Name: Rozdzielanie aldehydów i reaktywnych ketonów z mieszanin przy użyciu protokołu ekstrakcji wodorosiarczynów (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 8 s
Description: Naucz się usuwać aldehydy i ketony z mieszanin chemicznych za pomocą ekstrakcji wodorosiarczynem sodu. Ta szybka metoda pozwala na skuteczne oczyszczanie związków organicznych z wysoką wydajnością.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Podziękowania dla Darczyńców Funduszu Badań Naftowych Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego za częściowe wsparcie tych badań. Jesteśmy wdzięczni Narodowej Fundacji Nauki (CHE-0619275 i CHE-0963165) za granty na renowację i oprzyrządowanie, które wsparły te badania.

1. Standardowy protokół oddzielania aldehydów aromatycznych od mieszaniny. Przykład: Oddzielenie maślanu benzylu od mieszaniny 1:1 z aldehydem anyżowym.
<ol>
	<li>Rozpuścić 175 μl aldehydu aniżowego i 250 μl maślanu benzylu w 5 ml metanolu i przenieść roztwór do rozdzielacza. 
	Uwaga: Wodorosiarczyn sodu może wytwarzać gazowy dwutlenek siarki, dlatego protokół ten powinien być przeprowadzany przy odpowiedniej wentylacji, np. w dygestorium.</li>
	<li>Dodać 1 ml nasyconego wodnego wodorosiarczynu sodu i energicznie wstrząsać przez około 30 s.</li>
	<li>Dodaj 25 ml wody dejonizowanej i 25 ml 10% octanu etylu/heksanów i energicznie wstrząśnij.</li>
	<li>Oddziel warstwy. Wysuszyć warstwę organiczną bezwodnym siarczanem magnezu. Przefiltrować roztwór, aby usunąć siarczan magnezu i skoncentrować go w próżni za pomocą wyparki obrotowej.</li>
</ol>
2. Oddzielenie aldehydów alifatycznych i ketonów od mieszaniny. Przykład: Oddzielenie maślanu benzylu od mieszaniny 1:1 z benzyloacetonem.
<ol>
	<li>Rozpuścić 213 μl benzyloacetonu i 250 μl maślanu benzylu w 10 ml dimetyloformamidu i przenieść roztwór do rozdzielacza. 
	Uwaga: Wodorosiarczyn sodu może wytwarzać gazowy dwutlenek siarki, dlatego protokół ten powinien być przeprowadzany przy odpowiedniej wentylacji, np. w dygestorium.</li>
	<li>Dodać 25 ml nasyconego wodnego wodorosiarczynu sodu i energicznie wstrząsać przez około 30 s.</li>
	<li>Dodaj 25 ml wody dejonizowanej i 25 ml 10% octanu etylu/heksanów i energicznie wstrząśnij.</li>
	<li>Oddziel warstwy. Włożyć warstwę wodną z powrotem do rozdzielacza rozdzielającego, dodać 25 ml 10% octanu etylu/heksanów i energicznie wstrząsnąć. Odcedzić warstwę wodną, pozostawiając warstwę organiczną w rozdzielaczu. Dodaj poprzednią warstwę organiczną z powrotem do lejka rozdzielającego.</li>
	<li>Połączone warstwy organiczne umyć trzykrotnie wodą dejonizowaną (10 ml na każde pranie). Wysuszyć warstwę organiczną bezwodnym siarczanem magnezu. Przefiltrować roztwór, aby usunąć siarczan magnezu i skoncentrować go w próżni za pomocą wyparki obrotowej.</li>
</ol>
3. Oddzielenie aldehydów od mieszaniny zawierającej alken. Przykład: Oddzielenie maślanu benzylu od mieszaniny 1:1 z cytronelalem.
<ol>
	<li>Rozpuścić 255 μl cytronelalu i 250 μl maślanu benzylu w 10 ml dimetyloformamidu i przenieść roztwór do rozdzielacza. 
	Uwaga: Wodorosiarczyn sodu może wytwarzać gazowy dwutlenek siarki, dlatego protokół ten powinien być przeprowadzany przy odpowiedniej wentylacji, np. w dygestorium.</li>
	<li>Dodać 25 ml nasyconego wodnego wodorosiarczynu sodu i energicznie wstrząsać przez około 30 s.</li>
	<li>Dodaj 25 ml wody dejonizowanej i 25 ml heksanów i energicznie wstrząśnij.</li>
	<li>Oddziel warstwy. Umieść warstwę wodną z powrotem w rozdzielaczu, dodaj 25 ml heksanów i energicznie wstrząśnij. Odcedzić warstwę wodną, pozostawiając warstwę organiczną w rozdzielaczu. Dodaj poprzednią warstwę organiczną z powrotem do lejka rozdzielającego.</li>
	<li>Połączone warstwy organiczne umyć trzykrotnie wodą dejonizowaną (10 ml na każde pranie). Wysuszyć warstwę organiczną bezwodnym siarczanem magnezu. Przefiltrować roztwór, aby usunąć siarczan magnezu i skoncentrować go w próżni za pomocą wyparki obrotowej.</li>
</ol>
4. Ponowna izolacja aldehydów z mieszaniny. Przykład: Oddzielenie piperonalu od mieszaniny 1:1 z maślanem benzylu.
<ol>
	<li>Rozpuścić 217 mg piperonalu i 250 μl maślanu benzylu w 5 ml metanolu i przenieść roztwór do rozdzielacza. 
	Uwaga: Wodorosiarczyn sodu może wytwarzać gazowy dwutlenek siarki, dlatego protokół ten powinien być realizowany przy odpowiedniej wentylacji, np. w dygestorium.</li>
	<li>Dodać 1 ml nasyconego wodnego wodorosiarczynu sodu i energicznie wstrząsać przez około 30 s.</li>
	<li>Dodaj 25 ml wody dejonizowanej i 25 ml 10% octanu etylu/heksanów i energicznie wstrząśnij.</li>
	<li>Oddziel warstwy. Z powrotem warstwę wodną należy umieścić z powrotem w rozdzielaczu separatora.
	<ol>
		<li>Opcjonalnie: Raz przemyć warstwę wodną 25 ml 10% octanu etylu/heksanów, aby usunąć niewielką ilość pozostałego maślanu benzylu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Dodać 25 ml octanu etylu, a następnie dodać 50% wodorotlenku sodu, aż pasek pH wskaże, że pH wynosi 12. Wstrząśnij energicznie. 
	Ostrzeżenie: Na tym etapie zaobserwowano wydzielanie się gazu, które może powodować wzrost ciśnienia. Upewnij się, że lejek separatora jest prawidłowo odpowietrzony. Zwiększenie skali tej procedury sprawi, że wydzielanie się gazu będzie bardziej wyraźne. Zachowaj ostrożność.</li>
	<li>Oddziel warstwy. Umieścić warstwę wodną z powrotem w rozdzielaczu separatora i dodać 25 ml octanu etylu. Wstrząśnij energicznie.</li>
	<li>Oddziel warstwy. Połącz warstwę organiczną z warstwą organiczną z poprzedniego kroku. Wysuszyć połączoną warstwę organiczną bezwodnym siarczanem magnezu. Przefiltrować roztwór, aby usunąć siarczan magnezu i skoncentrować go w próżni za pomocą wyparki obrotowej.</li>
</ol>

