גישה וליובל ליגנד עומדי מתכות מעבר: הכנת סולם שונה, ביניים של 1,2,3,4,5-Pentamethylcyclopentadiene

המטרה הכוללת של הליך זה היא לספק שיטה מפורטת ומעודכנת לסינתזה בקנה מידה בינוני של 1, 2, 3, 4, 5-פנטמתילציקלופנטדיאן או כוכב CP H. שיטה זו משפרת את ההכנות הקודמות של כוכב CP H, ליגנד יקר ערך בכימיה אורגנו-מתכתית, על ידי ביטול הצורך בערבוב מכני ועל ידי מתן מרווה בטוחה יותר של עודפי ליתיום. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן להכין את כוכב CP H בכמויות משמעותיות, באחוזה בטוחה, תוך שימוש בכמות מינימלית של כלי זכוכית וציוד מיוחדים. הדגמה חזותית של שיטה זו חשובה מכיוון שהריאגנטים המשמשים בהליך הם תגובת אוויר ומים בשלבים מסוימים, ומכיוון שיש צורך בכיבוי מבוקר של עודפי ליתיום.

כדי להתחיל בהליך, במכסה מנוע ריק ונקי, הניחו 200 מיליליטר הקסנים בכוס, וכסו את הכוס בכוס שעון. הניחו פיסת מגבת נייר במכסה המנוע, ואז חתכו חתיכת חוט ליתיום בגודל חצי סנטימטר, המאוחסנת במים מינרליים, בעזרת מספריים נקיים. נגב את חתיכת חוט הליתיום על מגבת הנייר עד שלא נראה שמן על משטח החוט.

מניחים את חוט הליתיום בכוס ההקסנים. חותכים כ -14 גרם בדרך זו, ואז טרפים מכוסה המכילה 100 מיליליטר הקסאן. הניחו פיסת מגבת נייר טרייה במכסה המנוע, בעזרת מלקחיים הסירו חתיכת חוט ליתיום מכוס ההקסנים הגדולה יותר.

נגב במהירות את הנתח על מגבת הנייר הנקייה, והניח את הנתח בכוס הזפתית. העבירו 14 גרם חוט ליתיום לכוס הזפת בדרך זו. מערבבים את עודפי הליתיום בשמן מינרלי.

חבר בקבוק ליטר אחד, שלושה צווארים, מצויד במוט ערבוב לקו שלנק. פתח את הבקבוק לזרימה קבועה של גז ארגון, והשתמש באקדח חום כדי לחמם את הבקבוק למשך שתיים-שלוש דקות. ואז הניחו לכוס להתקרר לטמפרטורת החדר.

השתמש במלקחיים כדי להעביר את חתיכות הליתיום לבקבוק מתחת לזרימה נגדית של ארגון. ניגוב כל חתיכה על מגבת נייר לפני ההוספה. סגור את בקבוק התגובה לאוויר.

שוטפים היטב את המספריים והמלקחיים במים בכיור ריק. יבש את המספריים והמלקחיים במגבות נייר. וטובלים את המגבות בקערת מים מלאה למחצה בכיור.

אספו את כל מגבות הנייר והכפפות המשמשות לחיתוך או לטיפול בליתיום, וטבלו אותן בקערת המים בכיור. במכסה מנוע ריק, החזירו לאט לאט את ההקסנים משתי הכוסות לכוס מים טרייה. הוסיפו לאט לאט מים לכוסות הריקות כדי להרוות את שאריות הליתיום.

השתמש במים ובמגבות נייר כדי לנקות את אזור הכנת הליתיום. טבלו את מגבות הנייר במים בכיור לפני שתמשיכו. לאחר שהליתיום נמצא בבקבוק, ואזור הכנת הליתיום מנוקה, שאב 500 מיליליטר של אתר דיאתיל ממערכת טיהור ממס.

השתמש בהעברת צינורית, כדי להוסיף אתר דיאתיל לבקבוק התגובה המכיל ליתיום. חבר משפך נוסף עם זרוע צד של גז אינרטי, ומעבה ריפלוקס לבקבוק התגובה. השתמש במזרק כדי להעביר 29 גרם 2-bromo-2-butene יבש למשפך התוספת.

הוסף שלושה עד ארבעה מיליליטר של טיפת 2-bromo-2-butene במשך 5 דקות, תוך כדי ערבוב, כדי להתחיל את התגובה. כפי שמצוין על ידי ריפלוקס עדין מתחיל. אם לאחר 10 עד 15 דקות של ערבוב לא נצפה ריפלוקס עדין, יש לחמם בזהירות את בקבוק התגובה בעזרת אקדח חום למשך שתיים-שלוש דקות עד להשגת ריפלוקס.

לאחר תחילת התגובה, המשך את התוספת החכמה של 2-bromo-2-butene במשך 90 דקות תוך שמירה על זריקת ריפלוקס מתונה. לאחר מכן, השתמש במזרק כדי להעמיס תערובת של 40 גרם אתיל-אצטט לתוך 103.85 גרם של 2-ברומו-2-בוטן למשפך התוספת. הוצא את התערובת ברציפות לבקבוק התגובה במשך ארבע שעות כדי לשמור על ריפלוקס נמרץ מבוקר.

