Name: synthesis of esters via a greener steglich esterification in acetonitrile
Uploaded: 2018-10-30T15:00:00
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Esta investigación fue apoyada por el Siena College y el centro de licenciatura investigación y actividad creativa. Agradecemos al Dr. Thomas Hughes y Dr. Kristopher Kolonko para conversaciones útiles, Sra. Allycia Barbera para la etapa temprana del trabajo sobre esta metodología, el Siena College Stewart instrumentación avanzada y tecnología (Santo) centro de recursos de instrumentación.

PRECAUCIÓN: Consultar hojas de seguridad (SDSs) antes del uso de los productos químicos en este procedimiento. Uso equipo de protección personal (EPP) como splash gafas, bata de laboratorio y nitrilo o guantes de butilo como muchos de los reactivos y disolventes son inflamables o corrosivos. Llevar a cabo todas las reacciones en una campana de humos. No es necesario para cristalería seco o con atmósfera de nitrógeno para este protocolo.
1. reacción de acoplamiento carbodiimida para alcoho...

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	<li>Williams, A., Ibrahim, I. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbodiimide+chemistry:+recent+advances.">Carbodiimide chemistry: recent advances.</a> Chemical Reviews. 81 (6), 589-636 (1981).</li><li>H&#246;fle, G., Steglich, W., Vorbr&#252;ggen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=4-Dialkylaminopyridines+as+Highly+Active+Acylation+Catalysts.+[New+synthetic+method+(25)].">4-Dialkylaminopyridines as Highly Active Acylation Catalysts. [New synthetic method (25)].</a> Angewandte Chemie International Edition in English. 17 (8), 569-583 (1978).</li><li>Neises, B., Steglich, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+Method+for+the+Esterification+of+Carboxylic+Acids.">Simple Method for the Esterification of Carboxylic Acids.</a> Angewandte Chemie International Edition in English. 17 (7), 522-524 (1978).</li><li>Tsvetkova, B., Tencheva, J., Peikov, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Esterification+of+7-theophyllineacetic+acid+with+diethylene+glycol+monomethyl+ether.">Esterification of 7-theophyllineacetic acid with diethylene glycol monomethyl ether.</a> Acta pharmaceutica. 56 (2), 251-257 (2006).</li><li>Tsakos, M., Schaffert, E. S., Clement, L. L., Villadsen, N. L., Poulsen, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ester+coupling+reactions+-+an+enduring+challenge+in+the+chemical+synthesis+of+bioactive+natural+products.">Ester coupling reactions - an enduring challenge in the chemical synthesis of bioactive natural products.</a> Natural Product Reports. 32 (4), (2015).</li><li>Morales-Serna, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+Benzotriazole+Esters+as+a+Strategy+in+the+Esterification+of+Tertiary+Alcohols.">Using Benzotriazole Esters as a Strategy in the Esterification of Tertiary Alcohols.</a> Synthesis. 2010 (24), 4261-4267 (2010).</li><li>Anastas, P., Eghbali, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Green+Chemistry:+Principles+and+Practice.">Green Chemistry: Principles and Practice.</a> Chemical Society Reviews. 39 (1), 301-312 (2010).</li><li>Constable, D. J. C., Jimenez-Gonzalez, C., Henderson, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perspective+on+solvent+use+in+the+pharmaceutical+industry.">Perspective on solvent use in the pharmaceutical industry.</a> Organic Process Research and Development. 11 (1), 133-137 (2007).</li><li>Byrne, F. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tools+and+techniques+for+solvent+selection:+green+solvent+selection+guides.">Tools and techniques for solvent selection: green solvent selection guides.</a> Sustainable Chemical Processes. 4 (1), 7 (2016).</li><li>Hossaini, R., Chipperfield, M. P., Montzka, S. A., Rap, A., Dhomse, S., Feng, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficiency+of+short-lived+halogens+at+influencing+climate+through+depletion+of+stratospheric+ozone.">Efficiency of short-lived halogens at influencing climate through depletion of stratospheric ozone.</a> Nature Geoscience. 8 (3), (2015).</li><li>Corker, E. C., Mentzel, U. V., Mielby, J., Riisager, A., Fehrmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+alternative+pathway+for+production+of+acetonitrile:+ruthenium+catalysed+aerobic+dehydrogenation+of+ethylamine.">An alternative pathway for production of acetonitrile: ruthenium catalysed aerobic dehydrogenation of ethylamine.</a> Green Chemistry. 15 (4), 928-933 (2013).</li><li>McConvey, I. F., Woods, D., Lewis, M., Gan, Q., Nancarrow, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Importance+of+Acetonitrile+in+the+Pharmaceutical+Industry+and+Opportunities+for+its+Recovery+from+Waste.">The Importance of Acetonitrile in the Pharmaceutical Industry and Opportunities for its Recovery from Waste.