NP 4005 Σύνθεση του 9-(5-οξοτετραυδροφουραν-2-υλ) εννεανοϊκού µεθυλεστέρα H 3 C (CH 2 ) 8 + I CH 2 CH 3 H 3 C (CH 2 ) 8 + CH 3 CH 2 I C 12 H 22 2 C 4 H 7 I 2 C 14 H 24 4 C 2 H 5 I (198.3) (214.0) (63.6) (256.3) (156.0) Cu Ταξινόµηση Τύποι αντιδράσεων και τάξεις ουσιών Προσθήκη σε αλκένια, αντίδραση ριζών, αντίδραση κυκλοποίησης. Αλκένιο εστέρας αλογονο καρβοξυλικού οξέος, λακτόνη. Μέθοδοι εργασίας Εργασία µε προστατευτικό αέριο, ανάδευση µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, θέρµανση µε επαναρροή, εξάτµιση σε περιστρεφόµενο εξατµιστή, διήθηση, ανακρυστάλλωση, θέρµανση σε ελαιόλουτρο. Οδηγία (κλίµακα 10 mmol) Εξοπλισµός ίλαιµη φιάλη των 50 ml, παροχή προστατευτικού αερίου, ψυκτήρας επαναρροής, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας, µαγνητική ράβδος ανάδευσης, χωνί Buechner, φιάλη διήθησης, ξηραντήρας, ελαιόλουτρο. Ουσίες ενδεκενοϊκός µεθυλεστέρας (bp 248 C) 1.98 g (2.23 ml, 10.0 mmol) ιωδοοξικός αιθυλεστέρας (bp 73-74 C/ 21 hpa) 2.78 g (1.54 ml, 13.0 mmol) σκόνη χαλκού (λεπτά κονιοποιηµένη) >230 mesh ASTM) 3.05 g (48.0 mmol) tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας (bp 55 C) 50 ml πετρελαϊκός αιθέρας (bp 60-80 C) 150 ml Αντίδραση Σε µια δίλαιµη φιάλη των 50 ml εφοδιασµένη µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης και ψυκτήρα επαναρροής συνδεδεµένο µε σωλήνα παροχής προστατευτικού αερίου, αναµιγνύονται 1.98 g (2.23 ml, 10.0 mmol) ενδεκενοϊκού µεθυλεστέρα και 2.78 g (1.54 ml, 13.0 mmol) ιωδοοξικού αιθυλεστέρα µε 3.05 g (48.0 mmol) σκόνης χαλκού σε ατµόσφαιρα προστατευτικού αερίου. Στη συνέχεια το µίγµα της αντίδρασης αναδεύεται στους 130 ο C 1
NP (θερµοκρασία ελαιόλουτρου) σε αδρανή ατµόσφαιρα για 4 ώρες. ( Για τον έλεγχο της πορείας της αντίδρασης βλέπε στα αναλυτικά δεδοµένα) Επεξεργασία Το µίγµα της αντίδρασης ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου, προστίθενται 20 ml tertβουτυλο µεθυλο αιθέρα, αναδεύεται για 5 λεπτά και διηθείται. Η σκόνη χαλκού πλένεται επί του ηθµού τρεις φορές µε 10 ml tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα κάθε φορά. Το διήθηµα και τα διαλύµατα έκπλυσης συγκεντρώνονται και ο διαλύτης εξατµίζεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Απόµένει το ακάθαρτο προϊόν σαν ελαιώδες κίτρινο υπόλειµµα. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος 2.5 g. Το ακάθαρτο προϊόν διαλύεται σε 150 ml πετρελαϊκού αιθέρα µε θέρµανση υπό επαναρροή. Το διάλυµα αφήνεται να ψυχθεί σε θερµοκρασία δωµατίου και εν συνεχεία στο ψυγείο γαι µια νύχτα για πλήρη κρυστάλλωση. Το κρυσταλλικό προϊόν διηθείται υπό κενό σε χωνί Buechner και ξηραίνεται σε ξηραντήρα κενού. Το µητρικό υγρό αποθηκεύεται πάλι στο ψυγείο για έλεγχο της πλήρους κρυστάλλωσης. Απόδοση 1.84 g (7.20 mmol, 72%); λευκό