<ol><li>Boucher, M. M., Furigay, M. H., Quach, P. K., Brindle, C. S. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.oprd.7b00231">Liquid-Liquid Extraction Protocol for the Removal of Aldehydes and Highly Reactive Ketones from Mixtures.</a> Org. Process Res. Dev. 21 (9), 1394-1403 (2017).</li>
<li>Separation of Aldehydes and Ketones. , US2552513 A (1951).</li>
<li>Hsu, W. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHsu%2C+WL+%22Separation+of+Aldehydes+from+Ketones+via+Acid-Catalyzed+Cyclotrimerization+of+the+Aldehyde%22">Separation of Aldehydes from Ketones via Acid-Catalyzed Cyclotrimerization of the Aldehyde</a>. , October 4701561(1987).</li>
<li>Process for Separating Aldehydes and Ketones. , US2295760 A (1942).</li>
<li>Separation of Aldehyde-Ketone Mixtures. , US2355140 A (1944).</li>
<li>Masilamani, D., Manahan, E. H., Vitrone, J., Rogic, M. M. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo00173a028">Organic Reactions of Sulfur Dioxide. Reactions with Nucleophilic Double Bonds Leading to the Isomerization, Aromatization, Selective Hydrogen-Deuterium Exchange, and Electron-Transfer Proceses.</a> J. Org. Chem. 48 (25), 4918-4931 (1983).</li>
<li>Masilamani, D., Rogic, M. M. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00482a072">Organic Reactions of Sulfur Dioxide. 4. A Facile Regiospecific Hydrogen-Deuterium Exchange in Olefins. Consequence of the Intermediacy of Allylic Sulfinic Acids in the Ene Reaction of Sulfur Dioxide with Double Bonds.</a> J. Am. Chem. Soc. 100 (14), 4634-4635 (1978).</li>
<li>Makitra, R. G., Kal'muk, S. D., Bryk, D. V., Polyuzhin, I. P. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1134/S0036023610080310">Factors Controlling Sulfur Dioxide Solubilities in Organic Solvents.</a> Russ. J. Inorg. Chem. 55 (8), 1322-1329 (2010).</li>
<li>van Dam, M. H. H., Lamine, A. S., Roizard, D., Lochon, P., Roizard, C. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie970111f">Selective Sulfur Dioxide Removal Using Organic Solvents.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 36 (11), 4628-4637 (1997).</li>
<li>Li, H., Jiao, X., Chen, W. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00319104.2013.830720">Solubility of Sulphur Dioxide in Polar Organic Solvents.</a> Phys. Chem. Liq. 52 (2), 349-353 (2014).</li>
<li>Trost, B. M., Brindle, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Direct+Catalytic+Asymmetric+Aldol+Reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">The Direct Catalytic Asymmetric Aldol Reaction.</a> Chem. Soc. Rev. 39 (5), 1600(2010).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Początkowe próby wykorzystania reakcji wodorosiarczynowej jako metody usuwania aldehydów przy użyciu typowej ekstrakcji dwufazowej doprowadziły do bardzo niskiego poziomu usuwania. Postawiliśmy hipotezę, że reakcja nie była wystarczająco szybka, aby zaszła w bardzo ograniczonym czasie, w którym obie warstwy były w kontakcie. Aby zwiększyć kontakt między reagentami, opracowaliśmy dwuetapowy protokół ekstrakcji, w którym początkowo stosuje się rozpuszczalnik mieszający się z wodą, aby umożliwić wystarczające wymieszanie re...

