окисление неокупроина до моноальдегида

[sylvio]

Добрый день.
Возможно кто-то делал подобный синтез или даст дельный совет по получению моноальдегида из неокупроина окислением с SeO₂ или предложит альтернативный метод, или подскажет, как проще, чем через альдегид, получить монокарбонитрил.
С самой рекцией окисления вроде все ясно, это хорошо воспроизводимая классика, описанная во множестве источников. Проблему вижу в выделении и очистке моноальдегида от диальдегида, который обязательно будет присутсвовать в значительном кол-ве.
В связи с этим вопросы:
1. Как теоретически рассчитать оптимальное соотношение неокупроина и SeO₂ для наибольшего выхода монозамещенного продукта? Исхожу из того, что даже при недостатке SeO₂ есть вероятность образования диальдегида и, соответсвенно, какое-то кол-во исходника останется непрореагировавшим, который можно окислить до моноальдегида. Правда, при этом избыток окислителя также приведет к увеличению кол-ва диальдегида... Короче говоря, стоит ли овчинка выделки.
2. Может кто знает, в принципе моноальдегиды фенантролина так же плохо растворимы в холодном водном диоксане как и диальдегиды? Если оба плохо растворимы, то при охлаждении реакционной смеси выпадут в осадок, а исходник останется в маточном растворе, что частично упростит очистку моноальдегида (возможно).
3. Кроме колонки что посоветуете для отделения моно- от диальдегида?

[aber]

Может быть, лучше окислять в смесь моно- и дикислоты ? Например перманганатом.
Шансов разделить моно и дикислоту кристаллизацией гораздо больше, чем в случае альдегидов. Само окисление много проще. Нитрил из кислоты получить не сложнее, чем из альдегида

[sylvio]

Вроде как перманганат окисляет средний цикл фенантролина с образованием пятичленного кетона. Подозреваю, что с неокупроином произойдет что-то аналогичное

[aber]

Вроде как перманганат окисляет средний цикл фенантролина с образованием пятичленного кетона. Подозреваю, что с неокупроином произойдет что-то аналогичное

Да, это я не учел. Возможно, окисление метильных групп пойдет легче, чем окисление кольца и никакой проблемы не будет. Но тут надо пробовать, иначе никак.
В этом смысле SeO2 лучше, он кольцо точно окислять не будет

[aber]

Как теоретически рассчитать оптимальное соотношение неокупроина и SeO₂ для наибольшего выхода монозамещенного продукта? Исхожу из того, что даже при недостатке SeO₂ есть вероятность образования диальдегида и, соответсвенно, какое-то кол-во исходника останется непрореагировавшим, который можно окислить до моноальдегида. Правда, при этом избыток окислителя также приведет к увеличению кол-ва диальдегида... Короче говоря, стоит ли овчинка выделки.

Ваша проблема не в увеличении выхода, а в разделении продуктов. Причем наверняка разделение моно- и диальдегида будет более сложной проблемой, чем отделение альдегидов от исходного неокупроина. Чем меньше SeO2 относительно неокупроина вы возьмете, тем лучше будет соотношение моно- и диальдегида, С другой стороны, выход будет меньше, так что это вопрос вкуса. Я бы взял для начала соотношение 1:3 .
Вероятно, поможет такой прием: продукт окисления обработать гидроксиламином. Альдегиды перейдут в оксимы. Оксимы полярнее альдегидов и легче отделятся от исходного. Возможно, разделение моно- и диоксима тоже будет легче, чем альдегидов. Нитрил потом получите прямо из оксима. С другой стороны, хроматографировать оксимы вряд ли получится

[conz]

Имхо, мнение с потолка. Получить спирт, в б/в условиях с тем-же оксидом селена и окислить до моноальдегида.

[sylvio]

Имхо, мнение с потолка. Получить спирт, в б/в условиях с тем-же оксидом селена и окислить до моноальдегида.

Спасибо за мнение.
А разве окисление до спирта приведет к монопродукту?
Подозреваю, опять будет смесь монопродукта и диола, которые тоже не ясно как отделить.

[sylvio]

Вероятно, поможет такой прием: продукт окисления обработать гидроксиламином. Альдегиды перейдут в оксимы. Оксимы полярнее альдегидов и легче отделятся от исходного. Возможно, разделение моно- и диоксима тоже будет легче, чем альдегидов.

Вы натолкнули на мысль, что можно проконденсировать всю смесюку с избытком дециламина, а затем растворить в гексане/октане. Во-первых, в раствор перейдут только алкилсодержащие молекулы, во-вторых, в холодном гексане/октане двуцепочный продукт диальдегида будет лучше растворим, чем одноцепочный моноальдегида. Затем очищенный продукт конденсации разрушить в конц. HCl.

Может, есть еще идеи?

[ChemNavigator]

Если исходное в-во (неокупроин) обработать сильным основанием + RONO, то по идее можно сразу получить оксим - по одной или обоим метильным группам.

[sylvio]

Если исходное в-во (неокупроин) обработать сильным основанием + RONO, то по идее можно сразу получить оксим - по одной или обоим метильным группам.

а есть примеры с гетероциклами?

