Synthese van een Ti(III) metalloceen met behulp van de Schlenk Line-techniek

1. Setup of the Schlenk Line

Voor een gedetailleerdere procedure, bekijk dan de "Schlenk Lines Transfer of Solvent" video in de Essentials of Organic Chemistry serie. De veiligheid van de Schlenk line moet worden beoordeeld voordat je dit experiment uitvoert. Glaswerk moet worden geïnspecteerd op sterscheurtjes voor gebruik. Zorg ervoor dat O₂ niet wordt gecondenseerd in de Schlenk line trap als je vloeibare N₂ gebruikt. Bij vloeibare N₂ temperatuur condenseert O₂ en is explosief in aanwezigheid van organische oplosmiddelen. Als er wordt vermoed dat O₂ is gecondenseerd of een blauwe vloeistof wordt waargenomen in de koude val, laat de val dan koud onder dynamisch vacuüm. VERWIJDER DE LIQUID N₂ VAL NIET OF SCHAKEL DE VACUUM POMP UIT. Na verloop van tijd zal de vloeibare O₂ sublimeren in de pomp - het is alleen veilig om de liquid N₂ val te verwijderen zodra alle O₂ is gesublimeerd.

1. Sluit de drukontlastingsklep.
2. Schakel de N₂ gas en de vacuümpomp in.
3. Terwijl de Schlenk line vacuüm zijn minimale druk bereikt, bereid de koude val voor met ofwel vloeibare N₂ of droogg ijs/aceton.
4. Monteer de koude val.

2. Bereiding van de vaste reactanten

1. Weeg 100 mg (0.40 mmol) vast dicyclopentadienyltitanium(IV) dichloride (verbinding 1, Figuur 1) en 78 mg (1.2 mmol) zinkstof in een Schlenk fles (Schlenk fles A).
2. Pas Schlenk fles A voorzien van een vetgedekte glazen stop en bevestig de zijarm van de Schlenk fles aan de Schlenk line met Tygon slang.
3. Open de kraan van de Schlenk line buis die aan Schlenk fles A is bevestigd om te vacuümen. Open langzaam de kraan op Schlenk fles A. Evacueer Schlenk fles A gedurende 5 minuten.
4. Herdruk Schlenk fles A met N₂ door eerst de kraan op de Schlenk fles te sluiten. Herdruk langzaam de Schlenk line slang met N₂ door de Schlenk line kraan naar N₂ te draaien. Maak meerdere (minstens 5) snelle 180° bochten op de Schlenk fles kraan, zorg ervoor dat de kraan gesloten is na elke bocht. Open de kraan langzaam om Schlenk fles A met N₂ te vullen.
5. Sluit de Schlenk fles A kraan.
6. Herhaal stappen 2.3-2.5 nog twee keer. Laat bij de laatste cyclus de kraan op Schlenk fles A open.

3. Bereiding van het oplosmiddel

OPMERKING: Omdat de reactie niet watergevoelig is, hoeven glaswerk en oplosmiddelen niet te worden gedroogd. Echter, als de bereiding voor gebruik in de glovebox is, moet al het glaswerk en oplosmiddelen gepast worden gedroogd.

1. Meet 15 mL acetonitril en breng het oplosmiddel over naar een nieuwe Schlenk fles (Schlenk fles B). Voorzie Schlenk fles B van een septum.
2. Verbind Schlenk fles B met de Schlenk line met behulp van Tygon slang. Evacueer de slang gedurende 5 minuten en vul de slang opnieuw met N₂ (de kraan naar de Schlenk fles moet gesloten blijven). Herhaal de cycli van evacuatie/opvulling nog twee keer. Laat de slang onder N₂ staan.
3. Spuit een van de ongebruikte Tygon slangen op de Schlenk line met N₂, voorzien van een lange naald.
4. Steek de naald in het septum van Schlenk fles B en laat de naald zakken in het acetonitril.
5. Steek een tweede naald (niet verbonden aan de Schlenk line) in het septum van Schlenk fles B. Dit is de ventilernaald. Bij het inbrengen van de ventilernaald, zou N₂ moeten beginnen te borrelen door het acetonitril.
6. Laat het acetonitril 15 minuten ontgassen.
7. Open de kraan naar Schlenk fles B.
8. Verwijder de ventilernaald, gevolgd door de naald verbonden aan de Schlenk line. Sluit de kraan op de Schlenk line die is verbonden met de lange naald.

4. Toevoeging van oplosmiddel via canule (Figuur 3)

1. Zorg ervoor dat de kranen van beide Schlenk flessen (A & B) open staan naar N₂.
2. Vervang de glazen stop op Schlenk fles A met een rubberen septum.
3. Steek één uiteinde van de canule door het septum op Schlenk fles B (de donorfles). Plaats de naald NIET in het acetonitril.
4. Zorg ervoor dat N₂ door de canule stroomt door de tegenovergestelde kant van de canule dicht bij de huid van de arm te plaatsen.
5. Steek het andere uiteinde van de canule in Schlenk fles A (de ontvangende fles).
6. Sluit de kraan van Schlenk fles A.
7. Laat de canule in Schlenk fles B zakken zodat de punt de bodem van het acetonitril bereikt.
8. Plaats een ventilernaald in het septum van Schlenk fles A. Het oplosmiddel zou moeten beginnen te stromen. Als er geen oplosmiddel stroomt, probeer dan de N₂ stroom te verhogen of breng de oplosmiddelfles boven de hoogte van de ontvangende fles.
9. Breng alle 15 mL van het acetonitril van Schlenk fles B naar A over. Als slechts een deel van het oplosmiddel gewenst is, verwijder dan simpelweg de canule punt van het oplosmiddel in Schlenk fles B om de stroom van vloeistof te stoppen.
10. Verwijder de ventilernaald van het septum en open de kraan naar Schlenk fles A.
11. Verwijder de canule uit Schlenk fles A.
12. Ver