Oddzielanie składników mieszanin od siebie jest niezbędne do przygotowania czystych materiałów. Opisana tu metoda pozwala na łatwe oddzielenie aldehydów i sterycznie niezakłóconych ketonów cyklicznych i metylowych od innych cząsteczek organicznych1. Technika ta opiera się na reaktywności wodorosiarczynu z grupą karbonylową w celu wytworzenia naładowanego adduktu, który można rozdzielić na warstwę wodną, podczas gdy inne składniki rozdzielają się na niemieszającą się warstwę organiczną. Kluczem do osiągnięcia reaktywności między wodorosiarczynem a karbonylem jest zastosowanie mieszalnego rozpuszczalnika, który umożliwia przeprowadzenie reakcji przed rozdzieleniem na oddzielne fazy. Bez dodatku mieszalnego rozpuszczalnika uzyskuje się minimalną separację, prawdopodobnie z powodu słabego kontaktu między hydrofilowym wodorosiarczynem a hydrofobowymi substancjami organicznymi.
Zaletą tej metody separacji do oczyszczania jest łatwość protokołu. Ekstrakcja ciecz-ciecz jest prostą operacją do wykonania i może być przeprowadzana na dużą skalę. Alternatywne techniki oczyszczania, takie jak chromatografia kolumnowa, są znacznie droższe, czasochłonne i trudne do przeprowadzenia na dużą skalę oraz wymagają wystarczającego zróżnicowania składników pod względem polarności. Oczyszczanie przez rekrystalizację lub destylację wymaga wystarczającego zróżnicowania odpowiednio rozpuszczalności lub temperatury wrzenia składników mieszaniny. Ponieważ ekstrakcja wodorosiarczynów opiera się na różnicy w reaktywności grupy karbonylowej aldehydów i ketonów, związki o podobnej rozpuszczalności, temperaturach wrzenia lub polarności można skutecznie oddzielić. Istnieją inne metody separacji chemicznej służące do selektywnego oddzielania aldehydów i ketonów od mieszanin, na przykład selektywne tworzenie oksymów2, cykliczne acetale3, lub mercaptal4 formacja. Metody te wymagają dodatkowego etapu w celu oddzielenia powstałych gatunków od mieszaniny, ponieważ produkt nie jest rozpuszczalny w wodzie i dlatego nie można go oddzielić za pomocą prostego protokołu ekstrakcji. Utlenianie aldehydów w celu wytworzenia usuwalnych kwasów karboksylowych jest kolejną zgłoszoną techniką5, ale wymagany etap utleniania jest mniej chemoselektywny niż łagodne warunki wodorosiarczynowe opisane tutaj i wymaga użycia gazowego tlenu i katalizatora kobaltowego.
Ta metoda ma zastosowanie do rozdzielania aldehydów (Rysunek 1) oraz sterycznie nieskrępowanych cyklicznych i metylowych ketonów (Rysunek 2) od cząsteczek, które nie zawierają tych grup funkcyjnych. W tym procesie usuwane są również szczególnie reaktywne ketony, takie jak estry α-keto. Alkany, alkeny, dieny, alkiny, estry, amidy, kwasy karboksylowe, halogenki alkilowe, alkohole, fenole, nitryle, chlorki benzylu, epoksydy, aniliny, acetale i lekko utrudnione, α,β-nienasycone lub arylowe ketony są niereaktywne w tych warunkach i można je oddzielić od aldehydu lub reaktywnego składnika ketonowego mieszaniny (rysunki 2 i rysunek 3). Na przykład ketony etylowe lub cykliczne ketony podstawione α są wystarczająco utrudnione i dlatego można je oddzielić od aldehydów i bardziej reaktywnych ketonów. W przypadku stosowania alkenów heksan jest zalecany jako niemieszający się rozpuszczalnik, aby zapobiec niepożądanemu rozkładowi spowodowanemu dwutlenkiem siarki obecnym w roztworze wodorosiarczynu. Zgodność grup funkcyjnych protokołu ekstrakcji wodorosiarczynów jest niezwykle szeroka i dlatego ma zastosowanie do bardzo szerokiego zakresu separacji, jeżeli zanieczyszczenie karbonylowe, które ma zostać oddzielone od mieszaniny, jest aldehydem lub niezakłóconym ketonem metylowym lub cyklicznym. Mniej reaktywne ketony nie reagują z wodorosiarczynem w tych warunkach i dlatego nie są usuwane.

