n- ブチル リチウムの滴定

Organic Chemistry II

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Overview

ソース: Vy 雅洞とダイアン ル、化学、カリフォルニア大学アーバイン校、カリフォルニア州部

この実験デモンストレーションを滴定しなさいし、アルキル リチウム、 n-ブチル リチウムの正確な濃度を取得する単純な手法 (n- バリ)。アルキル リチウムは非常に空気と水分に依存であり、適切なケアは、反応で正常に使用できますので、試薬の品質を維持するために取られる必要があります。N- バリ滴定実験は化学反応で使用する前に正確な濃度を取得する定期的に実行する必要があります。その後、デモンストレーションを滴定されたn添加 - ベンズアルデヒドにバリ。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 有機化学 II. n- ブチル リチウムの滴定. JoVE, Cambridge, MA, (2018).

Principles

アルキル リチウム、C−Li 結合を含む化合物で、非常に強力な拠点です。Organolithiums が非常に空気と水分に依存、ので、適切なケアはこれらの試薬を処理する撮影する必要があります。酸、腐食性と多くの場合自然発火性に敏感であります。n- バリ、alkyllithium は通常低温 (0 ° C 未満) で保存、ヘキサンなどの炭化水素のソリューションとして格納されます。Nバリは、基本や反応条件によって求核剤として使用できます。さらに、求電子体と反応することができますすぐに、アリールまたはビニル リチウム試薬を生成するハロゲン-リチウム交換反応で使用ができます。さらに、 n- バリはよくエラストマー、ジエン重合開始剤として使用されます。

滴定は、反応まで完了すると、色の変化で示されますが、試薬の濃度が既知の追加によって analyte の未知濃度を決定するために使用一般的な定量的分析手法です。この実験では、 n -バリの滴定を示し、安定した固体であり容易に量ることができる定量ジフェニル酸濃度を計算します。Nの反応 - ジフェニル酸、ソリューションとバリ、滴定の終点で深い黄色の色に変わります、インジケーターはないので必要に応じて (図 1)。Nの正確な量を測定することによりバリ - ジフェニル酸を消費するために使用、反応のモル濃度を計算することができます。この実験は、平均測定値を取得する 3 回繰り返す必要があります。

Figure 1
図 1。反応 n- ジフェニル酸バリ

Procedure

1. 試薬の調製

  1. N2の下で攪拌棒、炎乾燥丸底フラスコに酸ジフェニル (250 mg、1.18 モル) と無水 THF (5 mL) を追加します。

2. nバリの滴定

  1. ジフェニル酸を消費するために必要なn- バリ ソリューション (ヘキサン) でのおおよその金額を計算します。N の解決策を追加、注射器を使用してゆっくりバリ-滴状。反応混合物は、一時的に黄色く、それぞれ無色の溶液にバック ドロップします。
  2. ソリューションを追加する継続nの - バリまで滴下し、反応混合物が続きます色が濃い。これは、反応の終点になります。
  3. 3 滴定を繰り返すn量の平均を取得する x - バリを使用します。

3 モル濃度の計算

  1. Nモル ・ バリの滴定で使用される、反作用で使用されるジフェニル酸のモルと同等です。ジフェニルのモル以来使用される酸は知られている、 nの濃度の計算 - バリは次の同等化によって与えられる: モル ジフェニル酸/mL n- バリ = n- バリ溶液のモル濃度。

4. n- バリ ベンズアルデヒド (図 2) を添加

  1. N2の下で攪拌棒、炎乾燥丸底フラスコに無水 THF (30 mL) とベンズアルデヒドを追加 (1 3 モル当量)。クールな −78 ° c. への解決策
  2. Nを追加 - バリ (1.1 当量) し、部屋の温度に暖かい反応。
  3. 飽和 NH4Cl (水槽、10 mL) 反応を抑制し、ジエチル エーテル (2 x 25 mL) の水の層を抽出するを追加します。
  4. 水 (2 x 15 mL) と塩水 (1 x 20 mL) した有機層を洗ってください。
  5. Na24、フィルターの下で結合された有機層を集中してドライに減圧製品を買う余裕。

