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Chemistry

सुरक्षित Lithiation प्रतिक्रियाओं के लिए एक प्रोटोकॉल फिनाइललिथियम का प्रयोग

Published: November 12, 2016 doi: 10.3791/54705
Automatic Translation
1, 1
1Department of Chemistry, Temple University

Summary

फिनाइललिथियम की सुरक्षित और उचित उपयोग वर्णित है।

Abstract

फिनाइललिथियम सिंथेटिक रसायनज्ञ के पिटारे में शक्तिशाली उपकरण हैं। हालांकि, ज्यादातर प्रतिक्रियाशील अभिकर्मकों के चरम pyrophoric प्रकृति उचित तकनीक, गहन प्रशिक्षण, और उचित व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण वारंट। फिनाइललिथियम, एक पूरी तरह से, कदम-दर-कदम एक अक्रिय गैस लाइन पर या भीतर एक glovebox वर्णन किया गया है tert -butyllithium की सुरक्षित और प्रभावी उपयोग के लिए प्रोटोकॉल का उपयोग शोधकर्ताओं के प्रशिक्षण में सहायता करने के लिए। एक मॉडल प्रतिक्रिया के रूप में, tert की प्रतिक्रिया से लिथियम tert -butyl एमाइड की तैयारी के साथ tert -butyl लिथियम के एक बराबर प्रस्तुत किया है amine -butyl।

Introduction

फिनाइललिथियम (RLI) शक्तिशाली ठिकानों है कि गैर-ध्रुवीय, हाइड्रोकार्बन की मजबूत बांड का फायदा उठाने साधना ठिकानों है कि यहां तक ​​कि मध्यम अम्लता के लगभग किसी भी यौगिक deprotonate कर सकते हैं उत्पन्न करने के लिए कर रहे हैं। वे लिथियम amides (जैसे, झील प्राधिकरण) और ग्रिगनार्ड अभिकर्मकों के रूप में अधिक आक्रामक विकल्प की सेवा करते हैं। उनके अविश्वसनीय रूप से मजबूत क्षारकता उन्हें कार्बनिक और अकार्बनिक syntheses में अपार उपयोगिता का बना देता है, और उनके व्यापक प्रयोज्यता अच्छी तरह से हाल ही में कई समीक्षा 1-3 में वर्णित किया गया है। फिनाइललिथियम आसानी से इस तरह एल्कोहल, amines, और दोनों benzylic और स्निग्ध हाइड्रोकार्बन के रूप में बेहद कमजोर एसिड deprotonate कर सकते हैं। प्रतिक्रिया के लिए एक स्थिर, मजबूत, एल्काइल सीएच बांड के गठन से प्रेरित है।

ली + आर - + HX → LIX + आरएच (1)

जनरल फिनाइललिथियम आसपास अवधारणाओं 4-7 समीक्षा की गई है, लेकिन हमयहां इन अभिकर्मकों की उपयोगिता पर प्रकाश डाला आदेश उचित deprotonating शक्ति के साथ एक साधना आधार का चयन करने में भिन्न pK कई अलग अलग हाइड्रोकार्बन का एक मूल्यों का दोहन करने के लिए। उदाहरण के लिए, स्निग्ध हाइड्रोकार्बन की अम्लता के बाद से प्रतिस्थापन के स्तर (यानी, 1 °> 2 °> 3 °), tert -butyllithium सबसे आक्रामक alkyllithium अभिकर्मक है, जबकि methyllithium सबसे हल्का है में वृद्धि के साथ कम हो जाती है। Phenyllithium फिनाइल की अंगूठी की क्षमता deprotonated फिनाइल आयनों के आरोप delocalize करने के कारण methyllithium की तुलना में काफी मामूली है। इस प्रकार, सबसे अधिक इस्तेमाल किया फिनाइललिथियम बढ़ती क्षारकता के क्रम में, कर रहे हैं: Phli <Meli <Buli <s -BuLi <T Buli। जबकि सटीक pK protonated हाइड्रोकार्बन के एक मूल्यों अम्लता की कमी, लगभग pK एक मूल्यों तालिका में प्रदान की जाती हैं के कारण मापने के लिए मुश्किल कर रहे हैं 1 7-10, एकहै, जो ठिकानों deprotonate करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है जो एसिड की भविष्यवाणी करने के लिए एक दृश्य उपकरण लंबे अन्य आम प्रोटिक अभिकर्मकों आमतौर पर सिंथेटिक रसायन शास्त्र में फिनाइललिथियम द्वारा deprotonated के साथ। तालिका 1 एक नज़र में, प्रदान करता है।

एसिड आधार रसायन विज्ञान के अलावा, alkyllithium अभिकर्मकों एक साधन कटैलिसीस 13-15 में कार्बन आधारित ligands 11,12, transmetallate अभिकर्मकों प्रदान करते हैं, या 16 homolysis photolytic एम-मुझे बंधन से organometallic जेट की सुविधा के लिए के रूप में अकार्बनिक और organometallic रसायन शास्त्र में शोषण किया गया है, 17। जबकि alkyllithium अभिकर्मकों thermodynamically बहुत मजबूत कुर्सियां हैं, उनके जेट कुछ प्रतिक्रियाओं में सुस्त हो सकता है, प्रतिक्रिया की स्थिति 18 के अनुकूलन की जरूरत पड़ेगी। आम तौर पर, उनकी गतिज व्यवहार, जैसे पोटेशियम के रूप में एक कमजोर लुईस एसिड के साथ लुईस अम्लीय लिथियम आयन के प्रतिस्थापन के द्वारा सुधार किया जा सकता है, क्योंकि Buli और पोटेशियम tert से "स्क्लॉज़र के आधार" की पीढ़ी में देखा जाता है 19।

जबकि संश्लेषण में फिनाइललिथियम की उपयोगिता को नकारा नहीं जा रहा है, इन अभिकर्मकों के उपयोग के उचित सावधानियों की आवश्यकता है। अभिकर्मकों pyrophoric कर रहे हैं, हवा में या पानी के साथ और एक जोरदार exotherm के साथ हिंसक प्रतिक्रिया। वे अस्थिर ऑर्गेनिक्स जो अक्सर अपघटन के उच्च तापमान के कारण आग लगना उत्पन्न करते हैं। इस प्रकार, आग lithiations के दौरान हो सकता है, खासकर जब सावधान मानक संचालन प्रक्रियाओं का पालन नहीं कर रहे हैं। सबसे कुख्यात कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स (यूसीएलए) के एक शोध सहायक के रूप में काम करने का एक हाल ही में स्नातक की उपाधि-स्नातक की छात्रा का मामला है। सबसे प्रतिक्रियाशील फिनाइललिथियम के साथ एक lithiation प्रतिक्रिया के दौरान एक दुखद दुर्घटना का एक परिणाम के रूप में, tert -butyl लिथियम, छात्र घातक जलता मिला जब एक सिरिंज समाधान का पूरा अलगाव हुआ था और उसके कपड़े 20 प्रज्वलित। गलतियों कि किए गए थे के बीच एक अनुपयुक्त आकार सिरिंज एक का उपयोग कर रहे थेएन डी सुई, उचित व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (पीपीई) की कमी है, और उपलब्ध सुरक्षा स्नान 20 उपयोग करने के लिए एक विफलता। आम carbanion अभिकर्मकों की संवेदनशील प्रकृति ग्रिगनार्ड अभिकर्मकों, यहां तक कि पानी 25-27 के लिए इस तरह के गलनक्रांतिक विलायक मिश्रण 22-24 के रूप में उच्च polarity सॉल्वैंट्स 21 में सुरक्षित विकल्प के विकास को प्रेरित किया है, और। फिर भी, फिनाइललिथियम की चंचलता निकट भविष्य के लिए जारी रखा उपयोगिता की उन्हें बनाता है।