למחרת החלף את משפך התוספת במחיצת גומי. השג בקבוק כביסה המכיל אתר דיאתיל, והניח 250 מיליליטר מים בכוס. עם זרימת ארגון נגדית במקום, הסר את המחיצה.

השתמש במלקחיים כדי להסיר חתיכה אחת של חוט ליתיום לא מגיב מבקבוק התגובה. יש לשטוף במהירות את החוט והמלקחיים עם אתר דיאתיל, ולאפשר לשטיפה לטפטף לבקבוק. הרוו את חתיכת הליתיום במים, ועצרו לבקבוק התגובה.

לאחר שחתיכת הליתיום הגיבה במלואה, חזור על התהליך עד שכל חתיכה גדולה של ליתיום שלא הגיב הוסרה ומרווה. לאחר מכן שואבים 60 מיליליטר של תמיסת אמוניום כלוריד רוויה למזרק. חבר מחט למזרק.

חודרים את המחיצה ומוסיפים בסך הכל 250 מיליליטר מתמיסת האמוניום כלוריד לאורך תקופה של 60 עד 90 דקות. לאחר מכן הניחו לתערובת להתקרר למשך 30 דקות. השתמש במשפך הפרדה כדי לבודד את שכבת האתר הדיאתיל.

לאחר מכן חלץ את השכבה המימית עם מנות של 100 מיליליטר של אתר דיאתיל שלוש פעמים. שלב ורכז את חלקי האתר הדיאתיל כדי לקבל את התערובת האיזומרית של הפטדיאנלים ואתר דיאתיל. כדי להתחיל בסינתזה, תחת זרימת גז אינרטי הוסף 8.70 גרם של חומצה פרה-טולואן-סולפונית מונוהידרט, לבקבוק תחתון עגול של 500 מיליליטר עם שלושה צווארים, מצויד במעבה ריפלוקס ומוט ערבוב.

מוסיפים 50 מיליליטר אתר דיאתיל על ידי העברת צינורית, ומתחילים לערבב את התערובת. טען משפך תוספת בתערובת הפטדיאנאלים ואתר דיאתיל שהוכן מהסעיף הקודם, והוסף אותו בחוכמה טיפה לתערובת תגובת הערבוב במשך שעה. לאחר קבלת המוצר הגולמי, חבר סעפת העברה ובקבוק תחתון עגול של 100 מיליליטר לבקבוק המוצר הגולמי.

אבטח את הבקבוק המקבל באמבט קרח, ואת בקבוק המוצר הגולמי באמבט מים בטמפרטורת החדר על צלחת ערבוב. החל ואקום דינמי תוך כדי ערבוב במשך 30 עד 60 דקות כדי להסיר שאריות אתר דיאתיל. לאחר מכן אטום את מערך ההעברה כדי ליצור ואקום סטטי.

הניחו את הבקבוק המקבל באמבט קרח יבש ואצטון, ואת בקבוק המוצר הגולמי באמבט מים חמים. אפשר למלכודת ללכוד זיקוק להמשיך תוך ערבוב במשך שעתיים-שלוש, לרענן את הוואקום והאמבטיות לפי הצורך כדי להשיג את כוכב CP H כשמן צהוב בהיר. באמצעות שיטה זו, כוכב CP H סונתז ובודד בסולם ביניים, בתשואה של 50 עד 60 אחוזים.

עודף חוט ליתיום, עם חילופי הלוגן ליתיום, הוסר ורוווה מחוץ לכלי התגובה לאחר סינתזה של תערובת איזומרית ביניים של הפטודינלים. המוצר בודד בטוהר מספיק כדי להשתמש בו כחומר מוצא בתגובות מתכת ישירות. רותניום כלוריד טריהידרט עבר ריפלוקס עם תוצר כוכב CP H במתנול, כדי להשיג את קומפלקס רותניום שלוש הליד המגשר בתפוקה בינונית.

ספקטרום התמ"ג הפרוטוני של המוצר הפרמגנטי המבודד היה עקבי עם ערכי הספרות. קומפלקס אירידיום הליד מגשר הוכן בתפוקה בינונית בשיטה דומה. ספקטרום תמ"ג פרוטונים ופחמן של המוצר הדיאמגנטי האליל היו עקביים עם ערכי ספרות קודמים.

בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור להרוות בזהירות את עודפי הליתיום, או החומרים שבאו במגע עם המתכת האלקלית שלהם, ולבצע את שלב הליתיציה מתחת לארגון. לאחר צפייה בסרטון זה אתה אמור להבין היטב כיצד להכין 1, 2, 3, 4, 5-פנטמתיל-ציקלופנטדיאן בקנה מידה גדול, וכיצד להשתמש בליגנד בהכנת קומפלקסים של מתכות מעבר תומכות כוכב CP.