Name: separation of aldehydes and reactive ketones from mixtures using a bisulfite extraction protocol
Uploaded: 2018-04-02T15:00:00
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Confirmação é feita para os doadores de American química sociedade petróleo fundo de investigação do suporte parcial desta pesquisa. Estamos gratos à Fundação Nacional de ciência (-0619275 e-0963165) para renovação e instrumentação subsídios que apoiou esta pesquisa.

1. padrão protocolo para a separação de aldeídos aromáticos de uma mistura. Exemplo: Separação de benzila butirato de uma mistura 1:1 com Anisaldeído.
<ol><li>Dissolver 175 μL de Anisaldeído e 250 μL de butirato de benzila em 5 mL de metanol e transferir a solução para um funil de separação. Cuidado: Bissulfito de sódio pode gerar gás dióxido de enxofre, assim, o presente protocolo deve ser efectuado com ventilação adequada, como em uma coifa.</li>
	<li>Adicionar 1 mL de bissulfito de sódio aquo...

<ol>
	<li>Boucher, M. M., Furigay, M. H., Quach, P. K., Brindle, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid-Liquid+Extraction+Protocol+for+the+Removal+of+Aldehydes+and+Highly+Reactive+Ketones+from+Mixtures.">Liquid-Liquid Extraction Protocol for the Removal of Aldehydes and Highly Reactive Ketones from Mixtures.</a> Org. Process Res. Dev. 21 (9), 1394-1403 (2017).</li><li>Lauer, G. G., Pratt, R. S., Wilson, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+of+Aldehydes+and+Ketones.">Separation of Aldehydes and Ketones.</a> , (1951).</li><li>Hsu, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Separation of Aldehydes from Ketones via Acid-Catalyzed Cyclotrimerization of the Aldehyde. , 4701561 (1987).</li><li>Schreiber, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Process+for+Separating+Aldehydes+and+Ketones.">Process for Separating Aldehydes and Ketones.</a> , (1942).</li><li>Bludworth, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+of+Aldehyde-Ketone+Mixtures.">Separation of Aldehyde-Ketone Mixtures.</a> , (1944).</li><li>Masilamani, D., Manahan, E. H., Vitrone, J., Rogic, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic+Reactions+of+Sulfur+Dioxide.+Reactions+with+Nucleophilic+Double+Bonds+Leading+to+the+Isomerization,+Aromatization,+Selective+Hydrogen-Deuterium+Exchange,+and+Electron-Transfer+Proceses.">Organic Reactions of Sulfur Dioxide. Reactions with Nucleophilic Double Bonds Leading to the Isomerization, Aromatization, Selective Hydrogen-Deuterium Exchange, and Electron-Transfer Proceses.</a> J. Org. Chem. 48 (25), 4918-4931 (1983).</li><li>Masilamani, D., Rogic, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic+Reactions+of+Sulfur+Dioxide.+4.+A+Facile+Regiospecific+Hydrogen-Deuterium+Exchange+in+Olefins.+Consequence+of+the+Intermediacy+of+Allylic+Sulfinic+Acids+in+the+Ene+Reaction+of+Sulfur+Dioxide+with+Double+Bonds.">Organic Reactions of Sulfur Dioxide. 4. A Facile Regiospecific Hydrogen-Deuterium Exchange in Olefins. Consequence of the Intermediacy of Allylic Sulfinic Acids in the Ene Reaction of Sulfur Dioxide with Double Bonds.</a> J. Am. Chem. Soc. 100 (14), 4634-4635 (1978).</li><li>Makitra, R. G., Kal'muk, S. D., Bryk, D. V., Polyuzhin, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+Controlling+Sulfur+Dioxide+Solubilities+in+Organic+Solvents.">Factors Controlling Sulfur Dioxide Solubilities in Organic Solvents.</a> Russ. J. Inorg. Chem. 55 (8), 1322-1329 (2010).</li><li>van Dam, M. H. H., Lamine, A. S., Roizard, D., Lochon, P., Roizard, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+Sulfur+Dioxide+Removal+Using+Organic+Solvents.">Selective Sulfur Dioxide Removal Using Organic Solvents.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 36 (11), 4628-4637 (1997).</li><li>Li, H., Jiao, X., Chen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solubility+of+Sulphur+Dioxide+in+Polar+Organic+Solvents.">Solubility of Sulphur Dioxide in Polar Organic Solvents.</a> Phys. Chem. Liq. 52 (2), 349-353 (2014).</li><li>Trost, B. M., Brindle, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Direct+Catalytic+Asymmetric+Aldol+Reaction.">The Direct Catalytic Asymmetric Aldol Reaction.</a> Chem. Soc. Rev. 39 (5), 1600 (2010).</li></ol>