इस प्रोटोकॉल और कल्पना प्रयोग के उद्देश्य lithiation करने के लिए एक पूरी तरह से और सावधान दृष्टिकोण, किसी भी अच्छी तरह से प्रशिक्षित रसायन विज्ञान के छात्र हैं, जो फिनाइललिथियम के लिए एक की जरूरत है के लिए सुलभ का प्रदर्शन है। हमें उम्मीद है कि इस खुले एक्सेस प्रोटोकॉल क्या करना है (और क्या नहीं करना है) एक सफल और सुरक्षित lithiation प्राप्त करने के लिए समझाना होगा, कि अन्य प्रयोगशालाओं के एक प्रशिक्षण संसाधन के रूप में इस प्रकाशन का उपयोग कर सकते हैं, और यह पूरी तरह से, दृश्य demonstrati के माध्यम से वह यह है किपर, भविष्य दुर्घटनाओं से बचा जा सकता है। इधर, lithiation के लिए एक सुरक्षित प्रोटोकॉल सबसे प्रतिक्रियाशील tert -butyl लिथियम का उपयोग वर्णित है, जो कम प्रतिक्रियाशील फिनाइललिथियम से किसी के साथ प्रयोग के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

Protocol

नोट: टी Buli समाधान (पैंटेन में 1.7 एम) और निर्जल tert -butylamine खरीदा है और तुरंत इस्तेमाल किया गया, शुद्धि के बिना। हमारे अनुभव में, इस प्रोटोकॉल के हौसले से खरीदा अभिकर्मकों के साथ सबसे अच्छा काम करता है। फिनाइललिथियम का मानकीकरण dibromoethane 28, diphenylacetic एसिड 29 के साथ अनुमापन के माध्यम से नियोजित किया जा सकता है, या एन 30 -pivaloylanilines, के बाद से वाणिज्यिक फिनाइललिथियम की सांद्रता भिन्न हो सकते हैं और अभिकर्मकों की गुणवत्ता में समय के साथ degrades। पेंटेन एक विलायक शोधन प्रणाली का उपयोग कर शुद्ध किया गया था। सॉल्वैंट्स degassed और उपयोग करने से पहले 24 घंटे के लिए सक्रिय आणविक चलनी भर में संग्रहीत किया गया।

1. हूड अंतरिक्ष की तैयारी

नोट: चित्रा 1 देखें।

  1. सभी अव्यवस्था का एक डाकू साफ़ करें।
  2. प्रयोग की जाने वाली टोल्यूनि फिनाइललिथियम की मात्रा लगभग बराबर की मात्रा के साथ एक छोटे से बीकर भरें (यहाँ, छोटे पैमाने पर प्रोटोकॉल के लिए 10 मिलीग्राम औरबड़े पैमाने पर प्रोटोकॉल) और एक उचित आकार घड़ी गिलास के साथ कवर के लिए 50 मिलीलीटर।
  3. एक मात्रा लगभग 5 गुना फिनाइललिथियम की राशि इस्तेमाल किया जा करने के साथ isopropanol की एक बीकर तैयार (यहाँ, छोटे पैमाने के लिए 50 मिलीग्राम और बड़े पैमाने पर करने के लिए 250 मिलीलीटर) और एक उचित आकार घड़ी गिलास के साथ कवर किया।
  4. एक बीकर सूखी बर्फ की मात्रा लाइन लगभग 10 गुना फिनाइललिथियम की मात्रा में इस्तेमाल किया जा करने के लिए भरा छर्रों युक्त तैयार (यहाँ, छोटे पैमाने के लिए 100 मिलीलीटर और बड़े पैमाने के लिए 500 मिलीलीटर)।
  5. आगे बढ़ने से पहले, सील / संक्षारक buildup के लिए lithiating एजेंट की टोपी का निरीक्षण किया। सील समझौता किया है, तो धीरे-धीरे यह उनका कहना है एक बीकर में सूखी बर्फ की इसकी मात्रा 8-10x द्वारा अभिकर्मक के निपटान के।