<table><tbody><tr><td>wodorosiarczyn sodu</td><td>Fisher</td><td>AC419440010&nbsp;</td><td>1 kg</td></tr><tr><td>maślan benzylu</td><td>Fisher</td><td>AAB2424130&nbsp;</td><td>250 gramów</td></tr><tr><td>aldehyd anizynowy</td><td>Fisher</td><td>AC104801000&nbsp;</td><td>100 ml</td></tr><tr><td>siarczan magnezu</td><td>Fisher</td><td>M65-500&nbsp;</td><td>500 gramów</td></tr><tr><td>octan etylu</td><td>Fisher</td><td>E195-4&nbsp;</td><td>4 L</td></tr><tr><td>heksany</td><td>Fisher</td><td>H292-4&nbsp;</td><td>4 L</td></tr><tr><td>metanol&nbsp;</td><td>Fisher</td><td>A456-1&nbsp;</td><td>1 L</td></tr><tr><td>dimetyloformamid</td><td>Fisher</td><td>D119-1&nbsp;</td><td>1 L</td></tr><tr><td>citronellal</td><td>Fisher</td><td>AAL15753AE&nbsp;</td><td>100 ml</td></tr><tr><td>benzyloaceton&nbsp;</td><td>Fisher</td><td>AC105832500&nbsp;</td><td>250 ml</td></tr><tr><td>woda dejonizowana</td><td>Fisher</td><td>BP28194&nbsp;</td><td>4 L</td></tr><tr><td>Piperonal&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P49104-25G</td><td>25 G</td></tr><tr><td>wodorotlenek sodu</td><td>Fisher</td><td>S318-1&nbsp;</td><td>1 kg</td></tr><tr><td>lejek separacyjny z nakrętką</td><td>Fisher</td><td>10-437-5B&nbsp;</td><td>125 ml</td></tr><tr><td>stojak na pierścienie</td><td>Fisher</td><td>03-422-215</td><td>3 pręty aluminiowe</td></tr><tr><td>zacisk pierścieniowy</td><td>Fisher</td><td>12-000-104&nbsp;</td><td>5 cm</td></tr><tr><td>pierścionek korkowy</td><td>Fisher</td><td>07-835AA&nbsp;</td><td>Wymiar zewnętrzny 8 cm</td></tr><tr><td>kolba okrągłodenna</td><td>Fisher</td><td>31-501-107&nbsp;</td><td>100 ml</td></tr><tr><td>Parownik obrotowy z akcesoriami</td><td>Fisher</td><td>05-000-461&nbsp;</td><td>Wymrażarka Bondenser</td></tr><tr><td>pułapka na uderzenia 14/20 przegub</td><td>Fisher</td><td>CG132201</td><td>14/20 lejek na fugi</td></tr><tr><td></td><td>Fisher</td><td>05-555-6&nbsp;</td><td>Kompatybilny z rozpuszczalnikami organicznymi</td></tr><tr><td>pipety bawełniane</td><td>Fisher</td><td>22-456-881</td><td>niesterylne</td></tr><tr><td>szklane</td><td>Fisher</td><td>13-678-20A&nbsp;</td><td>borokrzemian 5,75"</td></tr><tr><td>dwie strzykawki 250 mikrolitrów</td><td>Fisher</td><td>14-813-69&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>4 kolby Erlenmeyera</td><td>Fisher</td><td>10-040D&nbsp;</td><td>125 ml</td></tr><tr><td>Wyciąg&nbsp;</td><td>Rybak</td><td>13-118-370&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>rękawice</td> <td>nitrylowe</td> Fisher <td>19-149-863B&nbsp;</td><td>Średni</td></tr><tr><td>okulary ochronne</td><td>Fisher</td><td>17-377-403&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>szpatułka</td><td>Fisher</td><td>14-357Q</td><td></td></tr><tr><td>balance</td><td>Fisher</td><td>01-912-403&nbsp;</td><td>Pojemność 120 g</td></tr></tbody></table>