Tentativas iniciais para usar a reação de bissulfito como um método para remover aldeídos usando uma extração em duas fases típica levaram a níveis muito baixos de remoção. Formulamos a hipótese que a reação não foi rápida o suficiente para ocorrer durante o tempo muito limitado que as duas camadas estavam em contato. Para aumentar o contato entre os reagentes, desenvolvemos um protocolo de extração de dois estágios, em que um solvente miscível com água é usado inicialmente para permitir suficiente d...

A separação dos componentes de misturas de um outro é essencial para a preparação de materiais puros. O método descrito neste documento permite a fácil separação dos aldeídos e desimpedido estericamente cíclico e metil cetonas de outras moléculas orgânicas1. A técnica baseia-se a reatividade de bissulfito com o grupo carbonila para criar uma carga aduto que podem ser separados em uma camada aquosa, enquanto outros componentes separam em uma camada orgânica imiscível. A chave para alcançar a reatividade entre bissulfito e a carbonila é a utilização de um solvente miscível, o que permite que a reação ocorra antes a separação em fases separadas. Sem a adição da separação mínima solvente miscível é obtida, presumivelmente devido ao mau contacto entre o bissulfito hidrofílico e os produtos orgânicos hidrofóbicos.
A vantagem deste método de separação para a purificação é a facilidade do protocolo. Extração líquido-líquido é uma operação simples para executar e pode ser realizado em grande escala. Técnicas de purificação alternativos, tais como cromatografia de coluna, são muito mais caro, demorado e desafiador para executar em grande escala e requerem suficiente diferenciação dos componentes em termos de polaridade. Purificação por recristalização ou destilação requer suficiente diferenciação entre a solubilidade ou pontos de ebulição dos componentes da mistura, respectivamente. Como a extração de bissulfito depende da diferença de reatividade do grupo carbonila de aldeídos e cetonas, compostos com pontos de ebulição, solubilidade similar ou polaridades podem ser efetivamente separados. Outros métodos de separação química existem para a separação selectiva de aldeídos e cetonas de misturas, por exemplo, a formação seletiva de oximas2, acetais cíclicos3ou formação de4 mercaptal. Esses métodos requerem uma etapa adicional para separar as espécies formadas da mistura, porque o produto não é solúvel em água e, portanto, não pode ser separado por um protocolo de extração simples. Oxidação de aldeído para formar os ácidos carboxílicos removíveis é outro relatou a técnica5, mas a etapa de oxidação necessária é menos chemoselective do que as condições de bissulfito suave aqui descritos e requer o uso de gás oxigênio e um catalisador de cobalto.
Este método é aplicável para a separação de aldeídos (Figura 1) e desimpedido estericamente cíclicas e metil cetonas (Figura 2) de moléculas que não contêm estes grupos funcionais. Cetonas particularmente reativas, tais como α-ceto ésteres também são removidas usando este processo. Alcanos, alcenos, dienos, alquinos, ésteres, amidas, ácidos carboxílicos, haletos de alquila, álcoois, fenóis, nitrilos, cloretos de benzila, epóxidos, anilinas, acetais, e ligeiramente prejudicada, α, β-insaturados, ou arila cetonas são todos ́ nas condições e pode ser separado do aldeído ou componente reativa cetona da mistura (figuras 2 e 3). Etílico cetonas ou cetonas cíclicas α-substituídos, por exemplo, são suficientemente prejudicadas e, portanto, são separáveis de aldeídos e cetonas mais reativas. Ao usar alcenos, hexano é recomendado como o solvente imiscível para evitar a decomposição indesejada devido ao dióxido de enxofre presente na solução de bissulfito. A grupo funcional de compatibilidade do protocolo de extração de bissulfito é extremamente ampla e, portanto, é aplicável a um vastíssimo leque de separações, se o contaminante de carbonila ser separado da mistura é um aldeído ou uma progressista metil ou cetona cíclica. Menos reativas cetonas não reagem com bissulfito nestas condições e, portanto, não são removidas.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>sodium bisulfite</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>AC419440010&#160;</td>
			<td>1 kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>benzyl butyrate</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>AAB2424130&#160;</td>
			<td>250 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anisaldehyde</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>AC104801000&#160;</td>
			<td>100 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>magnesium sulfate</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>M65-500&#160;</td>
			<td>500 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethyl acetate</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>E195-4&#160;</td>
			<td>4 L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hexanes</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>H292-4&#160;</td>
			<td>4 L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>methanol&#160;</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>A456-1&#160;</td>
			<td>1 L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dimethylformamide</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>D119-1&#160;</td>
			<td>1 L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>citronellal</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>AAL15753AE&#160;</td>
			<td>100 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>benzylacetone&#160;</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>AC105832500&#160;</td>
			<td>250 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>deionized water</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP28194&#160;</td>
			<td>4 L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>piperonal&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P49104-25G</td>
			<td>25 G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sodium hydroxide</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>S318-1&#160;</td>
			<td>1 kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>separatory funnel with cap</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>10-437-5B&#160;</td>
			<td>125 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ring stand</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>03-422-215</td>
			<td>3 aluminum rods</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ring clamp</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>12-000-104&#160;</td>
			<td>5 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cork ring</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>07-835AA&#160;</td>
			<td>8 cm outer dimension</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>round bottom flask</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>31-501-107&#160;</td>
			<td>100 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rotary evaporator with accessories</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>05-000-461&#160;</td>
			<td>cold trap bondenser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bump trap 14/20 joint</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>CG132201</td>
			<td>14/20 joint</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>funnel</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>05-555-6&#160;</td>
			<td>organic solvent compatible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cotton</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>22-456-881</td>
			<td>non-sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>glass pipets</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>13-678-20A&#160;</td>
			<td>borosilicate 5.75&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>two 250 microliter syringes</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-813-69&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4 erlenmeyer flasks</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>10-040D&#160;</td>
			<td>125 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>fume hood&#160;</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>13-118-370&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>nitrile gloves</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>19-149-863B&#160;</td>
			<td>medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>safety goggles</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>17-377-403&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>spatula</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-357Q</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>balance</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>01-912-403&#160;</td>
			<td>120 g capacity</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