図 2N添加 - ベンズアルデヒドにバリ。

Figure 2

N-ブチル リチウム、略称n- バリが強力な基盤、または、求核剤として頻繁に使用される有機リチウム試薬。

N-ブチル リチウムはヘキサンやヘプタンなどアルカンのソリューションとして市販です。これらのソリューションが適切に保存するとき安定しているが、まだ高齢化し、水や酸素に露出に低下します。

リチウム ・ ディ ・ isopropylamide、別の種類の強力な基盤を準備するn- ブチル リチウム溶液を用いて反応で正確な量を使用することが不可欠です。このため、使う前に滴定実験を実行する必要があります。

このビデオは、 n-ブチル リチウム、 nbutyllithiumsolution と化学反応し、いくつかのアプリケーションでの使用の滴定する手順の原則を示しています。

N-ブチル リチウム、片方の端カーボン リチウム結合を持つ 4 つの炭素鎖はハロゲン-リチウム交換反応で強ブレンステッド塩基として使用されますが、求核剤、またはエラストマーの生産で、重合開始剤としても使用できます。.

ほとんどの実験では、反応混合物にn-ブチル リチウムのみわずかなモルの過剰を追加する必要があります。あまり試薬を追加する不完全な反応になります、不要なサイド製品大きすぎて過剰に加えることがあります。追加するn- ブチル リチウム溶液の正確な量は、ジフェニル酸滴定の実験を実行することによって計算されます。

今ではn-ブチル リチウムの原則について話し合ったが、 n- ブチル リチウム溶液の滴定のため、化学反応で使用するための手順を見てみましょう。

最初、部屋の温度にクールな炎乾燥 20 mL の丸底フラスコと窒素雰囲気下で攪拌棒、ジフェニル酸と 5 mL の無水テトラヒドロ フランを追加します。

2 mL 卒業ガラス注射器に針を搭載で、 n-ブチル リチウムでヘキサン、窒素雰囲気下にある2 mL 1.6 モル溶液を描画します。その後、ジフェニル酸を含むフラスコに針を挿入します。を攪拌しながら黄色と無色に戻る、フラスコの内容への滴下n- ブチル リチウムのソリューションを追加します。

深い黄色の色が続く、エンドポイントに達しているを示すまでn- ブチル リチウム ソリューションを追加していきます。どのくらいのn-ブチル リチウムが追加され、実際のモル濃度を計算するこの数値によってジフェニル酸のミリ数である 1.18 を分割注意してください。

N- ブチル リチウム溶液の実際の濃度を計算した、実験で使用する準備ができております。室温にクールな炎乾燥 100 mL の丸底フラスコと窒素雰囲気下で攪拌棒、20 mL の無水テトラヒドロ フランにベンズアルデヒドを追加します。内容をドライアイス/アセトン浴で-78 ° c でかき混ぜます。

フラスコにn-ブチル リチウムを滴下し追加します。

薄層クロマトグラフィー、モニター ベンズアルデヒド消費を使用します。反応が完了したら、冷水風呂からフラスコを削除し、部屋の温度に達することができます。次に、.の反応を抑制する塩化アンモニウム水溶液 10 mL の飽和を追加します。25 mL ジエチル エーテルで二回水層を抽出します。有機層を結合し、15 mL の水で 2 回洗浄し一度 15 mL、飽和塩化ナトリウム溶液。

約 1 g の硫酸ナトリウム、固体フィルターを追加することによって結合された有機物層から水の痕跡を削除および追加のジエチル エーテルで洗浄します。製品を得るために減らされた圧力の下で混合物を集中します。それは外観の無色の液体をする必要があります。

実験手順の例を見ている、 n-ブチル リチウムのいくつかの有用なアプリケーションをみましょう。

エラストマーはゴムの性質を持つ高分子の種類、誘電体アクチュエータを含む製品の多くの種類に便利です。N-ブチル リチウムの触媒量は 1, 4-ブタジエンの 2 つのビニル基と 1, 4-ブタジエン、形成の第 2 分子への追加結果として得られる陰イオンの 1 つにマイケル付加によってポリブタジエンなどの生産に重要です3 つの可能な付加物。

天然物や医薬品のビニールや芳香族のグループは、非常に一般的です。

ビニールと芳香族ハロゲン化物は、モル当量のビニールと求電子体に残してグループを置き換えることができますし、新しい炭素-炭素結合を形成する aryllithiums を生成するハロゲン-リチウム交換で n-ブチル リチウムと反応します。

