pd+containing+pyridine,+alpha-diimines+and+other+nitrogen+ligands+crystal+structures+of+the+complexes+cis-NiR(2)py(2)+(R+=+benzyl,+mesityl).">Synthesis of dialkyl, diaryl and metallacyclic complexes of Ni and Pd containing pyridine, alpha-diimines and other nitrogen ligands crystal structures of the complexes cis-NiR(2)py(2) (R = benzyl, mesityl).</a> J Organomet Chem. 683 (1), 220-239 (2003).</li><li>Guijarro, D., Pastor, I. M., Yus, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-Deprotonating+Methodologies+for+Organolithium+Reagents+Starting+from+Non-Halogenated+Materials.+Part+2:+Transmetallation+and+Addition+to+Multiple+Bonds.">Non-Deprotonating Methodologies for Organolithium Reagents Starting from Non-Halogenated Materials. Part 2: Transmetallation and Addition to Multiple Bonds.</a> Curr Org Chem. 15 (14), 2362-2389 (2011).</li><li>Ortiz, R., Yus, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tandem+intramolecular+carbolithiation-transmetallation:+from+lithium+to+copper+or+boron+chemistry.">Tandem intramolecular carbolithiation-transmetallation: from lithium to copper or boron chemistry.</a> Tetrahedron. 61 (7), 1699-1707 (2005).</li><li>Coldham, I., Hufton, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+3-alkylpyrrolidines+by+anionic+cyclization.">Synthesis of 3-alkylpyrrolidines by anionic cyclization.</a> Tetrahedron. 52 (38), 12541-12552 (1996).</li><li>Leiva, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+X-ray+structure+of+the+rhenium+methyl+complex+trans-Cp*Re(CO)(2)(Me)I+and+a+study+of+the+products+of+photolysis+of+the+rhenium+alkyl+methyl+and+dimethyl+complexes+Cp*Re(CO)(2)(Me)R+(R+=+Ph,+p-tolyl,+Me)+under+CO.">Synthesis and X-ray structure of the rhenium methyl complex trans-Cp*Re(CO)(2)(Me)I and a study of the products of photolysis of the rhenium alkyl methyl and dimethyl complexes Cp*Re(CO)(2)(Me)R (R = Ph, p-tolyl, Me) under CO.</a> Organometallics. 18 (2), 339-347 (1999).</li><li>Goldberg, K. I., Bergman, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+dialkyl-+and+alkyl(acyl)rhenium+complexes+by+alkylation+of+anionic+rhenium+complexes+at+the+metal+center.+Mechanism+of+a+double+carbonylation+reaction+that+proceeds+via+the+formation+of+free+methyl+radicals+in+solution.">Synthesis of dialkyl- and alkyl(acyl)rhenium complexes by alkylation of anionic rhenium complexes at the metal center. Mechanism of a double carbonylation reaction that proceeds via the formation of free methyl radicals in solution.</a> J Am Chem Soc. 111 (4), 1285-1299 (1989).</li><li>Rathman, T., Bailey, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+Organolithium+Reactions.">Optimization of Organolithium Reactions.</a> Org Process Res Dev. 13 (2), 144-151 (2009).</li><li>Schlosser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superbases+for+organic+synthesis.">Superbases for organic synthesis.</a> Pure Appl Chem. 60 (11), 1627-1634 (2009).</li><li>Kemsley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning+From+UCLA.">Learning From UCLA.</a> Chem Eng News. 87 (31), 29-34 (2009).</li><li>Garc&#236;a-&#193;lvarez, J., Hevia, E., Capriati, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactivity+of+Polar+Organometallic+Compounds+in+Unconventional+Reaction+Media:+Challenges+and+Opportunities.">Reactivity of Polar Organometallic Compounds in Unconventional Reaction Media: Challenges and Opportunities.</a> Eur J Org Chem. 2015 (31), 6779-6799 (2015).</li><li>Mallardo, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regioselective+desymmetrization+of+diaryltetrahydrofurans+via+directed+ortho-lithiation:+an+unexpected+help+from+green+chemistry.">Regioselective desymmetrization of diaryltetrahydrofurans via directed ortho-lithiation: an unexpected help from green chemistry.</a> Chem Comm. 50 (63), 8655-8658 (2014).</li><li>Vidal, C., Garc&#236;a-&#193;lvarez, J., Hern&#225;n-G&#242;mez, A., Kennedy, A. R., Hevia, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Introducing+Deep+Eutectic+Solvents+to+Polar+Organometallic+Chemistry:+Chemoselective+Addition+of+Organolithium+and+Grignard+Reagents+to+Ketones+in+Air.">Introducing Deep Eutectic Solvents to Polar Organometallic Chemistry: Chemoselective Addition of Organolithium and Grignard Reagents to Ketones in Air.</a> Angew Chem Int Ed. 53 (23), 5969-5973 (2014).</li><li>Sassone, F. C., Perna, F. M., Salomone, A., Florio, S., Capriati, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unexpected+lateral-lithiation-induced+alkylative+ring+opening+of+tetrahydrofurans+in+deep+eutectic+solvents:+synthesis+of+functionalised+primary+alcohols.">Unexpected lateral-lithiation-induced alkylative ring opening of tetrahydrofurans in deep eutectic solvents: synthesis of functionalised primary alcohols.</a> Chem Comm. 51 (46), 9459-9462 (2015).</li><li>Cicco, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+opens+the+door+to+organolithiums+and+Grignard+reagents:+exploring+and+comparing+the+reactivity+of+highly+polar+organometallic+compounds+in+unconventional+reaction+media+towards+the+synthesis+of+tetrahydrofurans.">Water opens the door to organolithiums and Grignard reagents: exploring and comparing the reactivity of highly polar organometallic compounds in unconventional reaction media towards the synthesis of tetrahydrofurans.</a> Chem Sci. 7 (2), 1192-1199 (2016).</li><li>Li, C. J., Zhang, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unexpected+Barbier&#8722;Grignard+Allylation+of+Aldehydes+with+Magnesium+in+Water.">Unexpected Barbier&#8722;Grignard Allylation of Aldehydes with Magnesium in Water.</a> J Am Chem Soc. 120 (35), 9102-9103 (1998).</li><li>Li, C. J., Meng, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grignard-Type+Carbonyl+Phenylation+in+Water+and+under+an+Air+Atmosphere.">Grignard-Type Carbonyl Phenylation in Water and under an Air Atmosphere.</a> J Am Chem Soc. 122 (39), 9538-9539 (2000).</li><li>Gilman, H., Cartledge, F. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+analysis+of+organolithium+compounds.">The analysis of organolithium compounds.</a> Journal of Organometallic Chemistry. 2 (6), 447-454 (1964).</li><li>Kofron, W. G., Baclawski, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+convenient+method+for+estimation+of+alkyllithium+concentrations.">A convenient method for estimation of alkyllithium concentrations.</a> J Org Chem. 41 (10), 1879-1880 (1976).</li><li>Suffert, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+direct+titration+of+organolithium+reagents+using+N-pivaloyl-o-toluidine+and/or+N-pivaloyl-o-benzylaniline.">Simple direct titration of organolithium reagents using N-pivaloyl-o-toluidine and/or N-pivaloyl-o-benzylaniline.</a> J Org Chem. 54 (2), 509-510 (1989).</li><li>Barnett, N. D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+octameric+structure+of+the+lithium+primary+amide+[{ButN(H)Li}8]+and+its+implication+for+the+directed+synthesis+of+heterometallic+imide+cages.">Novel octameric structure of the lithium primary amide [{ButN(H)Li}8] and its implication for the directed synthesis of heterometallic imide cages.</a> Chem Comm. 32 (20), 2321-2322 (1996).</li><li>Sigma-Aldrich. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Technical Bulletin AL-134: Handling Air-Sensitive Reagents. , (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

