Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada basit reaksiyon damarlarının CO2düşük orta baskısı altında tepkiler gerçekleştirmek için bir protokol mevcut. Tepkiler çeşitli gemiler sadece karbon dioksit Kuru buz, pahalı veya ayrıntılı ekipman veya set-up için gerek kalmadan şeklinde yönetmek olarak gerçekleştirilir.
Burada Orta CO2 baskılar Kuru buz ile hafif altında tepkiler gerçekleştirmek için genel bir strateji sunulur. Bu teknik mütevazı baskılar elde etmek özel ekipman ihtiyacını namussuz ve hatta daha özel ekipman ve daha dayanıklı reaksiyon gemiler yüksek basınç elde etmek için kullanılabilir. Reaksiyon sonunda, şişeleri kolayca oda sıcaklığında açarak depressurized. Mevcut örnekte CO2 hem bir sözde yönetmenlik grubu hem de Amin yüzeylerde, böylece organometalik reaksiyonu sırasında oksidasyon önlenmesi passivate için bir yol olarak hizmet vermektedir. Kolayca ek olarak eklenmekte, yönetmenlik grup de vakum altında yönetmenlik grubunu kaldırmak kapsamlı arıtma için gerek obviating kaldırılır. Bu strateji alifatik aminler facile γ-C(sp3)-H arylation sağlar ve diğer Amin tabanlı tepkiler çeşitli için uygulanacak potansiyeline sahiptir.
Kimyasal reaksiyonlarda gaz halinde olan yakıtlar bileşiklerin kullanılması genellikle özel ekipman ve yordamlar1,2gerekir. Tezgah ölçekte bazı gazlar doğrudan bir yüksek basınç regülatörü3kullanarak tanktan eklenebilir. Kriyojenik koşulları4,5altında gaz yoğunlaşmak alternatif bir yöntemdir. Her ne kadar yararlı, bu stratejileri özel baskı reaktörler Subaplar, maliyet çok sayıda tepkiler paralel olarak çalıştırmak için engelleyici olabilen ile kullanılmasını gerektirir. Bu nedenle büyük ölçüde hangi tepki tarama devam edebilirsiniz oranı yavaşlatabilir. Sonuç olarak, kimyagerler alternatif yöntemler kullanarak bu bileşiklerin tanıtmak için arzu edilen bulduk. Amonyak tepkiler farklı amonyum karboksilat tuzları, bu tuzlar ve ücretsiz amonyak6arasındaki zayıf denge yararlanarak kullanarak eklenebilir. Transfer hidrojenasyon bileşikler amonyum format veya hidrazin gibi yanıcı hidrojen gazıyla kullanımı H27taşıyıcı olarak circumvents önemli bir strateji indirgeme reaksiyonu olefins, karbonil ve nitro gruplar için var. Bu alanda ilgi başka bir gaz karbon monoksit8 -CO metal karbonil komplekslerinin9,10, kurtuluş tarafından oluşturulan situ içinde olabilir ya da alternatif olarak decarbonylation tarafından oluşturulabilir kaynakları gibi formatlar ve formamides11,12,13 veya kloroform14,15.
Bu konuda önemli gelişme gördü değil bir gaz karbondioksit16' dır. CO2 dahil birçok dönüştürmeleri da yüksek sıcaklık ve basınç gerektirir ve böylece otomatik olarak özel reaktörler17,18için küme vardır bunun için bir nedenidir. Son çabaları daha reaktif katalizörler ancak geliştirmek, birçok CO219,20,21,22Bu tepkiler-atmosferik basınç altında çalışan kolaylaştırdı. Biz son zamanlarda içinde karbon dioksit γ-C (sp3) arabuluculuk için kullanılabilir bir tepki keşfetti-H arylation alifatik aminler23. Bu strateji Amid24,25,26,27,28, sülfonamid dahil olmak üzere statik yönetmenlik grup yaklaşımın faydalarını birleştirmek bekleniyor 29 , 30 , 31 , 32, thiocarbonyl33,34veya hydrazone35-gruplar (kimyasal yapısı), bir geçici yönetmenlik grup (azalan adım ekonomi)36, kolaylıkla yönetmenlik dayalı 37,38,39.
