Name: achieving moderate pressures in sealed vessels using dry ice as a solid co2 source
Uploaded: 2018-08-17T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Achieving Moderate Pressures in Sealed Vessels Using Dry Ice As a Solid CO2 Source at JoVE.com

Forfatterne ønsker å erkjenne oppstart finansiering fra The University of Toledo, samt midler fra American Chemical Society's Herman Frasch Foundation delvise støtte for dette arbeidet. Mr. Thomas Kina er anerkjent for hans hjelp med å utvikle en egnet manometer for å måle reaksjon presset. Mr. Steve Modar er takket for nyttig diskusjoner.

FORSIKTIG: 1) følgende protokoller har vært ansett trygt gjennom gjentatte forsøk. Men forsiktighet bør utvises ved tetting ampuller, gjennom reaksjonen, og spesielt når åpning reaksjoner, som inhomogeneity i reaksjonen ampuller fører til utstyrssvikt. Ampuller bør inspiseres for fysiske defekter før bruk. Ampuller plasseres bak noen form for blast skjold eller hette sash straks tetting å forhindre hendelser skal hetteglass mislykkes. 2) selv om det er liten sjanse for kvelning på grunn av små mengder av CO<s...

Bruke van der Waals ligning av staten, kan omtrentlig trykket av disse systemene være beregnede45
EQ. 1:<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58281/58281eq1.jpg">
Under forholdene i protokollen 1, kan vi anta 26.3 mg av CO2 gir n = 5.98 x 10-4 mols
<img alt="Equation 1b" src="/files/ftp_upload/58281/58281eq2.jpg">
Som et grovt anslag tyder de...