לצורך ניסוי lithiation זה, אמיד ליתיום -butyl טרט (Linh t Bu) הוא מסונתז באמצעות lithiation של טרט -butyl אמין (t BuNH 2) באמצעות ליתיום טרט -butyl (t Buli), ויצרו ואיזובוטאן כמוצר לוואי. הפרוטוקול המתואר הוא שינוי של פרוטוקול בעבר דיווח 31 וממשיך פי התגובה הבאה: t BuNH 2 + t Buli → t בוה + 1/8 [Linh t Bu] 8. (2) הדו&quot;ח המקורי לסינתזה של Linh t Bu נבדל בפרוטוקול זה בכך שהוא מועסק השימוש ליתיום פחות תגובתי n -butyl כמו מגיב organolithium. באופן כללי, אחד תמיד צריך לבחור את מגיב organolithium תגובתי פחות בכל הזדמנות אפשרית. עם זאת, עבורr מטרת מאמר זה, המחברים בחרו להדגים את השימוש הבטוח של פתרון טרט -butyl ליתיום תגובתי יותר כך שצופים יכולים לצפות את הטיפול הנאה של המגיב המאתגר ביותר. פרוטוקול זה יכול בקלות להיות מיושם על השימוש ריאגנטים organolithium תגובתי פחות. קריטי שלבים בשל אופיו pyrophoric מאוד של ריאגנטים organolithium, כל הפעולות חייבות להתבצע בתנאי אווירת אינרטי, דבר המחייבים את השימוש של Schlenk או קו גז אינרטי, או שבתא הכפפות אווירה אינרטי. בעוד ניתוח בבית שבתא הכפפות היא גישה הרבה יותר פשוט, היא מזוהה עם סיכונים משלה, שונים מאלו של ביצוע lithiations על קו גז אינרטי. באחת הגישות האלה ולכן דורש תשומת לב רבה ודבקות הפרוטוקול. שתוארו כאן הם שני פרוטוקולים עבור lithiation: אחד על גז אינרטי (Schlenk) קו, ואחד בתוך הכפפות. בעת ביצוע lithiation על קו גז אינרטי, familiarity עם המבצע של זכוכית נטולת אוויר ופרוטוקולים לא יסולא בפז. עם זאת, מאז מעבדות שונות יכולות לאמץ שיטות שונות במקצת, צעד-אחר-צעד פרוטוקול לכל שיטה מתואר באופן יסודי. ההספק הכימי מציע מנגנון זכוכית מומלץ משלה פרוטוקול לשימוש נאות של ריאגנטים אוויר רגיש 32. באזור הפרוטוקול מתאר הליך דומה ספק של, אך שונתה כדי למקסם את הבטיחות להקל, במיוחד עבור פרוטוקולי alkyllithium. ההליך המפורט זמין באזור הפרוטוקול, אבל כאן, כמה נקודות חשובות מודגשות על מנת למקסם את הבטיחות וצלחה. הערה: לעולם אל לעבוד במעבדה לבד. PPE שיקול חשוב מאוד הוא השימוש בציוד מגן אישי המתאים (PPE), אשר במשך lithiation כולל חלוק מעבדה נכון לגוף, משקפי מגן, מכנסיים ארוכים (רצוי עשויים מחומר שאינו דליק מaterial) סגורות אצבעות נעליים, ועניבת שיער (אם זה אפשרי). בעוד שיטות עבודה מומלצות יכול להבטיח שאף שריפות מתרחשות ברוב המקרים, טרט -butyl ליתיום הוא pyrophoric מאוד, תאונות עלולות להתרחש. כאשר הם עושים, את השלום של החוקר הוא מאובטח יותר טוב אם הם מוגנים על ידי PPE הנכון. טעויות המשמעותיות ביותר של T הוא UCLA הבוגר היו כי היא בצעה lithiation בלי מעייל מעבדה ושהיא לבשה בגדים עשויים מחומר דליק 20. אוורור Lithiations מחוץ שבתא הכפפות תמיד צריכה להתבצע במנדף. אם ברדס ברור אינו זמין, לא מבצע lithiation עד מרחב ברדס ברור, מסודר ללא כימיקלים דליקים אחרים מאובטח. האבנט צריך להיות הוריד לנו כמה שיותר לעתים קרובות ככל האפשר. טעות נוספת של בוגרת UCLA היה כי היו דליקים אחרים בשכונה (hexanes), אשר נשפך ועלה באש, להצית את בגדיה20. גז אינרטי Lithiation מחייב שימוש של גז אינרטי. קו Schlenk (להחלפת סעפת כפול בין גז אינרטי ואקום) הוא אידיאלי, אם כי כל מקור גז אינרטי עם בקרת זרימה טובה יעבוד. מַזרֵק מזרקי זכוכית עדיפים על מזרקי פלסטיק בשל האדישות הכימית שלהם ותנועת בוכנה חלקה יותר. רבה (1-2 רגל) 32, מחט גמישה תמיד חייבת להיות מחוברת היטב את מזרק המשלוח. עוד הטעויות של בוגרת UCLA היה השימוש במחט מדי-קצר (1.5 אינץ &#39;) 20, אשר ייתכן חייבה היפוך בקבוק מגיב לצייר מגיב לתוך המזרק, מה שעלול להוביל נשפך ואש. לפיכך, מחט ארוכה תמיד צריכה לשמש כדי שהבקבוק לא צריך להיות הפוך. המחט צריכה להיות מחוברת היטב כך שזה לא מתפגר במהלך לידה הגיב. מזרקים בסגנון Luer נעילה (איור 2) הם טובים ביותר. אם אתה משתמש על-דחיפה &amp; #34; להחליק-קצה &quot;מערכת מחט מזרק, להבטיח כי המחט מחוברת היטב לפני שימשיך מזרק תמיד צריך להיבחר כי הוא לפחות כפול מהיקף הכמות הרצויה של organolithium מגיב 32 זאת בשל העובדה כי.. מרחב הראש תמיד תופס כמה נפח של המזרק בזמן הציור מגיב. נוסף על טעויות הבוגרות UCLA היה השימוש מזרק כי היה קטנה מדי. כאשר המזרק הגיע לקיבולת, סביר להניח התפקע מתיז t Buli על הזרוע המוגן שלה 20 . סוכני מרווה (נפח כ שווה לנפח של מגיב organolithium להימסר) מבחנה קטנה טולואן המכיל צריכה להיות ממוקם בשכונה בהישג ידם של - אבל לא ממש ליד - כלי התגובה. כוס שעון בגודל המתאים כדי לכסות מבחנה זו במקרה של שריפה יש להציב מעל הכוס. מבחנה זו תשמש כדי לדלל את residuaמגיב l לזהם את המזרק לאחר התוספת המגיבה (איור 1). מבחנה נוספת שהכילה isopropanol (נפח כ חמש פעמים היקף מגיב organolithium להימסר) צריך גם להיות ממוקם בשכונה בהישג ידם של - אבל לא ממש ליד - כלי התגובה. כוס שעון שנייה בגודל המתאים