rozdzielanie aldehydów i reaktywnych ketonów z mieszanin przy użyciu protokołu ekstrakcji wodorosiarczynów

Separation of Aldehydes and Reactive Ketones from Mixtures Using a Bisulfite Extraction Protocol

Oczyszczanie związków organicznych jest niezbędnym elementem rutynowych operacji syntezy. Zdolność do usuwania zanieczyszczeń do warstwy wodnej poprzez generowanie naładowanej struktury daje możliwość zastosowania ekstrakcji jako prostej techniki oczyszczania. Łącząc zastosowanie mieszalnego rozpuszczalnika organicznego z nasyconym wodorosiarczynem sodu, aldehydy i reaktywne ketony mogą być z powodzeniem przekształcane w naładowane addukty wodorosiarczynowe, które można następnie oddzielić od innych organicznych składników mieszaniny poprzez wprowadzenie niemieszającej się warstwy organicznej. W tym miejscu opisujemy prosty protokół usuwania aldehydów, w tym sterycznie utrudnionych aldehydów neopentylowych i niektórych ketonów, z mieszanin chemicznych. Ketony można oddzielić, jeśli są sterycznie nieskrępowanymi, cyklicznymi lub metylowymi ketonami. W przypadku aldehydów alifatycznych i ketonów dimetyloformamid jest stosowany jako mieszalny rozpuszczalnik w celu poprawy szybkości usuwania. Reakcję addycji wodorosiarczynu można odwrócić poprzez basyfikację warstwy wodnej, co pozwala na ponowne wyizolowanie reaktywnego składnika karbonylowego mieszaniny.

Procedura 1 usuwania aldehydów jest stosowana w przypadku aldehydów aromatycznych. Procedura 2, w której jako rozpuszczalnik mieszalny stosuje się dimetyloformamid, powinna być wykorzystywana dla aldehydów alifatycznych i ketonów. Procedura 2 powinna być również stosowana dla mieszanin, które nie są w pełni rozpuszczalne w metanolu. Materiał uzyskany z każdego z protokołów jest analizowany pod kątem czystości za pomocą analizy całkowania ...

Tutaj prezentujemy protokół usuwania aldehydów i reaktywnych ketonów z mieszanin za pomocą protokołu ekstrakcji ciecz-ciecz bezpośrednio za pomocą nasyconego wodorosiarczynu sodu w mieszalnym rozpuszczalniku. Ten połączony protokół jest szybki i łatwy do wykonania. Aldehyd lub keton można ponownie wyizolować przez podłoże warstwy wodnej.

Rozdzielanie aldehydów i reaktywnych ketonów z mieszanin przy użyciu protokołu ekstrakcji wodorosiarczynów

The purification of organic compounds is an essential component of routine synthetic operations. The ability to remove contaminants into an aqueous layer ...

