פרוטוקול תגובות בטוח Lithiation באמצעות ריאגנטים Organolithium

המטרה הכוללת של פרוטוקול זה היא לבצע תגובת ליתיאציה בטוחה ויעילה באמצעות ריאגנטים אורגנוליתיום. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בכימיה על ידי מתן אפשרות לטרנספורמציות מולקולריות באתרים שבדרך כלל אינם מגיבים לחלוטין על מולקולות כמו פחמימנים. טכניקות בטיחות אלו רלוונטיות במיוחד לתחום הכימיה הסינתטית מכיוון שאנשים עשויים להזדקק לריאגנטים רבי עוצמה אלה לסינתזה, אך להיות עצבניים לגבי טיפול בחומרים פירופוריים.

יש לטפל ולאחסן מיני אורגנוליתיום תגובתיים מאוד בזהירות מיוחדת. ללבוש תמיד בגדים מתאימים וציוד הגנה אישי למגיב פירופורי ולעולם אל תעבוד במעבדה לבד. לפני העבודה עם מגיב אורגנוליתיום, זהה את מקלחת הבטיחות, תחנת שטיפת העיניים והמטף הקרובים ביותר מהסוג המתאים.

בדוק את המכסה והאטם של מגיב אורגנוליתיום לפני כל שימוש. אם נראים מלחים או חומרים מאכלים על המכסה או האטם, הוסף לאט את המגיב לכוס המכילה פי שמונה עד 10 מנפחו בקרח יבש בתוך מכסה האדים. עבדו תמיד בקולט אדים או בתא כפפות נקי ומסודר.

הכן את כל חומרי המרווה במכסה האדים שלך לפני שתתחיל לעבוד עם מגיב אורגנוליתיום. הפרוטוקול עצמו פשוט לביצוע. החלק המסובך הוא בטיחות.

על ידי הצבת ריאגנטים לשטיפה ומרווה וכספות כשל מבעוד מועד, זה ממש לא עניין גדול אם משהו משתבש. אם יש לבטל תגובה, העבירו לאט כל מגיב אורגנוליתיום שאינו בשימוש לכוס הקרח היבש המוכנה. אם הטולואן או האיזופרופנול נדלקים, כסו את הכוס בכוס שעון כדי לחנוק את הלהבות.

במכסה מנוע נקי ומסודר הכינו את הכמויות המתאימות של חומרי מרווה וכוסות. לאחר מכן, הניחו 1.8 מיליליטר טרט-בוטילמין מסודר ומוט ערבוב בבקבוק שלנק בנפח 25 מיליליטר עם מחיצת גומי. פתח את הבקבוק לוואקום למשך שנייה אחת כדי לנקות את הגז של הטרט-בוטילמין.

ואז סגור את הוואקום ומלא מחדש את הבקבוק בגז אינרטי. חזור על תהליך זה פעמיים נוספות ואז סגור את הבקבוק. להכנת שמיכת גז אינרטית, התחבר למתאם T ומקור גז אינרטי, מבעבע שמן ומתאם התאמת נעילת לואר.

חבר מחט בגודל 18 אינץ' למתאם נעילת הלואר. אבטח את שמיכת הגז מעל הבקבוק ונקה את הקו למשך חמש דקות. הפחת את קצב הזרימה לכמיליליטר לשנייה כך שיופיעו רק כמה בועות בשנייה בבועת השמן.

הכנס את מחט שמיכת הגז האינרטית למחיצת הבקבוק. מניחים את הבקבוק באמבט קרח יבש ואצטון על צלחת ערבוב ומערבבים בעדינות עד שהטרט-בוטילמין מתקרר. מהדק היטב בקבוק טרט-בוטיליתיום למעמד טבעת והסר את המכסה החיצוני ואת כל חומרי האיטום הקיימים.

לאחר מכן, העבירו את מחט שמיכת הגז האינרטית לבקבוק הטרט-בוטיליתיום. השג מזרק זכוכית של 20 מיליליטר ומעלה עם בוכנה מתאימה היטב. חבר מחט גמישה בגודל 12 אינץ' 16 למזרק.

כוון זרימה עדינה של גז אינרטי דרך צינור שלנק נפרד. הכנס את קצה מחט המזרק לקנה הצינור. משוך את הבוכנה פנימה והחוצה לפחות חמש פעמים כדי לטהר את המזרק.

לחץ על הבוכנה עד הסוף לפני הוצאת המזרק מהצינור. חודרים בזהירות את מחיצת בקבוק ה-tert-Butyllithium ומכניסים את המחט לתוך המגיב הנוזלי. משוך בעדינות את הבוכנה כדי למשוך עודף קל של מגיב.

מבלי להסיר את המחט או להפריע לבקבוק, כוון בזהירות את המזרק כלפי מעלה על ידי כיפוף המחט. הוצא בעדינות את גז מרווח הראש והמגיב העודף לתוך בקבוק המגיב. ישר את המזרק, ואפשר למחט להירגע.