Her ne kadar reaksiyon CO2atmosfer basınç altında meydana gelebilir, ekran tepkiler aşırı derecede kanıtlamış bir Schlenk set-up ihtiyacını yavaş. Ayrıca, artan basınç biraz yol açtı tepki verimleri gelişmiş, ama kolayca Schlenk satırını kullanarak elde edilebilir değil. Biz bu nedenle alternatif bir strateji aranan ve daha sonra tespit Kuru buz kolayca tepki damarları karbondioksit orta ulaşmak için gerekli miktarda tanıtmak çeşitli için eklenebilir CO2 katı kaynağı olarak kullanılabilir baskılar (Şekil 1). Sentezinde atıl bir strateji sıvı CO2 Kromatografi ve ayıklama uygulamaları40,41,42,için43oluşturmak için bir yöntem olarak oldukça yaygın olsa da, 44. Bu stratejiyi kullanarak hızla ekran çok sayıda reaksiyonlar sırasında erişim orta CO2 baskısı 2-20 ortamlar arasında yeteneği paralel grubumuza tepkiler verimi artırmak için kritik izin. Bu koşullar altında İlköğretim (1°) ve ikincil (2°) aminler arylated elektron zengin ve elektron zavallı aril halojenürlerden olabilir.
Dikkat: 1) aşağıdaki protokolleri tekrarlanan denemeler güvenli kabul edilmiştir. Ancak, şişeleri, reaksiyon, boyunca sızdırmazlık zaman dikkat edilmelidir ve özellikle tepkiler açarken, inhomogeneity tepki olarak şişeleri arıza için yol açabilir. Şişeleri kullanmadan fiziksel kusurları önce kontrol edilmelidir. Şişeleri çeşit patlama kalkanı yerleştirilmelidir veya hemen şişeleri olayları önlemek için mühürleme gerekir sonra hood kanat başarısız. 2) kullanılan CO2 küçük miktarlarda nedeniyle boğulma olasılığı çok düşük karşın reaksiyonlar set-up olmalıdır yanı sıra iyi havalandırılmış bir alan veya bir duman başlık açılmış. 3) Kuru buz bir cryogen ve ciddi doku hasarına neden olabilir. Bakım bu nedenle doğrudan temas sınırlama veya kriyojenik eldiven kullanma gibi donma önlemek için manipüle yaparken edilmelidir. 4) Kuru buz su buharı, kullanılmadan önce kuru buz mekanik kitle CO2 (s) yalnızca olduğundan emin olmak için bakımı ki anlam yoğunlaşmak. Bu sadece Kuru buz sürtünme tarafından elde edilebilir veya daha güvenli bir şekilde kişinin parmak arasında kişinin parmak eldiven veya havlu gibi bir koruyucu tabaka ile arasındaki sürtünme.
1. reaksiyonu 7.5 mL şişe (Hava dahil değildir)
2. reaksiyonu (tasfiye koşulları – hava hariç) 7.5 mL flakon
3. reaksiyonu 40 mL şişe (Hava dahil değildir)
4. reaksiyonu 35 mL basınç boru (Hava dahil değildir)
Bu iletişim kuralları reaksiyon şişe karbondioksit CO gerektiren kimyasal reaksiyonlar elde etmek için uygun bir miktar ile2 ortamlar şarj etmek mümkün. 1. adımda elde basınç nedeniyle kısmi solvasyon, gözlenen basınç civarında oda sıcaklığında 2 ortamlar ve -meli var olmak rağmen yaklaşık 3 ortamlar (Bu değer tespiti için konuya bakın), olmak için hesaplanır reaksiyon koşullar altında yaklaşık 2.6 ortamlar. Bu nedenle, adım 1'deki koşullar alt...
Van der Waals denklem devlet kullanarak, bu sistemlerin yaklaşık basınç hesaplanan45 olabilir
EQ 1:
Protokol 1'deki koşullar altında biz CO2 26.3 mg verir n varsayabiliriz 5.98 x 10-4 mols =
Kaba bir tahmin, bu pro...
C-H Lewis temel yüzeylerde aktivasyonu yönetmenlik grup olarak CO2 kullanımı Şu anda Amerika Birleşik Devletleri Geçici Patent #62/608, 074 odaklanmıştır.
Yazarlar bu çalışmanın kısmi desteği start-up Toledo Üniversitesi finansman yanı sıra Amerikan Kimya Derneği'nin Herman Frasch vakıf fonlarından kabul etmek istiyorum. Bay Thomas Kina tepki basıncı ölçmek için uygun bir basınç göstergesi konusunda yaptığı yardım için kabul edilmektedir. Bay Steve Modar yararlı tartışmalar için teşekkür etti.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
7.5 mL Sample Vial with Screw Cap (Thermoset) | Qorpak | GLC-00984 | Can be reused. |
40 mL Sample Vial with Screw Cap (Thermoset) | Qorpak | GLC-01039 | Can be reused. |
Pressure Tube, #15 Thread, 7" Long, 25.4 mm O.D. | Ace Glass | 8648-06 | Can be reused. |
Pie-Block for 2 Dram Vials | ChemGlass | CG-1991-P14 | Can be reused. |
Pie-Block for 10 Dram Vials | ChemGlass | CG-1991-P12 | Can be reused. |
3.2 mm PTFE Disposable Stir Bars | Fisher | 14-513-93 | Can be reused. |
C-MAG HS 7 Control Hotplate | IKA | 20002695 | |
Analytical Weighing Balance | Sartorius | QUINTIX2241S | |
Double-Ended Micro-Tapered Spatula | Fisher Scientific | 21-401-10 | |
Hei-VAP Advantage - Hand Lift Model with G5 Dry Ice Condenser Rotary Evaporator | Heidolph | 561-01500-00 | |
Bump Trap 14/20 Joint | ChemGlass | CG-1322-01 | |
tert-Amyl amine | Alfa Aesar | B24639-14 | Used as received. |
2-Methyl-N-(3-methylbenzyl)butan-2-amine | N/A | N/A | Prepared from reductive amination of tert-amyl amine and 3-tolualdehyde in the presence of sodium borohydride in methanol. |
Palladium Acetate | Chem-Impex International, Inc. | 4898 | Used as received. |
Silver Trifluoroacetate | Oakwood Chemicals | 007271 | Used as received. |
Phenyl Iodide | Oakwood Chemicals | 003461 | Used as received. |
Acetic Acid | Fisher Chemical | A38 | Used as received. |
1,1,1,3,3,3-Hexafluoroisopropanol | Oakwood Chemicals | 003409 | Used as received. |
Deionized Water | Obtained from in-house deionized water system. | ||
Dry Ice | Carbonic Enterprises Dry Ice Inc. | Non-food grade dry ice. | |
Concentrated Hydrochloric Acid | Fisher Chemical | A144SI | Diluted to a 1.2 M solution prior to use. |
Diethyl Ether, Certified | Fisher Chemical | E138 | Used as received. |
Hexanes, Certified ACS | Fisher Chemical | H292 | Used as received. |
Saturated Ammonium Hydroxide | Fisher Chemical | A669 | Used as received. |
Dichloromethane | Fisher Chemical | D37 | Used as received. |
Sodium Sulfate, Anhydrous | Oakwood Chemicals | 044702 | Used as received. |
250 mL Separatory Funnel | Prepared in-house by staff glassblower. | ||
100 mL Round Bottom Flask | Prepared in-house by staff glassblower. | ||
Scientific Disposable Funnel | Caplugs | 2085136030 | |
Borosilicate Glass Scintillation Vials, 20 mL | Fisher Scientific | 03-337-15 | |
5 mm O.D. Thin Walled Precision NMR Tubes | Wilmad | 666000575 | |
Chloroform-d | Cambridge Isotope Laboratories, Inc. | DLM-7 | Used as received. |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır