Synthèse hautement stéréosélective de 1,6-cétoesters médiée par des liquides ioniques: une réaction à trois composantes permettant l'accès rapide à une nouvelle classe de faible poids moléculaire Gelators

L'objectif général de cette procédure est d'illustrer comment les liquides ioniques peuvent être utilisés comme précurseurs de carbenes N-hétérocycliques ou NHC dans une synthèse à trois composants de nouveaux esters céto, une nouvelle classe de gels à faible masse moléculaire. Par la suite, nous dépendons de molécules complexes dans notre vie quotidienne. Tout, des produits pharmaceutiques aux nouveaux matériaux.

Pour découvrir de nouvelles caractéristiques moléculaires, il est nécessaire d'élargir la boîte à outils synthétique. Le principal avantage de la technique que vous allez apprendre aujourd'hui est qu'elle permet une ingénierie rapide et peu coûteuse de nouveaux matériaux dotés d'une fonction souhaitée, à partir de matières de départ facilement accessibles telles que les liquides ioniques, les cétones, les imides et les alcools. En général, les liquides ioniques sont considérés comme de mauvais pré-catalyseurs.

Cependant, les liquides ioniques présentent de nombreux avantages, tels que leur prix et leur disponibilité. Voici une réaction dans laquelle les liquides à base de fer sont plus sélectifs et offrent des rendements plus élevés que les pré-catalyseurs NHC conventionnels. Commencez par sécher un acétate d'éthyle trois méthyloléum, ou emac, dans un ballon à fond rond sur un évaporateur rotatif à 10 millibars et 40 degrés pendant une heure.

Ensuite, ajouter 2,1 grammes d’emac sec et un gramme de calco dans un ballon de 100 millilitres muni d’un barreau d’agitation magnétique. Ajouter également deux millilitres de méthanol et 2,3 grammes d’aldéhyde au ballon. L’ordre d’addition est très important.

Le DBU doit être ajouté en dernier pour assurer la reproductibilité à température ambiante. Dissoudre le mélange dans 60 millilitres de chlorométhane en agitant pendant une minute. Ajouter ensuite 0,37 millilitre de DBU au mélange sous agitation et boucher le ballon à fond rond.

Agiter avec un barreau magnétique à une vitesse de 500 tr/min à température ambiante. Vérifier l'achèvement de la réaction par résonance magnétique nucléaire protonique ou RMN. Rechercher la disparition de la double liaison du Cal C dans la zone à 7,8 ppm.

Lorsque la réaction est terminée, éliminer les volatils à l’aide d’un évaporateur rotatif à 10 millibars et 20 degrés Celsius pendant 15 minutes. Ajouter 50 millilitres de méthanol au résidu et dissoudre l’EMAC par agitation à l’aide d’un agitateur magnétique. Éliminer les solides présents sur les parois du flacon par une agitation vigoureuse avec un agitateur magnétique à une vitesse de 750 tr/min pendant 30 minutes.

Si nécessaire, utiliser une spatule pour retirer les solides restants des parois. Filtrer le mélange sur un fritté de taille de pore trois. Mettre de côté le filtrat pour un recyclage par Emmy Mac.

Lavez avec 40 millilitres supplémentaires de méthanol encore sur la filtration sous vide, puis divisez délicatement le gâteau filtré en morceaux plus petits à l’aide d’une spatule. Transférez les solides à l’aide d’un entonnoir à poudre dans un ballon rond préalablement pesé et séchez les solides sous vide. Pesez le ballon et calculez le rendement.

Analyser le produit par RMN du proton et comparer avec les spectres publiés. Éliminer les composés volatils du mélange méthanolique sous pression réduite de 10 millibars à 40 degrés pendant 30 minutes. Analyser l'huile obtenue par RMN du proton afin de vérifier la présence d'EMAC.

Le EMAC recyclé peut désormais être réutilisé. Préparez une solution mère en ajoutant 200 milligrammes du produit synthétisé. Ajoutez une barre d'agitation magnétique dans un flacon ainsi que 2,5 millilitres de chlorométhane pour dissoudre le cétoéther, puis agitez jusqu'à ce que tout soit dissous.

Ensuite, ajoutez 20 millilitres d’heptane dans un bécher de 50 millilitres et ajoutez 1,25 millilitre de la solution mère à l’heptane. Agitez rapidement pour assurer un mélange adéquat, puis laissez reposer sans agitation à température ambiante jusqu’à l’obtention du résultat souhaité. Les composés Dalal Oleum ont été utilisés comme pré-catalyseurs dans l’addition conjuguée formelle d’aldéhydes insaturés aux cônes Cal, conduisant à des esters céto-1,6. Emmy Mac favorise une réaction hautement stéréosélective entre l’aldéhyde et le cône Cal.

La réaction se produit avec une forte préférence pour l'anti DSR et les un six cétoesters peuvent être isolés avec des rendements allant jusqu'à 92 %. La réaction à trois composants est suivie par RMN du proton. La disparition du signal du calone indique que la réaction est terminée, comme le montre le spectre RMN brut avant toute purification supplémentaire du produit. Le produit final un six cétoester est analysé par RMN du proton et RMN du carbone 13, puis comparé aux spectres publiés. Une fois maîtrisée, il est possible d'augmenter l'échelle de la réaction.

Les problèmes classiques liés à l'échelle sont contournés grâce au traitement sans chromatographie qui suit cette procédure. D'autres céto-esters un sur six peuvent être obtenus. Les variations structurales au sein des cycles aromatiques sont bien tolérées, bien que les réactifs utilisés ne nécessitent aucune manipulation particulière, une bonne pratique de laboratoire doit être respectée.

Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment réaliser la synthèse médiée par liquide ionique d'un des six principaux rostéros et comment formuler ces composés.