כדי לכסות מבחנה זו במקרה של שריפה צריכה גם להיות מונח על גבי הכוס. כלי זה משמש כדי להרוות את השאריות שהשאירו בתוך המזרק לאחר התוספת (איור 1). שלישית, מבחנה של קרח יבש (כ עשר פעמים את הנפח מגיב organolithium להימסר) צריכה להיות ממוקמת להישג ידו של כלי התגובה. במקרה של מחט המזרק רופפת, או משהו אחר משתבש, קרח יבש זה יכול לשמש כדי להרוות את מגיב organolithium הנותר בתוך המזרק (איור 1). Finally, מטף צריך להיות ממוקם בקרבת מקום למקרה חירום, ואת המיקום ופעילותו תקינה על מקלחת הבטיחות יצוינו. הבקבוק מגיב מחוץ שבתא הכפפות, להשתמש בבקבוקי מגיב organolithium רק עם פקקי בקבוקים אטומי מחצה (איור 3). רכישת בקבוקים קטנים מומלצת מאז 1) organolithium ריאגנטים לבזות לאורך זמן, אחסון לטווח ארוך אינו מומלץ, 2) septa יכול לבזות לאורך זמן, חושף את המגיב לאוויר, ו -3) בנפחים קטנים של pyrophorics הם פחות מסוכנים כמויות גדולות. הבקבוק מגיב organolithium צריך להיות מוגדר על הספסל הדק טבעת לעמוד לפני השימוש (איור 1). כלי התגובה הספינה התגובה צריכה להיות oven- או להבה יבשים מקורר לטמפרטורת החדר תחת אווירה אינרטי כדי לוודא ששום עקבות של מים קיימים על דפנות הכוס. הספינה המכיל מגיב שאליו אופתרון ganolithium יתווספו צריך להיות מהודק מעל צלחת מערבבים degassed להסיר אוויר. ניתן לעשות זאת באמצעות טיהור הספינה עם גז אינרטי או על ידי ביצוע מספר מחזורי מילוי גז אינרטי פינוי על קו Schlenk. לחלופין, הבקבוק יכול להיות מואשם ריאגנטים ממס בתוך הכפפות אווירה אינרטי וחתום לפני ההסרה מן שבתא הכפפות. בקבוק degassed צריך להיות מצויד עם המחץ ומוגן על ידי שמיכת גז אינרטי (ראה פרוטוקול ואיור 1). אם היתרי הפרוטוקול הסינתטיים, הבקבוק צריך גם להיות שקוע לתוך אמבט קר כגון קרח / אצטון היבש לשלוט exotherm אשר יוביל כאשר מגיב organolithium מתווסף. הערות על Lithiation בתוך כפפות אינרטי-אווירה השימוש gloveboxes אוויר ללא הופך את הטיפול ריאגנטים רגיש אוויר בהרבה יותר פשוט, אבל זה בא עם סיכונים משלה. מאז ריאגנטים organolithium מוגנים מפני האוויר השבתא הכפפות דואר, זה יותר קל להיות שאננים ומרושל. בזמן הטיפול ריאגנטים הוא פשוט, לשפוך בתוך הכפפות יוצר דילמה: מגיב הנשפך חייב להימחק עם מגבות נייר, אבל אז מגיב pyrophoric והבד דליק חייבים להסירו מהתיבה והניח חזרה לאוויר, ובנקודה , הם מיד להתלקח. כדי להימנע מסכנות אלו, ריאגנטים צלוחיות תגובה צריכים תמיד להיות מהודקים היטב בתוך ההכפפות, ו חבקבוקים פתוח לא צריך להתרגש או טפלו ביד. כל חומרים המכילים מגיב שיורית צריכים מיוסרים שבתא הכפפות ייבוש אטום (או מכל דומה) ועברו ברדס בטרם נפתח חשוף לאוויר. דע את המיקום וההפעלה של ציוד חירום דע את המיקום והפעלה של המטף של המעבדה, כך שבמקרה של שריפה שלא ניתן לכבות על ידי חונקת עם זכוכית שעון, אפשר להגיב במהירות decisivאיליי. לדעת גם את המיקום ותפעול על מקלחת הבטיחות של המעבדה. במקרה הלא סביר כי בגד עולה באש, מיד להשתמש במקלחת בטיחות. אם באש בגדים של מישהו אחר, מיד להפנות אותם במקלחת בטיחות. אם במעבדה אין הן מקלחת בטיחות מטף, אל תנסו תגובת lithiation. מה יכול להיות ההזדמנות האחרונה להציל את חייו של בוגרת UCLA הוחמצה כאשר היא ולא הפוסט-דוק לעבוד איתה השתמשה מקלחת הבטיחות או מטף לכבות את הלהבות. במקום זאת, עמית לעבודה הבתר אותה ניסה ללטף את הלהבות עם חלוק מעבדה, אשר גם עלה באש. בסופו של דבר, היא ישבה על הרצפה בזמן לעבודת הבתר שלה ניסתה לכבות את הלהבות על ידי שפיכת כוסות של מים, מילא מהכיור, על הלהבות 20. ריאגנטים Organolithium מצוינים עבור דה-פרוטונציה של מימנים-חומצי חלש או עבורמתנהג כמקור קבוצות אלקיל, והם יותר אגרסיביים תגובתי מ ריאגנטים Grignard הסטנדרטיים יותר. מגבלות של טכניקה זו יכולה לכלול תגובות איטיות kinetically, שבה שינוי במקרה של הפרוטוקול יכול לסייע השינוי הכימי 19. בנוסף, תגובתיות הגבוהה של organolithiums יכולה להפריע כימיה רצויה. למשל, קרבאניון הוא נוקלאופיל מצוין בדרך כלל. ניסיון דה-פרוטונציה של מצע electrophilic (כגון חומצה קרבוקסילית) עשויה להוביל להתקף nucleophilic במקום דה-פרוטונציה. לפיכך, ידע כימי ואינטואיציה דרושה בעת בחירת ריאגנטים של (או בכלל) זה סוג. תגובות Lithiation תמשכנה לשחק תפקיד בכימיה אורגנית ואי-אורגנית סינטתית בעתיד הנראה לעין, ועל כן, הבנה של שימוש בטוח חיונית. תגובות Lithiation הם השיגו בבטחה מדי יום, ואין סיבה לחשוש ביצוע כימית תגובה הזאת. עם זאת, מחדשסוכני ראויים מידה של כבוד ודאגה. זה חיוני כי מספר נדרש Fail-כספות להיות אחריו כדי למנוע אפשרות של פגיעה. בפרוטוקול זה, הליך צעד-אחר-צעד לתגובה lithiation בטוח מודגם ופורסם כמאמר גישה פתוח כך שכל חוקר בעולם יכול להשתמש בו בתור אימון, ללא תשלום. ככזה, המחברים מקווים שדו&quot;ח זה עשוי להפוך את פרוטוקול lithiation נגיש למגוון רחב של קבוצות ולמנוע טרגדיות בעתיד.

ריאגנטים Organolithium (RLi) הם בסיסים חזקים המנצלים את איגרות החוב הלא-קוטבי, חזקה של פחמימנים כדי ליצור בסיסים המצומד שיכולים deprotonate כמעט כל תרכובת של חומציות מתונה אפילו. הם משמשים יותר חלופות אגרסיביות ואימידים ליתיום (למשל, LDA) ריאגנטים Grignard. הבסיסי מאוד החזק שלהם גרם להם תועלת עצומה סינתזות אורגניות ואי-אורגניות, והתחולה הרחבה שלהם תוארה באופן יסודי כמה סקירות אחרונות 1-3. ריאגנטים Organolithium יכולים deprotonate מאוד חלשות חומצות בקלות כגון אלכוהול, אמין, ושניהם פחמימנים benzylic ו אליפטיות. התגובה היא מונעת על ידי ההיווצרות של קשר יציב, חזק, אלקיל CH. Li + R - + HX → LIX + RH (1) מושגים כלליים שמסביב ריאגנטים organolithium נבדקו 4-7, אבל אנחנולהדגיש כאן את התועלת של ריאגנטים אלה לנצל את PK שונות ערכים של פחמימנים שונים על מנת לבחור בסיס המצומד עם כוח deprotonating המתאים. לדוגמה, מאז חומציות של פחמימנים aliphatic יורדת ברמות הולכות וגדלות של החלפה (כלומר, 1 °&gt; 2 °&gt; 3 °), -butyllithium טרט הוא מגיב alkyllithium האגרסיבי ביותר, תוך methyllithium הוא מתון ביותר. Phenyllithium הוא מתון יותר באופן משמעותי מאשר methyllithium בשל היכולת של טבעת פניל ​​כדי delocalize מהאשמה אניון פניל ​​deprotonated. לפיכך, ריאגנטים organolithium הנפוצים ביותר הם, לפי סדר בסיסי הגדלה: Phli &lt;מלי &lt;Buli &lt;s -BuLi &lt;t Buli. בעוד מדויק PK ערכים של אלקאנים protonated קשים למדידה בשל חוסר חומציות שלהם, PK המשוער ערכים ניתנים בטבלה 1 7-10,ארוך עם ריאגנטים protic נפוצים אחרים deprotonated כלל על ידי ריאגנטים organolithium בתחום הכימיה סינתטי. טבלה 1 מספקת, במבט, כלי ויזואלי כדי לחזות אילו בסיסים עשויים לשמש deprotonate אשר חומצות. מעבר כימיה חומצה-בסיס, שנוצלו ריאגנטים alkyllithium בכימיה אורגנית ו אורגנו כאמצעי לספק הליגנדים מבוססי פחמן 11,12, ריאגנטים transmetallate קטליזה 13-15, או להקל תגובתיות אורגנו-פי איגרת photolytic M-Me הומוליזה 16, 17. בעוד ריאגנטים alkyllithium הם בסיסים מבחינה תרמודינמית מאוד חזקים, תגובתיות שלהם יכולה להיות איטית בתגובות מסוימות, הדורש אופטימיזציה של תנאי תגובת 18. באופן כללי, ההתנהגות הקינטית שלהם ניתן לשפר על ידי החלפת ליתיום חומצי לואיס עם חומצת לואיס חלשה כגון אשלגן, כפי שנראית בדור של &quot;הבסיס של שלוסר&quot; מ Buli ו טרט אשלגן </em&gt; -butoxide 19. בעוד השירות של ריאגנטים organolithium בסינתזה לא מוטל בספק, השימוש ריאגנטים אלה דורש אמצעי זהירות מתאימים. ריאגנטים הם pyrophoric, מגיבים באלימות באוויר או במים עם exotherm נמרצת. הם ליצור חומרים אורגניים נדיפים אשר לעתים קרובות להצית עקב הטמפרטורות הגבוהות של ריקבון. לפיכך, שריפות יכולות להתרחש במהלך lithiations, במיוחד כאשר נהלי עבודה סטנדרטיים זהירים אינם אחריו. רוב הידוע לשמצה הוא במקרה של בוגרת תואר ראשון-סיים לאחרונה של אוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג&#39;לס (UCLA) עובד כעוזר מחקר. כתוצאה בתאונה טרגית במהלך תגובת lithiation עם מגיב organolithium תגובתי ביותר, ליתיום -butyl טרט, התלמיד קבל כוויות גורליות שבו מזרק מלא של הפתרון התפרק הצית בגדיה 20. בין הטעויות שנעשו היה בשימוש של מזרק בלתי הולמת בגודלnd מחט, מחסור בציוד מגן אישי המתאים (PPE), ואי להשתמש במקלחת הבטיחות הזמינה 20. האופי הרגיש של ריאגנטים קרבאניון המשותפים נתן השראה לפיתוח חלופות בטוחות יותר בממסים קוטביים גבוהים 21, כגון תערובות ממס eutectic 22-24, ועבור ריאגנטים Grignard, אפילו מי 25-27. אף על פי כן, את הרבגוניות של ריאגנטים organolithium גורמת להם של שירות המשיך בעתיד הנראה לעין. מטרת פרוטוקול זה ולהתנסות דמיין היא להדגים גישה יסודית וזהירה כדי lithiation, נגישה לכל סטודנט לכימיה מאומן היטב שיש לו צורך ריאגנטים organolithium. תקוותנו היא כי פרוטוקול גישה פתוח זה ימחיש מה לעשות (ומה לא לעשות) כדי להשיג lithiation מוצלחת ובטוחה, כי מעבדות אחרות עשויות להשתמש בפרסום זה כמשאב אימון, וכי דרך demonstrati היסודית, ויזואלית זהעל, וניתן למנוע תאונות בעתיד. כאן, פרוטוקול בטוח lithiation באמצעות ליתיום טרט -butyl תגובתי ביותר מתואר, אשר יכול להיות מותאם לשימוש עם כל אחד ריאגנטים organolithium תגובתי פחות.