2. एक डाकू में छोटे पैमाने पर Lithiation के लिए प्रक्रिया

नोट: चित्रा 1 देखें।

  1. एक हलचल बार और साफ टी BuNH 2 के साथ एक 25 मिलीलीटर Schlenk कुप्पी चार्ज(1.8 मिलीलीटर, 17.1 mmol) और एक रबर पट के साथ यह फिट बैठते हैं।
  2. Schlenk कुप्पी पानी निकलने की टोंटी खोलने और (; टी BuNH 2 अस्थिर है और वैक्यूम के तहत आयोजित करता है, तो लुप्त हो जाएगा 1 सेकंड ~) संक्षेप में वैक्यूम करने के लिए Schlenk लाइन बदल कर टी BuNH 2 साफ देगास। इसके तत्काल बाद अक्रिय गैस के लिए पानी निकलने की टोंटी Schlenk मोड़ से अक्रिय गैस के साथ backfill। दो बार अधिक दोहराएँ। कुप्पी को अलग करने की कुप्पी पानी निकलने की टोंटी बंद करें।
  3. एक गिलास "टी" एडाप्टर के लिए तीन ट्यूबों संलग्न द्वारा एक अक्रिय गैस कंबल तैयार करें। एक निष्क्रिय गैस स्रोत, एक luer ताला सुई एडाप्टर के लिए एक तेल bubbler के लिए एक दूसरे, और एक तिहाई के लिए एक ट्यूब संलग्न।
  4. 5 मिनट के लिए अक्रिय गैस के साथ कंबल तंत्र पर्ज।
  5. प्रवाह दर को धीमा तो यह है कि प्रति सेकंड कुछ बुलबुले तेल bubbler के माध्यम से गुजरती हैं।
  6. प्रतिक्रिया कुप्पी के पट में अक्रिय गैस कंबल सुई डालें और एक चुंबकीय उत्तेजक के साथ एक सूखी बर्फ / एसीटोन स्नान में कुप्पी विसर्जित कर दिया। वीं तक धीरे हलचलई कुप्पी ठंडा हो गया है।
  7. एक अंगूठी खड़ा करने के लिए टी Buli बोतल (25 मिलीलीटर, 1.7 पैंटेन में एम) दबाना और बाहरी टोपी को हटा दें। अगर मौजूद है, किसी भी Parafilm को दूर करने और किसी भी तेल पोंछ।
  8. एक 20 मिलीलीटर कांच सिरिंज और एक उचित आकार सवार का चयन करें। सवार आसानी से स्लाइड चाहिए और न लचीलापन देता है या खड़खड़ करने में सक्षम होना चाहिए। एक अंगूठे सिरिंज नोक पर रखा जाता है तो इसे सील करने के लिए, सवार आसानी से बाहर नहीं निकाला जाना चाहिए।
  9. एक लंबे समय (12 इंच) के साथ 20 मिलीलीटर कांच सिरिंज, लचीला सिरिंज सुई फिट बैठते हैं। हमेशा के लिए एक मात्रा कम से कम दोगुना अभिकर्मक की मात्रा करने के लिए तैयार किया जा के साथ एक सिरिंज का चयन करें, और हमेशा सिरिंज के लिए सुरक्षित रूप से सुई संलग्न करने के लिए सुनिश्चित किया जाना है कुछ खास होगा।
  10. प्रतिक्रिया कुप्पी से अक्रिय गैस कंबल के लिए सुई एडाप्टर निकालें और tert -butyllithium बोतल के लिए यह कदम, भेदी बोतल पट परिवेश अक्रिय गैस के दबाव के तहत अभिकर्मक बोतल में डाल दिया।
    1. वैकल्पिक रूप से, एक पट इनलेट हस्तांतरण adapte का उपयोगएक निष्क्रिय गैस कंबल के रूप में अभिकर्मक विक्रेता से आर। अभिकर्मक बोतल के पट इनलेट हस्तांतरण एडाप्टर देते हैं और पक्ष और शीर्ष टोपी खुला। तरफ हाथ करने के लिए एक Schlenk नली देते हैं और अक्रिय गैस के साथ दूर करना। मिटाने, वहीं एक पट के साथ शीर्ष टोपी की जगह। Schlenk लाइन पानी निकलने की टोंटी पट इनलेट हस्तांतरण एडाप्टर के लिए खुला छोड़ सकारात्मक दबाव में इसे रखने के लिए।
      ध्यान दें: वाणिज्यिक विक्रेता एक कंबल के बजाय एक दबाव अक्रिय गैस के स्रोत के उपयोग का सुझाव है। यह अभिकर्मक के लिए सिरिंज में "धक्का" के बजाय सिरिंज खींच कर में तैयार किया जा अनुमति देता है। वापस दबाव सेटिंग सही नहीं है, तो, अधिक दबाव पैदा कर सकता है सवार को हवा करने के लिए अभिकर्मक उजागर, बाहर धक्का दे दिया। इसके अलावा, वापस दबाव एक बार वांछित मात्रा इतनी है कि सिरिंज में मात्रा लगातार आयोजित किया जाता पहुँच जाता है अंगूठे के साथ सवार पर एक समान और विपरीत दबाव लागू करने के लिए प्रयोगकर्ता की आवश्यकता है। इस धारा निकलना करने के लिए जब सुई एसई से खींच लिया है अभिकर्मक पैदा कर सकता हैptum। इस प्रकार, लेखकों एक परिवेश दबाव अक्रिय गैस कंबल का उपयोग पसंद करते हैं।
  11. अक्रिय गैस के साथ सिरिंज पर्ज। गैस निष्क्रिय करने के लिए इतना है कि वहाँ अक्रिय गैस के एक सज्जन प्रवाह Schlenk नली से बाहर है एक खाली Schlenk नली खोलें। सिरिंज की सुई शिथिल नली के अंत में रखें और अक्रिय गैस के साथ सिरिंज के इंटीरियर को शुद्ध करने में और कई बार बाहर सवार आकर्षित।
  12. सिरिंज सवार पूरी तरह से उदास के साथ, बोतल पट पियर्स और अभिकर्मक में सुई विसर्जित कर दिया।
  13. धीरे अभिकर्मक की एक अतिरिक्त (~ 11 एमएल) जब तक सवार वापस खींचना सिरिंज में तैयार की गई है (अभिकर्मक बोतल पलटना कभी नहीं)। सुई ठोके तो यह है कि सिरिंज अंक ऊपर और फिर सवार निराशाजनक जब तक वहाँ कोई headspace है और वहाँ सिरिंज में अभिकर्मक के 10.0 मिलीलीटर है से सिरिंज से दौर से गुजर गैस और अतिरिक्त अभिकर्मक निष्कासित। इस बिंदु पर, सिरिंज सुई के बल को आराम सिरिंज दाईं ओर बदल रहे हैं।
  14. बोतल पट में सिरिंज सुई के साथ अभी भी, अक्रिय गैस कंबल सुई एडाप्टर वापस अभिकर्मक कुप्पी पट करने के लिए कदम है और यह घुसाना।
  15. (सिरिंज पर पुल कभी नहीं सुई दूर करने के लिए, सुई बंद पॉप कर सकते हैं) के रूप में एक नि: शुल्क हाथ का उपयोग कर बोतल पट से सिरिंज सुई निकालें। कुछ आग की लपटों से पट सुई के हटाने पर देखा जा सकता है। लंबे सिरिंज सुई के साथ प्रतिक्रिया कुप्पी की रबर पट पियर्स और टी BuNH 2 हड़कंप मच ऊपर यह रोक देते हैं।
  16. टी BuNH 2 हड़कंप मच करने के लिए सभी टी Buli समाधान dropwise जोड़ने के लिए धीरे-धीरे सवार दबाना।
  17. पट से लंबी सिरिंज सुई निकालें, प्रतिक्रिया कुप्पी पट में अक्रिय गैस कंबल सुई जा रही है।
  18. टोल्यूनि की बीकर से घड़ी का शीशा निकालें और residua कमजोर करने के लिए सिरिंज में टी की मात्रा Buli इस्तेमाल किया (~ 10 एमएल) के लगभग बराबर टोल्यूनि की मात्रा आकर्षित एल टी Buli।
  19. isopropanol बीकर से घड़ी का शीशा निकालें, isopropanol में लंबी सुई जगह है, और isopropanol में सिरिंज में पतला समाधान खाली है।
  20. सिरिंज isopropanol साथ कई बार कुल्ला अवशिष्ट अभिकर्मक, जिसके बाद सिरिंज साफ है हटा दें।
  21. कुछ तेल के साथ टी Buli अभिकर्मक बोतल पट सील पंचर साइटों पर लीक से बचने और greased पट खत्म Parafilm का एक टुकड़ा जगह है। बाहरी टोपी की जगह।
  22. बर्फ स्नान से कुप्पी निकालें और एक परिवेश अक्रिय गैस वातावरण के तहत हलचल जब तक यह कमरे के तापमान को आता है।
  23. अक्रिय गैस कंबल सुई निकालें।
  24. -30 डिग्री सेल्सियस रात भर में कुप्पी स्टोर। इस समय के बाद, ठोस [Linh टी बू] सफेद पाउडर 8 मनाया जाएगा।
  25. , समाधान फ़िल्टर माहौल निष्क्रिय तहत ठंड पैंटेन के साथ ठोस कुल्ला, और vacuo में सूखी।
itle "> 3। एक डाकू में बड़े पैमाने पर Lithiation के लिए प्रक्रिया

