"Чистый" Гриньяр....

форум для специалистов в области органической химии
organic chemistry issues discussion for professional scientists
Ответить
Аватара пользователя
Magic Methyl
Сообщения: 1622
Зарегистрирован: Вт авг 07, 2018 7:06 pm

"Чистый" Гриньяр....

Сообщение Magic Methyl » Ср апр 14, 2021 10:23 pm

Коллеги, прошу Вашего совета!
Может кто нибудь сталкивался с подобной задачей. Есть необходимость приготовить реагент Гриньяра
из гетероароматического йодида. В гетероциклической части куча азота, но он защищен подходящими
защитными группами. Субстрат (назовем его HetX) легко обменивает йод на -MgCl при взаимодействии
с 2М iPrMgCl, однако образующийся при этом изопропилйодид мешает дальнейшей реакции, вызывая
побочно кучу осложнений. Соответственно, его нужно как то удалить, что бы в растворе остался только
один единственный сольват Het-Mg-Cl*эфирный растворитель. Первое что мне приходит в голову - это
упарить раствор после переметаллирования почти/досуха, что бы удалить большую часть THF и iPrI, -
а далее добавить свежий THF. Техника эксперимента ясна, но вот нагрев Гриньяра Het-Mg-Cl у меня
вызывает кучу опасений..можно ли упаривать его досуха?
Litterarum radices amarae, fructus dulces sunt

Аватара пользователя
Magic Methyl
Сообщения: 1622
Зарегистрирован: Вт авг 07, 2018 7:06 pm

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Magic Methyl » Ср апр 14, 2021 10:24 pm

Вторая идея - провести реакцию HetX непосредственно с металлическим магнием, - однако тут есть
большая сложность: исходный йодид очень плохо растворим в THF....И как проводить реакцию с Mg
не понятно - перемешивать магний с йодидом, который будет в виде суспензии, при нагревании как
то боязно, - можно добиться фонтана ТГФ в потолок при внезапной инициации реакции, так как в
реакционной смеси сразу будет много галогенида, либо как то добавлять его в виде суспензии к
образовавшемуся реагенту Гриньяра по классике, - сперва получаем немного, а далее добавляем
весь HetX....
Однако опять встает вопрос, - будет ли вообще магний взаимодействовать с таким йодидом (Ле-
Шателье за счет постоянного растворения небольшого кол-ва иодида, и сольватирования образую-
щегося магнийорганического реагента, а запуститься ли вообще реакция при столь низкой концен-
трации галогенида?)
Litterarum radices amarae, fructus dulces sunt

Аватара пользователя
Magic Methyl
Сообщения: 1622
Зарегистрирован: Вт авг 07, 2018 7:06 pm

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Magic Methyl » Ср апр 14, 2021 10:31 pm

Вобщем буду признателен за любые советы, - наверняка все сделано до нас как всегда...
В первую очередь по замене растворителя с "грязного" (с примесью стехиометрического
кол-ва изопропилйодида) на "чистый" ТГФ. Второе - касательно малорастворимых ArX.
Litterarum radices amarae, fructus dulces sunt

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6568
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Phobos » Ср апр 14, 2021 11:22 pm

Я бы вместо ТГФ взял бы CpMe, гриньяры вроде в нем хорошо идут. Кипит при 106, а изопропил йодид - 88. Греть бы не стал, лучше гнать в вакууме, с короткой колонкой Вигре, и по мере необходимости добавлять еще чистый CpMe, чтоб поддерживать нужный объем. По GC можно периодически анализировать дистиллят и смотреть, остался ли еще i-PrI в смеси.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Nickolas
Сообщения: 1530
Зарегистрирован: Пн авг 27, 2007 8:15 pm

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Nickolas » Чт апр 15, 2021 8:38 am

Другой вариант подумать о замене одной защитной группы на другую, более гидрофобную, например тритил, с целью получить растворимый в ТГФ исходник.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6568
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Phobos » Чт апр 15, 2021 9:05 am