N-ブチル リチウムのもう一つの一般的な用途は、炭素求核剤を生成する強いブレンステッド塩基としてです。Clarinex、抗ヒスタミン薬の合成におけるn-ブチル リチウムの 2 つの同等を使用して、炭素求核剤の新しいを作成する塩化ベンジルに残してグループを生成するピコリンの誘導体から陽子を削除するには炭素-炭素結合。結果として得られる種は 4 つのステップで clarinex に変換されます。

Nにゼウスの導入を見ただけ - ブチル リチウム滴定とベンズアルデヒドに n-ブチル リチウムの添加。今、 n-ブチル リチウム、原理を理解する必要があります実験、および一部のアプリケーションを実行する方法。見てくれてありがとう!

Results

Nの滴定法の代表的な結果 - バリ1-3 の手順

手順 反応混合物の色
1.1 無色
2.1 黄色、無色、
2.2 濃黄色
3.1 1.18 モル ジフェニル酸/1 mL n- バリ = 1.18 M n- ヘキサンでバリ

テーブル 1。代表的な決算手続き 1-3.

Applications and Summary

この実験で我々 は、酸ジフェニルを使用して、 n- バリ溶液の濃度を決定する方法を実証しました。Nを追加することによって、反応も行ってきました - ベンズアルデヒドにバリ。

Nの正確な濃度 - バリ反応の数、その成功アプリケーションにとって重要です。n- バリ、炭素-炭素結合形成反応でその後使用することができます炭素または vinyllithium 試薬を準備するハロゲン-リチウム交換反応で使用されます。さらに、ベースや反応条件によって求核剤として使用できます。

1. 試薬の調製

  1. N2の下で攪拌棒、炎乾燥丸底フラスコに酸ジフェニル (250 mg、1.18 モル) と無水 THF (5 mL) を追加します。

2. nバリの滴定

  1. ジフェニル酸を消費するために必要なn- バリ ソリューション (ヘキサン) でのおおよその金額を計算します。N の解決策を追加、注射器を使用してゆっくりバリ-滴状。反応混合物は、一時的に黄色く、それぞれ無色の溶液にバック ドロップします。
  2. ソリューションを追加する継続nの - バリまで滴下し、反応混合物が続きます色が濃い。これは、反応の終点になります。
  3. 3 滴定を繰り返すn量の平均を取得する x - バリを使用します。

3 モル濃度の計算

  1. Nモル ・ バリの滴定で使用される、反作用で使用されるジフェニル酸のモルと同等です。ジフェニルのモル以来使用される酸は知られている、 nの濃度の計算 - バリは次の同等化によって与えられる: モル ジフェニル酸/mL n- バリ = n- バリ溶液のモル濃度。

4. n- バリ ベンズアルデヒド (図 2) を添加

  1. N2の下で攪拌棒、炎乾燥丸底フラスコに無水 THF (30 mL) とベンズアルデヒドを追加 (1 3 モル当量)。クールな −78 ° c. への解決策
  2. Nを追加 - バリ (1.1 当量) し、部屋の温度に暖かい反応。
  3. 飽和 NH4Cl (水槽、10 mL) 反応を抑制し、ジエチル エーテル (2 x 25 mL) の水の層を抽出するを追加します。
  4. 水 (2 x 15 mL) と塩水 (1 x 20 mL) した有機層を洗ってください。
  5. Na24、フィルターの下で結合された有機層を集中してドライに減圧製品を買う余裕。

図 2N添加 - ベンズアルデヒドにバリ。

Figure 2

N-ブチル リチウム、略称n- バリが強力な基盤、または、求核剤として頻繁に使用される有機リチウム試薬。

N-ブチル リチウムはヘキサンやヘプタンなどアルカンのソリューションとして市販です。これらのソリューションが適切に保存するとき安定しているが、まだ高齢化し、水や酸素に露出に低下します。

リチウム ・ ディ ・ isopropylamide、別の種類の強力な基盤を準備するn- ブチル リチウム溶液を用いて反応で正確な量を使用することが不可欠です。このため、使う前に滴定実験を実行する必要があります。

このビデオは、 n-ブチル リチウム、 nbutyllithiumsolution と化学反応し、いくつかのアプリケーションでの使用の滴定する手順の原則を示しています。

N-ブチル リチウム、片方の端カーボン リチウム結合を持つ 4 つの炭素鎖はハロゲン-リチウム交換反応で強ブレンステッド塩基として使用されますが、求核剤、またはエラストマーの生産で、重合開始剤としても使用できます。.

ほとんどの実験では、反応混合物にn-ブチル リチウムのみわずかなモルの過剰を追加する必要があります。あまり試薬を追加する不完全な反応になります、不要なサイド製品大きすぎて過剰に加えることがあります。追加するn- ブチル リチウム溶液の正確な量は、ジフェニル酸滴定の実験を実行することによって計算されます。

今ではn-ブチル リチウムの原則について話し合ったが、 n- ブチル リチウム溶液の滴定のため、化学反応で使用するための手順を見てみましょう。

最初、部屋の温度にクールな炎乾燥 20 mL の丸底フラスコと窒素雰囲気下で攪拌棒、ジフェニル酸と 5 mL の無水テトラヒドロ フランを追加します。

2 mL 卒業ガラス注射器に針を搭載で、 n-ブチル リチウムでヘキサン、窒素雰囲気下にある2 mL 1.6 モル溶液を描画します。その後、ジフェニル酸を含むフラスコに針を挿入します。を攪拌しながら黄色と無色に戻る、フラスコの内容への滴下n- ブチル リチウムのソリューションを追加します。

深い黄色の色が続く、エンドポイントに達しているを示すまでn- ブチル リチウム ソリューションを追加していきます。どのくらいのn-ブチル リチウムが追加され、実際のモル濃度を計算するこの数値によってジフェニル酸のミリ数である 1.18 を分割注意してください。

N- ブチル リチウム溶液の実際の濃度を計算した、実験で使用する準備ができております。室温にクールな炎乾燥 100 mL の丸底フラスコと窒素雰囲気下で攪拌棒、20 mL の無水テトラヒドロ フランにベンズアルデヒドを追加します。内容をドライアイス/アセトン浴で-78 ° c でかき混ぜます。

フラスコにn-ブチル リチウムを滴下し追加します。

薄層クロマトグラフィー、モニター ベンズアルデヒド消費を使用します。反応が完了したら、冷水風呂からフラスコを削除し、部屋の温度に達することができます。次に、.の反応を抑制する塩化アンモニウム水溶液 10 mL の飽和を追加します。25 mL ジエチル エーテルで二回水層を抽出します。有機層を結合し、15 mL の水で 2 回洗浄し一度 15 mL、飽和塩化ナトリウム溶液。

約 1 g の硫酸ナトリウム、固体フィルターを追加することによって結合された有機物層から水の痕跡を削除および追加のジエチル エーテルで洗浄します。製品を得るために減らされた圧力の下で混合物を集中します。それは外観の無色の液体をする必要があります。

実験手順の例を見ている、 n-ブチル リチウムのいくつかの有用なアプリケーションをみましょう。

エラストマーはゴムの性質を持つ高分子の種類、誘電体アクチュエータを含む製品の多くの種類に便利です。N-ブチル リチウムの触媒量は 1, 4-ブタジエンの 2 つのビニル基と 1, 4-ブタジエン、形成の第 2 分子への追加結果として得られる陰イオンの 1 つにマイケル付加によってポリブタジエンなどの生産に重要です3 つの可能な付加物。

天然物や医薬品のビニールや芳香族のグループは、非常に一般的です。

ビニールと芳香族ハロゲン化物は、モル当量のビニールと求電子体に残してグループを置き換えることができますし、新しい炭素-炭素結合を形成する aryllithiums を生成するハロゲン-リチウム交換で n-ブチル リチウムと反応します。

N-ブチル リチウムのもう一つの一般的な用途は、炭素求核剤を生成する強いブレンステッド塩基としてです。Clarinex、抗ヒスタミン薬の合成におけるn-ブチル リチウムの 2 つの同等を使用して、炭素求核剤の新しいを作成する塩化ベンジルに残してグループを生成するピコリンの誘導体から陽子を削除するには炭素-炭素結合。結果として得られる種は 4 つのステップで clarinex に変換されます。

Nにゼウスの導入を見ただけ - ブチル リチウム滴定とベンズアルデヒドに n-ブチル リチウムの添加。今、 n-ブチル リチウム、原理を理解する必要があります実験、および一部のアプリケーションを実行する方法。見てくれてありがとう!

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