Ogólnym celem tej procedury jest usunięcie aldehydów i reaktywnych ketonów z mieszanin poprzez ekstrakcję ciecz-ciecz bezpośrednio nasyconym wodorosiarczynem sodu w mieszalnym rozpuszczalniku. Ta metoda może pomóc w oczyszczeniu mieszanin do ich poszczególnych składników. W szczególności metoda ta może być stosowana do oddzielania związków zawierających aldehydowe lub ketonowe grupy funkcyjne od innych związków.Główną zaletą tej techniki jest to, że jest niezwykle łatwa do wykonania i daje bardzo wysokie wskaźniki separacji i odzysku. Po nieudanych próbach usunięcia reagenta aldehydu z produktu reakcji za pomocą chromatografii kolumnowej, specjalnie przereagowaliśmy zanieczyszczenie wodorosiarczynem, tworząc naładowany addukt, który można usunąć przez ekstrakcję ciecz-ciecz. Procedurę zademonstrują Maria Boucher i Max Furigay, którzy są studentami studiów licencjackich w moim laboratorium.Wykazano tutaj oddzielenie aldehydów aromatycznych od mieszaniny w celu oddzielenia maślanu benzylu od mieszaniny jeden do jednego z aldehydem anyżowym. Podczas tej procedury wodorosiarczyn sodu może wytwarzać gazowy dwutlenek siarki, dlatego protokół ten powinien być przeprowadzany przy odpowiedniej wentylacji, np. w dygestorium. Na początek rozpuść 175 mikrolitrów aldehydu aniżalowego i 250 mikrolitrów maślanu benzylu w pięciu mililitrach metanolu.Przenieść roztwór do rozdzielacza rozdzielającego, dodać jeden mililitr nasyconego wodnego wodorosiarczynu sodu i energicznie wstrząsać przez około 30 sekund. Następnie dodaj 25 mililitrów wody dejonizowanej i 25 mililitrów 10% heksanów octanu etylu i energicznie wstrząśnij. Oddziel warstwy.Wysuszyć warstwę organiczną bezwodnym siarczanem magnezu. Przefiltruj roztwór, aby usunąć siarczan magnezu. Następnie stęż roztwór w próżni za pomocą wyparki obrotowej.Oddzielenie aldehydów alifatycznych i ketonów od mieszaniny wykazano tutaj poprzez oddzielenie maślanu benzylu od mieszaniny jeden do jednego z acetonem benzylu. Rozpuść 213 mikrolitrów acetonu benzylu i 250 mikrolitrów maślanu benzylu oraz 10 mililitrów dimetyloformamidu. Po przeniesieniu roztworu do rozdzielacza dodać 25 mililitrów nasyconego wodnego wodorosiarczynu sodu, energicznie wstrząsać roztworem przez około 30 sekund.Następnie dodaj 25 mililitrów wody dejonizowanej i 25 mililitrów 10% heksanów octanu etylu i energicznie wstrząśnij. Jeśli warstwa dwuwodna wydaje się mętna, dodaj więcej wody i ponownie wstrząśnij rozdzielaczem. Jeśli po oddzieleniu nadal widzisz ciało stałe, przefiltruj cały materiał przez Celite, aby usunąć ciało stałe przed przejściem do następnego kroku.Następnie oddziel warstwy. Włóż warstwę wodną z powrotem do lejka separacyjnego, dodaj kolejne 25 mililitrów 10% heksanów octanu etylu i energicznie wstrząśnij. Odcedzić warstwę wodną, pozostawiając warstwę organiczną w rozdzielaczu.Następnie dodaj poprzednią warstwę organiczną z powrotem do lejka separacyjnego. Umyj połączone warstwy organiczne trzykrotnie wodą dejonizowaną. Wysuszyć warstwę organiczną bezwodnym siarczanem magnezu.Po przefiltrowaniu roztworu w celu usunięcia koncentratu siarczanu magnezu w próżni za pomocą wyparki obrotowej. Oddzielenie aldehydów od mieszaniny zawierającej alkinę wykazano tutaj poprzez oddzielenie maślanu benzylu od mieszaniny jeden do jednego z cytronelalem Rozpuścić 255 mikrolitrów cytronelalu i 250 mikrolitrów maślanu benzylu w dziesięciu mililitrach dimetyloformamidu i przenieść roztwór do rozdzielacza rozdzielającego. Następnie dodaj 25 mililitrów nasyconego wodnego wodorosiarczynu sodu i energicznie wstrząsaj przez około 30 sekund.Dodaj 25 mililitrów wody dejonizowanej i 25 mililitrów heksanów