  1. एक हलचल बार और साफ BuNH 2 टी (9 मिलीलीटर, 85.5 mmol) के साथ एक 100 मिलीलीटर Schlenk कुप्पी चार्ज और एक अतिरिक्त कीप कि कम से कम 50 मिलीलीटर धारण के साथ यह फिट बैठते हैं। कुप्पी एक उबकना दबाना उपयोग करने के अलावा कीप क्लिप। एक रबर पट के साथ इसके अलावा कीप के शीर्ष टोपी। इसके अलावा कीप का पानी निकलने की टोंटी बंद करें।
  2. Schlenk कुप्पी पानी निकलने की टोंटी खोलने और (; टी BuNH 2 अस्थिर है और वैक्यूम के तहत आयोजित करता है, तो लुप्त हो जाएगा 1 सेकंड ~) संक्षेप में वैक्यूम करने के लिए Schlenk लाइन बदल कर टी BuNH 2 साफ देगास। इसके तत्काल बाद अक्रिय गैस के लिए पानी निकलने की टोंटी Schlenk मोड़ से अक्रिय गैस के साथ backfill। दो बार अधिक दोहराएँ। कुप्पी और इसके अलावा कीप को अलग करने की कुप्पी पानी निकलने की टोंटी बंद करें।
  3. एक गिलास "टी" एडाप्टर के लिए तीन ट्यूबों संलग्न द्वारा एक अक्रिय गैस कंबल तैयार करें। एक निष्क्रिय गैस के स्रोत, एक तेल bubbler के लिए एक दूसरे, और एक के लिए एक ट्यूब संलग्नएक luer ताला सुई एडाप्टर के लिए तीसरा।
  4. 5 मिनट के लिए अक्रिय गैस के साथ कंबल तंत्र पर्ज।
  5. प्रवाह दर को धीमा तो यह है कि प्रति सेकंड कुछ बुलबुले तेल bubbler के माध्यम से गुजरती हैं।
  6. एक अंगूठी खड़ा करने के लिए टी Buli बोतल दबाना और बाहरी टोपी को हटा दें। किसी भी Parafilm निकालें और किसी भी तेल पोंछ।
  7. इसके अलावा कीप के पट को अक्रिय गैस कंबल स्थानांतरण। एक सूखी बर्फ स्नान शांत करने में कुप्पी कम करें।
  8. एक और अक्रिय गैस लाइन का उपयोग करना, टी Buli बोतल को अक्रिय गैस के एक सज्जन प्रवाह लागू होते हैं।
  9. टी Buli बोतल में एक प्रवेशनी के एक छोर डालें और समाधान के ऊपर यह रोक देते हैं।
  10. इसके अलावा कीप में दूसरे छोर डालें तो यह है कि टिप दबाव equalizing ओर हाथ नीचे है।
  11. तरल में टी Buli ऊपर प्रवेशनी के अंत में कम और अक्रिय गैस लाइन के माध्यम से इसके अतिरिक्त की गति को नियंत्रित। 50 मिलीलीटर लाइन के अलावा कीप भरें।
  12. जब अलावा कंप्यूटर अनुप्रयोग हैlete, lithiating अभिकर्मक समाधान से प्रवेशनी अंत हटाने और यह टी Buli अभिकर्मक ऊपर निलंबित छोड़ दें।
  13. इसके अलावा कीप से प्रवेशनी के विपरीत छोर निकालें।
  14. टी Buli बोतल में प्रवेशनी के अंत निकालें। फिर, टी Buli बोतल से अक्रिय गैस लाइन को हटा दें।
  15. टी BuNH 2 सरगर्मी के लिए टी Buli dropwise जोड़ने के अलावा कीप पर पानी निकलने की टोंटी मुड़ें।
  16. कुछ तेल के साथ टी Buli अभिकर्मक बोतल पट सील पंचर साइटों पर लीक से बचने और greased पट खत्म Parafilm का एक टुकड़ा जगह है। बाहरी टोपी की जगह।
  17. निम्न चरणों का उपयोग Schlenk कुप्पी से इसके कीप निकालें:
    1. Schlenk कुप्पी रोक मुर्गा और Schlenk लाइन स्टॉप मुर्गा खोलने के द्वारा निष्क्रिय गैस के सकारात्मक दबाव में Schlenk कुप्पी रखें। उबकना दबाना और Schlenk कुप्पी से इसके कीप निकालें। टीवह फ्लास्क अक्रिय गैस के प्रवाह की कुप्पी से बाहर द्वारा संरक्षित किया जाएगा, लेकिन इसके अलावा कीप धूम्रपान या हवा के संपर्क और उसकी लौ संक्षेप में हो सकती है।
    2. Schlenk के भीतरी गर्दन पर तेल पोंछ एक कागज तौलिया के साथ गीला hexanes का उपयोग कर और जब तक कुप्पी की जमीन गिलास सूखी दिखाई देता है दोहराने कुप्पी। एक रबर पट साथ कुप्पी डाट।
    3. Schlenk कुप्पी पट में अक्रिय गैस कंबल सुई रखें।
  18. बर्फ स्नान से कुप्पी निकालें और एक परिवेश अक्रिय गैस वातावरण के तहत हलचल जब तक यह कमरे के तापमान को आता है।
  19. अक्रिय गैस कंबल सुई निकालें।
  20. -30 डिग्री सेल्सियस रात भर में कुप्पी स्टोर। इस समय के बाद, ठोस [Linh टी बू] सफेद पाउडर 8 मनाया जाएगा।
  21. , समाधान फ़िल्टर माहौल निष्क्रिय तहत ठंड पैंटेन के साथ ठोस कुल्ला, और vacuo में सूखी।

