Atteindre des pressions modérées dans des récipients fermés hermétiquement à l’aide de neige carbonique comme Source solide CO2

Résumé

Nous présentons ici un protocole permettant d’effectuer des réactions dans les cuves de réaction simple sous des pressions de faible à modéré de CO₂. Les réactions peuvent être effectuées dans une variété de navires simplement en administrant le dioxyde de carbone sous forme de glace sèche, sans besoin de matériel coûteux ou élaboré ou Set-up.

Résumé

Ici est présenté une stratégie générale pour effectuer des réactions sous légère à modérée CO₂ pressions à la glace sèche. Cette technique élimine le besoin d’équipement spécialisé atteindre des pressions modestes et peut même être utilisée pour atteindre des pressions plus élevées dans l’équipement plus spécialisé et cuves de réaction plus robustes. À la fin de la réaction, les flacons peuvent facilement être dépressurisés par ouverture à température ambiante. Dans l’exemple présent CO₂ est aussi bien un groupe dirigeant présumé comme un moyen pour passiver les substrats amine, empêchant ainsi l’oxydation au cours de la réaction organométallique. En plus d’être facilement ajoutés, le groupe dirigeant est également supprimé sous vide, qui éviterait la purification Poussée à supprimer le groupe dirigeant. Cette stratégie permet l’arylation γ-C(sp³)-H facile des amines aliphatiques et a le potentiel pour être appliqué à une variété d’autres réactions à base d’amines.

Introduction

L’utilisation de composés gazeux dans les réactions chimiques nécessite généralement un équipement spécialisé et procédures^1,2. À l’échelle de banc, certains gaz peut être ajoutés directement d’un réservoir à l’aide d’un régulateur de haute pression³. Une autre méthode consiste à condenser le gaz sous conditions cryogéniques^4,5. Bien qu’utiles, ces stratégies nécessitent l’utilisation de réacteurs de pression spécialisés avec des soupapes, ce qui peuvent représenter un coût prohibitif pour l’exécution en parallèle de nombreuses ....

Protocole

ATTENTION : 1) les protocoles suivants ont été jugés sûrs par essais répétés. Toutefois, la prudence s’impose lorsque le scellage des flacons, tout au long de la réaction, et surtout lors de l’ouverture des réactions, comme le manque d’homogénéité dans la réaction flacons peuvent conduire à la défaillance de l’équipement. Les flacons doivent être inspectés pour avant l’utilisation des défauts physiques. Les flacons doivent être placées derrière une forme de bouclier blast ou ceinture de capot immédiatement après pour prévenir les incidents d’étanchéité doit les flacons échouent. 2) bien qu’il y a peu de chances d’asphyxie en raison des faibles quantités de CO₂

Résultats

Suite à ces protocoles, il est possible de charger un flacon de réaction à une quantité appropriée de dioxyde de carbone pour réaliser des réactions chimiques qui nécessitent de CO₂ atmosphères. La pression obtenue à l’étape 1 est évaluée à environ 3 atmosphères (voir la discussion pour la détermination de cette valeur), bien qu’en raison de la solvatation partielle, la pression observée se trouve à proximité de 2 atmosphères à température ambiante et doit être environ 2,6 atmo.......

Discussion

À l’aide de van der Waals équation d’État, la pression approximative de ces systèmes peut être calculée⁴⁵

Équation 1 :

Dans les conditions dans le protocole 1, nous pouvons supposer 26,3 mg de CO₂ donne n = 5,98 x 10^-4 mols

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Flacon d’échantillon de 7,5 ml avec bouchon à vis (thermodurcissable)	Qorpak	GLC-00984	Peut être réutilisé.
Flacon d’échantillon de 40 ml avec bouchon à vis (thermodurcissable)	Qorpak	GLC-01039	Peut être réutilisé.
Tube de force, filetage #15, 7" de long, 25,4 mm de diamètre extérieur	Ace Glass	8648-06	Peut être réutilisé.
Bloc à tarte pour 2 flacons Dram	ChemGlass	CG-1991-P14	Peut être réutilisé.
Bloc à tarte pour 10 flacons Dram	ChemGlass	CG-1991-P12	Peut être réutilisé.
Barres d’agitation jetables en PTFE de 3,2 mm	Fisher	14-513-93	Peut être réutilisé.
C-MAG HS 7 Control Hotplate Balance
	Sartorius	QUINTIX2241S
Spatule micro-conique à double extrémité	Fisher Scientific	21-401-10
Hei-VAP Advantage - Modèle à levage manuel avec condenseur de glace carbonique G5 Évaporateur rotatif	Heidolph	561-01500-00
Piège à chocs 14/20 Joint	ChemGlass	CG-1322-01
tert-Amylamine	Alfa Aesar	B24639-14	Utilisé tel quel.
2-méthyl-N-(3-méthylbenzyl)butan-2-amine	N/A	N/A Préparé	à partir de l’amination réductrice de tert-amylamine et de 3-tolualdéhyde en présence de borohydrure de sodium dans du méthanol.
Acétate de palladium	Chem-Impex International, Inc.	4898	Utilisé tel quel.
Trifluoroacétate d’argent	Oakwood Chemicals	007271	Utilisé tel quel.
chimiques de bois de chêne	d’iodure	phényle	utilisés tels que reçus.
Acide acétique	Fisher Chemical	A38	Utilisé tel quel.
1,1,1,3,3,3-Hexafluoroisopropanol	Oakwood Chemicals	003409	Utilisé tel quel.
		déminéralisée	Obtenue à partir du système d’eau déminéralisée interne.
Glace	carbonique Carbonic Enterprises Dry Ice Inc.		De qualité non alimentaire de la glace sèche.
Acide chlorhydrique concentré	Fisher Chemical	A144SI	Dilué dans une solution de 1,2 M avant utilisation.
Éther diéthylique, certifié	Fisher Chemical	E138	Utilisé tel quel.
Hexanes, certifié ACS	Fisher Chemical	H292	Utilisé tel quel.
Hydroxyde d’ammonium saturé	Fisher Chemical	A669	Utilisé tel quel.
Dichlorométhane	Fisher Chemical	D37	Utilisé tel quel.
Le sulfate de sodium,	les produits chimiques	044702	utilisés tels que reçus.
		séparateur de 250 mL	préparé maison par le souffleur de verre du personnel.
		fond rond de 100 mL	préparée maison par le souffleur de verre du personnel.
Caplugs jetables	entonnoir	2085136030
flacons à scintillation en verre borosilicaté, 20 mL	Fisher Scientific	03-337-15
Tubes RMN de précision à paroi mince de 5 mm de diamètre extérieur	Wilmad	666000575
Chloroform-dCambridge	Isotope Laboratories, Inc.	DLM-7	Utilisé tel que reçu.

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