合成、結晶化、および 3, 5-ルチジンNの分光学的キャラクタリゼーション-酸化物の脱水

この方法論の全体的な目標は、安価で入手しやすい試薬を使用して、3,5-ルチジンN-オキシド脱水の適切なX線単結晶を短い反応時間で合成し、新しい溶媒和超分子構造を生成することです。この方法は、高貴な芳香族化合物、et-see-cic化合物、ピリオニングデアエバティックの合成方法など、有機化学および無機化学の合成分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、よりアクセスしやすく、一般的に研究室で見られる溶媒と材料を使用することです。

この方法のアイデアは、2-アミノピリジン-3,5-ジカルボン酸の中間体として3,5-ルチジンN-オキシドを得るための最適なルートを探していたときに最初に思いつきました。まず、ヒュームフード内の磁気攪拌板にマグネチック攪拌棒が入った100ミリリットルの丸底フラスコを開けて置きます。29.8ミリリットルの氷酢酸、5.82ミリリットルの3、5-ジメチルピリジン、および5ミリリットルの35%過酸化水素をフラスコに加えます。

反応混合物を摂氏80度の内部温度で5時間撹拌します。反応が完了したら、フラスコを氷で摂氏24度に冷却します。冷却したら、フラスコを高真空蒸留装置に90〜120分間接続して、余分な酢酸を取り除きます。

これに続いて、フラスコに10ミリリットルの蒸留水を加え、混合物を濃縮して微量酢酸を除去します。分離された粘性透明の製品を20ミリリットルの蒸留水に溶解します。次に、ポテンショメータを使用して、炭酸ナトリウムでpHを10に調整します。

次に、溶液を250ミリリットルの分離漏斗に慎重に追加します。250ミリリットルのクロロホルムで溶液を5回抽出します。有機層を含む製品を回収し、硫酸ナトリウムで最大30分間乾燥させます。

硫酸ナトリウムをろ過した後、高真空蒸留ユニットで減圧下で溶媒を除去し、非常に吸湿性で透明なベージュの結晶性粉末を得ることができます。次に、4.3グラムの結晶性粉末を50ミリリットルの冷たいHPLCグレードのジエチルエーテルに溶解します。溶液を真空ろ過して、固形出発物質やほこりの痕跡を取り除きます。

次に、濾液をガラスのペトリー皿に注ぎ、摂氏4度で保存して溶媒をゆっくりと蒸発させます。2日後、無色の透明な結晶が得られることを確認します。次に、融点を測定します(これは310〜311ケルビンの範囲である必要があります)。

次に、X線分析のためにデカンテーションにより3,5-ルチジンN-オキシド脱水結晶を単離します。最後に、0.01グラムの3、5-ルチジンN-オキシド脱水結晶を0.4ミリリットルの重水素化クロロホルムに溶解し、プロトンおよびカーボンNMR分析を行います。3,5-ルチジンN-オキシド脱水のプロトンNMRスペクトルにおける2.28ppmのシグナルは、3位と5位の2つのメチル基の6つの当量水素原子に相当します。

7.9 ppmと6.9 ppmの信号は、それぞれ陽子CとAを表しています。これらの水素は、電子吸引酸素原子に近いため、メチル水素よりも周波数が高くなります。3,5-ルチジンN-オキシド脱水の炭素スペクトルでは、酸素原子に近い炭素の信号は、1300ヘルツと200ヘルツの信号間の周波数分離を示しています。

メチルカーボンは変化を示しません。ORTEP図は、N-O結合を安定化させると考えられている非対称の3,5-ルチジンN-オキシド脱水物を取り囲む2つの水分子を示しています。計算された結合次数が1を超え、酸素原子上の電子孤立電子対の数が36未満であることに反映される、有意な安定化Pi型O-Nバックドネーションがあります。

この手順を試みる際には、このプロトコルは簡単に入手でき、一般的にどの研究室でも見られる溶媒と材料を使用していることを覚えておくことが重要です。