4014 ιαχωρισµός των εναντιοµερών (R)- και (S)- 2,2 διυδροξυ-1,1 -διναφθαλινίων ((R)- και (S)-1,1-δι-2- ναφθολών) NBCC CH 3 CN + C 20 H 14 O 2 C 26 H 29 ClN 2 O R-εναντιοµερές S-εναντιοµερές (286.3) (421.0) Ταξινόµηση Τύποι αντιδράσεων και τάξεις ουσιών Εναντιοµερικός διαχωρισµός, ναφθόλη Μέθοδοι εργασίας Θερµανση µε ψυκτήρα επαναρροής, ανάδευση µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, εξάτµιση σε περιστρεφόµενο εξατµιστή, διήθηση, εκχύλιση, πλύση, ανακρυστάλλωση, χρήση παγόλουτρου, θέρµανση σε ελαιόλουτρο. Για κλίµακα 100 mmol επιπρόσθέτως: Χρωµατογραφία στήλης Οδηγία (κλίµακα 10 mmol) Εξοπλισµός Σφαιρική φιάλη των 100 ml, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας, µαγνητική ράβδος ανάδευσης, ψυκτήρας επαναρροής, φιάλη διήθησης, χωνί Buechner (Ø = 5.5 cm), διαχωριστικό χωνί, περιστρεφόµενος εξατµιστής, παγόλουτρο, ελαιόλουτρο. Ουσίες 1,1 -δι-2-ναφθόλη (ρακεµική) (mp 215-218 C, 2.86 g (10.0 mmol) (προϊόν από NOP 4016) (-) υδροχλωρική -N-βενζυλοκιγχονιδίνη (NBCC) 2.32 g (5.50 mmol) (προϊόν από NOP 4012) ακετονιτρίλιο (bp 82 C) 50 ml µεθανόλη (bp 65 C) 30 ml οξικός αιθυλεστέρας (bp 77 C) 90 ml 1
2 M υδροχλωρικό οξύ 60 ml χλωριούχο νάτριο περίπου 7 g (for 20 ml κορεσµένου υδατικού διαλύµατος) ανθρακικό νάτριο θειϊκό νάτριο για ξήρανση Αντίδραση Σε µια σφαιρική φιάλη των 100 ml φέρονται 2.86 g (10.0 mmol) 1,1 -δι-2-ναφθόλης και 2.32 g (5.50 mmol) NBCC. Προστίθενται 30 ml ακετονιτριλίου και το µίγµα θερµαίνεται µε επαναρροή υπό ανάδευση για 3 ώρες. Επεξεργασία Αρχικά το διάλυµα της αντίδρασης ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου και εν συνεχεία σε παγόλουτρο για 30 λεπτά. Οι κρύσταλλοι διηθούνται υπό κενό σε χωνί Buechner και πλένονται δύο φορές µε 10 ml ακετονιτριλίου κάθε φορά. Το διήθηµα και τα διαλύµατα εκπλύσεως ενώνονται, και από το διάλυµα αυτό αποµονώνεται το S-εναντιοµερές. Το R- εναντιοµερές αποµονώνεται από το υπόλειµµα επί του ηθµού. Αποµόνωση της (R) 1,1 -δι-2- ναφθόλης: Το υπόλειµµα στον ηθµό (4.22 g) θερµαίνεται µε 20 ml µεθανόλης υπό ανάδευση και επαναρροή για 2 ώρες και εν συνεχεία ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου. Οι κρύσταλλοι διηθούνται υπό κενό σε χωνί Buechner και πλένονται µε 10 ml µεθανόλης. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος :3.03 g. Στο ακαθαρτο προϊόν προστίθενται 40 ml οξικού αιθυλεστέρα και 20mL 2 Μ υδροχλωρικού οξέος και το µίγµα αναδεύεται επί µία ώρα σε θερµοκρασία δωµατίου. Στη συνέχεια η οργανική φάση διαχωρίζεται σε διαχωριστικό χωνί και ανακινείται πάλι µε 20 ml 2 Μ υδροχλωρικού οξέος. Όι υδατικές φάσεις ενώνονται και αποθηκεύονται προσωρινά. Η οργανική φάση ξηραίνεται υπεράνω θειϊκού νατρίου. Μετά την αποµάκρυνση του ξηραντικού µε διήθηση ο διαλύτης αποµακρύνεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Σαν προϊόν παραµένει ένα κρυσταλλικό υπόλειµµα. Απόδοση: 1.15g (4.02 mmol, 80%); ελαφρώς καστανό στερεό, mp 206-208 C; [α] D 20 = +32 (THF, c = 1) Το NBCC ανακτάται από την όξινη υδατική φάση (βλέπε κατωτέρω). Αποµόνωση της (S)- 1,1 -δι-2-ναφθόλης: Ο διαλύτης εξατµίζεται από τα ενωµένα εκχυλίσµατα του ακετονιτριλίου σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος 1.78 g. Στο ακαθαρτο προϊόν προστίθενται 50 ml οξικού αιθυλεστέρα και 20 ml 2 Μ υδροχλωρικού οξέος και το µίγµα αναδεύεται επί 15 λεπτά σε θερµοκρασία δωµατίου. Στη συνέχεια η οργανική φάση διαχωρίζεται σε διαχωριστικό χωνί, ανακινείται µε 20 ml κορεσµένου διαλύµατος χλωριούχου νατρίου και ξηραίνεται υπεράνω θειϊκού νατρίου. Μετά 2
την αποµάκρυνση του ξηραντικού µε διήθηση ο διαλύτης αποµακρύνεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Σαν προϊόν παραµένει ένα κρυσταλλικό υπόλειµµα. Απόδοση: 1.30 g (4.54 mmol, 91%); ελαφρώς καστανό στερεό, mp 204-205 C; [α] D 20 = -32 (THF, c = 1) Ανάκτηση της υδροχλωρικής (-)-Ν-βενζυλοκιγχονιδίνης (NBCC): Η όξινη υδατική φάση από την αποµόνωση της (R)-1,1 δι-2-ναφθόλης ρυθµίζεται σε ph 8µε ανθρακικό νάτριο σε ένα ποτήρι µε ψηλά τοιχώµατα µε ανάδευση (Προσοχή: έκλυση αερίου) Το NBCC αποβάλλεται σαν λευκό στερεό. Οι κρύσταλλοι διηθούνται υπό κενό πλένονται µε 10 ml νερού και ξηραίνονται. Απόδοση: 1.70 g (72%); [α] D 20 = -172 (H 2 O, c = 0.4). ιαχείριση αποβλήτων Ανακύκλωση Το ακετονιτρίλιο και ο οξικός αιθυλεστέρας συλλέγονται και επαναποστάζονται. Απόρριψη αποβλήτων Μεθανόλη Υδατική φάση Θειϊκό νάτριο Χρόνος 7-8 ώρες. Απόβλητο Απόρριψη Οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου Εξουδετέρωση και µετά: µίγµατα νερού διαλύτη, περιέχοντα αλογόνα Στερεό απόβλητο, ελεύθερο υδραργύρου ιακοπή Πριν την επεξεργασία και µετά τη θέρµανση µε µεθανόλη. Βαθµός δυσκολίας Μέτρια. Οδηγία (κλίµακα 100 mmol) Εξοπλισµός Σφαιρική φιάλη των 500 ml, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας, µαγνητική ράβδος ανάδευσης,ψυκτήρας επαναρροής, φιάλη διήθησης, χωνί Buechner (Ø = 10 cm), διαχωριστικό χωνί, περιστρεφόµενος εξατµιστής, στήλη χρωµατογραφίας (µήκος 30 cm, Ø 3 cm), παγόλουτρο, ελαιόλουτρο. Ουσίες 1,1 -δι-2-ναφθόλη (ρακεµική) (mp 215-218 C, 28.6 g (100 mmol) 3
