Synthese van Esters Via een groener Steglich verestering in acetonitril

Andrew B. Lutjen; Mackenzie A. Quirk; Erin M. Kolonko

doi:10.3791/58803

Methodenartikel

Synthese van Esters Via een groener Steglich verestering in acetonitril

DOI:

10.3791/58803

⸱

30 oktober 2018

Andrew B. Lutjen¹ , Mackenzie A. Quirk¹ , Erin M. Kolonko¹

¹Department of Chemistry and Biochemistry, Siena College

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een gewijzigde Steglich verestering reactie werd gebruikt voor het synthetiseren van een kleine bibliotheek met ester derivaten met primaire en secundaire alcoholen. De methode maakt gebruik van een niet-gehalogeneerde en groener oplosmiddel, acetonitrile en kunt product isolatie in hoge opbrengsten zonder de noodzaak voor de chromatografische zuivering.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De Steglich verestering is een veel gebruikte reactie voor de synthese van esters van carbonzuren en alcoholen. Terwijl efficiënte en milde, is de reactie vaak uitgevoerd met behulp van gechloreerde of amide oplosmiddel systemen, die gevaar voor de menselijke gezondheid en het milieu opleveren. Onze methodologie maakt gebruik van acetonitril een groenere en minder gevaarlijke oplosmiddelen systeem. Dit protocol vertoont tarieven en opbrengsten die vergelijkbaar met traditionele oplosmiddel systemen zijn en maakt gebruik van een extractie en wassen volgorde die de noodzaak voor de zuivering van het product van de ester via kolom-chromatografie elimineert. Deze algemene methode kan worden gebruikt om alleen een verscheidenheid van carbonzuren met 1° en 2° alifatische alcoholen, benzylische en allylische alcoholen en fenolen te verkrijgen pure esters in hoge opbrengsten. Het doel van het protocol hier gedetailleerde is bedoeld als een groener alternatief voor een gemeenschappelijke verestering reactie, die nuttig zijn voor de synthese van ester in zowel academische als industriële toepassingen dienen kan.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ester verbindingen worden veel gebruikt voor toepassingen zoals smaak stoffen, geneesmiddelen, cosmetica en materialen. Het gebruik van carbodiimide koppeling reagentia is gebruikte om de vorming van een ester van een carbonzuur en een alcohol-¹. Bijvoorbeeld, in de Steglich verestering, dicyclohexylcarbodiimide (DCC) is gereageerd met een carbonzuur in aanwezigheid van 4-dimethylaminopyridine (DMAP) vormen een geactiveerde zure derivaat, over het algemeen in een gechloreerde oplosmiddelen systeem of dimethylformamide (DMF)²^,³^,⁴. De geactiveerde zure a....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Let op: Raadpleeg Safety Data Sheets (SDSs) voorafgaand aan het gebruik van de chemische stoffen in deze procedure. Gebruik passende persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) met inbegrip van splash goggles, laboratoriumjas, en nitril of butyl handschoenen als veel van de reagentia en de oplosmiddelen zijn corrosief of ontvlambaar. Uitvoeren van alle reacties in een zuurkast. Het is onnodig om droge glaswerk of gebruik van een stikstof atmosfeer voor dit protocol.

1. Carbodiimide koppeling reactie voor primaire alcoholen

Combineren in een 50 mL ronde onderkant kolf, (E)-kaneelzuur (151 mg, 1,02 mmol, 1.2 equiv), DMAP (312 m....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Met behulp van de gewijzigde Steglich verestering in acetonitril, gevolgd door een zuur-base extractie-workup, is 3-methoxybenzyl-CINNAMAAT (8) verkregen als een lichtgeel-olie (205 mg, 90% rendement) zonder naar de nood voor kolom-chromatografie. ¹ H en ¹³C-NMR-spectra worden weergegeven in Figuur 2 om te bevestigen de structuur en om aan te geven van de zuiverheid.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De hier voorgestelde methodologie werd ontwikkeld om het minimaliseren van de risico's van oplosmiddel gekoppeld aan een traditionele Steglich verestering met behulp van een groener oplosmiddel systeem en door het verminderen van de noodzaak voor kolom-chromatografie⁸^,⁹. Vergelijkbare reactie opbrengst en tarieven kunnen worden bereikt met het gebruik van acetonitril in plaats van droge gechloreerde oplosmiddelen of DMF²².

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit onderzoek werd gesteund door Siena College en het centrum voor Undergraduate Research en creatieve activiteit. Wij danken Dr. Thomas Hughes en Dr. Kristopher Kolonko voor nuttige gesprekken, Ms. Allycia Barbera voor vroeg stadium werken deze methodologie, en de Siena College Stewart's geavanceerde instrumentatie en Technology (SAInT) Center voor instrumentatie resources.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
trans -cinnaminezuur	Acros Organics	158571000
boterzuur	Sigma-Aldrich	B103500	Let op: corrosief
hexaanzuur	Sigma-Aldrich	153745-100G	Let op: corrosief
decaanzuur	Sigma-Aldrich	21409-5G	Let op: corrosief
fenylacetazuur	Sigma-Aldrich	P16621-5G
3-methoxybenzylalcohol	Sigma-Aldrich	M11006-25G
difenylmethanol	Acros Organics	105391000	Benzhydrol
chloroform-d	Acros Organics	166260250	99,8% met 1% v/v tetramethylsilaan, Let op: giftig
hexaan	BDH Chemicals	BDH1129-4LP	Let op: ontvlambaar
ethylacetaat	Sigma-Aldrich	650528	Let op: ontvlambaar
di-ethylether	Fisher Scientific	E138-500	Let op: ontvlambaar
acetonitril	Fisher Scientific	A21-1	ACS gecertificeerd, >99,5%, Let op: ontvlambaar
4-dimethylaminopyridine	Acros Organics	148270250	Let op: giftig
magnesiumsulfaat	Fisher Scientific	M65-3
zoutzuur, 1 M	Fisher Scientific	S848-4	Let op: corrosief
natriumchloride	BDH Chemicals	BDH8014
natriumbicarbonaat	Fisher Scientific	S25533B
1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidehydrochloride	Chem-Impex	00050	Let op: irriterend voor de huid en de ogen
dunlaagchromatografieplaten	EMD Millipore	1055540001	platen met aluminium achterkant
Opmerking: Alle commercieel verkrijgbare reagentia en oplosmiddelen werden gebruikt zoals ontvangen zonder verdere zuivering.

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Williams, A., Ibrahim, I. T. Carbodiimide chemistry: recent advances. Chemical Reviews. 81 (6), 589-636 (1981).
Höfle, G., Steglich, W., Vorbrüggen, H. 4-Dialkylaminopyridines as Highly Active Acylation Catalysts. [New synthetic method (25)]. Angewandte Chemie International Edition in English. 17 (8), 569-583 (1978).
Neises, B., Steglich, W.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Acetonitriloplosmiddel estersynthese extractiewerkwijze wasprocedure rotatieverdamper NMR spectroscopie massaspectrometrie TLC monitoring groenere chemie

Synthese van Esters Via een groener Steglich verestering in acetonitril

In dit artikel

Samenvatting

Samenvatting

Inleiding

Protocol

Resultaten

Discussie

Openbaarmakingen

Dankbetuigingen

Materialen

Referenties

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

Gerelateerde artikelen