στερεό, mp 33-34 C. Σχόλια Για να επιτευχθεί η ποσοτική απόδοση µέσα σε 4 ώρες χρησιµοποιείται πενταπλάσια περίσσεια χαλκού. ιαχείριση αποβλήτων Ανακύκλωση Η σκόνη χαλκού µπορεί να χρησιµοποιηθεί τρεις φορές. Απόρριψη αποβλήτων Απόβλητο Εξατµισθείς tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας (µπορεί να περιέχει ιωδοµεθάνιο) Μητρικό υγρό από ανακρυστάλλωση Σκόνη χαλκού Απόρριψη Οργανικοί διαλύτες, περιέχοντες αλογόνο Οργανικοί διαλύτες, περιέχοντες αλογόνο Στερεό απόβλητο, ελεύθερο υδραργύρου, που περιέχει βαρέα µέταλλα Χρόνος 6-7 ώρες. ιακοπή Μετά τη θέρµανση και πριν από την κρυστάλλωση. Βαθµός δυσκολίας Εύκολη. 2
NP Οδηγία (κλίµακα 100 mmol) Εξοπλισµός ίλαιµη φιάλη των 250 ml, παροχή προστατευτικού αερίου, ψυκτήρας επαναρροής, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας, µαγνητική ράβδος ανάδευσης, χωνί Buechner, φιάλη διήθησης, ξηραντήρας, ελαιόλουτρο. Ουσίες Ενδεκενοϊκός µεθυλεστέρας (bp 248 C) 19.8 g (22.3 ml, 100 mmol) Ιωδοοξικός αιθυλεστέρας (bp 73-74 C/ 21 hpa) 27.8 g (15.4 ml, 130 mmol) Σκόνη χαλκού (λεπτά κονιοποιηµένη) >230 mesh ASTM) 30.5 g (480 mmol) tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας (bp 55 C) 130 ml πετρελαϊκός αιθέρας (bp 60-80 C) 300 ml Αντίδραση Σε µια δίλαιµη φιάλη των 250 ml εφοδιασµένη µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης και ψυκτήρα επαναρροής συνδεδεµένο µε σωλήνα παροχής προστατευτικού αερίου, αναµιγνύονται 19.8 g (22.3 ml, 100 mmol) ενδεκενοϊκού µεθυλεστέρα και 27.8 g (15.4 ml, 130 mmol) ιωδοοξικού αιθυλεστέρα µε 30.5 g (480 mmol) σκόνη χαλκού σε ατµόσφαιρα προστατευτικού αερίου. Στη συνέχεια το µίγµα της αντίδρασης αναδεύεται στους 130 ο C (θερµοκρασία ελαιόλουτρου) σε αδρανή ατµόσφαιρα για 4 ώρες. ( Για τον έλεγχο της πορείας της αντίδρασης βλέπε στα αναλυτικά δεδοµένα) Επεξεργασία Το µίγµα της αντίδρασης ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου, προστίθενται 30 ml tertβουτυλο µεθυλο αιθέρα, αναδεύεται για 5 λεπτά και διηθείται. Η σκόνη χαλκού πλένεται επί του ηθµού τρεις φορές µε 25 ml tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα κάθε φορά. Το διήθηµα και τα διαλύµατα έκπλυσης συγκεντλωνονται και ο διαλύτης εξατµίζεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Απόµένει το ακάθαρτο προϊόν σαν ελαιώδες κίτρινο υπόλειµµα. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος: 25.4 g, Το ακάθαρτο προϊόν διαλύεται σε 300 ml πετρελαϊκού αιθέρα µε θέρµανση υπό επαναρροή. Το διάλυµα αφήνεται να ψυχθεί σε θερµοκρασία δωµατίου και εν συνεχεία στο ψυγείο γαι µια νύχτα για πλήρη κρυστάλλωση. Το κρυσταλλικό προϊόν διηθείται υπό κενό σε χωνί Buechner και ξηραίνεται σε ξηραντήρα κενού. Το µητρικό υγρό αποθηκεύεται πάλι στο ψυγείο για έλεγχο της πλήρους κρυστάλλωσης. Απόδοση 19.5 g (76.1 mmol, 76%); λευκό στερεό, mp 34 C Σχόπλια Για να επιτευχθεί η ποσοτική απόδοση µέσα σε 4 ώρες χρησιµοποιείται πενταπλάσια περίσσεια χαλκού. ιαχείριση αποβλήτων Ανακύκλωση Η σκόνη χαλκού µπορεί να χρησιµοποιηθεί τρεις φορές. 3