i energicznie wstrząśnij. Wysuszyć warstwę organiczną bezwodnym siarczanem magnezu. Przefiltrować roztwór, aby usunąć siarczan magnezu przed zagęszczeniem w próżni za pomocą wyparki obrotowej.Ponowna izolacja aldehydów z mieszaniny jest tutaj wykazana poprzez oddzielenie piperonylu od mieszaniny jeden do jednego z maślanem benzylu. Rozpuścić 217 miligramów piperonylu i 250 mikrolitrów maślanu benzylu w pięciu mililitrach metanolu i przenieść roztwór do rozdzielacza. Dodać jeden mililitr nasyconego wodnego wodorosiarczynu sodu i energicznie wstrząsać przez około 30 sekund.Następnie dodaj 25 mililitrów wody dejonizowanej i 25 mililitrów 10% heksanów octanu etylu. Po energicznym wstrząśnięciu oddziel warstwy. Z powrotem warstwę wodną należy umieścić z powrotem w rozdzielaczu separatora.Umyj warstwę wodną raz 25 mililitrami 10% heksanów octanu etylu, aby usunąć niewielką ilość pozostałego maślanu benzylu. Następnie dodaj 25 mililitrów octanu etylu, a następnie 50% wodorotlenku sodu, aż pasek pH wskaże, że pH wynosi 12. Następnie energicznie wstrząśnij roztworem.Na tym etapie zaobserwowano wydzielanie się gazu, które może powodować wzrost ciśnienia. Upewnij się, że lejek separatora jest prawidłowo odpowietrzony. Piperonyl, nasz przykładowy aldehyd, nie jest wrażliwy na zasadę, ale aldehydy z enolizowalnymi alfa-wodorami mogą być niestabilne dla wodorotlenku sodu.Zastąpienie wodorotlenku sodu nasyconym trójzasadowym fosforanem sodu może łagodzić niepożądane reakcje uboczne wywołane przez mocną zasadę. Po oddzieleniu warstw należy zwrócić warstwę wodną do lejka separacyjnego. Dodaj 25 mililitrów octanu etylu i energicznie wstrząśnij.Po rozdzieleniu warstw połącz warstwę organiczną z warstwą organiczną z poprzedniego etapu przed wysuszeniem. Przefiltrować i zagęścić roztwór jak poprzednio. Sukces tego protokołu można ocenić za pomocą protonowego NMR.Jeśli protokół się nie powiedzie, aldehyd lub keton pozostanie w mieszaninie i może zostać wykryty przez charakterystyczne sygnały w widmie NMR. Aldehydy mają charakterystyczne sygnały między 9 a 10 PPM, więc obecność piku w tym regionie wskazuje na nieudaną separację. Udane rozdzielenie nie będzie miało piku w tym regionie i będzie zawierało tylko piki związane z niealdehydowym składnikiem oryginalnej mieszaniny.Podczas stosowania mieszaniny zawierającej alkiny czasami obserwuje się reakcje uboczne z alkinem. Można je wykryć po pojawieniu się pików niezwiązanych z żadnym z oryginalnych składników. Problem ten można złagodzić, stosując heksany, rozpuszczalnik o niskiej rozpuszczalności w dwutlenku siarki, który jest odpowiedzialny za niepożądane reakcje uboczne.Udana separacja nie będzie zawierała pików w NMR niezwiązanych z oryginalnymi składnikami. Podczas ponownego izolowania aldehydu niewielka ilość drugiego składnika może zostać wykryta za pomocą protonowego NMR. Składnik ten można prawie całkowicie usunąć, wykonując opcjonalne płukanie warstwy wodnej przed odwróceniem reakcji wodorosiarczynu.Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w 15 minut, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Protokół ten jest skuteczny w przypadku aldehydów aromatycznych i alifatycznych, w tym sterycznie utrudnionych aldehydów neopentylowych. Ketony metylowe i cykliczne mogą być usuwane, podczas gdy sterycznie bardziej utrudnione lub sprzężone ketony są niereaktywne.W protokole tolerowane są prawie wszystkie grupy funkcyjne, w tym elektrofilowe grupy funkcyjne, takie jak epoksydy lub chlorki benzylu. Wyjątkiem są aminy alifatyczne, które ulegają reakcji kwasowo-zasadowej z wodorosiarczynem i dlatego są częściowo zjonizowane podczas protokołu.

