Syntheses, kristallisatie en spectroscopische karakterisering van 3,5-Lutidine, N-Oxide uitdrogen

Het algemene doel van deze methodologie is om geschikte röntgenmonokristallen van 3, 5-lutidin N-oxide dehydraat te synthetiseren in een kortere reactietijd met behulp van goedkope en eenvoudig toegankelijke reagentia om een nieuwe gesolvateerde supramoleculaire structuur te verkrijgen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van sleutelvragen op het gebied van de synthetische organische en anorganische chemie, zoals hoe adellijke aromatische verbindingen te synthetiseren, en et-see-cic verbindingen en perioding dare-ee-batics. Het grote voordeel van deze techniek is dat het oplosmiddelen en materialen gebruikt die toegankelijker zijn en over het algemeen in een onderzoekslaboratorium te vinden zijn.

We kregen het idee voor deze methode toen we op zoek waren naar een optimale route om 3, 5-lutidin N-oxide te verkrijgen als tussenproduct van 2-aminopyridine-3, 5-dicarbonzuur. Plaats eerst een open 100 milliliter rondbodemfles met een magnetische roerlat op een magnetische roerplaat in een afzuigkap. Voeg 29,8 milliliter glazuur azijn, 5,82 milliliter 3, 5-dimethylpyridine en vijf milliliter 35% waterstofperoxide toe aan de fles.

Roer het reactiemengsel gedurende vijf uur op een binnentemperatuur van 80 graden Celsius. Nadat de reactie voltooid is, koel de fles af tot 24 graden Celsius met ijs. Eenmaal afgekoeld, sluit de fles aan op een hoogvacuüm destillatie-eenheid gedurende 90 tot 120 minuten om overtollig azijnzuur te verwijderen.

Voeg vervolgens 10 milliliter gedestilleerd water toe aan de fles en concentreer het mengsel om sporen azijnzuur te verwijderen. Los het geïsoleerde viskeuze en transparante product op in 20 milliliter gedestilleerd water. Gebruik vervolgens een potentiometer om de pH aan te passen tot 10 met natriumcarbonaat.

Voeg vervolgens de oplossing voorzichtig toe aan een scheidingstrechter van 250 milliliter. Extraheer de oplossing vijf keer met 250 milliliter chloroform. Herstel de productbevattende organische laag en droog deze maximaal 30 minuten over natriumsulfaat.

Na het affiltreren van het natriumsulfaat verwijdert u het oplosmiddel onder verminderde druk met een hoogvacuüm destillatie-eenheid om een zeer hygroscopisch, helder, beige, kristallijn poeder te verkrijgen. Los nu 4,3 gram van het kristallijne poeder op in 50 milliliter koude HPLC-kwaliteit di-ethylether. Filtreer de oplossing onder vacuüm om eventuele sporen van vast uitgangsmateriaal of stof te verwijderen.

Giet vervolgens het filtraat in een glazen Petrischaal en bewaar het op vier graden Celsius om het oplosmiddel langzaam te laten verdampen. Controleer na twee dagen of heldere, kleurloze kristallen zijn verkregen. Meet vervolgens het smeltpunt, dat in het bereik van 310 tot 311 Kelvin moet liggen.

Isoleer vervolgens de 3, 5-lutidin N-oxide dehydraat kristallen door decantatie voor röntgenanalyse. Los ten slotte 0,01 gram van de 3, 5-lutidin N-oxide dehydraat kristallen op in 0,4 milliliter gedeutereerd chloroform voor proton en koolstof NMR-analyse. Het signaal bij 2,28 ppm in het proton NMR-spectrum van 3, 5-lutidin N-oxide dehydraat komt overeen met de zes equivalente waterstofatomen van de twee methylgroepen in de drie- en vijfposities.

De signalen bij 7,9 ppm en 6,9 ppm vertegenwoordigen respectievelijk protonen C en A. Deze waterstofatomen bevinden zich op een hogere frequentie dan de methylwaterstofatomen omdat ze dichter bij het elektronenzuigende zuurstofatoom zitten. In het koolstofspectrum van 3, 5-lutidin N-oxide dehydraat laten de signalen voor de koolstofatomen die dichter bij het zuurstofatoom zitten frequentiescheiding zien tussen hun signalen van 1300 hertz en 200 hertz.

De methylkoolstofatomen vertonen geen enkele verandering. Het ORTEP-diagram toont twee watermoleculen die de asymmetrische 3, 5-lutidin N-oxide dehydraat omgeven en waarvan wordt aangenomen dat ze de N-O-binding stabiliseren. Er is een significante stabiliserende Pi-type O-N terugdonatie weerspiegeld in een berekende bindingsorde hoger dan één en een aantal elektronen eenzame paren op het zuurstofatoom lager dan 36.

Wanneer u deze procedure probeert, is het belangrijk om te onthouden dat dit protocol oplosmiddelen en materialen gebruikt die gemakkelijk verkrijgbaar zijn en over het algemeen in elk onderzoekslaboratorium te vinden zijn.