Um protocolo para reações seguras litiação Usando organol�io Reagentes

O objetivo geral deste protocolo é realizar uma reação de litiação segura e eficaz usando reagentes de organolítio. Este método pode ajudar a responder a questões-chave em química, permitindo transformações moleculares em locais normalmente completamente não reativos em moléculas como hidrocarbonetos. Essas técnicas de segurança são particularmente relevantes para o campo da química sintética porque os indivíduos podem precisar desses reagentes poderosos para uma síntese, mas ficam nervosos ao manusear materiais pirofóricos.

Espécies de organolítio altamente reativas devem ser manuseadas e armazenadas com cuidado especial. Sempre use roupas e EPI apropriados para um reagente pirofórico e nunca trabalhe sozinho no laboratório. Antes de trabalhar com um reagente de organolítio, identifique o chuveiro de segurança, lava-olhos e extintor de incêndio mais próximos do tipo apropriado.

Inspecione a tampa e o selo de um reagente de organolítio antes de cada uso. Se sais ou materiais corrosivos forem visíveis na tampa ou vedação, adicione lentamente o reagente a um béquer contendo oito a 10 vezes seu volume em gelo seco dentro da capela de exaustão. Trabalhe sempre num capô ou porta-luvas limpo e organizado.

Prepare todos os agentes de têmpera em sua hotte antes de começar a trabalhar com um reagente de organolítio. O protocolo em si é simples de executar. A parte complicada é a segurança.

Ao ter seus reagentes de enxágue e têmpera e à prova de falhas no lugar com antecedência, não é grande coisa se algo der errado. Se uma reação precisar ser abortada, transfira lentamente qualquer reagente de organolítio não utilizado para o béquer de gelo seco preparado. Se o tolueno ou o isopropanol se inflamarem, cubra o copo com um vidro de relógio para abafar as chamas.

Em um capô limpo e organizado, prepare as quantidades adequadas de materiais de têmpera e béqueres. Em seguida, coloque 1,8 mililitros de terc-butilamina pura e uma barra de agitação em um frasco Schlenk de 25 mililitros tampado com um septo de borracha. Abrir o balão ao vácuo durante um segundo para desgaseificar a terc-butilamina.

Em seguida, feche o vácuo e encha o frasco com gás inerte. Repita este processo mais duas vezes e, em seguida, feche o balão. Para preparar uma manta de gás inerte, conecte a um adaptador T e fonte de gás inerte, um borbulhador de óleo e um adaptador de encaixe luer-lock.

Conecte uma agulha de calibre 18 de uma polegada ao adaptador luer-lock. Fixe a manta de gás por cima do balão e purgue a linha durante cinco minutos. Diminua a taxa de fluxo para cerca de um mililitro por segundo, de modo que apenas algumas bolhas apareçam por segundo no borbulhador de óleo.

Introduzir a agulha da manta de gás inerte no septo do balão. Colocar o balão num banho de gelo seco e acetona numa placa de agitação e mexer delicadamente até que a terc-butilamina arrefeça. Prenda com segurança uma garrafa de terc-butil-lítio a um suporte de anel e remova a tampa externa e quaisquer materiais de vedação presentes.

Em seguida, transfira a agulha da manta de gás inerte para o frasco de terc-butil-lítio. Obtenha uma seringa de vidro de 20 mililitros ou maior com um êmbolo bem ajustado. Conecte uma agulha flexível de calibre 12 polegadas e 16 à seringa.

Direcione um fluxo suave de gás inerte através de uma mangueira Shlenk separada. Insira a ponta da agulha da seringa no cilindro da mangueira. Puxe o êmbolo para dentro e para fora pelo menos cinco vezes para purgar a seringa.

Pressione o êmbolo completamente antes de retirar a seringa da mangueira. Perfure cuidadosamente o septo do frasco de terc-butillítio e insira a agulha no reagente líquido. Retire suavemente o êmbolo para retirar um ligeiro excesso de reagente.