[aber]

Если исходное в-во (неокупроин) обработать сильным основанием + RONO, то по идее можно сразу получить оксим - по одной или обоим метильным группам.

а есть примеры с гетероциклами?

Хорошо известно для 2- и 4-метилпиридинов. Но основание должно быть сильное, вероятно и трет-бутилат не поможет.

[aber]

Получить спирт окисляя метил SeO2 можно только случайно, это большая редкость. Однако это предположение натолкнуло меня на такую идею: если можно получить в чистом виде моно-N-оксид, то его перегруппировка даст чистый моноспирт, который потом легко окислить в моноальдегид или монокислоту.

[Phobos]

С самой рекцией окисления вроде все ясно, это хорошо воспроизводимая классика, описанная во множестве источников.

Вы как-то очень оптимистичны...На это конкретное вещество в СФ существует один (!) реф., корейский патент, причем оно используется как исходник, без указания реакции получения. Возможно, в глубине патента есть ссылка.
Еще есть реф., где альдегид получают in situ, и сразу восстанавливают борогидридом в спирт, и потом делят на колонке. Выход - аж 24%.
1.Stir in a typical synthesis, 2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline (2.00 g, 9.60 mmol) with selenium dioxide (1.60 g, 14.40 mmol) in 60 mL of dioxane.
2.Heat the reaction mixture at 100 °C for 2 hours.
3.Filter the mixture.
4.Evaporate the dioxane.
5.Add sodium borohydride (2.0 g, 0.05 mol) and 100 mL of methanol.
6.Stir the mixture at room temperature for 16 hours.
Advanced Synthesis & Catalysis, 354(8), 1429-1436; 2012

Поиск реакции по окислению в альдегид одного метила из двух на фенантролиновой общей структуре дает ноль результатов. Поиск веществ с общим структурным фрагментом "фенантролин-метил-альдегид" дает ноль результатов.
Есть реакция окисления одного из метилов в кислоту, с тем же селеноксидом, выход не указан.
Tetrahedron Letters, 42(35), 6113-6115; 2001
Synlett (1992), (5), 422-4.
То бишь потом придется еще эстерифицировать и осторожно восстанавливать до альдегида DIBAL-ом или чем-то подобным.

И есть два реф., где с AcOH/H2O2 сперва получают N-оксид, а потом перегруппировывают в соответствующий ацетат и гидролизуют в спирт. То бишь потом Вам его еще и окислять.
Journal of Organic Chemistry, 54(7), 1766-9; 1989
Journal of Organic Chemistry, 64(26), 9358-9364; 1999
Во втором вроде приведены условия:
1.1 R:H2O2, S:H2O, S:AcOH, 3.5 h, reflux; cooled
1.2 R:NaHCO3, S:H2O, 30 min
2.1 AcOH
3.1 R:NaOH, S:H2O, S:EtOH, overnight, rt

[conz]

Дискуссия развернулась, раз не подходит окись селена для спирта, юзайте нбс с лампой, а потом со щёлочью спирт.

[Phobos]

А как одна бензильная броминация помешает другой такой же на симметричном метиле? Там такая же смесь получится.
Если пишут, что до кислоты можно окислить селективно - надо попробовать.

[Гесс]

бромирования на полиароматике бывают весьма чуствительны друг к другу, даже бензильные. Я бы ставил на селективность не ниже окисления. Но правда стадий больше - бромировать-гидролизовать-окислять и все это на не самом дубовом субстрате...

[sylvio]

Еще есть реф., где альдегид получают in situ, и сразу восстанавливают борогидридом в спирт, и потом делят на колонке. Выход - аж 24%
...

И есть два реф., где с AcOH/H2O2 сперва получают N-оксид, а потом перегруппировывают в соответствующий ацетат и гидролизуют в спирт.

Оба подхода уже были опробованы. Второй повторен пару раз до получения спирта, но выход катастрофически падает на стадии окисления до альдегида. Окислял MnO2 в дихлорометане. при граммовой загрузке альдегид образуется в небольшом кол-ве, а масштабирование ведёт к нулевому выходу. Возможно,альдегид сильно абсорбируется на окислителе.
После этого опять вернулся к идее окисления SeO2 и разделению двух продуктов. На колонке поделить два продукта не удается, близкие Rf, поэтому остаётся только некий физико-химический метод разделения, используя разное строение молекул.

[sylvio]

реакция получения оксида неокупроина оказалась капризной, закономерности не обнаружил. Поэтому идея получения продукта в одну стадию более привлекательна.

[Гесс]

Окисление спиртов до альдегидов - масса методов, если не работает диоксид марганца то можно взять чтото другое, кстати недавно обсуждалась масса вариантов. Начиная от пиридинийхлорхромата и дальше-дальше.

[Гесс]

Окисление спиртов до альдегидов - масса методов, если не работает диоксид марганца то можно взять чтото другое, кстати недавно обсуждалась масса вариантов. Начиная от пиридинийхлорхромата и дальше-дальше.

UPD. Новой темы не нашел, нашел старую про марганец и в конце там были еще варианты со сверном и пр. https://www.chemport.ru/forum/viewtopic ... 052&hilit=