(προϊόν από NOP 4016) (-)υδροχλωρική -N-βενζυλοκιγχονιδίνη (NBCC) 23.2 g (550 mmol) (προϊόν από NOP 4012) ακετονιτρίλιο (bp 82 C) 325 ml µεθανόλη (bp 65 C) 160 ml οξικός αιθυλεστέρας (bp 77 C) 1050 ml 2 M υδροχλωρικό οξύ 280 ml χλωριούχο νάτριο περίπου 35 g (για 100mL κορεσµένου υδατικού διαλύµατος) ανθρακικό νάτριο θειϊκό νάτριο για ξήρανση Αντίδραση Σε µια σφαιρική φιάλη των 500 ml φέρονται 28.6 g (100 mmol) 1,1 -δι-2-ναφθόλης και 23.2 g (5.50 mmol) NBCC. Προστίθενται 250 ml ακετονιτριλίου και το µίγµα θερµαίνεται µε επαναρροή υπό ανάδευση για 4 ώρες. Επεξεργασία Αρχικά το διάλυµα της αντίδρασης ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου και εν συνεχεία σε παγόλουτρο για 30 λεπτά. Οι κρύσταλλοι διηθούνται υπό κενό σε χωνί Buechner και πλένονται δύο φορές µε 25 ml ακετονιτριλίου κάθε φορά. Το διήθηµα και τα διαλύµατα εκπλύσεως ενώνονται, και από το διάλυµα αυτό αποµονώνεται το S-εναντιοµερές. Το R- εναντιοµερές αποµονώνεται από το υπόλειµµα επί του ηθµού. Αποµόνωση της (R) 1,1 -δι-2-ναφθόλης: Το υπόλειµµα στον ηθµό (41.8 g) θερµαίνεται µε 100 ml µεθανόλης υπό ανάδευση και επαναρροή για 2 ώρες και εν συνεχεία ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου. Οι κρύσταλλοι διηθούνται υπό κενό σε χωνί Buechner και πλένονται µε 30 ml µεθανόλης. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος : 36.9 g. Στο ακαθαρτο προϊόν προστίθενται 200 ml οξικού αιθυλεστέρα και 100 ml 2 Μ υδροχλωρικού οξέος και το µίγµα αναδεύεται επί µία ώρα σε θερµοκρασία δωµατίου. Στη συνέχεια η οργανική φάση διαχωρίζεται σε διαχωριστικό χωνί και ανακινείται πάλι µε 80 ml 2 Μ υδροχλωρικού οξέος. Οι υδατικές φάσεις ενώνονται και αποθηκεύονται προσωρινά. Η οργανική φάση ξηραίνεται υπεράνω θειϊκού νατρίου. Μετά την αποµάκρυνση του ξηραντικού µε διήθηση ο διαλύτης αποµακρύνεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Σαν προϊόν παραµένει ένα κρυσταλλικό υπόλειµµα. Απόδοση: 12.5g (43.7 mmol, 87%); καστανό ανοµοιογενές στερεό. Για περαιτέρω καθαρισµό το προϊόν διαλύεται σε περίπου 100 ml οξικού αιθυλεστέρα, διηθείται µέσω µιας στήλης Silica gel (3 cm x 30 cm) η οποία εκλούεται µε επιπλέον 150 ml οξικού αιθυλεστέρα. Ο διαλύτης εξατµίζεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή και το υπόλειµµα ξηραίνεται. 4
Απόδοση: 11.4 g (39.8 mmol, 80%); ανοικτό καφέ στερεό, mp 202-204 C; [α] D 20 34 (THF, c = 1) Το NBCC ανακτάται από την όξινη υδατική φάση (βλέπε κατωτέρω). Αποµόνωση της (S)- 1,1 -δι-2-ναφθόλης: Ο διαλύτης εξατµίζεται από τα ενωµένα εκχυλίσµατα του ακετονιτριλίου σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος: 18.1 g Στο ακάθαρτο προϊόν προστίθενται 350 ml οξικού αιθυλεστέρα και 100 ml 2 Μ υδροχλωρικού