एक glovebox में Lithiation के लिए 4. प्रक्रिया

  1. सभी अभिकर्मकों लाओ, एकप्रतिक्रिया फ्लास्क, एक हलचल बार, एक डाट, और एक greased desiccator ड्योढ़ी के माध्यम से glovebox में (या किसी अन्य sealable कंटेनर बर्बाद करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है)।
  2. हलचल पट्टी के साथ एक कुप्पी चार्ज और degassed साफ टी BuNH 2 (1.8 मिलीलीटर, 17.1 mmol)। एक गिलास डाट या पट अस्थिर tert -butyl अमाइन के वाष्पीकरण को रोकने के साथ कुप्पी कवर।
  3. एक अंगूठी खड़ा करने के लिए टी Buli बोतल (25 मिलीलीटर, 1.7 पैंटेन में एम) दबाना और बाहरी टोपी को हटा दें। वैकल्पिक: एक बोतल सलामी बल्लेबाज का उपयोग कर पट टोपी, बोतल जगह में मजबूती clamped के साथ निकालें। एक बार जब बोतल कैप निकाल दिया जाता है, खाली जब तक glovebox से बोतल को दूर नहीं करते। तो हटा दिया, ध्यान से इस तरह की सूखी बर्फ या isopropanol के रूप में एक उचित शमन अभिकर्मक के साथ एक डाकू में शेष टी Buli बुझा लेते हैं।
  4. इसके बाद सिरिंज धोने के लिए ~ के 10 मिलीलीटर टोल्यूनि एक छोटी शीशी तैयार करें।
  5. एक सुई के साथ एक 20 मिलीलीटर सिरिंज से फिट है। हमेशा के लिए एक का चयन करने के लिए कुछ किया जाएक मात्रा अभिकर्मक की मात्रा कम से कम दोगुना करने के लिए तैयार किया जा के साथ सिरिंज, और हमेशा सिरिंज के लिए सुरक्षित रूप से सुई संलग्न करने के लिए सुनिश्चित हो।
  6. टी Buli अभिकर्मक में सुई डालें और धीरे अभिकर्मक की एक अतिरिक्त (~ 11 एमएल) जब तक वापस सवार आकर्षित सिरिंज में तैयार किया गया है। फिर, सिरिंज पलटना, सुई ओर इशारा करते हुए।
  7. सुई के पास एक कागज तौलिया पकड़ो और धीरे सवार दबाना headspace गैस निकालने के लिए जब तक अभिकर्मक की एक microdroplet सुई के अंत से उभर रहे हैं। अभिकर्मक बोतल में सुई रखने और अभिकर्मक के 10.0 मिलीलीटर तक सवार निराशाजनक द्वारा सिरिंज से अतिरिक्त अभिकर्मक हटाये सिरिंज में रहता है। यदि किसी भी अभिकर्मक समाधान फैल, इसे पोंछ एक कागज तौलिया या Kimwipe के साथ और अपशिष्ट desiccator में बेकार जगह है।
  8. प्रतिक्रिया कुप्पी से डाट या पट निकालें और धीरे से हड़कंप मच टी BuNH से 2 टी Buli जोड़ें। प्रतिक्रिया के बादएक ठंडा स्नान के बिना किया जाता है, के रूप में exotherm उबलते पैदा कर सकता है, बहुत जल्दी अभिकर्मक जोड़ने से बचने के लिए ध्यान रखना। प्रतिक्रिया कुप्पी डाट।
  9. सिरिंज में टोल्यूनि शीशी से टोल्यूनि ड्रा अवशिष्ट अभिकर्मक कमजोर करने के लिए, और सिरिंज, सुई, और desiccator में किसी भी कागज तौलिया बेकार जगह है। desiccator सील।
  10. पुन-कैप और स्टोर टी Buli अभिकर्मक बोतल, अधिमानतः एक glovebox फ्रीजर में लंबी उम्र में सुधार होगा।
  11. सील desiccator इस्तेमाल किया कांच के बने पदार्थ, टोल्यूनि के साथ सिरिंज, और glovebox से किसी भी कागज तौलिए से युक्त निकालें, और तुरंत एक हुड में जगह।
  12. Desiccator खोलें और isopropanol की एक बीकर में टी Buli पतला अभिकर्मक बुझाने के लिए युक्त सिरिंज खाली है। सिरिंज isopropanol साथ कई बार कुल्ला।
  13. -30 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया कुप्पी स्टोर में रात भर, जो समय के सफेद पाउडर का ठोस बाद [Linh टी बू] 8 का निरीक्षण कर रहे हैंघ।
  14. , समाधान फ़िल्टर माहौल निष्क्रिय तहत ठंड पैंटेन के साथ ठोस कुल्ला, और vacuo में सूखी।

5. प्रतिक्रिया या आग के मामले में गर्भपात के लिए कैसे

नोट: चित्रा 1 देखें।

  1. किसी भी बिंदु पर प्रतिक्रिया निरस्त किए जाने की जरूरत है, तो धीरे-धीरे सूखी बर्फ में सिरिंज में किसी भी अप्रयुक्त फिनाइललिथियम खाली है। लपटें उत्पन्न हो सकती है के रूप में अभिकर्मक खाली कर दिया है, लेकिन सूखी बर्फ उन्हें बुझाना चाहिए।
  2. किसी भी बिंदु पर टोल्यूनि या isopropanol आग फैल जाती हैं, बस बीकर पर घड़ी का शीशा इतनी जगह है कि आग की लपटों लाद दिया जाएगा।
  3. अगर एक परिस्थिति कभी होता है, जहां एक आग इस विधि द्वारा बुझती नहीं किया जा सकता है, तुरंत आग बुझाने का उपयोग करें।
  4. अप्रत्याशित घटना में बाल या कपड़ों की आग फैल जाती है, तुरंत सुरक्षा स्नान का उपयोग करें।

Representative Results

इस प्रतिक्रिया के ठेठ उपज ~ 670 मिलीग्राम (8.5 mmol, ~ 50%) है। क्रिस्टल के अतिरिक्त फसलों छानना ध्यान दे और समाधान द्रुतशीतन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि, पवित्रता अक्सर अतिरिक्त फसलों से समझौता किया है। जब इस प्रोटोकॉल एक से तैयार है और अभ्यास किया शोधकर्ता द्वारा सावधानी से पालन किया जाता है, यह आम तौर पर घटना के बिना आय। हमारे अनुभव में, दुर्लभ मामलों में जब प्रतिक्रिया निरस्त किया जाना चाहिए या एक आग होती है, घड़ी कांच कवर, सूखी बर्फ, और isopropanol बुझाना बीकर की उपलब्धता, और एक डाकू में ऑपरेशन के स्थानीयकरण पर्याप्त आकस्मिकता प्रदान करते हैं।

(चित्रा 4) एनएमआर द्वारा उत्पाद की पुष्टि या एक्स-रे विवर्तन आवश्यक है, के रूप में अशुद्ध पानी या दूषित अभिकर्मकों के उपयोग अक्सर वांछित उत्पाद प्राप्त करने के लिए विफलता की ओर जाता है। 1 एच एनएमआर स्पेक्ट्रम दो चोटियों, उम्मीद के रूप में पता चलता है, 1 के अनुपात में: 9(प्रतिनिधित्व करने, क्रमशः, एकल एमाइड प्रोटॉन और नौ tert -butyl प्रोटॉन)। एक क्रिस्टल पैंटेन या हेक्सेन से हो का अनुक्रमण उत्पाद 31 की सूचना क्रिस्टल संरचना के अनुरूप है। एनएमआर (400 मेगाहर्ट्ज, बेंजीन-डी 6) δ -1.53 (एस, 1H, NH) 1.37 (एस, 9H, बू टी)। यूनिट सेल: पी 2 / n, एक = 12.05 (2), बी = 12.62 (2), सी = 18.24 (3) एक, β = 105.52 (5) °, वी = 2672 (14) एक 3।

आकृति 1
चित्रा 1:।। उपकरण आरेख glovebox के बाहर प्रतिक्रिया के लिए एक डाकू के इंटीरियर की उपस्थिति में दिखाया गया है कृपया यहाँ यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए क्लिक करें।

चित्र 2 चित्रा 2:।। सुई के साथ सिरिंज एक सुई एक luer ताला टिप दिखाया गया है का उपयोग कर संलग्न के साथ एक 10 मिलीलीटर सिरिंज यहां यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3:।। पट सील बोतल कैप अभिकर्मक एक रबर पट कि एक सुई के साथ बेधा जा सकता है के साथ एक मोहरबंद धातु बोतल टोपी के साथ विक्रेता द्वारा बेचा जाता है यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्रा 4: 400 मेगाहर्ट्ज के स्पेक्ट्रम 1 एच एनएमआर Linh। 9, क्रमश: में सी 6 डी 6 टी बू उत्पाद की एनएमआर स्पेक्ट्रम, 1 का एक अभिन्न अनुपात के साथ एमाइड और tert -butyl प्रोटॉनों के लिए उम्मीद की दो संकेतों से पता चलता है। अवशिष्ट protiosolvent संकेत * के साथ लेबल है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