Bruk av gass forbindelser i kjemiske reaksjoner krever spesialisert utstyr og prosedyrer1,2. På benken skala, kan noen gasser legges direkte fra en tank med en høytrykk regulator3. En alternativ metode er å kondensere gassen under kryogene forhold4,5. Nyttige, krever disse strategiene bruk av spesialiserte press reaktorer med ventiler, som kan være kostnadseffektivt uoverkommelige for å kjøre mange reaksjoner parallelt. Derfor kan dette betydelig redusere hastigheten på som reaksjon screening kan fortsette. Derfor har kjemikere funnet det ønskelig å introdusere disse forbindelsene med alternative metoder. Ammoniakk kan legges til reaksjoner med forskjellige ammonium carboxylate salter, drar nytte av den svake likevekten mellom disse salter og gratis ammoniakk6. Overføre hydrogenering er en viktig strategi for reduksjon reaksjoner på olefins, karbonyl og nitro grupper som omgår bruk av brennbare hydrogengass med forbindelser som ammonium formiat eller hydrazine som bærere av H27. En annen gass rundt i dette området er karbonmonoksid8 -CO kan være generert i situ etter frigjøringen fra metall karbonyl komplekser9,10, eller alternativt det kan genereres ved decarbonylation fra kilder som formates og formamides11,12,13 eller kloroform14,15.
En gass som ikke har hatt betydelig utvikling i denne forbindelse er karbondioksid16. En årsak til dette er at mange transformasjoner som involverer CO2 også krever høye temperaturer og trykk, og dermed blir automatisk henvist til spesialiserte reaktorer17,18. Siste innsats for å utvikle mer reaktiv katalysatorer, imidlertid, lettet kjører mange av disse reaksjonene under atmosfærisk trykk CO219,20,21,22. Vi har nylig oppdaget en reaksjon som karbondioksid kan brukes å megle γ-C (sp3)-H arylation alifatisk aminer23. Denne strategien var ventet å kombinere fordelene med en dirigere gruppen tilnærming inkludert amid24,25,26,27,28sulfonamide 29 , 30 , 31 , 32, thiocarbonyl33,34eller hydrazone35-basert regi grupper (kjemiske robusticity), med enkelt en forbigående dirigere gruppe (redusert trinn økonomi)36, 37,38,39.
Selv om reaksjonen kan oppstå under lufttrykk CO2, redusere behovet for en Schlenk oppsett til skjermen reaksjoner viste uoverkommelig. Videre økende press litt førte til forbedret reaksjon avkastning, men enkelt oppnås ikke ved å bruke Schlenk:. Vi søkte derfor en alternativ strategi, og senere identifisert som tørris kan enkelt brukes som en solid CO2 som kan legges til en rekke reaksjon fartøy å introdusere den nødvendige mengden av karbondioksid å oppnå moderat Press (figur 1). Selv om underutilized i syntese, er en lignende strategi ganske vanlig som metode for å generere flytende CO2 for kromatografi og utvinning programmer40,41,42,43, 44. Bruker denne strategien tillatt vår gruppe å raskt skjermen stort antall reaksjoner i parallell, mens muligheten til å tilgang moderat CO2 Trykk på mellom 2-20 atmosfærer var avgjørende for å forbedre avkastningen av reaksjoner. Under disse forholdene, kan både primær (1°) og videregående (2°) aminer være arylated med elektron rike og elektron dårlig aryl halides.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>7.5 mL Sample Vial with Screw Cap (Thermoset)</td>
			<td>Qorpak</td>
			<td>GLC-00984</td>
			<td>Can be reused.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>40 mL Sample Vial with Screw Cap (Thermoset)</td>
			<td>Qorpak</td>
			<td>GLC-01039</td>
			<td>Can be reused.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure Tube, #15 Thread, 7&#34; Long, 25.4 mm O.D.</td>
			<td>Ace Glass</td>
			<td>8648-06</td>
			<td>Can be reused.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pie-Block for 2 Dram Vials</td>
			<td>ChemGlass</td>
			<td>CG-1991-P14</td>
			<td>Can be reused.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pie-Block for 10 Dram Vials</td>
			<td>ChemGlass</td>
			<td>CG-1991-P12</td>
			<td>Can be reused.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3.2 mm PTFE Disposable Stir Bars</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-513-93</td>
			<td>Can be reused.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C-MAG HS 7 Control Hotplate</td>
			<td>IKA</td>
			<td>20002695</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analytical Weighing Balance</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>QUINTIX2241S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-Ended Micro-Tapered Spatula</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>21-401-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hei-VAP Advantage - Hand Lift Model with G5 Dry Ice Condenser Rotary Evaporator</td>
			<td>Heidolph</td>
			<td>561-01500-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bump Trap 14/20 Joint</td>
			<td>ChemGlass</td>
			<td>CG-1322-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tert-Amyl amine</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>B24639-14</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Methyl-N-(3-methylbenzyl)butan-2-amine</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Prepared from reductive amination of tert-amyl amine and 3-tolualdehyde in the presence of sodium borohydride in methanol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Palladium Acetate</td>
			<td>Chem-Impex International, Inc.</td>
			<td>4898</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver Trifluoroacetate</td>
			<td>Oakwood Chemicals</td>
			<td>007271</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenyl Iodide</td>
			<td>Oakwood Chemicals</td>
			<td>003461</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic Acid</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>A38</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,1,1,3,3,3-Hexafluoroisopropanol</td>
			<td>Oakwood Chemicals</td>
			<td>003409</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deionized Water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Obtained from in-house deionized water system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dry Ice</td>
			<td>Carbonic Enterprises Dry Ice Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Non-food grade dry ice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Concentrated Hydrochloric Acid</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>A144SI</td>
			<td>Diluted to a 1.2 M solution prior to use.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethyl Ether, Certified</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>E138</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexanes, Certified ACS</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>H292</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saturated Ammonium Hydroxide</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>A669</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>D37</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Sulfate, Anhydrous</td>
			<td>Oakwood Chemicals</td>
			<td>044702</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250 mL Separatory Funnel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Prepared in-house by staff glassblower.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 mL Round Bottom Flask</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Prepared in-house by staff glassblower.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scientific Disposable Funnel</td>
			<td>Caplugs</td>
			<td>2085136030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Borosilicate Glass Scintillation Vials, 20 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>03-337-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mm O.D. Thin Walled Precision NMR Tubes</td>
			<td>Wilmad</td>
			<td>666000575</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform-d</td>
			<td>Cambridge Isotope Laboratories, Inc.</td>
			<td>DLM-7</td>
			<td>Used as received.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

achieving moderate pressures in sealed vessels using dry ice as a solid co2 source

Her vises en generell strategi for å utføre reaksjoner under mild til moderat CO2 presset med tørris. Denne teknikken obviates behovet for spesialisert utstyr å oppnå beskjeden press, og kan også brukes til å oppnå høyere press i mer spesialisert utstyr og kraftigere reaksjon fartøy. På slutten av reaksjonen, kan hetteglass være lett trykkavlastet av åpningen ved romtemperatur. I eksemplet stede fungerer CO2 som både en antatte dirigere gruppe så vel som en måte å passivate Amin underlag, og dermed hindre oksidasjon under organometalliske reaksjonen. I tillegg legges lett, er dirigere gruppen også fjernet under vakuum, obviating behovet for omfattende rensing å fjerne gruppen Regi. Denne strategien kan den lettvinte γ-C(sp3)-H arylation av alifatisk aminer og kan brukes til en rekke andre Amin-baserte reaksjoner.