<table><tbody><tr><td>Schlenk Flask, 25 ml</td><td>Chemglass</td><td>AF-0520-02</td><td>25 ml Flask, Reaction, 14/20 outer joint, 2&amp;nbsp;mm glass stpk, Air-free, Schlenk</td></tr><tr><td>Rubber Septum</td><td>Chemglass</td><td>CG-3024-01</td><td>Septum stopper, suba-seal, For 14/20-14/35 outer joints and 12.5&amp;nbsp;mm ID tubing</td></tr><tr><td>Stir Bar</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-512-130</td><td>Various sized stir bars</td></tr><tr><td>&lt;em&gt;tert&lt;/em&gt;-butyllithium</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>186198-4X25ML</td><td>1.7 M &lt;em&gt;t&lt;/em&gt;-butyllithium in pentane, 4 x 25&amp;nbsp;ml</td></tr><tr><td>&lt;em&gt;tert&lt;/em&gt;-butylamine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>391433-100ML</td><td>&lt;em&gt;tert&lt;/em&gt;-butylamine, purified by redistillation, &gt;99.5%</td></tr><tr><td>hexanes</td><td>Fisher Scientific</td><td>H292-4</td><td>4 L, certified ACS, hexanes, &gt;98.5%</td></tr><tr><td>isopropanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>A416-4</td><td>4 L, 2-propanol, certified ACS plus, &gt;99.5%</td></tr><tr><td>Dry ice</td><td>Airgas</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pure Solv Solvent Purification System</td><td>Inert Technology</td><td>MD-5</td><td>Alumina collumns through which fresh, degassed solvents are passed to remove water.</td></tr><tr><td>Aldrich Sure/Seal septum-inlet transfer adapter</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z407186</td><td>Adapter for removal of air-sensitive reagents under nitrogen blanket</td></tr><tr><td>Keck Standard Taper Clips</td><td>Chemglass</td><td>CG-145-03</td><td>clamp for securing glassware connections</td></tr><tr><td>Addition Funnel</td><td>Kontes</td><td>K634000-0060</td><td>Funnel for dropwise addition of reagent to flask</td></tr></tbody></table>