अम्ल pK एक आधार
मैं-ब्यूटेन 7 > 51 टी Buli
एन-ब्यूटेन (2 ओ कार्बन) 7 ~ 50 एस -BuLi
एन-ब्यूटेन (1 ओ कार्बन) 7 ~ 50 Buli
मीथेन 7 48 Meli बेंजीन 7 43 Phli
टोल्यूनि 7 40 TolLi
आर 2 राष्ट्रीय राजमार्ग 8 36 RNHLi
ArNH 2 9 31 ArNHLi
आरओएच 9 15 रोली
ArOH 8,9 10 ArOLi

तालिका 1: हाइड्रोकार्बन और उनके इसी lithiated संयुग्मी आधारों के pKa मूल्यों।

Discussion

इस lithiation प्रयोग के लिए, tert -butyl लिथियम एमाइड (Linh टी बीयू) tert -butyl अमाइन (टी BuNH 2) का उपयोग कर tert -butyl लिथियम (टी Buli) की lithiation के माध्यम से संश्लेषित है, एक तरफ उत्पाद के रूप में isobutane के गठन। वर्णित प्रोटोकॉल एक पूर्व-सूचना प्रोटोकॉल 31 के एक संशोधन है और निम्न प्रतिक्रिया के अनुसार आय:

टी BuNH 2 + टी Buli → टी बुह + 1/8 [Linh टी बू] 8। (2)

Linh टी बू के संश्लेषण के लिए मूल रिपोर्ट इस प्रोटोकॉल से अलग है कि यह फिनाइललिथियम के रूप में कम प्रतिक्रियाशील n -butyl लिथियम के उपयोग कार्यरत हैं। सामान्य तौर पर, एक हमेशा जब भी संभव हो कम प्रतिक्रियाशील फिनाइललिथियम का चयन करना चाहिए। हालांकि, के लिएआर इस पत्र का उद्देश्य, लेखकों तो यह है कि दर्शकों को सबसे चुनौतीपूर्ण अभिकर्मक के समुचित से निपटने का निरीक्षण कर सकते हैं और अधिक प्रतिक्रियाशील tert -butyl लिथियम समाधान के सुरक्षित उपयोग को प्रदर्शित करने के लिए चुने गए हैं। इस प्रोटोकॉल आसानी से कम प्रतिक्रियाशील फिनाइललिथियम का उपयोग करने के लिए लागू किया जा सकता है।

गंभीर कदम
फिनाइललिथियम की अत्यधिक pyrophoric प्रकृति के कारण, सभी कार्यों को निष्क्रिय माहौल की शर्तों के तहत बाहर किया जाना चाहिए, एक Schlenk या अक्रिय गैस लाइन, या माहौल निष्क्रिय glovebox के उपयोग की जरूरत महसूस। जबकि एक glovebox में ऑपरेशन अभी तक एक सरल तरीका है, यह अपने आप जोखिम के साथ जुड़ा हुआ है, एक निष्क्रिय गैस लाइन पर lithiations प्रदर्शन के उन लोगों से अलग है। इन तरीकों में से किसी भी इसलिए प्रोटोकॉल के लिए महान देखभाल और पालन की आवश्यकता है। यहाँ वर्णित lithiation के लिए दो प्रोटोकॉल रहे हैं: एक निष्क्रिय गैस (Schlenk) लाइन पर एक है, और एक glovebox के भीतर एक। जब एक अक्रिय गैस लाइन पर एक lithiation प्रदर्शन, एक famiएयर मुक्त कांच के बने पदार्थ और प्रोटोकॉल के संचालन के साथ liarity अमूल्य है। हालांकि, बाद से विभिन्न प्रयोगशालाओं से थोड़ा अलग तरीकों को अपनाने सकता है, प्रत्येक विधि के लिए एक कदम दर कदम प्रोटोकॉल अच्छी तरह से वर्णन किया गया है। रासायनिक विक्रेता हवा के प्रति संवेदनशील अभिकर्मकों 32 के समुचित उपयोग के लिए अपने स्वयं की सिफारिश की कांच के बने पदार्थ और उपकरण प्रोटोकॉल प्रदान करता है। प्रोटोकॉल अनुभाग एक प्रक्रिया विक्रेता के लिए इसी तरह की रूपरेखा, लेकिन alkyllithium प्रोटोकॉल के लिए सुरक्षा को अधिकतम और आसानी से, विशेष रूप से करने के लिए संशोधित किया गया है। विस्तृत प्रक्रिया प्रोटोकॉल अनुभाग में उपलब्ध है, लेकिन यहां कुछ महत्वपूर्ण बिंदुओं की सुरक्षा और सफलता को अधिकतम करने के लिए डाला जाता है।

नोट: अकेले प्रयोगशाला में काम कभी नहीं।
पीपीई
एक अत्यंत महत्वपूर्ण विचार उचित व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (पीपीई) है, जो lithiation के लिए एक उचित ढाले प्रयोगशाला कोट, सुरक्षा चश्मा, लंबे पैंट (अधिमानतः गैर ज्वलनशील मीटर के बने शामिल है का उपयोग हैaterial), बंद पंजे जूते, और एक बाल टाई (यदि लागू हो)। सर्वोत्तम प्रथाओं को सुनिश्चित कर सकते हैं कि कोई आग ज्यादातर मामलों में होते हैं, लिथियम -butyl tert अत्यंत pyrophoric है, और दुर्घटनाओं हो सकता है। जब वे करते हैं, शोधकर्ता की सुरक्षा बेहतर सुरक्षित है, तो वे उचित पीपीई द्वारा परिरक्षित रहे हैं। टी वह यूसीएलए छात्रा के सबसे महत्वपूर्ण गलतियों थे कि वह कोई प्रयोगशाला कोट के साथ एक lithiation प्रदर्शन किया और कहा कि वह ज्वलनशील सामग्री 20 से बने कपड़े पहने हुए थी।

हवादार
glovebox बाहर Lithiations हमेशा एक हुड में प्रदर्शन किया जाना चाहिए। एक स्पष्ट हुड उपलब्ध नहीं है, तो एक lithiation जब तक एक स्पष्ट, सुव्यवस्थित हुड अन्य ज्वलनशील रसायनों से मुक्त अंतरिक्ष सुरक्षित है प्रदर्शन नहीं करते। सैश के रूप में संभव के रूप में ज्यादा और जितनी बार कम किया जाना चाहिए। यूसीएलए छात्रा का एक अतिरिक्त गलती की है, हुड (hexanes) है, जो गिरा दिया और आग लग गई में अन्य flammables गया कि उसके कपड़े igniting20।

अक्रिय गैस
एक lithiation अक्रिय गैस के उपयोग की आवश्यकता है। एक Schlenk लाइन (अक्रिय गैस और वैक्यूम के बीच डबल कई गुना switchable) आदर्श हालांकि अच्छा प्रवाह पर नियंत्रण के साथ किसी भी अक्रिय गैस स्रोत काम करेंगे।