Sem remover a agulha ou mexer no frasco, aponte cuidadosamente a seringa para cima, dobrando a agulha. Expulse suavemente o gás do headspace e o excesso de reagente para o frasco de reagente. Endireite a seringa e deixe a agulha relaxar.

Em seguida, transferir a agulha da manta de gás inerte de volta para o balão de reagente. Transfira a seringa cheia e a agulha para o balão de reação, de modo a que a ponta da agulha fique bem acima da terc-butilamina agitada. Adicionar lentamente o terc-butil-lítio ao balão de reacção.

Em seguida, remova a agulha da seringa longa do balão de reação, deixando a agulha da manta de gás inerte no lugar. Retirar o tolueno do copo para a seringa para diluir o resíduo de terc-butil-lítio. Mergulhe a ponta da agulha no isopropanol e expulse a mistura diluída.

Enxágue a seringa pelo menos mais duas vezes com isopropanol para limpar a seringa. Feche o septo do frasco de reagente terc-butil-lítio com graxa e filme de laboratório e tampe o frasco. Remova o banho de gelo seco e deixe a mistura de reação aquecer até a temperatura ambiente enquanto mexe.

Uma vez que o balão tenha aquecido até a temperatura ambiente, remova a agulha da manta de gás inerte. Conservar o balão de reacção a 30 graus Celsius negativos durante a noite para obter um precipitado branco de terc-butilamida de lítio. Sob uma atmosfera inerte, filtre a suspensão e lave o pó com pentano frio.

Seque o pó sob vácuo. Prepare um copo de isopropanol e um copo de gelo seco em um exaustor. Traga todos os reagentes, equipamentos, copos e um recipiente de lixo lacrado necessários para um porta-luvas limpo e organizado.

Dentro do porta-luvas, prepare um frasco de tolueno. Inspecione a tampa e o septo do frasco de terc-butillítio e, em seguida, prenda o frasco com um suporte de anel. Remova a tampa externa.

Encaixe firmemente uma agulha de calibre 22 de 1,5 polegada em uma seringa de vidro. Insira a seringa e a agulha no frasco e retire um ligeiro excesso de terc-butil-lítio. Inverta a seringa e segure um lenço de papel pela agulha.

Expulse lentamente o gás do headspace absorvendo qualquer reagente líquido no lenço de papel. Retirar a rolha de um balão contendo 1,8 mililitros de terc-butilamina pura e desgaseificada. Adicione lentamente o terc-butil-lítio enquanto mexe.

Tapar o balão e deixar arrefecer a mistura até à temperatura ambiente. Enquanto a mistura de reação esfria à temperatura ambiente, puxe tolueno para a seringa para diluir o resíduo de organolítio. Coloque a seringa cheia com a agulha e quaisquer resíduos de papel no recipiente de lixo hermético designado e feche o recipiente.

Purgue o porta-luvas por 10 minutos. Guarde o frasco de reagente no congelador do porta-luvas. Uma vez arrefecida a mistura de reacção, conservar o balão a 30 graus Celsius negativos.

O produto irá precipitar ainda mais durante a noite. Remova o recipiente de resíduos do porta-luvas e transfira-o imediatamente para um exaustor. Esvazie a seringa num copo de isopropanol e lave várias vezes.

A terc-butilamida de lítio foi sintetizada por litiação de terc-butanimina com o terc-butil-lítio altamente reativo. A litiação foi realizada em pequena escala usando técnicas de Schlenk, e em um porta-luvas. A síntese do produto foi confirmada por RMN de prótons e cristalografia de raios-X.

Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em uma ou duas horas se for executada corretamente. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de planejar com antecedência, trabalhar em um espaço limpo e preparar as medidas de segurança antes de iniciar a reação. Há uma quantidade infeliz de medo em torno do uso de reagentes de organolítio porque o uso indevido desses reagentes resultou em queimaduras graves e muito raramente fatais.

Não se esqueça de que os reagentes de organolítio podem ser extremamente perigosos e é muito importante seguir todos os procedimentos de segurança que descrevemos e ilustramos neste vídeo ao realizar uma reação de organolítio. Obrigado por assistir e boa sorte com seus experimentos.