Синтез, кристаллизации и спектральные характеристики 3,5-Lutidine N-оксид дигидрат

Общая цель данной методики заключается в синтезе подходящих рентгеновских монокристаллов 3,5-лютидинового N-оксидного дегидрата за более короткое время реакции с использованием недорогих и легкодоступных реагентов для получения новой сольватированной супрамолекулярной структуры. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области синтетической органической и неорганической химии, такие как синтез благородных ароматических соединений, а также соединений et-see-cic и периодических смелых батиков. Основное преимущество этого метода заключается в том, что в нем используются растворители и материалы, которые более доступны и обычно встречаются в исследовательской лаборатории.

Впервые идея этого метода возникла у нас, когда мы искали оптимальный путь для получения 3,5-лютидина N-оксида в качестве промежуточного продукта 2-аминопиридина-3, 5-дикарбоновой кислоты. Сначала поместите на открытую 100 миллилитровую круглую донную колбу, содержащую магнитную мешалку, на магнитную мешалку в вытяжном шкафу. Добавьте в колбу 29,8 миллилитров ледяной уксусной кислоты, 5,82 миллилитров 3,5-диметилпиридина и пять миллилитров 35%-ной перекиси водорода.

Перемешивайте реакционную смесь при внутренней температуре 80 градусов Цельсия в течение пяти часов. После завершения реакции охладите колбу до 24 градусов Цельсия со льдом. После охлаждения подключите колбу к высоковакуумной дистилляционной установке на 90–120 минут, чтобы удалить избыток уксусной кислоты.

После этого добавьте в колбу 10 миллилитров дистиллированной воды, и сконцентрируйте смесь для удаления следов уксусной кислоты. Растворите выделенный вязкий и прозрачный продукт в 20 миллилитрах дистиллированной воды. Затем с помощью потенциометра отрегулируйте pH до 10 с помощью карбоната натрия.

Далее аккуратно добавляем раствор в сепарационную воронку объемом 250 миллилитров. Экстрагируйте раствор пять раз с 250 миллилитрами хлороформа. Восстановите продукт, содержащий органический слой, и высушите его над сульфатом натрия не более 30 минут.

После фильтрации сульфата натрия удалите растворитель под пониженным давлением с помощью высоковакуумной дистилляционной установки, чтобы получить очень гигроскопичный, прозрачный, бежевый, кристаллический порошок. Теперь растворите 4,3 грамма кристаллического порошка в 50 миллилитрах холодного диэтилового эфира ВЭЖХ. Вакуумируйте раствор, чтобы удалить любые следы твердого исходного материала или пыли.

Затем перелейте фильтрат в стеклянную чашку Петри и храните при температуре четыре градуса Цельсия, чтобы растворитель медленно испарился. Через двое суток проверьте, чтобы получились прозрачные, бесцветные кристаллы. Затем измерьте температуру плавления, которая должна быть в диапазоне от 310 до 311 Кельвинов.

Затем выделите 3,5-лутидиновые кристаллы N-оксида дегидрата путем декантации для рентгеноструктурного анализа. Наконец, растворите 0,01 грамма 3,5-лутидиновых кристаллов N-оксида дегидрата в 0,4 миллилитрах дейтерированного хлороформа для анализа протонов и углерода ЯМР. Сигнал при 2,28 ppm в протонном ЯМР-спектре 3,5-лютидина N-оксида дегидрата соответствует шести эквивалентным атомам водорода двух метильных групп в трех и пяти положениях.

Сигналы с частотами 7,9 ppm и 6,9 ppm представляют собой протоны C и A соответственно. Эти водороды имеют более высокую частоту, чем метилводороды, потому что они ближе к атому кислорода, отнимающему электроны. В углеродном спектре 3, 5-лютидина N-оксида обезвоживают сигналы для атомов углерода, расположенных ближе к атому кислорода, демонстрируют частотное разделение между их сигналами в 1300 Гц и 200 Гц.

Метиловый углерод не показывает никаких изменений. На диаграмме ORTEP показаны две молекулы воды, окружающие асимметричный 3,5-лютидиновый N-оксидный дегидрат, которые, как полагают, стабилизируют N-O связь. Существует значительное стабилизирующее обратное донорство O-N типа Pi, которое отражается в расчетном порядке связи больше единицы и числе электронных одиноких пар на атоме кислорода меньше 36.

При попытке выполнить эту процедуру важно помнить, что в этом протоколе используются растворители и материалы, которые легко получить и которые обычно можно найти в любой исследовательской лаборатории.