informacje



niedziela, 23 marca 2014

Synteza I. - hydroliza i bromowanie

Mocno zaniedbałem opis pracowni, a jestem już faktycznie na półmetku

W poprzednim odcinku opisywałem jak otrzymałem 1,2,4-triazynę z niecyklicznych substratów, była to jednak triazyna podstawiona na miejscu 3 grupą tiometylową -S-Me. Następne dwa etapy, krótsze od tamtego, polegały zatem na zhydrolizowaniu tej grupy do hydroksylowej -OH i jej wymianie na bromkową.

Przyłączona do pierścienia grupa tiometylowa formalnie rzecz biorąc jest drugą połówką tioestru i jako taka ulega hydrolizie w warunkach silnie zasadowych:

Wziąłem więc oczyszczoną triazynę z poprzedniego etapu, a było jej 1,5 g, zalałem 9% roztworem wodorotlenku potasu i mieszałem, ogrzewając pod chłodnicą:

Wylot chłodnicy połączyłem przez rurkę bezpośrednio z kanałem wyciągu, aby ograniczyć rozchodzenie się po pracowni wybitnie śmierdzącego merkaptanu metylu. Niskotopliwa triazyna utworzyła na powierzchni roztworu brązowawy olej, który w miarę postępu reakcji zanikał. Mniej więcej po godzinie olejek zanikł całkowicie, zaś zawartość kolby zmętniała. Odstawiłem ją w chłodne miejsce aby słabo rozpuszczalny produkt się zestalił. Po tym czasie przesączyłem osad na lejku pod próżnią, przemywając niewielką ilością wody i otrzymując 1,2 g jasnokremowej 3-hydroksy-5-fenylo-1,2,4-triazyny. Dla kontroli wykonałem płytkę TLC w układzie chlorek metylenu / metanol 100:1, porównując z próbką tiometylotriazyny:

Jak widać po hydrolizie praktycznie nie pozostało ani trochę substratu, ciemniejsza plamka na początku to zapewne ślady merkaptanu, co jednak nie przeszkadzało w kolejnym etapie

Bromowanie
Trzeci etap polegał na wymianie grupy hydroksylowej na bromkową. Użyłem tutaj jako środka bromującego bromku fosforylu POBr3, mającego postać pomarańczowych, łatwotopliwych kryształków:
Natomiast otrzymana poprzednio i wysuszana hydroksytriazyna, była miałkim, białym proszkiem:
Bromek miał bardzo ostry zapach, jego opary były zresztą trujące. W kontakcie z wilgocią hydrolizował dając białe opary, dlatego odważałem go szybko, zaś chłodnicę podłączoną do kolby dokładnie osuszyłem i zabezpieczyłem rurką ze środkiem suszącym
W tym przypadku nie potrzebny był rozpuszczalnik - po ogrzaniu bromek roztopił się w ciecz, w której rozpuścił się drugi substrat. Całość mieszała się przez godzinę w 120 stopniach:
Po tym czasie przerwałem ogrzewanie a gdy zawartość się ochłodziła, dodałem do środka drobno pokruszonego lodu. Lód topniał w wodę która hydrolizowała bromek. Zawartość kolby ogrzewała się podczas hydrolizy, stąd użycie lodu. Zarazem jednak trzeba było szybko rozetrzeć zawartość na drobno - powstający z hydrolizy bromowodór, uwięziony w porach ziaren, zakwaszał je powodując odwrócenie reakcji, toteż mieszaninę poreakcyjną roztarłem w moździerzu:
i odsączyłem, przemywając osad wodą. Po wysuszeniu zaskakująco przypominał kawę rozpuszczalną. Nie  był to jednak jeszcze produkt, lecz dopiero mieszanina do rozdziału. Oczywiście na kolumnie.
Rozdział w czystym chlorku metylenu przebiegał jednak bardzo łatwo, i nie miałem żadnych atrakcji przy wyparce, zakończyłem więc syntezę z 0,66 g produktu, z wydajnością 44 %

3-bromo-5-fenylo-1,2,4-triazyna okazała się mieć właściwości drażniące - gdy podrapałem się po nosie zanieczyszczonym nią palcem, jeszcze długo piekło mnie w tym miejscu.

5 komentarzy:

  1. Brzmi trochę jak przepis na ciasto. Tak nawiasem mówiąc to w czwartek rozpoczynam na laboratoria z chemii ogólnej i nieorganicznej. Masz jakieś porady? :)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Chemia i gotowanie mają dużo wspólnego. Niedawno nawet przyszedł mi do głowy pomysł jadalnej kolumny chromatograficznej...

      A co będziesz robić na tej pracowni? Poszukaj po tagach starych wpisów gdzie opisuję zajęcia z preparatyki, to może coś się przyda.
      Ale parę podstawowych spraw jest:
      - jeśli używasz odczynników na stanie pracowni, spodziewaj się że mogą reagować nietypowo. Czasem substancja która nie powinna dawać reakcji, jednak zareaguje, bo poprzednia grupa zanieczyściła, czasem powinna reagować a nie reaguje, bo odczynnik jest stary i się rozłożył
      - nie bój się ogrzewania próbówki nad palnikiem
      - jeśli ogrzewasz coś na trójnogu, a potem zbierasz sprzęt, upewniaj się że trójnóg wystygł. Czasem można się poparzyć, bo nie żarzący się metal nie wygląda na gorący
      - gdy miareczkujesz sprawdzaj czy przedtem czasem zaworek nie cieknie

      Jakby coś konkretnego to możesz pytać.

      Usuń
    2. Bardzo dziękuję.

      Usuń
  2. //pytanie poza tematem. czy (COOK)2 dysocjuje?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Szczawian potasu? Owszem - na aniony szczawianowe i kationy potasowe. Jedna grupa karboksylowa nie odłącza się od drugiej.

      Usuń