separation-aldehydes-reactive-ketones-from-mixtures-using-bisulfite

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Chiralne aminoalkohole są wszechstronnymi cząsteczkami do wykorzystania jako rusztowania w syntezie organicznej. Zaczynając od L-lizyny, syntetyzujemy aminoalkohole w enzymatycznej reakcji kaskadowej łączącej diastereoselektywne utlenianie C-H katalizowane przez dioksygenazę, a następnie rozszczepienie ugrupowania kwasu karboksylowego odpowiedniego aminokwasu hydroksylowego przez dekarboksylazę.

Enzymatyczne reakcje kaskadowe do syntezy chiralnych aminoalkoholi z L-lizyny

Opisano dwuetapowy, jednoetapowy protokół dotyczący eliminacji enolanów ketonowych do gatunków enolonu i dodania nukleofilu do pozycji α. Nukleofile obejmują chlorki, azydki, azole, allil-silany i związki aromatyczne.

Dwuetapowy protokół funkcjonalizacji ketonów metodą Umpolung za pośrednictwem gatunków enolonu

Zmodyfikowana reakcja estryfikacji Steglich została użyta do syntezy małej biblioteki pochodnych estrów z pierwszorzędowymi i drugorzędowymi alkoholami. Metodologia wykorzystuje niehalogenowany i bardziej ekologiczny rozpuszczalnik, acetonitryl, i umożliwia izolację produktu z wysoką wydajnością bez konieczności oczyszczania chromatograficznego.

Synteza estrów poprzez bardziej ekologiczną estryfikację Steglich w acetonitrylu

Związki heteroarylowe są ważnymi cząsteczkami wykorzystywanymi w syntezie organicznej, chemii medycznej i biologicznej. Heteroarylacja wspomagana mikrofalami przy użyciu katalizy palladowej zapewnia szybką i wydajną metodę przyłączania ugrupowań heteroarylowych bezpośrednio do substratów ketonowych.

Bezpośrednia heteroarylacja ketonów wspomagana mikrofalami przy użyciu katalizy metali przejściowych

Opisany jest prosty protokół do określania neutralnej zawartości lipidów w komórkach glonów za pomocą procedury barwienia czerwienią Nilu. Ta oszczędzająca czas technika stanowi alternatywę dla tradycyjnych protokołów kwantyfikacji lipidów opartych na grawimetrii. Został zaprojektowany z myślą o konkretnym zastosowaniu monitorowania wydajności bioprocesów.

Prosty i szybki protokół pomiaru neutralnych lipidów w komórkach glonów za pomocą fluorescencji

Mikroskopia konfokalna służy do obrazowania spoczynkowych i przepływających mieszanin koloidowo-polimerowych, które są badane jako układy modelowe dla atrakcyjnych zawiesin. Algorytmy analizy obrazu służą do obliczania wskaźników strukturalnych i dynamicznych dla cząstek koloidalnych, które mierzą zmiany spowodowane ograniczeniem geometrycznym.

Obrazowanie konfokalne ograniczonych mieszanin koloidalno-polimerowych w stanie spoczynku i przepływu

Azot jest efektywnym płynem nadkrytycznym do procesów ekstrakcji lub suszenia ze względu na swój mały rozmiar cząsteczkowy, wysoką gęstość w reżimie nadkrytycznym prawie ciekłym i obojętność chemiczną. Przedstawiamy protokół suszenia azotem w stanie nadkrytycznym do oczyszczania reaktywnych, porowatych materiałów.

Przetwarzanie azotu w stanie nadkrytycznym do oczyszczania reaktywnych materiałów porowatych

Pokazano nowy sposób produkcji aerożeli na bazie biopolimerów poprzez żelowanie indukowane dwutlenkiem węgla (CO2). Technika ta wykorzystuje dwutlenek węgla pod ciśnieniem (5 MPa) do produkcji hydrożeli biopolimerowych i nadkrytycznego CO2 (12 MPa) do przekształcania żeli w aerożele. Jedynymi rozpuszczalnikami potrzebnymi oprócz CO2 są woda i etanol.

Przygotowanie aerożeli biopolimerowych przy użyciu zielonych rozpuszczalników

Przedstawiono protokół syntezy wodnej in situ ligandu bis(iminoguanidynowego) i jego wykorzystania w selektywnym rozdzielaniu siarczanu.

Separacja siarczanów przez selektywną krystalizację ligandem bis-iminoguanidyny

Elektroforeza kapilarna bez roztworu jest szybką, tanią i solidną metodą analityczną, która umożliwia ilościowe monitorowanie reakcji chemicznych w czasie rzeczywistym. Jego przydatność do szybkiej, wygodnej i precyzyjnej analizy została tutaj zademonstrowana poprzez analizę szczepienia peptydów kowalencyjnych na foliach chitozanu w celu poprawy adhezji komórek.

Elektroforeza kapilarna do monitorowania szczepienia peptydów na warstwach chitozanu w czasie rzeczywistym

Naucz się usuwać aldehydy i ketony z mieszanin chemicznych za pomocą ekstrakcji wodorosiarczynem sodu. Ta szybka metoda pozwala na skuteczne oczyszczanie związków organicznych z wysoką wydajnością.

Rozdzielanie aldehydów i reaktywnych ketonów z mieszanin przy użyciu protokołu ekstrakcji wodorosiarczynów

Przeglądaj więcej filmów