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Artigo de método

Síntese de ésteres através de uma esterificação Steglich mais verde em acetonitrila

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DOI:

10.3791/58803

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30 de outubro de 2018

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Neste artigo

Resumo

Uma reação de esterificação Steglich modificada foi usada para sintetizar uma pequena biblioteca de derivados de éster com álcoois primários e secundários. A metodologia usa um acetonitrilo solvente, não halogenados e mais verde e permite o isolamento de produto em rendimentos elevados sem a necessidade de purificação cromatográfica.

Resumo

A esterificação Steglich é uma utilizado reação para a síntese de ésteres de ácidos carboxílicos e álcoois. Embora eficiente e suave, a reação é comumente realizado usando clorados ou sistemas solvente amida, que são perigosos para a saúde humana e o ambiente. Nossa metodologia utiliza acetonitrilo como um mais verde e menos perigoso sistema solvente. Este protocolo apresenta taxas e rendimentos que são comparáveis aos sistemas tradicionais de solventes e emprega uma extração e a sequência de lavagem que elimina a necessidade para a purificação do produto éster através de cromatografia em coluna. Esse método geral pode ser usado para acoplar uma variedade de ácidos carboxílicos com álcoois alifáticos 2° 1°, álcoois alílicos e benzílicos e fenóis para obter ésteres puros em rendimentos elevados. O objetivo do Protocolo detalhado aqui é fornecer uma alternativa mais verde para uma reação de esterificação comum, que poderia servir de útil para a síntese de éster em aplicações acadêmicas e industriais.

Introdução

Compostos de éster são amplamente utilizados para aplicações tais como compostos de sabor, produtos farmacêuticos, cosméticos e materiais. Comumente, o uso de carbodiimida reagentes de acoplamento é usado para facilitar uma formação de éster de um ácido carboxílico e um álcool1. Por exemplo, na esterificação Steglich, dicyclohexylcarbodiimide (DCC) é reagida com um ácido carboxílico na presença de 4-dimetilaminopiridina (DMAP) para formar um derivado de ácido ativado, geralmente em um sistema de solvente clorado ou Dimetilformamida (DMF)2,3,4. O deriva....

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Protocolo

Atenção: Consultar fichas de dados de segurança (SDSs) antes da utilização dos produtos químicos neste procedimento. Usar equipamento de protecção adequado (EPI) incluindo respingo óculos de proteção, jaleco e nitrilo ou luvas de butilo, como muitos dos reagentes e solventes são inflamáveis ou corrosivos. Realize todas as reações em uma coifa. É desnecessário para vidro seco ou usar uma atmosfera de nitrogênio para este protocolo.

1. reação de acoplamento carbodiimida para álcoois primários

  1. Em um 50 mL redonda balão de fundo, combinar (E)-ácido cinâmico (151 mg, 1,02 mmol, 1.2 equiv), DMAP (312 mg, 2,55 mmol, 3 equiv) e E....

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Resultados

Usando a esterificação Steglich modificada em acetonitrila, seguida de um exame de extração ácido-base, 3-metoxibenzílico cinamato (8) obteve-se como um óleo amarelo-luz (205 mg, 90% de rendimento), sem a necessidade de cromatografia de coluna. 1 Espectro de RMN de C H e 13é apresentados na Figura 2 para confirmar a estrutura e indicar a pureza.

Compostos de

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Discussão

A metodologia aqui apresentada foi desenvolvida para minimizar os riscos de solvente associado com uma esterificação Steglich tradicional, usando um sistema de solvente mais verde e reduzindo a necessidade para cromatografia de coluna8,9. Rendimentos de reação comparáveis e taxas podem ser conseguidas com o uso de acetonitrilo no lugar secos solventes clorados ou DMF22.

Diversas etapas-chave permitem a purificaç.......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Esta pesquisa foi apoiada pelo Siena College e do centro de iniciação científica e atividade criativa. Agradecemos o Dr. Thomas Hughes e Dr. Kristopher Kolonko para conversas úteis, MS. Allycia Barbera para fase inicial de trabalho sobre esta metodologia e o Siena College Stewart instrumentação avançada e tecnologia (SAInT) centro de recursos de instrumentação.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
trans -ácido cinâmicoAcros Organics158571000
ácido butíricoSigma-AldrichB103500Cuidado:
ácido hexanóicoSigma-Aldrich153745-100GCuidado:
ácido decanóicoSigma-Aldrich21409-5GCuidado:
ácidofenilacético corrosivoSigma-AldrichP16621-5G
3-metoxibenzílico álcoolSigma-AldrichM11006-25G
difenilmetanolAcros Organics105391000Benzhidrol
clorofórmio-dAcros Organics16626025099,8% com 1% v/v tetrametilsilano, Cuidado:
hexanoBDH ChemicalsBDH1129-4LPCuidado: acetato de
etilaSigma-Aldrich650528Cuidado:
éter dietílicoFisher ScientificE138-500Cuidado:
acetonitrilaFisher ScientificA21-1ACS Certified, >99,5%, Cuidado: inflamável
4-dimetilaminopiridinaAcros Organics148270250Cuidado:
magnésio tóxico sulfatoFisher ScientificM65-3
ácido clorídrico, 1 MFisher ScientificS848-4Cuidado: cloreto de
sódioBDH Produtos químicosBDH8014
bicarbonato de sódioFisher ScientificS25533B
cloridrato de 1-etil-3- (3-dimetilaminopropil) carbodiimidaChem-Impex00050Cuidado: placas de
cromatografia em camada finaEMD Millipore1055540001folhas com suporte de alumínio
Nota: Todos os reagentes e solventes disponíveis comercialmente foram usados como recebidos sem purificação adicional.
corrosivo corrosivo tóxico inflamável inflamável inflamável corrosivo irritantes para pele e olhos

Referências

  1. Williams, A., Ibrahim, I. T. Carbodiimide chemistry: recent advances. Chemical Reviews. 81 (6), 589-636 (1981).
  2. Höfle, G., Steglich, W., Vorbrüggen, H. 4-Dialkylaminopyridines as Highly Active Acylation Catalysts. [New synthetic method (25)]. Angewandte Chemie International Edition in English. 17 (8), 569-583 (1978).
  3. Neises, B., Steglich, W.

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Reimpressões e permissões

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