separation of aldehydes and reactive ketones from mixtures using a bisulfite extraction protocol

A purificação de compostos orgânicos é um componente essencial das operações de rotina sintéticos. A capacidade de remover contaminantes em uma fase aquosa, gerando uma estrutura carregada fornece uma oportunidade para usar extração como uma técnica de purificação simples. Combinando o uso de um solvente orgânico miscível com bissulfito de sódio saturada, aldeídos e cetonas reativas pode ser transformado com sucesso em cobrado bissulfito adutos que pode então ser separada de outros componentes orgânicos de uma mistura pelo introdução de uma camada orgânica imiscível. Aqui, descrevemos um protocolo simples para a remoção dos aldeídos, incluindo aldeídos Neopentil impedida estericamente e algumas cetonas, de misturas químicas. Cetonas podem ser separadas, se eles são desimpedidos estericamente cíclica ou metil cetonas. Para aldeídos alifáticos e cetonas, dimetilformamida é usada como solvente miscível para melhorar as taxas de remoção. A reação de adição de bissulfito pode ser revertida por Basificação da camada aquosa, permitindo o re-isolamento do componente reactive do carbonyl de uma mistura.

Procedimento 1 para remoção de aldeído é usado para aldeídos aromáticos. Procedimento 2, no qual dimetilformamida é usada como solvente miscível, deve ser usado para cetonas e aldeídos alifáticos. Procedimento 2 também deve ser usado em misturas que não são totalmente solúvel em metanol. O material obtido a partir de cada um dos protocolos é analisada para pureza usando 1análise de integração H NMR e taxa de r...

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Separation of Aldehydes and Reactive Ketones from Mixtures Using a Bisulfite Extraction Protocol

Separação de aldeídos e cetonas reativas de misturas usando um protocolo de extração de bissulfito

Aqui, apresentamos um protocolo para remover aldeídos e cetonas reativas de misturas por um protocolo de extração líquido-líquido diretamente com bissulfito de sódio saturada em um solvente miscível. Este protocolo combinado é rápida e fácil de executar. O aldeído ou cetona pode ser re-isolada, a Basificação da camada aquosa.

The purification of organic compounds is an essential component of routine synthetic operations. The ability to remove contaminants into an aqueous layer ...

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