NP Απόρριψη αποβλήτων Απόβλητο Εξατµισθείς tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας (µπορεί να περιέχει ιωδοµεθάνιο) µητρικό υγρό από ανακρυστάλλωση Σκόνη χαλκού Απόρριψη Οργανικοί διαλύτες, περιέχοντες αλογόνο Οργανικοί διαλύτες, περιέχοντες αλογόνο Στερεό απόβλητο, ελεύθερο υδραργύρου, που περιέχει βαρέα µέταλλα Χρόνος 6-7 ώρες. ιακοπή Μετά την θέρµανση και πριν από την κρυστάλλωση. Βαθµός δυσκολίας Εύκολη. Αναλυτικά δεδοµένα Έλεγχος αντίδρασης µε TLC Παρασκευή δείγµατος Χρησιµοποιώντας ένα σιφώνιο Pasteur λαµβάνονται δύο σταγόνες από το µίγµα της αντίδρασης και διαλύονται σε 0.5 ml διαιθυλαιθέρα. Συνθήκες TLC-: προσροφητικόt: TLC-aluminium foil (silica gel 60) εκλουστικό: Πετρελαϊκός αιθέρας (60/80) : οξικός αιθυλεστέρας = 7 : 3 εµφάνιση: Το πλακίδιο TLC-βυθίζεται σε 2 N H 2 S 4 και µετά ξηραίνεται σε θερµό ρεύµα αέρα.. Έλεγχος αντίδρασης µε GC Παρασκευή δείγµατος Χρησιµοποιώντας ένα σιφώνιο Pasteur λαµβάνεται µια σταγόνα από το µίγµα της αντίδρασης και διαλύονται σε 10 ml διαιθυλαιθέρα. Από το διάλυµα αυτό εισάγονται στη στήλη 0.2 µl. 10 mg από το στερεό προϊόν διαλύονται σε 10 ml διχλωροµεθάνιο. Από το διάλυµα αυτό εισάγονται στη στήλη 0.2 µl. Συνθήκες GCστήλη: DB-1, 28 m, internal diameter 0.32 mm, film 0.25 µm είσοδος: on-column-injection φέρον αέριο: hydrogen (40 cm/s) φούρνος: 90 C (5 min), 10 C/min to 240 C (40 min) ανιχνευτής: FID, 270 C Η επί τοις % συγκέντρωση υπολογίστηκε από το εµβαδόν των κορυφών. GC ακάθαρτου προϊόντος Οι συνθήκες GC είναι ίδιες µε τις συνθήκες ελέγχου της αντίδρασης. 4
NP Χρόνος Ουσία Εµβαδόν κορυφών % συγκρατήσεως (min) 19.63 προϊόν 86.1 προσµίξεις κάθε µια < 2 GC καθαρού προϊόντος Χρόνος Ουσία Εµβαδόν κορυφών % συγκρατήσεως (min) 19.54 προϊόν 99.7 5
NP Φάσµα 1 H NMR ακάθαρτου προϊόντος (500 MHz, CDCl 3 ) Φάσµα 1 H NMR καθαρού προϊόντος (500 MHz, CDCl 3 ) 2 H 3 C 1 10 11 3 4 5 6 8 7 9 13 12 δ (ppm) Πολλαπλότητα Αριθµός H Απόδοση 4.48 m 1 10-H 3.67 s 3 -CH 3 2.50 m 2 12-H 2.30 m 2 11-H 2.27 T 2 2-H 1.82 m 1 9-H 1.70 m 1 9-H 1.57 m 2 3-H 1.24-1.45 m 10 4-H ;έως 8-H 6
NP Φάσµα 13 C NMR ακάθαρτου προϊόντος (125.7 MHz, CDCl 3 ) Φάσµα 13 C NMR καθαρού προϊόντος (125.7 MHz, CDCl 3 ) 2 H 3 C 1 10 11 3 4 5 6 8 7 9 13 12 δ (ppm) Απόδοση 177.2 C-13 174.2 C-1 81.0 C-10 51.4 -CH 3 35.5 C-12 34.0 C-2 28.0-29.2 C-4 έως C-8, C-11 25.2 C-9 24.9 C-3 76.5-77.5 διαλύτης 7
NP Φάσµα IR καθαρού προϊόντος (film) (cm -1 ) Απόδοση 2931 εσµός C-H, αλκάνιο 2856 εσµός C-H, αλκάνιο 1776 εσµός C=, λακτόνη 1737 εσµός C=, εστέρας 8