οξέος και το µίγµα αναδεύεται επί 15 λεπτά σε θερµοκρασία δωµατίου. Στη συνέχεια η οργανική φάση διαχωρίζεται σε διαχωριστικό χωνί, ανακινείται µε 100 ml κορεσµένου διαλύµατος χλωριούχου νατρίου και ξηραίνεται υπεράνω θειϊκού νατρίου. Μετά την αποµάκρυνση του ξηραντικού µε διήθηση ο διαλύτης αποµακρύνεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Σαν προϊόν παραµένει ένα κρυσταλλικό υπόλειµµα. Απόδοση: 13.9 g (48.6 mmol, 97%); Καφέ ανοµοιογενές στερεό Για περαιτέρω καθαρισµό το προϊόν διαλύεται σε περίπου 100 ml οξικού αιθυλεστέρα, διηθείται µέσω µιας στήλης Silica gel (3 cm x 30 cm) η οποία εκλούεται µε επιπλέον 150 ml οξικού αιθυλεστέρα. Ο διαλύτης εξατµίζεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή και το υπόλειµµα ξηραίνεται. Απόδοση: 13.2 g (46.1 mmol, 92%); Στερεό χρώµατος ανοικτού καφέ, mp 203-204 C; [α] D 20 = -36 (THF, c = 1) Ανάκτηση της υδροχλωρικής (-)-Ν-βενζυλοκιγχονιδίνης (NBCC): Η όξινη υδατική φάση από την αποµόνωση της (R)-1,1 δι-2-ναφθόλης ρυθµίζεται σε ph 8 µε ανθρακικό νάτριο σε ένα ποτήρι µε ψηλά τοιχώµατα µε ανάδευση (Προσοχή: έκλυση αερίου) Το NBCC αποβάλλεται σαν λευκό στερεό. Οι κρύσταλλοι διηθούνται υπό κενό πλένονται µε 10 ml νερού και ξηραίνονται. Απόδοση: 21.7 g (94%); [α] D 20 = -163 (H 2 O, c = 0.4) ιαχείριση αποβλήτων Ανακύκλωση Το ακετονιτρίλιο και ο οξικός αιθυλεστέρας συλλέγονται και επαναποστάζονται. Απόρριψη αποβλήτων = + Μεθανόλη Υδατική φάση Θειϊκό νάτριο Απόβλητο Απόρριψη Οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου Εξουδετέρωση και µετά: µίγµατα νερού διαλύτη, περιέχοντα αλογόνα Στερεό απόβλητο, ελεύθερο υδραργύρου 5
Χρόνος 8-9 ώρες. ιακοπή Πριν την επεξεργασία και µετά την θέρµανση µε µεθανόλη. Πριν την χρωµατογραφία. Βαθµός δυσκολίας Μέτρια. Αναλυτικά δεδοµένα Φάσµα 1 H NMR του ακαθάρτου προϊόντος (S)- 1,1 -δι-2-ναφθόλη (300 MHz, CDCl 3 ) Φάσµα 1 H NMR του καθαρού προϊόντος (S)- 1,1 -δι-2-ναφθόλη (300 MHz, CDCl 3 ) 6
Φάσµα 1 H NMR του καθαρού προϊόντος (R) - 1,1 -δι-2-ναφθόλη (500 MHz, CDCl 3 ) 8 9 10 1 2 7 6 5 4 3 δ (ppm) Πολλαπλότητα Αριθµός H Απόδοση 5.05 s 2 7.12 d 2 3-H 7.38-7.19 m 6 7-H, 8-H, 9-H 7.83 d 2 4-H (6-H) 7.89 d 2 6-H (4-H) Φάσµα 13 C NMR του ακαθάρτου προϊόντος (S)- 1,1 -δι-2-ναφθόλη (75.5 MHz, CDCl 3 ) 7
Φάσµα 13 C NMRτου καθαρού προϊόντος (S)-1,1 -δι-2-ναφθόλη (75.5 MHz, CDCl 3 ) Φάσµα 13 C NMR του καθαρού προϊόντος (R)-1,1 -δι-2-ναφθόλη (125.8 MHz, CDCl 3 ) 8 9 10 1 2 7 6 5 4 3 δ (ppm) Απόδοση 152.7 C-2 133.4 C-10 131.3 C-5 129.4 C-4 128.3 C-6 127.4 C-8 124.2 C-9 124.0 C-7 117.7 C-3 110.9 C-1 76.5-77.5 διαλύτης 8