Synergistic Effect of a Palladium‐on‐Carbon/Platinum‐on‐Carbon Mixed Catalyst in Hydrogen/Deuterium Exchange Reactions of Alkyl‐Substituted Aromatic Compounds
Abstract:Abstract:We have found a synergistic effect in the H-D exchange reaction of alkyl-substituted aromatic compounds using the Pd/C-Pt/C-D 2 O-H 2 system. This system would lead to fully H-D exchange results even on the sterically hindered sites which were only low-deuterium incorporated by Pd/C or Pt/C independently. Since the reaction was general for a variety of aromatic compounds, it could be applied to the deuteration of dianiline derivatives as raw materials for polyimides.Keywords: catalysis; deuteration; p… Show more
“…[114] Die gängi- [116] Gegenstand zahlreicher, grundlegender Untersuchungen war die Entwicklung von Methoden zur Aktivierung von Platin [117] oder Palladium [118] für den H/D-Austausch an Kohlenstoff. Außer der Aktivierung von Platinkatalysatoren durch vorherige Hydrierung [78c-d, 119] oder durch initiale Belegung der Katalysatoroberfläche mit Sauerstoff [120] nach Reduktions-und Oxidationszyklen ist auch eine Aktivierung des Katalysators durch Reduktion mit organischen Verbindungen wie Benzol möglich.…”
Die steigende Nachfrage nach stabil isotopenmarkierten Verbindungen führt zu einem verstärkten Interesse an H/D‐Austauschreaktionen an Kohlenstoffatomen. Heutzutage werden Deuterium‐markierte Verbindungen als interne Standards in der Massenspektrometrie eingesetzt oder helfen dabei, mechanistische Theorien zu untermauern. Der Zugang zu diesen deuterierten Verbindungen erfolgt über einen Austausch von Wasserstoff gegen Deuterium im Zielmolekül deutlich effizienter und preiswerter als über die klassische Synthese. Schwerpunkt dieses Aufsatzes sind präparative Anwendungen der H/D‐Austauschreaktion zur Herstellung Deuterium‐markierter Substanzen. Die Fortschritte der letzten zehn Jahre werden zusammengefasst und kritisch bewertet.
“…[114] Die gängi- [116] Gegenstand zahlreicher, grundlegender Untersuchungen war die Entwicklung von Methoden zur Aktivierung von Platin [117] oder Palladium [118] für den H/D-Austausch an Kohlenstoff. Außer der Aktivierung von Platinkatalysatoren durch vorherige Hydrierung [78c-d, 119] oder durch initiale Belegung der Katalysatoroberfläche mit Sauerstoff [120] nach Reduktions-und Oxidationszyklen ist auch eine Aktivierung des Katalysators durch Reduktion mit organischen Verbindungen wie Benzol möglich.…”
Die steigende Nachfrage nach stabil isotopenmarkierten Verbindungen führt zu einem verstärkten Interesse an H/D‐Austauschreaktionen an Kohlenstoffatomen. Heutzutage werden Deuterium‐markierte Verbindungen als interne Standards in der Massenspektrometrie eingesetzt oder helfen dabei, mechanistische Theorien zu untermauern. Der Zugang zu diesen deuterierten Verbindungen erfolgt über einen Austausch von Wasserstoff gegen Deuterium im Zielmolekül deutlich effizienter und preiswerter als über die klassische Synthese. Schwerpunkt dieses Aufsatzes sind präparative Anwendungen der H/D‐Austauschreaktion zur Herstellung Deuterium‐markierter Substanzen. Die Fortschritte der letzten zehn Jahre werden zusammengefasst und kritisch bewertet.
“…[57][58][59] Deuterated molecules can be used in stable isotopic tracer studies where they can be detected using mass spectrometry. Furthermore, deuterium labeling provides a route to obtain tritium labeled molecules for radiotracer studies.…”
Section: Characterization and Investigation Into The Formation Of Dmamentioning
Abstract.DMAP stabilized palladium nanoparticles with a mean diameter of 3.4 0.5 nm are prepared from the aqueous phase reduction of Na 2 PdCl 4 using NaBH 4 in the presence of DMAP. TEM and UV-Vis spectroscopy characterization of the nanoparticle dispersion shows no obvious change in the nanoparticles several months after preparation.1 H NMR spectroscopy of the nanoparticles shows that the nanoparticle dispersion also contains a boron/DMAP complex and two palladium/DMAP complexes. One of the palladium complexes crystallizes out of the dispersion and is identified as Pd(DMAP) 4 (OH) 2 by X-Ray Crystallography. Following extensive analysis it is believed that the palladium/DMAP complexes are formed following the oxidation of the palladium nanoparticles. The prepared nanoparticle dispersion promotes selective hydrogen/deuterium (H/D) exchange on the carbon atoms to the endocyclic nitrogen atom on the DMAP stabilizing ligands through reaction with D 2 O. This activity is attributed to the presence of the nanoparticles rather than to the presence of the oxidized palladium/DMAP complexes.
“…Many attempts for deuterium introduction in the aromatic portions of compounds have been reported. Hydrogen/deuterium exchange (H/D exchange) [3][4][5] at a specific position and universal H/D exchange in acidic condition 6) and/or metal catalysis 7) on aromatics have been reported in the literature. Although aromatic α-amino acids were considered to be the substrate for H/D exchange, the α-amino acid skeleton sometimes inhibited to apply previous H/D exchange methods due to their solubility in many organic solvent.…”
In this paper we report here a hydrogen/deuterium exchange (H/D exchange) of cross-linkable α-amino acid derivatives with deuterated trifluoromethanesulfonic acid (TfOD). H/D exchange with TfOD was easily applied to o-catechol containing phenylalanine (DOPA) within an hour. A partial H/D exchange was observed for trifluoromethyldiazirinyl (TFMD) phenylalanine derivatives. N-Acetylprotected natural aromatic α-amino acids (Tyr and Trp) were more effective in H/D exchange than unprotected ones. The N-acetylated TFMD phenylalanine derivative afforded slightly higher H/D exchange than unprotected derivatives. An effective post-deuteration method for cross-linkable α-amino acid derivatives will be useful for the analysis of biological functions of bioactive peptides and proteins by mass spectrometry.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.