a protocol for safe lithiation reactions using organolithium reagents

ריאגנטים Organolithium הם כלים רבי עוצמה בארגז הכלים של כימאי סינתטי. עם זאת, אופי pyrophoric הקיצוני של חומרים כימיים תגובתי ביותר מצדיקה טכניקה נכונה, הכשרה יסודית, וציוד מגן אישי נכון. כדי לסייע בהכשרת חוקרים באמצעות ריאגנטים organolithium, פרוטוקול יסודי, צעד-אחר-צעד לשימוש הבטוח והיעיל של טרט -butyllithium על קו גז אינרטי או בתוך הכפפות מתוארות. כתגובת מודל, הכנה אמידה -butyl טרט ליתיום מהתגובה של טרט -butyl אמין עם מקבילה אחד ליתיום טרט -butyl מוצגת.

התשואה הטיפוסית של התגובה הזו היא ~ 670 מ&quot;ג (8.5 מילימול, ~ 50%). גידולים נוספים של גבישים ניתן להשיג על ידי התמקדות התסנין ומצמררת הפתרון. עם זאת, טוהר נפגע לעתים קרובות על ידי גידולים נוספים. כאשר פרוטוקול זה מלווה בקפידה על ידי חוקר מוכן והתאמן, הוא ממשיך בדרך כלל ללא תקלות. מניסיוננו, במקרים הנדירים כאשר התגובה חייבת להיות בוטלה או שריפה מתרחשת, את הזמינות של מכסה זכוכית שעון, קרח יבש, וכוסות להרוות isopropanol, הלוקליזציה של המבצע במנדף לספק מגירה מספיק. אישור המוצר על ידי NMR (איור 4) או רנטגן עקיף הכרחי, כי השימוש ריאגנטים טמא או-מים מזוהמים שמוביל לעתים ל אי קבלת המוצר הרצוי. ספקטרום 1 H NMR תערוכות שתי פסגות, כצפוי, על יחס של 1: 9(המייצגים, בהתאמה, הפרוטון אמיד יחיד הפרוטונים תשעה טרט -butyl). אינדקס של גביש גדל מ פנטן או הקסאן עולה בקנה אחד עם המבנה הגבישי המדווח של המוצר 31. תמ&quot;ג (400 מגה-הרץ, בנזן-ד 6) δ -1.53 (ים, 1H, NH), 1.37 (ים, 9 שעות, Bu T). יחידת התא: P 2 / n, a = 12.05 (2), ב = 12.62 (2), c = 18.24 (3), β = 105.52 (5) °, V = 2672 (14) 3. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54705/54705fig1.jpg" /> איור 1:.. Apparatus תרשים המראה של הפנים של ברדס לתגובה מחוץ שבתא הכפפות מוצג <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54705/54705fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2"src = &quot;/ files / ftp_upload / 54,705 / 54705fig2.jpg&quot; /&gt; איור 2:.. את המזרק עם מחט מזרק 10 מ&quot;ל עם מחט מחוברת באמצעות קצה Luer-המנעול מוצג <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54705/54705fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/54705/54705fig3.jpg" /> איור 3:.. בקבוק מחצה אטום שווי המגיב נמכר על ידי הספק עם פקק מתכת אטום עם מחצה גומי שעשוי להיות פירסינג עם מחט <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54705/54705fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/54705/54705fig4.jpg" /> איור 4: 400 MHz 1 H NMR ספקטרום של Linh. t Bu ב- C 6 D 6 ספקטרום התמ&quot;ג של המוצר מציג את שני אותות הצפוי -butyl האמיד ו טרט הפרוטונים, עם יחס בלתי נפרד של 1: 9, בהתאמה. אות protiosolvent שיורית מסומנת בכוכבית. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54705/54705fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> חוּמצָה </td><td> PK </td><td> בסיס </td></tr><tr><td> i-בוטאן 7 </td><td> &gt; 51 </td><td> t Buli </td></tr><tr><td> n-בוטאן (2 o פחמן) 7 </td><td> ~ 50 </td><td> ים -BuLi </td></tr><tr><td> n-בוטאן (1 o פחמן) 7 </td><td> ~ 50 </td><td> Buli </td></tr><tr><td> מתאן 7 </td><td> 48 </td><td> מלי </td></tr&gt; <tr><td> בנזן 7 </td><td> 43 </td><td> Phli </td></tr><tr><td> טולואן 7 </td><td> 40 </td><td> TolLi </td></tr><tr><td> R 2 NH 8 </td><td> 36 </td><td> RNHLi </td></tr><tr><td> ArNH 2 9 </td><td> 31 </td><td> ArNHLi </td></tr><tr><td> ROH 9 </td><td> 15 </td><td> רולי </td></tr><tr><td> ArOH 8,9 </td><td> 10 </td><td> ArOLi </td></tr></tbody></table> טבלה 1: ערכי pKa של פחמימנים ובסיסים המצומד Lithiated המתאימים.

Watch this Scientific Journal Video about A Protocol for Safe Lithiation Reactions Using Organolithium Reagents at JoVE.com

A Protocol for Safe Lithiation Reactions Using Organolithium Reagents

השימוש הבטוח והנכון של ריאגנטים organolithium מתואר.

פרוטוקול תגובות בטוח Lithiation באמצעות ריאגנטים Organolithium

Organolithium reagents are powerful tools in the synthetic chemist&#39;s toolbox. However, the extreme pyrophoric nature of the most reactive reagents ...

a-protocol-for-safe-lithiation-reactions-using-organolithium-reagents

Microsoft Bing

Research

JoVE Journal

Chemistry

30.7K Views.  Temple University.  השימוש הבטוח והנכון של ריאגנטים organolithium מתואר. 

Video: A Protocol for Safe Lithiation Reactions Using Organolithium Reagents

Solid-state Graft Copolymer Electrolytes for Lithium Battery Applications

Battery safety has been a very important research area over the past decade. Commercially available lithium ion batteries employ low flash point (&lt;80 &deg;C), flammable, and volatile organic electrolytes. These organic based electrolyte systems are viable at ambient temperatures, but require a cooling system to ensure that temperatures do not exceed 80 &deg;C. These cooling systems tend to increase battery costs and can malfunction which can lead to battery malfunction and explosions, thus endangering human life. Increases in petroleum prices lead to a huge demand for safe, electric hybrid vehicles that are more economically viable to operate as oil prices continue to rise. Existing organic based electrolytes used in lithium ion batteries are not applicable to high temperature automotive applications. A safer alternative to organic electrolytes is solid polymer electrolytes. This work will highlight the synthesis for a graft copolymer electrolyte (GCE) poly(oxyethylene) methacrylate (POEM) to a block with a lower glass transition temperature (Tg) poly(oxyethylene) acrylate (POEA). The conduction mechanism has been discussed and it has been demonstrated the relationship between polymer segmental motion and ionic conductivity indeed has a Vogel-Tammann-Fulcher (VTF) dependence. Batteries containing commercially available LP30 organic (LiPF6 in ethylene carbonate (EC):dimethyl carbonate (DMC) at a 1:1 ratio) and GCE were cycled at ambient temperature. It was found that at ambient temperature, the batteries containing GCE showed a greater overpotential when compared to LP30 electrolyte. However at temperatures greater than 60 &deg;C, the GCE cell exhibited much lower overpotential due to fast polymer electrolyte conductivity and nearly the full theoretical specific capacity of 170 mAh/g was accessed.

Lithium ion batteries employ flammable and volatile organic electrolytes that are suitable for ambient temperature applications. A safer alternative to organic electrolytes are solid polymer batteries. Solid polymer batteries operate safely at high temperatures (&gt;120 &deg;C), thus making them applicable to high temperature applications such as deep oil drilling and hybrid electric vehicles. This paper will discuss (a) the polymer synthesis, (b) the polymer conduction mechanism, and (c) provide temperature cycling for both solid polymer and organic electrolytes.

אלקטרוליטים קופולימר שתל מצב מוצק עבור יישומי סוללת ליתיום

Battery safety has been a very important research area over the past decade. Commercially available lithium ion batteries employ low flash point (&lt;80 ...