Etter disse protokollene er det mulig å lade reaksjon ampuller med en passende mengde karbondioksid å oppnå kjemiske reaksjoner som krever CO2 atmosfærer. Trykket i trinn 1 er beregnet til ca 3 atmosfærer (se diskusjon for fastsettelse av denne verdien), men på grunn av delvis solvation, observerte trykket er i 2 atmosfærer ved romtemperatur, og skal ca 2,6 atmosfærer under reaksjonen forhold. Derfor under forholdene i trinn 1, kan 2-Methyl-4-fenyl-butanamine fås i 69%...

Watch this Scientific Journal Video about Achieving Moderate Pressures in Sealed Vessels Using Dry Ice As a Solid CO2 Source at JoVE.com

Achieving Moderate Pressures in Sealed Vessels Using Dry Ice As a Solid CO2 Source

Her presenterer vi en protokoll for å utføre reaksjoner i enkel reaksjon skip under lav til moderat presset av CO2. Reaksjoner kan utføres i en rekke skip ved administrasjon av karbondioksid i form av tørris, uten behov for dyre eller utdype utstyr eller set-ups.

Oppnå moderat press i forseglet fartøy bruker tørris som en Solid CO2

Herein is presented a general strategy to perform reactions under mild to moderate CO2 pressures with dry ice. This technique obviates the need for ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Achieving Moderate Pressures in Sealed Vessels Using Dry Ice As a Solid CO2 Source

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry (UPLC-HRMS)

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry UPLC-HRMS

Vilkårlige Metabolomics fra biologiske kilder Bruke UltraPerformance væskekromatografi-High Resolution massespektrometri (UPLC-HRMS)

Here we present a workflow to analyze the metabolic profiles for biological samples of interest including; cells, serum, or tissue. The sample is first ...

Determining the Ice-binding Planes of Antifreeze Proteins by Fluorescence-based Ice Plane Affinity

Bestemme isbindende fly av frostvæskeproteiner ved fluorescensbasert isplanaffinitet

Antifreeze proteins (AFPs) are expressed in a variety of cold-hardy organisms to prevent or slow internal ice growth. AFPs bind to specific planes of ice ...

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

Høytrykks Sapphire Cell for faselikevekter Målinger av CO<sub&gt; 2</sub&gt; / organisk / Water Systems

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. ...

Preparing Adherent Cells for X-ray Fluorescence Imaging by Chemical Fixation

Forbereder Adherent Cells for X-ray fluorescens Imaging ved Kjemisk Fixation

X-ray fluorescence imaging allows us to non-destructively measure the spatial distribution and concentration of multiple elements simultaneously over ...

Atom Transfer Radical Polymerization of Functionalized Vinyl Monomers Using Perylene as a Visible Light Photocatalyst

Atom Transfer radikalpolymerisering av Funksjon vinylmonomerer Bruke perylen som en synlig lys Photocatalyst

A standardized technique for atom transfer radical polymerization of vinyl monomers using perylene as a visible-light photocatalyst is presented. The ...

Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

Måling av partikkelstørrelsesfordelingen i Grumsete Solutions ved dynamisk lysspredning Mikros

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a ...

Quantifying X-Ray Fluorescence Data Using MAPS

Kvantifisere X-Ray fluorescens Data ved hjelp av kart

The quantification of X-ray fluorescence (XRF) microscopy maps by fitting the raw spectra to a known standard is crucial for evaluating chemical ...

Minimum Burning Pressures of Water-based Emulsion Explosives

Minimum brenner presset av vannbasert emulsjon eksplosiver

This manuscript describes a protocol to measure the minimum pressure required for sustained burning of water-based emulsion explosives. Pumping ...

Solid-phase Synthesis of [4.4] Spirocyclic Oximes

Solid-fase syntese av [4.4] Spirocyclic Oximes

A convenient synthetic route for spirocyclic heterocycles is well sought after due to the molecule&#39;s potential use in biological systems. By means of ...

In situ FTIR Spectroscopy as a Tool for Investigation of Gas/Solid Interaction: Water-Enhanced CO2 Adsorption in UiO-66 Metal-Organic Framework

In situ FTIR Spectroscopy as a Tool for Investigation of Gas/Solid Interaction: Water-Enhanced CO2 Adsorption in UiO-66 Metal-Organic Framework

In situ (andre) FTIR Spektroskopi som et verktøy for undersøkelse av gass / solid interaksjon: Vannforbedret CO2 Adsorpsjon i UiO-66 Metal-Organic Framework

In situ infrared spectroscopy is an inexpensive, highly sensitive, and selective valuable tool to investigate the interaction of polycrystalline solids ...