이온 성 액체에 의해 매개 1,6- Ketoesters의 높은 입체 선택적 합성 : 저 분자량 젤 레이터의 새로운 클래스에 빠른 액세스를 가능하게하는 3 요소 반응

이 실험 절차의 전반적인 목적은 3성분 합성법을 통해 새로운 저분자 겔 클래스인 1,6-Keto ester를 합성할 때, 이온성 액체를 n-Heterocyclic Carbine(NHC) 전구체로 어떻게 사용할 수 있는지 설명하는 것입니다. 이후, 우리는 의약품부터 신소재에 이르기까지 일상생활의 모든 분야에서 복잡한 분자들에 의존하고 있습니다.

새로운 분자적 특성을 발견하기 위해서는 합성 툴박스의 확장이 필요합니다. 오늘 배우게 될 기술의 주요 장점은 이온성 액체, 케톤, 알데히드 및 알코올과 같이 쉽게 구할 수 있는 출발 물질로부터 원하는 기능을 가진 새로운 재료를 신속하고 저렴하게 엔지니어링할 수 있다는 점입니다. 일반적으로 이온성 액체는 성능이 낮은 전촉매로 간주됩니다.

하지만 이온성 액체는 가격과 가용성과 같은 많은 장점을 가지고 있습니다. 여기서는 이온성 액체가 기존의 NHC 전촉매보다 더 선택적이고 더 높은 수율을 보이는 반응을 제시합니다. 우선, 10 mbar, 40 °C 조건의 회전 증발기에서 둥근 바닥 플라스크에 담긴 ethyl three methyl oleum acetate(emac)를 1시간 동안 건조시킵니다.

그런 다음 자석 교반기가 장착된 100 mL 둥근 바닥 플라스크에 건조된 emac 2.1 g과 calco 1 g을 넣습니다. 또한, 플라스크에 메탄올 2 mL와 알데하이드 2.3 g을 추가합니다. 첨가 순서가 매우 중요합니다.

재현성을 확보하기 위해 DBU는 마지막에 첨가해야 합니다. 실온에서, 혼합물을 60 milliliters의 chloro methane에 넣고 1분간 교반하여 용해시킵니다. 그 후, 교반 중인 혼합물에 0.37 milliliters의 DBU를 첨가하고 둥근 바닥 플라스크의 뚜껑을 닫습니다.

실온에서 500 RPM의 속도로 자석 교반봉을 사용하여 교반합니다. 양성자 핵자기공명(proton nuclear magnetic resonance) 또는 NMR로 반응 완료 여부를 확인합니다. 7.8 PP M 영역에서 Cal C의 이중 결합이 사라졌는지 확인하십시오.

반응이 완료되면, 회전 증발기를 사용하여 10 millibar, 20 °C 조건에서 15분 동안 휘발성 성분을 제거합니다. 잔여물에 메탄올 50 milliliters를 첨가하고 마그네틱 바를 이용해 교반하여 EMAC를 용해합니다. 마그네틱 바를 750 RPM의 속도로 30분 동안 강하게 교반하여 플라스크 벽면에 붙은 고형물을 제거합니다.

필요한 경우, 스패튤라를 사용하여 벽면에 남은 고체물을 제거합니다. 공극 크기가 3인 프리츠 필터로 혼합물을 여과합니다. 여과액은 Emmy Mac 재활용을 위해 따로 보관합니다.

여전히 여과 장치에 둔 상태로 메탄올 40 milliliters를 추가하여 세척한 후, 스패튤라를 사용하여 필터 케이크를 조심스럽게 작은 조각으로 나눕니다. 분말 깔때기를 통해 고형물을 미리 무게를 잰 둥근 바닥 플라스크로 옮기고 진공 상태에서 건조합니다. 플라스크의 무게를 측정하여 수득률을 계산합니다.

양성자 NMR로 생성물을 분석하고 보고된 스펙트럼과 비교하십시오. 40 °C, 10 millibar의 감압 상태에서 30분 동안 methodol 혼합물로부터 휘발성 성분을 제거하십시오. 생성된 오일을 양성자 NMR로 분석하여 EMAC가 존재하는지 확인하십시오.

재활용된 EMAC을 이제 다시 사용할 수 있습니다. 합성된 생성물 200 milligrams를 첨가하여 스톡 용액을 준비하십시오. 바이알에 마그네틱 스터 바와 2.5 milliliters의 chloro methane을 넣고 케토 에테르(keto eter)가 완전히 녹을 때까지 교반하십시오.

그 다음 50 mL 비커에 Heptane 20 mL를 넣고, 헵탄에 스톡 용액 1.25 mL를 추가합니다. 충분히 혼합되도록 빠르게 저어준 후, 상온에서 반응이 일어날 때까지 젓지 않고 그대로 둡니다. Dalal Oleum은 불포화 알데히드와 찰콘(Cal cones)의 공식적인 결합 첨가 반응에서 전촉매로 사용되어 1,6-케토 에스테르(Keto esters)를 생성했습니다. Emmy Mac은 알데히드와 찰콘 사이의 매우 높은 입체 선택적 반응을 촉진합니다.

반응은 anti DSR에 대해 높은 선택성을 보이며, 1,6-keto ester를 최대 92%의 수율로 분리할 수 있습니다. 3성분 반응은 proton NMR을 통해 모니터링합니다. 제품의 추가 정제 후 얻은 조(crude) NMR 결과에서 알 수 있듯이, cal cone의 소실은 반응이 완료되었음을 나타냅니다. 최종 생성물인 1,6-Keto Ester는 proton NMR 및 carbon 13 NMR로 분석하고 보고된 스펙트럼과 비교합니다. 숙달된 후에는 반응 규모를 확대(scale up)하는 것이 가능합니다.

본 절차 이후 크로마토그래피를 거치지 않는 후처리 과정 덕분에 스케일 확대와 관련된 일반적인 문제들을 피할 수 있습니다. 다른 1,6-케토 에스테르(keto esters) 또한 얻을 수 있습니다. 방향족 고리 내의 구조적 변형은 잘 허용되지만, 사용된 시약 중 특별한 취급이 필요한 것은 없더라도 우수한 실험실 실무 지침을 준수해야 합니다.

이 영상을 시청하고 나면, 6가지 핵심 로스터의 이온 액체 매개 합성을 수행하는 방법과 이러한 화합물을 이용한 제형화 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.