Engineering

Synthesis and Purification of Iodoaziridines Involving Quantitative Selection of the Optimal Stationary Phase for Chromatography

The highly diastereoselective preparation of cis-N-Ts-iodoaziridines through reaction of diiodomethyllithium with N-Ts aldimines is described. Diiodomethyllithium is prepared by the deprotonation of diiodomethane with LiHMDS, in a THF/diethyl ether mixture, at -78 &#176;C in the dark. These conditions are essential for the stability of the LiCHI2 reagent generated. The subsequent dropwise addition of N-Ts aldimines to the preformed diiodomethyllithium solution affords an amino-diiodide intermediate, which is not isolated. Rapid warming of the reaction mixture to 0 &#176;C promotes cyclization to afford iodoaziridines with exclusive cis-diastereoselectivity. The addition and cyclization stages of the reaction are mediated in one reaction flask by careful temperature control.
Due to the sensitivity of the iodoaziridines to purification, assessment of suitable methods of purification is required. A protocol to assess the stability of sensitive compounds to stationary phases for column chromatography is described. This method is suitable to apply to new iodoaziridines, or other potentially sensitive novel compounds. Consequently this method may find application in range of synthetic projects. The procedure involves firstly the assessment of the reaction yield, prior to purification, by 1H NMR spectroscopy with comparison to an internal standard. Portions of impure product mixture are then exposed to slurries of various stationary phases appropriate for chromatography, in a solvent system suitable as the eluent in flash chromatography. After stirring for 30 min to mimic chromatography, followed by filtering, the samples are analyzed by 1H NMR spectroscopy. Calculated yields for each stationary phase are then compared to that initially obtained from the crude reaction mixture. The results obtained provide a quantitative assessment of the stability of the compound to the different stationary phases; hence the optimal can be selected. The choice of basic alumina, modified to activity IV, as a suitable stationary phase has allowed isolation of certain iodoaziridines in excellent yield and purity.

A protocol for the diastereoselective one-pot preparation of cis-N-Ts-iodoaziridines is described. The generation of diiodomethyllithium, addition to N-Ts aldimines and cyclization of the amino gem-diiodide intermediate to iodoaziridines is demonstrated. Also included is a protocol to rapidly and quantitatively assess the most appropriate stationary phase for purification by chromatography.

סינתזה וטיהור של Iodoaziridines עירוב כמותי בחירת האופטימלית נייח השלב לכרומטוגרפיה

The highly diastereoselective preparation of cis-N-Ts-iodoaziridines through reaction of diiodomethyllithium with N-Ts aldimines is described. ...

Protocol of Electrochemical Test and Characterization of Aprotic Li-O2 Battery

We demonstrate a method for electrochemical testing of an aprotic Li-O2 battery. An aprotic Li-O2 battery is made of a Li-metal anode, an aprotic electrolyte, and an O2-breathing cathode. The aprotic electrolyte is a solution of lithium salt with aprotic solvent; and porous carbon is commonly used as the cathode substrate. To improve the performance, an electrocatalyst is deposited onto the porous carbon substrate by certain deposition methods, such as atomic layer deposition (ALD) and wet-chemistry reaction. The as-prepared cathode materials are characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray absorption near edge structure (XANES). A Swagelok-type cell, sealed in a glass chamber filled with pure O2, is used for the electrochemical test on a battery test system. The cells are tested under either capacity-controlled mode or voltage controlled mode. The reaction products are investigated by electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), attenuated total reflection Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy, and Raman spectroscopy to study the possible pathway of oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER). This protocol demonstrates a systematic and efficient arrangement of routine tests of the aprotic Li-O2 battery, including the electrochemical test and characterization of battery materials.

Protocol of Electrochemical Test and Characterization of Aprotic Li-O2 Battery

A protocol for the electrochemical testing of an aprotic Li-O2 battery with the preparation of electrodes and electrolytes and an introduction of the frequently used methods of characterization is presented here.

פרוטוקול של מבחן אלקטרוכימי אפיון Aprotic Li-O<sub&gt; 2</sub&gt; סוללה

We demonstrate a method for electrochemical testing of an aprotic Li-O2 battery. An aprotic Li-O2 battery is made of a Li-metal anode, an aprotic ...

Accessing Valuable Ligand Supports for Transition Metals: A Modified, Intermediate Scale Preparation of 1,2,3,4,5-Pentamethylcyclopentadiene

A reliable, intermediate scale preparation of 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene (Cp*H) is presented, based on modifications of existing protocols that derive from initial 2-bromo-2-butene lithiation followed by acid mediated dienol cyclization. The revised synthesis and purification of the ligand avoids the use of mechanical stirring while still permitting access to significant quantities (39 g) of Cp*H in good yield (58%). The procedure offers other additional benefits, including a more controlled quench of excess lithium during the production of the intermediate heptadienols and a simplified isolation of Cp*H of sufficient purity for metallation with transition metals. The ligand was subsequently used to synthesize [Cp*MCl2]2 complexes of both iridium and ruthenium to demonstrate the utility of the Cp*H prepared and purified by our method. The procedure outlined herein affords substantial quantities of a ubiquitous ancillary ligand support used in organometallic chemistry while minimizing the need for specialized laboratory equipment, thus providing a simpler and more accessible entry point into the chemistry of 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene.

Reliable, intermediate scale preparation of 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene (Cp*H) is presented. The revised protocol for the synthesis and purification of the ligand minimizes the need for specialized laboratory equipment while simplifying reaction workups and product purification. Use of Cp*H in the synthesis of [Cp*MCl2]2 complexes (M = Ru, Ir) is also described.

גישה וליובל ליגנד עומדי מתכות מעבר: הכנת סולם שונה, ביניים של 1,2,3,4,5-Pentamethylcyclopentadiene

A reliable, intermediate scale preparation of 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene (Cp*H) is presented, based on modifications of existing protocols that ...

A Two-Step Protocol for Umpolung Functionalization of Ketones Via Enolonium Species

&#945;-Functionalization of ketones via umpolung of enolates by hypervalent iodine reagents is an important concept in synthetic organic chemistry. Recently, we have developed a two-step strategy for ketone enolate umpolung that has enabled the development of methods for chlorination, azidation, and amination using azoles. In addition, we have developed C-C bond&#8211;forming arylation and allylation reactions. At the heart of these methods is the preparation of the intermediate and highly reactive enolonium species prior to addition of a reactive nucleophile. This strategy is thus reminiscent of the preparation and use of metal enolates in classical synthetic chemistry. This strategy allows the use of nucleophiles that would otherwise be incompatible with the strongly oxidizing hypervalent iodine reagents. In this paper we present a detailed protocol for chlorination, azidation, N-heteroarylation, arylation, and allylation. The products include motifs prevalent in medicinally active products. This article will greatly assist others in using these methods.

A two step one-pot protocol for the umpolung of ketone enolates to enolonium species and addition of a nucleophile to the &#945;-position is described. Nucleophiles include chloride, azide, azoles, allyl-silanes, and aromatic compounds.

פרוטוקול דו-שלבי עבור Umpolung Functionalization של קטונים ויה Enolonium מינים

&#945;-Functionalization of ketones via umpolung of enolates by hypervalent iodine reagents is an important concept in synthetic organic chemistry. ...

Efficient Synthesis of All-Carbon Quaternary Centers via the Conjugate Addition of Functionalized Monoorganozinc Bromides

The conjugate addition of organometallic reagents to &#945;,&#946;-unsaturated carbonyls represents an important method to generate C&#8211;C bonds in the preparation of all-carbon quaternary centers. Though conjugate additions of organometallic reagents are typically performed utilizing highly reactive organolithium or Grignard reagents, organozinc reagents have garnered attention for their enhanced chemoselectivity and mild reactivity. Despite numerous recent advances with more reactive diorganozinc and mixed diorganozinc reagents, the generation of all-carbon quaternary centers via the conjugate addition of functionalized monoorganozinc reagents remains a challenge. This protocol details a convenient and mild &#8220;one-pot&#8221; preparation and copper mediated conjugate addition of functionalized monoorganozinc bromides to cyclic &#945;,&#946;-unsaturated carbonyls to afford a broad scope of all-carbon quaternary centers in generally excellent yield and diastereoselectivity. Key to the development of this technology is the utilization of DMA as a reaction solvent with TMSCl as a Lewis acid. Notable advantages to this methodology include the operational simplicity of the organozinc reagent preparation afforded by the utilization of DMA as a solvent, as well as an efficient conjugate addition mediated by various Cu(I) and Cu(II) salts. Moreover, an intermediate silyl enol ether can be isolated utilizing a modified workup procedure. The substrate scope is limited to cyclic unsaturated ketones, and the conjugate addition is impeded by stabilized (e.g., allyl, enolate, homoenolate) and sterically encumbered (e.g., neopentyl, o-aryl) monoorganozinc reagents. Conjugate additions to five- and seven-membered rings were effective, albeit in lower yields compared with six-membered ring substrates.

A simple and practical protocol for the efficient conjugate addition of functionalized monoorganozinc bromides to cyclic &#945;,&#946;-unsaturated carbonyls to furnish all-carbon quaternary centers was developed.

סינתזה יעילה של מרכזי הפחמן הדו הדו באמצעות התוספת המשלים של מונואורגאורומטוזיס

The conjugate addition of organometallic reagents to &#945;,&#946;-unsaturated carbonyls represents an important method to generate C&#8211;C bonds in the ...

n-Butyllithium Titration

Source: Vy M. Dong and Diane Le, Department of Chemistry, University of California, Irvine, CA
This experiment will demonstrate a simple technique to titrate and obtain an accurate concentration of the organolithium reagent, n-butyllithium (n-BuLi). Organolithium reagents are extremely air- and moisture-sensitive and proper care must be taken to maintain the quality of the reagent so that it may be used successfully in a reaction. The n-BuLi titration experiments should be performed regularly to obtain accurate concentrations prior to use in a chemical reaction. Subsequently, we will demonstrate the addition of the titrated n-BuLi to benzaldehyde.

Determining n-Butyllithium Concentration by Titration

n-בוטיליתיום טיטריון

Source: Vy M. Dong and Diane Le, Department of Chemistry, University of California, Irvine, CA
This experiment will demonstrate a simple technique to ...

Education

JoVE Science Education

Organic Chemistry II

Organocatalysis

Source: Vy M. Dong and Faben Cruz, Department of Chemistry, University of California, Irvine, CA
This experiment will demonstrate the concept of organocatalysis by illustrating the proper setup of a reaction that utilizes enamine catalysis. Organocatalysis is a form of catalysis that uses substoichiometric amounts of small organic molecules to accelerate reactions. This type of catalysis is complementary to other forms of catalysis such as transition metal or biocatalysis. Transition metal catalysis involves transition metals as catalysts and biocatalysis uses enzymes as catalysts. Some advantages of organocatalysis include the low toxicity and cost of the organocatalysts in comparison to many metal catalysts. In addition, most organocatalysts are not sensitive to air and moisture, unlike metal catalysts. In contrast to enzymes found in living organisms, the small molecules that act as organocatalysts are typically easy to access. Furthermore, organocatalysis offers complementary and new reactivity not observed with other forms of catalysis.

Organocatalysis: Principles and Applications

אורגנוקטליזה

Source: Vy M. Dong and Faben Cruz, Department of Chemistry, University of California, Irvine, CA
This experiment will demonstrate the concept of ...

Acid Halides to Alcohols: LiAlH4 Reduction

Acid halides are reduced to alcohols in the presence of a strong reducing agent like lithium aluminum hydride.
The mechanism proceeds in three steps. First, the nucleophilic hydride ion attacks the carbonyl carbon of the acid halide to form a tetrahedral intermediate. Next, the carbonyl group is re-formed, and the halide ion departs as a leaving group, generating an aldehyde. A second nucleophilic attack by the hydride yields an alkoxide ion, which, upon protonation, gives a primary alcohol as the final product.
<img alt="Figure1" src="/files/ftp_upload/12364/12364_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 200px;" />
However, it is possible to stop the reaction at the aldehyde by using a milder reducing agent like diisobutylaluminum hydride or lithium tri(t-butoxy)aluminum hydride.

Acid Halides to Alcohols: LiAlH4 Reduction

חומצה הלידים לאלכוהולים: LiAlH4 הפחתה

Acid halides are reduced to alcohols in the presence of a strong reducing agent like lithium aluminum hydride.
The mechanism proceeds in three steps. ...

JoVE Core

Organic Chemistry

Unit 1

Carboxylic Acid Derivatives

KEY TERMS AND CONCEPTS

Acid Halides to Alcohols: Grignard Reaction

Organomagnesium halides, commonly known as Grignard reagents, convert acid halides to tertiary alcohols. The reaction requires two equivalents of the Grignard reagent and proceeds via a ketone intermediate.
Grignard reagents are a source of carbanions and function as nucleophiles. The mechanism begins with the nucleophilic attack by the carbanion at the carbonyl carbon of the acid halide to form a tetrahedral intermediate. Next, the carbonyl group is re-formed, and the halide ion departs, forming a ketone. The addition of another equivalent of the carbanion generates a tertiary alkoxide ion. Protonation of the alkoxide gives a tertiary alcohol as the final product.
<img alt="Figure1" src="/files/ftp_upload/12827/12827_PT_Figure_1.svg" style="text-align: center; height: 225px;" />

חומצה Halides כדי אלכוהולים: תגובת Grignard

Organomagnesium halides, commonly known as Grignard reagents, convert acid halides to tertiary alcohols. The reaction requires two equivalents of the ...

פרוטוקול תגובות בטוח Lithiation באמצעות ריאגנטים Organolithium

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video