לאחר מכן, העבירו את מחט שמיכת הגז האינרטית בחזרה לבקבוק המגיב. העבירו את המזרק והמחט הממולאים לבקבוק התגובה כך שקצה המחט יהיה מאובטח מעל הטרט-בוטילמין המערבב. הוסף לאט את הטרט-בוטיליתיום לבקבוק התגובה.

לאחר מכן, הסר את מחט המזרק הארוכה מבקבוק התגובה, והשאיר את מחט שמיכת הגז האינרטית במקומה. משוך טולואן מהכוס לתוך המזרק כדי לדלל את שאריות הטרט-בוטיליתיום. טבלו את קצה המחט באיזופרופנול והוציאו את התערובת המדוללת.

שטפו את המזרק לפחות פעמיים נוספות עם איזופרופנול לניקוי המזרק. אטמו את המחיצה של בקבוק המגיב tert-Butyllithium בשומן ובסרט מעבדה וכסו את הבקבוק. הסר את אמבט הקרח היבש ואפשר לתערובת התגובה להתחמם לטמפרטורת החדר תוך כדי ערבוב.

לאחר שהבקבוק התחמם לטמפרטורת החדר, הסר את מחט שמיכת הגז האינרטי. אחסן את בקבוק התגובה בטמפרטורה שלילית של 30 מעלות צלזיוס למשך הלילה כדי לקבל משקע לבן של ליתיום טרט-בוטיאמיד. באווירה אינרטית, מסננים את המתלה ושוטפים את האבקה בפנטן קר.

יבש את האבקה בוואקום. הכינו איזופרופנול וכוס קרח יבש במכסה המנוע. הביאו את כל הריאגנטים, הציוד, כלי הזכוכית ומיכל הפסולת האטום הדרושים לתא כפפות נקי ומסודר.

בתוך תא הכפפות, הכינו בקבוקון טולואן. בדוק את המכסה והמחיצה של בקבוק ה-tert-Butyllithium, ולאחר מכן אבטח את הבקבוק עם מעמד טבעת. הסר את המכסה החיצוני.

הכנס היטב מחט בגודל 1.5 אינץ' 22 למזרק זכוכית. הכנס את המזרק והמחט לבקבוק, והוציא עודף קל של טרט-בוטיליתיום. הפוך את המזרק והחזק מגבון נייר ליד המחט.

הוצא לאט את גז מרווח הראש הסופג כל מגיב נוזלי על מגבון הנייר. הסר את הפקק מבקבוק המכיל 1.8 מיליליטר טרט-בוטילמין מסודר ונטול גזים. מוסיפים לאט את הטרט-בוטיליתיום תוך כדי ערבוב.

פקעו את הבקבוק והניחו לתערובת להתקרר לטמפרטורת החדר. בזמן שתערובת התגובה מתקררת לטמפרטורת החדר, משוך טולואן למזרק כדי לדלל את שאריות האורגנו-ליתיום. הנח את המזרק המלא עם המחט וכל פסולת נייר לתוך מיכל הפסולת האטום המיועד ואטום את המיכל.

נקה את תא הכפפות למשך 10 דקות. אחסן את בקבוק המגיב במקפיא תא הכפפות. לאחר שתערובת התגובה התקררה, אחסן את הבקבוק בטמפרטורה שלילית של 30 מעלות צלזיוס.

המוצר ישקע עוד יותר בן לילה. הסר את מיכל הפסולת מתא הכפפות והעביר אותו מיד למכסה המנוע. רוקנו את המזרק לכוס איזופרופנול ושטפו מספר פעמים.

ליתיום טרט-בוטילמיד סונתז על ידי ליטיאציה של טרט-בוילמין עם הטרט-בוטיליתיום התגובתי ביותר. הליתיאציה בוצעה הן בקנה מידה קטן בטכניקות שלנק, והן בתא כפפות. הסינתזה של המוצר אושרה על ידי תמ"ג פרוטונים וקריסטלוגרפיה של קרני רנטגן.

לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך שעה או שעתיים אם היא מבוצעת כהלכה. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לתכנן מראש, לעבוד בחלל נקי ולהכין כשל לפני תחילת התגובה. יש כמות מצערת של פחד סביב השימוש בריאגנטים אורגנוליתיום מכיוון ששימוש לרעה בריאגנטים אלה הביא לכוויות קשות ולעתים רחוקות מאוד קטלניות.

אל תשכח שריאגנטים אורגנוליתיום יכולים להיות מסוכנים ביותר, וחשוב מאוד לעקוב אחר כל נהלי הבטיחות שתיארנו והמחשנו בסרטון זה בעת ביצוע תגובת אורגנוליתיום. תודה על הצפייה, ובהצלחה בניסויים שלך.