undefined

Disentangling the Effect of Pressure and Mixing on a Mechanochemical Bromination Reaction by Solid‐state NMR Spectroscopy

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Bartalucci, Ettore; Schumacher, Christian; Hendrickx, Leeroy; Puccetti, Francesco; d'Anciães Almeida Silva, Igor; Dervişoğlu, Rıza; Puttreddy, Rakesh; Bolm, Carsten; Wiegand, Thomas

Tiivistelmä

Mechanical forces, including compressive stresses, have a significant impact on chemical reactions. Besides the preparative opportunities, mechanochemical conditions benefit from the absence of any organic solvent, the possibility of a significant synthetic acceleration and unique reaction pathways. Together with an accurate characterization of ball-milling products, the development of a deeper mechanistic understanding of the occurring transformations at a molecular level is critical for fully grasping the potential of organic mechanosynthesis. We herein studied a bromination of a cyclic sulfoximine in a mixer mill and used solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy for structural characterization of the reaction products. Magic-angle spinning (MAS) was applied for elucidating the product mixtures taken from the milling jar without introducing any further post-processing on the sample. Ex-situ 13C-detected NMR spectra of ball-milling products showed the formation of a rather crystalline solid phase with the regioselective bromination of the S-aryl group of the heterocycle in position 4. Completion is reached in less than 30 minutes as deduced from the NMR spectra. The bromination can also be achieved by magnetic stirring, but then, a longer reaction time is required. Mixing the solid educts in the NMR rotor allows to get in-situ insights into the reaction and enables the detection of a reaction intermediate. The pressure alone induced in the rotor by MAS is not sufficient to lead to full conversion and the reaction occurs on slower time scales than in the ball mill, which is crucial for analysing mixtures taken from the milling jar by solid-state NMR. Our data suggest that on top of centrifugal forces, an efficient mixing of the starting materials is required for reaching a complete reaction.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Puttreddy Rakesh Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

29

Numero

12

Artikkelinumero

e202203466

Julkaisu­foorumi

53345

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Kemia

Avainsanat

[object Object]

Julkaisumaa

Saksa

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1002/chem.202203466

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä