Синтез сложных эфиров через зеленее этерификации Steglich в ацетонитриле

Общая цель этого эксперимента заключается в том, чтобы обеспечить более экологичную методологию для общей реакции эстерификации, которая могла бы служить полезной для эстро-синтеза в академических и промышленных приложениях. Наш метод может быть использован для эффективного и мягкого синтеза эфиров путем соединения карбоксильных кислот с первичными или вторичными спиртами или фенолами. Основным преимуществом этого метода является то, что он устраняет использование опасных хлорированных или амиде реакционной реакции растворителей и сводит к минимуму растворители отходов во время очистки без ущерба для скорости реакции или чистоты продукта.

Демонстрация процедуры будет Эндрю Lutjen и Маккензи Квирк, студентов исследователей из моей лаборатории. Во-первых, объединить транс-синнамической кислоты, DMAP и EDC в 50-миллилитровой круглой нижней колбе. Добавьте в смесь 15 миллилитров ацетонитрила и 98 микролитров 3-мезибензилового спирта, а также магнитный батончик.

Зажимать колбу в 40-градусной водяной бане по Цельсию и вызвать реакцию. Мониторинг реакции TLC, используя этиловый ацетат и гексаны. Как только реакция завершена, удалить ацетонитрил под пониженным давлением с помощью роторного испарителя, чтобы получить сырой твердый.

К остатку добавьте по 20 миллилитров каждого дителилового эфира и один моляр соляной кислоты. Закружить колбу, чтобы растворить остаток в слоях растворителя. Затем вылейте раствор в разделительную воронку.

Промыть испаряющуюся колбу пятью миллилитров диэтилового эфира и добавить полоскание в разделительную воронку. Аккуратно встряхните сепараторную воронку, чтобы извлечь продукт в слой эфира, периодически выветрая. Разрешить слои отделить, а затем удалить aqueous слой, осушение его из нижней части воронки в колбу Erlenmeyer.

К органическому слою, оставшемуся в сепараторной воронке, добавьте 20 миллилитров одной молярной соляной кислоты и аккуратно встряхните сепараторную колбу, периодически выветрая. Разрешить слои отделить, а затем удалить aqueous слой, осушение его из нижней части воронки в колбу Erlenmeyer. Повторите процедуру мытья с насыщенным бикарбонатом натрия и насыщенным хлоридом натрия.

После завершения стирки шаги, передача органического слоя из сепараторной воронки в чистую колбу Erlenmeyer. Высушите слой сульфатом магния. Затем гравитационная фильтрация раствора через фильтровальную бумагу в замаскированную флябу испарения.

После этого удалите растворитель дитетил эфира под пониженным давлением, используя роторный испаритель. Проанализируйте образец продукта с помощью протонной и углеродной спектроскопии ЯМР при дейтетерированной хлороформе и при масс-спектрометрии. В 50-миллилитровой колбе с круглым дном смешайте транс-циннамическую кислоту, DMAP и EDC.

Добавьте в смесь 15 миллилитров ацетонитрила и 157 миллиграммов дифенилметханала, а также магнитный батончик. Зажимать колбу и размешать реакцию при комнатной температуре в течение 24 часов. Вставьте конденсатор воздуха в шею колбы, чтобы свести к минимуму испарение растворителя.

После того, как реакция завершена, следуйте экстракции работы и стирки процедуры, как описано ранее. В 50-миллилитровой колбе с круглым дном смешайте декановую кислоту, DMAP и EDC. Добавьте в смесь 15 миллилитров ацетонитрила и 157 миллиграммов дитенилметханола, а также магнитный батончик.

Зажимать колбу и размешать реакцию при комнатной температуре в течение 24 часов. Вставьте конденсатор воздуха в шею колбы, чтобы свести к минимуму испарение растворителя. После того, как реакция завершена, следуйте экстракции работы и стирки процедуры, как описано ранее.

Используя модифицированную реакцию эстерификации Steglich, 3-methoxybenzyl cinnamate был получен в 90%yield без необходимости колононной хроматографии, что подтверждается протонной и углеродной спектроскопией NMR. Соединения от девяти до 17 были синтезированы с использованием аналогичного протокола, с урожайностью от 77 до 90%Все соединения были проанализированы NMR спектроскопии и высокого разрешения масс-спектрометрии, и установлено, что аналогичной чистоты 3-Methoxybenzyl циннамат анализа ЯМР. Незначительные изменения в протокол для первичных спиртов были внесены для получения оптимальной урожайности и чистоты соединений от 12 до 17.

Вторичные реакции спирта были побежать для более длиной для того чтобы позволить реакции пойти к завершению. В реакции деканоиновой кислоты, для эфирных соединений 12 и 17, используя 1,2 эквивалента карбоксиновой кислоты в один эквивалент алкоголя для первичного и вторичного алкоголя, дали эфиры с примесей деканоиновой кислоты. Проблема примесей была решена с помощью соотношения раз к одному молярной деканоевой кислоты к алкоголю с немного более длительным временем реакции.

Эти условия дали чистые продукты эстера, о чем свидетельствует потеря сигнала примесей на 2,35 частей на миллион в спектре протонной ЯМР. Как и в случае любого метода органического синтеза, следует проконсультироваться с листами данных о безопасности химических веществ и использовать при выполнении этой процедуры надлежащее средства индивидуальной защиты и средства.