Реагировать дорогой исходник напрямую с магнием - нередко это снижение выхода и грязь. Переметаллирование с изопропил-гриньяром обычно идет чисто и с хорошим выходом.
Мы как-то добавляли к субстрату в толуоле продажный MeMgBr в эфире, потом под вакуумом эфир убирали и грели смесь до 100, чтоб прошла реакция. Все норм было, сам реагент не валился.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
Magic Methyl
Сообщения: 1622
Зарегистрирован: Вт авг 07, 2018 7:06 pm

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Magic Methyl » Чт апр 15, 2021 7:33 pm

Phobos писал(а):
Чт апр 15, 2021 9:05 am
Реагировать дорогой исходник напрямую с магнием - нередко это снижение выхода и грязь. Переметаллирование с изопропил-гриньяром обычно идет чисто и с хорошим выходом.
Мы как-то добавляли к субстрату в толуоле продажный MeMgBr в эфире, потом под вакуумом эфир убирали и грели смесь до 100, чтоб прошла реакция. Все норм было, сам реагент не валился.
Опробовал несколько способов:
1. Переметаллирование с 2M iPrMgCl в дихлорметане (субстрат хорошо растворим в нем), - идет замечательно
и на минусах и при комнатной температуре. Судя по ТСХ, исходника не остается вообще, уже после добавления
1.05 экв реагента Гриньяра, то есть время реакции=времени добавления
2. Переметаллирование с 2M iPrMgCl в ТГФ (субстрат плохо растворим в нем), - идет, довольно неплохо, -
примерно после добавления 70-80% iPrMgCl весь осадок исходного йодида растворяется, и раствор полностью
гомогенный, серого цвета как и положено. Судя по ТСХ, исходника так-же не остается
3. Непосредственная реакция с металлическим магнием запущенная кристалликом иода сперва как то обманчиво
пошла, потом выпало много белого кристаллического осадка не растворимого в ТГФ, и раствор приобрел оранжевый
цвет (точно не йод, он бы связался магнием). По ТСХ после гашения аликвоты хлоридом аммония весьма странная
картинка....
Как будто бы йодид димеризовался (пока догадки) или за счет пиридиновых атомов азота первоначально образую-
щееся магнийорганическое соединение хелатировалось азотом в нерастворимый комплекс и все затухло...
Пока такие результаты, дальше ЯМР и HPLC покажут что да как, но судя по всему из магния сделать такой Гриньяр
не получиться.
Litterarum radices amarae, fructus dulces sunt

Аватара пользователя
Magic Methyl
Сообщения: 1622
Зарегистрирован: Вт авг 07, 2018 7:06 pm

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Magic Methyl » Чт апр 15, 2021 7:36 pm

Phobos писал(а):
Ср апр 14, 2021 11:22 pm
Я бы вместо ТГФ взял бы CpMe, гриньяры вроде в нем хорошо идут. Кипит при 106, а изопропил йодид - 88. Греть бы не стал, лучше гнать в вакууме, с короткой колонкой Вигре, и по мере необходимости добавлять еще чистый CpMe, чтоб поддерживать нужный объем. По GC можно периодически анализировать дистиллят и смотреть, остался ли еще i-PrI в смеси.
Может тогда лучше n-BuOBu эфир? В нем проводить переметаллирование, а потом отгонять изопропилиодид?
Вот только без нагрева все равно не получиться, - последний кипит под +90, а значит хоть немного, но нагревать
придется. Не знаю выдержит ли Гриньяр, - думаю нельзя допускать полного удаления растворителя все равно, -
потом может не раствориться, дав какой нибудь сольват-олигомер.
Litterarum radices amarae, fructus dulces sunt

Аватара пользователя
Magic Methyl
Сообщения: 1622
Зарегистрирован: Вт авг 07, 2018 7:06 pm

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Magic Methyl » Чт апр 15, 2021 7:41 pm