</a> Organic Process Research &amp; Development. 16 (4), 612-624 (2012).</li><li>Jad, Y. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peptide+synthesis+beyond+DMF:+THF+and+ACN+as+excellent+and+friendlier+alternatives.">Peptide synthesis beyond DMF: THF and ACN as excellent and friendlier alternatives.</a> Organic &amp; Biomolecular Chemistry. 13 (8), 2393-2398 (2015).</li><li>Williams, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+method+for+the+profiling+of+the+endocannabinoid+metabolome+by+LC-atmospheric+pressure+chemical+ionization-MS.">Quantitative method for the profiling of the endocannabinoid metabolome by LC-atmospheric pressure chemical ionization-MS.</a> Analytical Chemistry. 79 (15), 5582-5593 (2007).</li><li>Benmansour, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discovery+of+novel+dengue+virus+NS5+methyltransferase+non-nucleoside+inhibitors+by+fragment-based+drug+design.">Discovery of novel dengue virus NS5 methyltransferase non-nucleoside inhibitors by fragment-based drug design.</a> European Journal of Medicinal Chemistry. 125, 865-880 (2017).</li><li>Maier, W., Corrie, J. E. T., Papageorgiou, G., Laube, B., Grewer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+analysis+of+inhibitory+effects+of+caged+ligands+for+the+NMDA+receptor.">Comparative analysis of inhibitory effects of caged ligands for the NMDA receptor.</a> Journal of Neuroscience Methods. 142 (1), 1-9 (2005).</li><li>Schwartz, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+soluble+azido+polyisocyanopeptides+as+functional+&#946;-sheet+mimics.">Water soluble azido polyisocyanopeptides as functional &#946;-sheet mimics.</a> Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. 47 (16), 4150-4164 (2009).</li><li>Hangauer, M. J., Bertozzi, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+FRET-Based+Fluorogenic+Phosphine+for+Live-Cell+Imaging+with+the+Staudinger+Ligation.">A FRET-Based Fluorogenic Phosphine for Live-Cell Imaging with the Staudinger Ligation.</a> Angewandte Chemie International Edition. 47 (13), 2394-2397 (2008).</li><li>Hsieh, P. -. W., Chen, W. -. Y., Aljuffali, I., Chen, C. -. C., Fang, J. -. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-Drug+Strategy+for+Promoting+Skin+Targeting+and+Minimizing+the+Transdermal+Diffusion+of+Hydroquinone+and+Tranexamic+Acid.">Co-Drug Strategy for Promoting Skin Targeting and Minimizing the Transdermal Diffusion of Hydroquinone and Tranexamic Acid.</a> Current Medicinal Chemistry. 20 (32), 4080-4092 (2013).</li><li>Moretto, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Rigid+Helical+Peptide+Axle+for+a+[2]Rotaxane+Molecular+Machine.">A Rigid Helical Peptide Axle for a [2]Rotaxane Molecular Machine.</a> Angewandte Chemie International Edition. 48 (47), 8986-8989 (2009).</li><li>Hanessian, S., McNaughton-Smith, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+versatile+synthesis+of+a+&#946;-turn+peptidomimetic+scaffold:+An+approach+towards+a+designed+model+antagonist+of+the+tachykinin+NK-2+receptor.">A versatile synthesis of a &#946;-turn peptidomimetic scaffold: An approach towards a designed model antagonist of the tachykinin NK-2 receptor.</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry Letters. 6 (13), 1567-1572 (1996).</li><li>Lutjen, A. B., Quirk, M. A., Barbera, A. M., Kolonko, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+(E)-cinnamyl+ester+derivatives+via+a+greener+Steglich+esterification+(In+Press).">Synthesis of (E)-cinnamyl ester derivatives via a greener Steglich esterification (In Press).</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry. , (2018).</li><li>Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steglich+Esterification.">Steglich Esterification.</a> Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. , (2010).</li><li>Padias, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Making the Connections: A How-To Guide for Organic Chemistry Lab Techniques. , (2011).</li><li>Zubrick, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Organic Chem Lab Survival Manual: A Student's Guide to Techniques. , (2015).</li></ol>

La metodología presentada aquí fue desarrollada para reducir al mínimo los riesgos del solvente asociado con una esterificación Steglich tradicional mediante un sistema de solventes más verde y reduciendo la necesidad de columna cromatografía8,9. Rendimientos de reacción comparables y los tipos se logra con el uso de acetonitrilo en lugar seco disolventes clorados o DMF22.
Varios pasos claves permiten la ...