सिरिंज
ग्लास सीरिंज उनकी रासायनिक जड़ता और चिकनी सवार गति के कारण प्लास्टिक सीरिंज के लिए बेहतर कर रहे हैं। एक लंबे समय (1-2 फुट) 32, लचीला सुई हमेशा वितरण सिरिंज के लिए सुरक्षित रूप से संलग्न किया जाना चाहिए। यूसीएलए छात्रा की गलतियों का एक अन्य एक भी कम (1.5 इंच) 20 सुई, जो अभिकर्मक बोतल inverting सिरिंज, जो फैल और आग करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं में अभिकर्मक आकर्षित करने के लिए जरूरी हो सकता है का उपयोग किया गया। इस प्रकार, एक लंबी सुई हमेशा इतना है कि बोतल उलटा होने की जरूरत नहीं करता इस्तेमाल किया जाना चाहिए। सुई सुरक्षित रूप से संलग्न किया जाना चाहिए ताकि यह अभिकर्मक प्रसव के दौरान बंद पॉप नहीं है। Luer ताला शैली सीरिंज (चित्रा 2) सबसे अच्छा कर रहे हैं। यदि का उपयोग कर एक धक्का-पर & #34; पर्ची की नोक "सिरिंज सुई प्रणाली, यह सुनिश्चित करें कि सुई बहुत अच्छी तरह से आगे बढ़ने से पहले जुड़ा हुआ है एक सिरिंज हमेशा चयनित किया जाना चाहिए कि कम से कम दो बार फिनाइललिथियम 32 के वांछित मात्रा की मात्रा इस तथ्य यह है कि के कारण है।। जबकि एक अभिकर्मक ड्राइंग सिर अंतरिक्ष हमेशा सिरिंज की कुछ मात्रा रह रहे हैं। यूसीएलए छात्रा की गलतियों का दूसरा यह है कि बहुत छोटा था। सिरिंज पहुंचे तो क्षमता है, यह संभावना खुला popped, उसे असुरक्षित हाथ 20 पर टी Buli splashing एक सिरिंज का उपयोग किया गया था ।

शमन एजेंटों
एक छोटे से बीकर युक्त टोल्यूनि (मात्रा के लिए फिनाइललिथियम की मात्रा वितरित होने के लिए लगभग बराबर) की पहुंच के भीतर हुड में स्थित होना चाहिए - लेकिन सही करने के लिए अगले नहीं - प्रतिक्रिया पोत। एक घड़ी गिलास उचित रूप से आग के मामले में इस बीकर को कवर करने के लिए आकार भी बीकर पर रखा जाना चाहिए। इस बीकर residua कमजोर करने के लिए इस्तेमाल किया जाएगाएल अभिकर्मक अभिकर्मक इसके बाद सिरिंज दूषित (चित्रा 1)।

isopropanol युक्त एक दूसरा बीकर (मात्रा लगभग पांच गुना फिनाइललिथियम की मात्रा वितरित किया जाना है) ने भी की पहुंच के भीतर हुड में स्थित होना चाहिए - लेकिन सही करने के लिए अगले नहीं - प्रतिक्रिया पोत। एक दूसरा घड़ी का शीशा उचित रूप से आग के मामले में इस बीकर को कवर करने के लिए आकार भी बीकर के शीर्ष पर रखा जाना चाहिए। इस पोत अवशेषों अलावा (चित्रा 1) के बाद सिरिंज में छोड़ दिया बुझाने के लिए प्रयोग किया जाता है।

तीसरा, सूखी बर्फ की एक बीकर (लगभग दस गुना फिनाइललिथियम की मात्रा वितरित किया जाना है) प्रतिक्रिया पोत की पहुंच में स्थित होना चाहिए। सिरिंज सुई ढीला आ रहा है, या कुछ और गलत हो रहा की घटना में, यह सूखी बर्फ सिरिंज में शेष फिनाइललिथियम (चित्रा 1) बुझाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

finallवाई, एक आग बुझाने पास आपात स्थिति के मामले में स्थित होना चाहिए, और स्थान और सुरक्षा स्नान के समुचित संचालन ध्यान दिया जाना चाहिए।

अभिकर्मक बोतल
Glovebox बाहर, पट सील बोतल कैप्स (चित्रा 3) के साथ ही फिनाइललिथियम बोतलों का उपयोग करें। छोटे बोतलों की खरीद 1 के बाद से सिफारिश की है) फिनाइललिथियम समय पर नीचा दिखाना, और लंबी अवधि के भंडारण की सिफारिश की है नहीं, 2) सेप्टा समय पर नीचा कर सकते हैं, हवा के लिए अभिकर्मक उजागर, और 3) pyrophorics की छोटी मात्रा से कम खतरनाक होते हैं बड़ी मात्रा में। फिनाइललिथियम बोतल बेंच पर सेट किया जाना चाहिए और एक अंगूठी उपयोग करने से पहले खड़े (चित्रा 1) को clamped।

प्रतिक्रिया पोत
प्रतिक्रिया पोत oven- या लौ सूखे और यह सुनिश्चित करना है कि पानी का कोई निशान कांच के किनारों पर मौजूद माहौल निष्क्रिय तहत कमरे के तापमान को ठंडा किया जाना चाहिए। पोत अभिकर्मक युक्त करने के लिए जो याganolithium समाधान जोड़ दिया जाएगा एक हलचल प्लेट के ऊपर clamped किया जाना चाहिए और हवा निकालने के लिए degassed। यह या तो निष्क्रिय गैस के साथ पोत मिटाने द्वारा या एक Schlenk लाइन पर कई निकासी-अक्रिय गैस भरने के चक्र के प्रदर्शन के द्वारा किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, फ्लास्क अभिकर्मकों के साथ आरोप लगाया जा सकता है और माहौल निष्क्रिय glovebox में विलायक और glovebox से हटाने से पहले सील कर दिया। degassed कुप्पी एक पट के साथ फिट और एक निष्क्रिय गैस कंबल द्वारा संरक्षित किया जाना चाहिए (देखें प्रोटोकॉल और चित्रा 1)। अगर सिंथेटिक प्रोटोकॉल परमिट, फ्लास्क में भी इस तरह सूखी बर्फ / एसीटोन exotherm कि जब फिनाइललिथियम जोड़ा जाता है परिणाम होगा नियंत्रित करने के रूप में एक ठंडा स्नान में डूब जाना चाहिए।

