The flow metalation of various arenes and heteroarenes involving an in situ trapping with metal salts (ZnCl2 ⋅2 LiCl, MgCl2 , CuCN⋅2 LiCl, LaCl3 ⋅2 LiCl) under very convenient conditions (0 °C, 40 s) is reported. The resulting Mg, Zn, Cu, or La organic species are trapped with various electrophiles in high yields. In several cases, unusual kinetically controlled regioselectivities are obtained. All these flow metalations can be scaled up simply by extending the reaction time and without further optimization. The reaction scope of such flow metalations is considerably broader than that of the corresponding batch procedures.

A flow procedure for the metalation of functionalized heterocycles (pyridines, pyrimidines, thiophenes, and thiazoles) and various acrylates using the strong, non-nucleophilic base TMPMgCl⋅LiCl is reported. The flow conditions allow the magnesiations to be performed under more convenient conditions than the comparable batch reactions, which often require cryogenic temperatures and long reaction times. Moreover, the flow reactions are directly scalable without further optimization. Metalation under flow conditions also allows magnesiations that did not produce the desired products under batch conditions, such as the magnesiation of sensitive acrylic derivatives. The magnesiated species are subsequently quenched with various electrophiles, thereby introducing a broad range of functionalities.

Dependent on the application or characterization method catalysts are exposed to different gas pressures, which results in different structures. The quantitative determination of the structure and composition of a catalyst as a function of its gas environment allows the establishment of structure−performance relationships. Herein, we determine the structure of a platinum− titania catalyst under hydrogen during temperature-programmed reduction over 3 orders of magnitude in pressure, from 1 to 950 mbar. The pressure significantly influences the hydrogen uptake kinetics and the consecutive structural transformations of the platinum−titania catalyst. The reduction of the platinum precursor becomes pressure-independent above 30 mbar. Yet, the related spillover and stability of adsorbed hydrogen on the titania are a function of pressure. Higher pressures promote higher hydrogen uptake and prevent desorption of hydrogen from the catalyst. The hydrogen uptake triggers a phase transformation of anatase to rutile which is, as a result, pressure dependent. The presented systematic approach establishes a pressure−structure relation which can be applied for the catalyst treatment and to frame existing results on the catalytic system. Treating the same material at two different pressures will lead to different structures.

An ambient temperature continuous flow method for nucleophilic amidation and thioamidation is described. Deprotonation of formamides by lithium diisopropylamine (LDA) affords carbamoyllithium intermediates that are quenched in situ with various electrophiles such as ketones, allyl bromides, Weinreb and morpholino amides. The nature of the reactive lithium intermediates and the thermodynamics of the metalation were further investigated by ab initio calculations and kinetic experiments.

Scalable continuous flow procedures are reported for the metalation and downstream functionalization of β-substituted acrylates. The flow conditions allow the metalation of acrylonitriles, acrylates, and nitroolefins at 0.25-2.50 mmol/min conversion rates. Magnesiations can be performed with short residence times (1-20 min) and near-ambient temperature using TMPMgCl·LiCl. Further, high temperature zincation (≤90 °C) using TMPZnCl·LiCl is possible. This method allows a simple entry to 2(5H)-furanones by flow generation of magnesiated acrylates and a subsequent reaction with aldehydes.

The economic amide base lithium dicyclohexylamide (Cy2NLi) undergoes fast (40 s) and convenient (0 °C) in situ trapping flow metalations of a broad range of functionalized aromatics in the presence of various metal salts.

The treatment of sensitive arenes and heteroarenes with the zinc bis-amide (Cy2N)2Zn·2LiCl (0.55 equiv), prepared in quantitative yield by the reaction of Cy2NLi with ZnCl2, leads under flow conditions to a fast zincation within 10 min at temperatures between 25 and 100 °C. The resulting organozinc reagents can be trapped with various organic halides (allylic bromides, aryl iodides) in high yields. Moreover, complementary metalation regioselectivities can be obtained for several substituted pyridines compared to commonly used LiCl-activated TMP-zinc (TMP = 2,2,6,6-tetramethylpiperidyl) and -magnesium bases.

Es wird die Durchflussmetallierung verschiedener Arene und Heteroarene durchI n-situ-Abfangen mit Metallsalzen (ZnCl 2 ·2 LiCl, MgCl 2 ,C uCN·2 LiCl, LaCl 3 ·2 LiCl) unter sehr zweckmäßigen Bedingungen (0 8 8C, 40 s) beschrieben. Die entstehenden Mg-, Zn-, Cu-oder La-organischen Spezies werden mit verschiedenen Elektrophilen in hohen Ausbeuten abgefangen. In mehreren Fällen werden ungewçhnliche kinetische Regioselektivitäten erzielt. Die Durchflussmetallierungen werden ohne weitere Optimierung schlicht durch Verlängerung der Reaktionszeit skaliert. Verglichen mit den entsprechenden Batch-Prozessen werden die Anwendungsmçglichkeiten durch solche Flussmetallierungen beträchtlich erweitert. Dieortho-Lithiierungvon Arenen und Heteroarenen ist einwichtiges Verfahren zur Funktionalisierung ungesättigter Substrate.[1] TMPLi (TMP = 2,2,6,6-Tetramethylpiperidyl) ist eine besonders wirkungsvolle Base für solche Lithiierungen, [2] jedoch ist der ausgeprägt ionische Charakter der KohlenstoffLithium-Bindung in Aryllithium-Verbindungen oft mit empfindlichen Funktionalitäten wie Ester-, Cyan-oder NitroGruppen nicht kompatibel. Die Verwendung sperriger Silylester hat vor kurzem zur Lçsung dieses Problems beigetragen.[3] Darüber hinaus hat die Durchführung von Lithiierungen unter kontinuierlichen Durchflussbedingungen ebenfalls die Toleranz für funktionelle Gruppen erhçht.[4] Kürzlich haben wir berichtet, dass In-situ-Abfang-Transmetallierungen mit verschiedenen aromatischen und heteroaromatischen Substraten (Ar-H bzw.H et-H) durchgeführt werden kçnnen. [5] Bei dieser Methode wird das ungesättigte Substrat bei À78 8 8Cm it einem Metallsalz (M-X) wie Daher kçnnen die In-situ-Abfang-Metallierungen nun bei 0 8 8C( anstelle von À78 8 8C) durchgeführt werden. Ferner erhçhen diese neuen Reaktionsbedingungen das Anwendungspotenzial beträchtlich und führen zu einer problemlosen Skalierbarkeit solcher Metallierungen. Die Verwendung eines kontinuierlichen Durchflussaufbaus,wie er in Schema 2 beschrieben ist, ermçglicht die "In-situ-Transmetallierung" einer Vielzahl ungesättigter Substrate bei 0 8 8Ci nnerhalb von 40 s( anstelle von À78 8 8Cu nter Batch-Bedingungen). Entsprechend führt die Reaktion eines 1:2-Gemisches aus gut lçslichem ZnCl 2 ·2 LiCl und 4-Brombenzoesäureethylester (1a)i nT HF mit TMPLi (1.5 ¾quiv.) in einer Durchflussapparatur [7] für 40 sb ei 0 8 8Cu nd anschließende "BatchIodolyse" zur Bildung des Aryliodids (2a), das in 95 %A usbeute isoliert wird. Dagegen liefert die Durchführung dieser Reaktion bei À78 8 8Ci ne inem normalen Schlenk-Kolben (Batch-Bedingungen) das gewünschte Iodid (2a)t rotz zahlreicher Optimierungsversuche nur in 53 %A usbeute.E s sollte erwähnt werden, dass TMP 2 Zn·2 LiCl, [8] das in Abwesenheit von 4-Brombenzoesäureethylester (1a)g ebildet würde,unter diesen Bedingungen nicht das Arylbromid (1a) metalliert. Dies zeigt, dass es sich bei dem MetallierungsSchema 1. In-situ-Abfang-Metallierungen aromatischer Substrate.