Compuestos de éster son ampliamente utilizados para los usos tales como compuestos de sabor, productos farmacéuticos, cosméticos y materiales. Comúnmente, el uso de carbodiimida reactivos de acoplamiento se utiliza para facilitar la formación de un éster de un ácido carboxílico y un alcohol1. Por ejemplo, en la esterificación Steglich, diciclohexilcarbodiimida (DCC) es reaccionado con un ácido carboxílico en presencia de 4-dimethylaminopyridine (DMAP) para formar un derivado ácido activado, generalmente en un sistema de solventes clorado o dimetilformamida (DMF)2,3,4. El derivado ácido activado entonces sufre una sustitución nucleofílica de acilo con un alcohol para formar el producto de ester, que generalmente se purifica mediante cromatografía. La esterificación Steglich permite acoplamiento suave de grandes y complejos ácidos carboxílicos y alcoholes, incluyendo sterically obstaculizan alcoholes secundarios y terciarios2,5,6. El objetivo de este trabajo es modificar el protocolo de esterificación Steglich estándar para proporcionar una opción más verde sintético para esta reacción de esterificación común.
Un aspecto importante en el diseño de nuevas metodologías sintéticas es tratar de minimizar el uso y la formación de sustancias peligrosas. Los doce principios de la química verde7 puede utilizarse para proporcionar una guía para la creación de síntesis más seguro. Algunos de estos incluyen la prevención de la generación de residuos (principio 1) y el uso de disolventes más seguros (principio 5). En particular, disolventes representan el 80-90% de la masa no acuoso de los materiales en la fabricación de productos farmacéuticos8. Por lo tanto, modificar un protocolo para usar un solvente menos peligroso puede hacer un gran impacto en el verdor de una reacción orgánica.
Las reacciones de esterificación Steglich utilizan sistemas solventes tratados con cloro anhidros o DMF; sin embargo, estos solventes son motivo de preocupación para el medio ambiente y la salud. Diclorometano (CH2Cl2) y cloroformo (CHCl3) son probables carcinógenos humanos y DMF tiene preocupaciones de toxicidad para la reproducción9. Además, CH2Cl2 es10que agotan la capa de ozono. Así, un solvente menos peligroso para la esterificación de Steglich sería de gran utilidad. Si bien no hay todavía verde sustitución de disolventes apróticos polares, acetonitrilo se recomienda como sustituto más verde para el CH2Cl2, CHCl3y DMF9. Acetonitrilo en la actualidad se produce como un subproducto en la fabricación de acrilonitrilo; sin embargo, una síntesis verde de acetonitrilo de la biomasa a nivel académico ha sido reportado11y posibles opciones para la reutilización y la recuperación de los flujos de residuos están siendo investigados12. Acetonitrilo se ha utilizado previamente como una alternativa solvente más verde para el acoplamiento de reacciones de síntesis de péptidos de fase de sólido de carbodiimida para formar amida vínculos13. El uso de acetonitrilo como disolvente para esterificación Steglich ha sido demostrada14,15,16,17,18,19, 20,21; sin embargo, estos métodos no se han centrado en el aspecto verde del solvente y también emplean más purificación mediante cromatografía en columna.
Reducir la necesidad de cromatografía en columna como un paso de purificación también minimiza residuos solventes peligrosos8. Además de utilizar un disolvente de reacción menos peligroso, la metodología permite el aislamiento del producto muy puro sin necesidad de cromatografía. El reactivo de acoplamiento utilizados tradicionalmente diciclohexilcarbodiimida (DCC) es sustituido con 1-etil - 3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida clorhidrato (EDC). El grupo funcional amina básica este reactivo permite cualquier reactivos residuales para ser retirado a través de pasos de lavado ácido y básico y los subproductos de la reacción.
El protocolo aquí presentado puede utilizarse con una variedad de ácido y alcohol asociados (figura 1). Se utilizó para sintetizar una pequeña biblioteca de cinamil derivados de éster con primaria, secundaria, bencilo y alilo alcoholes y fenoles22. Además, la velocidad de la reacción de esterificación en acetonitrilo es comparable a la de los clorados y sistemas disolvente DMF, sin necesidad de secar o destilar el acetonitrilo antes la reacción22. Los ésteres sintetizados a partir de los alcoholes terciarios no se han aislado, que actualmente es una limitación de la metodología en comparación con la esterificación Steglich tradicional en clorados solventes23. Además, otros grupos ácido-labile podrían verse afectadas por los pasos de lavado ácido, potencialmente haciendo necesario la cromatografía en columna para la purificación después de la extracción de acetonitrilo. A pesar de estas limitaciones, la reacción es un método fácil y general para la síntesis de ésteres de alto rendimiento utilizando una variedad de componentes de alcohol y ácido carboxílico. El uso de un sistema de solventes más verde y sin necesidad de pasos de cromatografía de alta pureza hacen de este una alternativa atractiva a una esterificación Steglich tradicional del protocolo.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58803/58803fig1.jpg"> Figura 1. Esquema de reacción general. El esquema general para la reacción involucra la Unión de un ácido carboxílico y un alcohol, que se facilita con un agente de acoplamiento reactivo carbodiimida (1-etil - 3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida clorhidrato o EDC) y (4-dimethylaminopyridine DMAP) en acetonitrilo. Para demostrar la amplitud de la reacción, los ésteres se formaron mediante diversos ácidos (1-5) con un alcohol secundario (7) o primaria (6). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58803/58803fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>trans -cinnamic acid</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>158571000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>butyric acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B103500</td>
			<td>Caution: corrosive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hexanoic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>153745-100G</td>
			<td>Caution: corrosive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>decanoic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>21409-5G</td>
			<td>Caution: corrosive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>phenylacetic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P16621-5G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-methoxybenzyl alcohol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M11006-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>diphenylmethanol</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>105391000</td>
			<td>Benzhydrol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>chloroform-d</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>166260250</td>
			<td>99.8% with 1% v/v tetramethylsilane, Caution: toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hexane</td>
			<td>BDH Chemicals</td>
			<td>BDH1129-4LP</td>
			<td>Caution: flammable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethyl acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>650528</td>
			<td>Caution: flammable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>diethyl ether</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>E138-500</td>
			<td>Caution: flammable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>acetonitrile</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A21-1</td>
			<td>ACS Certified, &#62;99.5%, Caution: flammable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-dimethylaminopyridine</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>148270250</td>
			<td>Caution: toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>magnesium sulfate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>M65-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hydrochloric acid, 1 M</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S848-4</td>
			<td>Caution: corrosive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sodium chloride</td>
			<td>BDH Chemicals</td>
			<td>BDH8014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sodium bicarbonate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S25533B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride</td>
			<td>Chem-Impex</td>
			<td>00050</td>
			<td>Caution: skin and eye irritant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>thin layer chromatography plates</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>1055540001</td>
			<td>aluminum backed sheets</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Note: All commercially available reagents and solvents were used as received without further purification.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of esters via a greener steglich esterification in acetonitrile

La Steglich esterificación es una reacción utilizada para la síntesis de ésteres de ácidos carboxílicos y alcoholes. Eficiente y suave, la reacción es comúnmente realizado usando cloro o sistemas solventes amida, que son peligrosos para la salud humana y el medio ambiente. Nuestra metodología utiliza acetonitrilo como un más verde y menos sistema de solventes peligroso. Este protocolo exhibe tasas y rendimientos comparables a los sistemas solventes tradicionales y emplea una extracción y la secuencia de lavado que elimina la necesidad de la purificación del producto éster mediante cromatografía en columna. Este método general puede utilizarse para acoplar una variedad de ácidos carboxílicos con 1° y alcoholes alifáticos 2°, bencílica y alílicos alcoholes y fenoles para obtener ésteres puros en altos rendimientos. El objetivo del protocolo detallado aquí es brindar una alternativa más ecológica a una reacción de esterificación común, que podría servir útil para la síntesis del éster en aplicaciones industriales y académicos.

Mediante la esterificación de Steglich modificada en acetonitrilo seguido de un workup de extracción ácido-base, cinamato de 3-methoxybenzyl (8) se obtuvo como un aceite amarillo claro (205 mg, 90% de rendimiento) sin necesidad de cromatografía en columna. 1 Espectros de RMN de C de H y 13se presentan en la figura 2 que confirma la estructura y pureza.
Comp...

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Synthesis of Esters Via a Greener Steglich Esterification in Acetonitrile

Una reacción de esterificación Steglich modificada fue utilizada para sintetizar una pequeña biblioteca de derivados de éster con los alcoholes primarios y secundarios. La metodología utiliza un acetonitrilo solvente, no halogenados y más verde y permite el aislamiento producto de altos rendimientos sin necesidad de purificación cromatográfica.

Síntesis de ésteres mediante una esterificación Steglich más verde en acetonitrilo

The Steglich esterification is a widely-used reaction for the synthesis of esters from carboxylic acids and alcohols. While efficient and mild, the ...

El objetivo general de este experimento es proporcionar una metodología más ecológica para una reacción de esterificación común, que podría servir útil para la síntesis en aplicaciones académicas e industriales. Nuestro método se puede utilizar para la síntesis eficiente y suave de ésteres mediante el acoplamiento de ácidos carboxílicos con alcoholes primarios o secundarios o fenoles. La principal ventaja de esta técnica es que elimina el uso de disolventes peligrosos de reacción clorada o amida y minimiza los residuos de disolventes durante la purificación sin sacrificar la tasa de reacción ni la pureza del producto.Demostrando el procedimiento serán Andrew Lutjen y Mackenzie Quirk, investigadores de pregrado de mi laboratorio. En primer lugar, combine el ácido trans-cinnámico, DMAP y EDC en un matraz de fondo redondo de 50 mililitros. Agregue 15 mililitros de acetonitrilo, y 98 microlitros de alcohol 3-Methoxybenzyl a la mezcla, junto con una barra de agitación magnética.Sujete el matraz en un baño de agua Celsius de 40 grados y revuelva la reacción. Monitorear la reacción por TLC, utilizando acetato de etilo y hexanos. Una vez completada la reacción, retire el acetonitrilo bajo presión reducida utilizando un evaporador rotatorio para obtener un sólido crudo.Al residuo, añada 20 mililitros cada uno de éter dietílico y un molar de ácido clorhídrico. Gire el matraz para disolver el residuo en las capas de disolvente. A continuación, vierta la solución en un embudo separador.Enjuague el matraz evaporador con cinco mililitros de éter dietílico y añada el enjuague al embudo separador. Agitar suavemente el embudo separador para extraer el producto en la capa de éter, ventilando periódicamente. Permita que las capas se separen y, a continuación, elimine la capa acuosa drenando la parte inferior del embudo en un matraz Erlenmeyer.A la capa orgánica que queda en el embudo separador, añadir 20 mililitros de un ácido clorhídrico molar y agitar suavemente el matraz separador, ventilando periódicamente. Permita que las capas se separen y luego elimine la capa acuosa escurriéndola de la parte inferior del embudo en un matraz Erlenmeyer. Repita el procedimiento de lavado con bicarbonato sódico saturado y cloruro de sodio saturado.Después de completar los pasos de lavado, transfiera la capa orgánica del embudo separador a un matraz Erlenmeyer limpio. Seque la capa con sulfato de magnesio. A continuación, filtre la solución por gravedad a través del papel de filtro en un matraz de evaporación enmascarado.Después de esto, retire el disolvente de éter dietílico bajo presión reducida, utilizando un evaporador rotatorio. Analizar una muestra del producto por espectroscopia de rmN de protones y carbono en cloroformo deuterado y por espectrometría de masas. En un matraz de fondo redondo de 50 mililitros, combine el ácido transnanámico, DMAP y EDC.Añadir 15 mililitros de acetonitrilo y 157 miligramos de difenilmetanol a la mezcla, junto con una barra de agitación magnética. Sujete el matraz y remueva la reacción a temperatura ambiente durante 24 horas. Inserte un condensador de aire en el cuello del matraz para minimizar la evaporación del disolvente.Una vez completada la reacción, siga el procedimiento de extracción y lavado como se describió anteriormente. En un matraz de fondo redondo de 50 mililitros, combine el ácido decanoico, DMAP y EDC. Añadir 15 mililitros de acetonitrilo y 157 miligramos de dithenylmethanol a la mezcla, junto con una barra de agitación magnética.Sujete el matraz y remueva la reacción a temperatura ambiente durante 24 horas. Inserte un condensador de aire en el cuello del matraz para minimizar la evaporación del disolvente. Una vez completada la reacción, siga el procedimiento de extracción y lavado como se describió anteriormente.Utilizando la reacción de esterificación de Steglich modificada, se obtuvo 3-Methoxybenzyl cinnamate en un rendimiento del 90% sin necesidad de cromatografía de columna, como lo confirma la espectroscopia de rmN de protones y carbono. Los compuestos de nueve a 17 fueron sintetizados utilizando un protocolo similar, con rendimientos de 77 a 90%Todos los compuestos fueron analizados por espectroscopia de RMN y espectrometría de masas de alta resolución, y se encontró que son de pureza similar al tilxibenzil cinnamato por el análisis de RMN. Se realizaron ligeros cambios en el protocolo para los alcoholes primarios para obtener rendimientos óptimos y pureza para los compuestos 12 a 17.Las reacciones secundarias al alcohol se ejecutaron durante más tiempo para permitir que la reacción pasara a su fin. En las reacciones de ácido decanoico, para los compuestos de éster 12 y 17, utilizando 1,2 equivalentes de ácido carboxílico a un equivalente de alcohol para alcoholes primarios y secundarios, ésteres producidos con una impureza de ácido decanoico. El problema de la impureza se resolvió utilizando una relación molar uno a uno de ácido decanoico al alcohol con un tiempo de reacción ligeramente más largo.Estas condiciones arrojaron productos de éster puro, indicados por una pérdida de la señal de impureza a 2,35 partes por millón en el espectro de RMN de protones. Al igual que con cualquier método de síntesis orgánica, se deben consultar las fichas de datos de seguridad de los productos químicos y se deben utilizar equipos e instalaciones de protección personal adecuados al realizar este procedimiento.

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Preparation and Use of Samarium Diiodide (SmI2) in Organic Synthesis: The Mechanistic Role of HMPA and Ni(II) Salts in the Samarium Barbier Reaction

Preparation and Use of Samarium Diiodide SmI2 in Organic Synthesis: The Mechanistic Role of HMPA and NiII Salts in the Samarium Barbier Reaction

Preparación y uso de samario diyoduro (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) En Síntesis Orgánica: La función mecánica de HMPA y sales de Ni (II) en la reacción de samario Barbier

Although initially considered an esoteric reagent, SmI2 has become a common tool for synthetic organic chemists. SmI2 is generated through the addition of ...

Investigación

Química

Synthesis and Exfoliation of Discotic Zirconium Phosphates to Obtain Colloidal Liquid Crystals

Síntesis y exfoliación de Discotic circonio fosfatos para obtener cristales líquidos coloidal

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Síntesis de Proteínas bioconjugados<em&gt; vía</em&gt; Química cisteína-maleimida

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

The Synthesis of [Sn10(Si(SiMe3)3)4]2- Using a Metastable Sn(I) Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

The Synthesis of [Sn10SiSiMe334]2- Using a Metastable SnI Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

La Síntesis de [Sn<sub&gt; 10</sub&gt; (Si (de SiMe<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 4</sub&gt;]<sup&gt; 2</sup<sup&gt; -</sup&gt; Uso de un metaestable Sn (I) solución de haluro sintetizada a través de una técnica de co-condensación

The number of well-characterized metalloid tin clusters, synthesized by applying the disproportionation of a metastable Sn(I) halide in the presence of a ...

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Protocolo para la síntesis en fase sólida de oligómeros de ARN que contiene un 2&#39;-<emO</em&gt; -tiofenilmetilo Modificación y caracterización mediante dicroísmo circular

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular ...

One-pot Microwave-assisted Conversion of Anomeric Nitrate-esters to Trichloroacetimidates

One-pot asistida por microondas conversión de ésteres de nitrato anomérico en Trichloroacetimidates

The goal of the following procedure is to provide a demonstration of the one-pot conversion of a 2-azido-1-nitrate-ester to a trichloroacetimidate ...

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

Síntesis de nanocables de Au sustrato enlazado mediante un mecanismo activo crecimiento superficial

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...

A Rapid Synthesis Method for Au, Pd, and Pt Aerogels Via Direct Solution-Based Reduction

Un método de síntesis rápida de Au, Pd y Pt Aerogels vía reducción directa basada en la solución

Here, a method to synthesize gold, palladium, and platinum aerogels via a rapid, direct solution-based reduction is presented. The combination of various ...

Solid-phase Synthesis of [4.4] Spirocyclic Oximes

Síntesis en fase sólida de oximas espirocícliclos [4,4]

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 ...

Synthesis of Monodisperse Cylindrical Nanoparticles via Crystallization-driven Self-assembly of Biodegradable Block Copolymers

Síntesis de nanopartículas cilíndricas monodispersas mediante autoensamblaje basado en cristalización de copolímeros de bloques biodegradables

The production of monodisperse cylindrical micelles is a significant challenge in polymer chemistry. Most cylindrical constructs formed from diblock ...