एक निष्क्रिय-माहौल glovebox में Lithiation पर नोट्स
एयर मुक्त gloveboxes के उपयोग हवा के प्रति संवेदनशील अभिकर्मकों बेहद सरल की हैंडलिंग बनाता है, लेकिन यह अपने स्वयं के जोखिम के साथ आता है। फिनाइललिथियम वीं में हवा से परिरक्षित रहे हैं जब सेई glovebox, यह आत्मतुष्ट और लापरवाह बनने के लिए आसान है। जबकि अभिकर्मकों निपटने सरल है, glovebox के भीतर एक फैल एक दुविधा बनाता है: गिरा अभिकर्मक अप कागज तौलिए से साफ किया जाना चाहिए, लेकिन फिर pyrophoric अभिकर्मक और ज्वलनशील कपड़े बॉक्स से हटा दिया जाना चाहिए और हवा में वापस रखा है, जो बिंदु पर वे तुरंत आग पकड़ लेंगे। इन खतरों से बचने के लिए, अभिकर्मकों और प्रतिक्रिया बोतल हमेशा glovebox के भीतर सुरक्षित रूप से clamped किया जाना चाहिए, और खुले बोतलें और बोतल कभी नहीं ले जाया गया या हाथ से नियंत्रित किया जाना चाहिए। अवशिष्ट अभिकर्मक युक्त कोई भी सामग्री एक मोहरबंद desiccator (या इसी तरह के कंटेनर) में glovebox से हटाया जाना चाहिए और खोला और हवा के संपर्क में जा रहा से पहले एक डाकू के लिए ले जाया गया।

स्थान और आपातकालीन उपकरणों के संचालन में पता
, स्थान और प्रयोगशाला की आग बुझाने के ऑपरेशन इतना पता है कि एक आग है कि एक घड़ी गिलास के साथ smothering से बाहर नहीं रखा जा सकता की घटना में, एक जल्दी और decisiv प्रतिक्रिया कर सकते हैंइली। भी स्थान और प्रयोगशाला की सुरक्षा के स्नान के संचालन को पता है। अप्रत्याशित घटना है कि कपड़े का एक टुकड़ा आग पकड़ता में, तुरंत सुरक्षा स्नान का उपयोग करें। अगर किसी और के कपड़े में आग पकड़, तुरंत उन्हें सुरक्षा के स्नान के लिए प्रत्यक्ष। प्रयोगशाला दोनों एक सुरक्षा स्नान और एक आग बुझाने की कल नहीं है, एक lithiation प्रतिक्रिया का प्रयास नहीं करते। क्या यूसीएलए छात्रा के जीवन को बचाने के लिए अंतिम मौका चूक गया था जब न तो वह और न ही postdoc उसके साथ काम सुरक्षा स्नान या आग बुझाने के लिए एक बुझाने का इस्तेमाल किया गया हो सकता है। बल्कि, उसकी postdoctoral सहकर्मी एक प्रयोगशाला कोट, जो भी आग लग गई आग की लपटों के साथ बाहर थपथपाना करने का प्रयास किया। अंत में, वह फर्श पर बैठ गया, जबकि उसके postdoctoral सहकर्मी पानी की बीकर, सिंक से भरा आग की लपटों 20 पर गिरने से आग की लपटों को बाहर रखा करने का प्रयास किया।

फिनाइललिथियम दुर्बलता से अम्लीय hydrogens की या deprotonation के लिए बहुत ही अच्छे हैंalkyl समूहों के एक स्रोत के रूप में कार्य है, और वे अधिक मानक ग्रिगनार्ड अभिकर्मकों की तुलना में अधिक आक्रामक और प्रतिक्रियाशील रहे हैं। इस तकनीक की सीमाएं kinetically सुस्त प्रतिक्रियाओं, जिसमें प्रोटोकॉल के मामले संशोधन रासायनिक परिवर्तन 19 सहायता कर सकते हैं शामिल कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, organolithiums के उच्च जेट वांछित रसायन विज्ञान के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, आम तौर पर carbanions उत्कृष्ट nucleophiles हैं। (जैसे एक कार्बोक्जिलिक एसिड के रूप में) का प्रयास किया गया एक इलेक्ट्रोफिलिक सब्सट्रेट के deprotonation न्युक्लेओफ़िलिक के बजाय हमले deprotonation करने के लिए नेतृत्व की संभावना है। इस प्रकार, रासायनिक ज्ञान और अंतर्ज्ञान जब इस (या किसी भी) की तरह अभिकर्मकों के चयन की आवश्यकता है। Lithiation प्रतिक्रियाओं निकट भविष्य के लिए सिंथेटिक कार्बनिक और अकार्बनिक रसायन शास्त्र में एक भूमिका निभाने के लिए जारी रहेगा, और इस प्रकार, सुरक्षित उपयोग की समझ के लिए आवश्यक है। Lithiation प्रतिक्रियाओं हर दिन सुरक्षित रूप से पूरा कर रहे हैं, और वहाँ कोई कारण इस प्रतिक्रिया के लिए रसायन शास्त्र के प्रदर्शन के डर करने के लिए है। हालांकि, पुनएजेंटों के सम्मान और देखभाल के एक उपाय के लायक हो। यह जरूरी है कि कई आवश्यक असफल तिजोरियां चोट की संभावना से बचने के लिए पीछा किया। इस प्रोटोकॉल में, एक सुरक्षित lithiation प्रतिक्रिया के लिए एक कदम दर कदम प्रक्रिया का प्रदर्शन किया और एक ओपन एक्सेस लेख के रूप में प्रकाशित इतना है कि दुनिया में किसी भी शोधकर्ता प्रशिक्षण के रूप में इसका इस्तेमाल कर सकते हैं, नि: शुल्क है। जैसे, लेखकों कि इस रिपोर्ट lithiation प्रोटोकॉल समूहों की एक विस्तृत सरणी के लिए सुलभ बनाने के लिए और भविष्य त्रासदियों को रोकने सकता है उम्मीद है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Schlenk Flask, 25 ml Chemglass AF-0520-02 25 ml Flask, Reaction, 14/20 outer joint, 2 mm glass stpk, Air-free, Schlenk
Rubber Septum Chemglass CG-3024-01 Septum stopper, suba-seal, For 14/20-14/35 outer joints and 12.5 mm ID tubing
Stir Bar Fisher Scientific 14-512-130 Various sized stir bars
tert-butyllithium Sigma-Aldrich 186198-4X25ML 1.7 M t-butyllithium in pentane, 4 x 25 ml
tert-butylamine Sigma-Aldrich 391433-100ML tert-butylamine, purified by redistillation, >99.5%
hexanes Fisher Scientific H292-4 4 L, certified ACS, hexanes, >98.5%
isopropanol Fisher Scientific A416-4 4 L, 2-propanol, certified ACS plus, >99.5%
Dry ice Airgas
Pure Solv Solvent Purification System Inert Technology MD-5 Alumina collumns through which fresh, degassed solvents are passed to remove water.
Aldrich Sure/Seal septum-inlet transfer adapter Sigma-Aldrich Z407186 Adapter for removal of air-sensitive reagents under nitrogen blanket
Keck Standard Taper Clips Chemglass CG-145-03 clamp for securing glassware connections
Addition Funnel Kontes K634000-0060 Funnel for dropwise addition of reagent to flask

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References

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रसायन विज्ञान अंक 117 Organolithium एयर संवेदनशील हैंडलिंग glovebox Schlenk लाइन संश्लेषण
सुरक्षित Lithiation प्रतिक्रियाओं के लिए एक प्रोटोकॉल फिनाइललिथियम का प्रयोग
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Gau, M. R., Zdilla, M. J. A Protocol for Safe Lithiation Reactions Using Organolithium Reagents. J. Vis. Exp. (117), e54705, doi:10.3791/54705 (2016).

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