Без вакуума конечно отгонять не очень хорошая мысль, - думаю градусов 35, максимум 40, + хороший
вакуум мембранного насоса. Однако во время отгонки все равно нужно обеспечивать защитную атмос-
феру над поверхностью раствора, или давление паров над упариваемой жидкостью и будет той самой
"подушкой безопасности"?
Litterarum radices amarae, fructus dulces sunt

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6568
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Phobos » Чт апр 15, 2021 7:54 pm

Во время отгонки под вакуумом азот не нужен, только когда вакуум ломаете.
Иодиды вполне могут и димеризоваться. Бромиды в данном плане предпочтительнее.
Бутиловый эфир - вполне себе вариант, да. Анизол тоже может подойти.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 2083
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение ChemNavigator » Чт апр 15, 2021 8:43 pm

Если в реакции выделяется iPrI, то может добавить к нему магний, чтобы он тоже перешёл в Гриньяр? Т.е. в пределе понадобится каталитическое количество iPrMgI, который вызывает переметаллирование, а образующийся iPrI под действием 1 экв. Mg снова регенерирует Гриньяр.

Аватара пользователя
Magic Methyl
Сообщения: 1622
Зарегистрирован: Вт авг 07, 2018 7:06 pm

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Magic Methyl » Чт апр 15, 2021 9:16 pm

ChemNavigator писал(а):
Чт апр 15, 2021 8:43 pm
Если в реакции выделяется iPrI, то может добавить к нему магний, чтобы он тоже перешёл в Гриньяр? Т.е. в пределе понадобится каталитическое количество iPrMgI, который вызывает переметаллирование, а образующийся iPrI под действием 1 экв. Mg снова регенерирует Гриньяр.
Идея хорошая коллега, но тогда мы получим 2 магнийорганических реагента в растворе, - изопропилмагнийхлорид,
1 эквивалент + 1 эквивалент нашего реагента Гриньяра на основе гетероарилиодида. С чем будет реагировать суб-
страт? С обоими гриньярами. И тогда возникает 2 еще большие проблемы:
1. Расход дорогого субстрата увеличивается в двое
2. Получаем сложно разделяемую смесь.
Litterarum radices amarae, fructus dulces sunt

Аватара пользователя
Magic Methyl
Сообщения: 1622
Зарегистрирован: Вт авг 07, 2018 7:06 pm

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение Magic Methyl » Чт апр 15, 2021 9:22 pm

В идеале конечно, что бы в растворе ничего не осталось совсем, кроме нужного магнийоранического реагента.
Когда делают дифосфиновые лиганды типа dppm, dppe, dppp и dppb из трифенилфосфина и металлического
лития или натрия в жидком аммиаке/ТГФ, то как побочный продукт образуется фениллитий, причем тоже 1 экв.
Однако его легко можно удалить добавлением трет-бутилхлорида или бромида аммония, которые дают с ним
бензол и изобутилен, не мешая дальнейшей конденсации с соответствующим 1,2-, 1,3-, 1,4 или 1,1-дигалогени-
дом. Подобрать бы такой реагент (ума не приложу) который разрушал бы изопропилиодид до пропилена, который
не будет мешать...
Либо - только отгонка....
Интересно найти хотя бы один патент/статью где авторы решали подобную задачу.
Litterarum radices amarae, fructus dulces sunt

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 2083
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение ChemNavigator » Чт апр 15, 2021 10:37 pm

Magic Methyl писал(а):
Чт апр 15, 2021 9:16 pm
ChemNavigator писал(а):
Чт апр 15, 2021 8:43 pm
Если в реакции выделяется iPrI, то может добавить к нему магний, чтобы он тоже перешёл в Гриньяр? Т.е. в пределе понадобится каталитическое количество iPrMgI, который вызывает переметаллирование, а образующийся iPrI под действием 1 экв. Mg снова регенерирует Гриньяр.
Идея хорошая коллега, но тогда мы получим 2 магнийорганических реагента в растворе, - изопропилмагнийхлорид,
1 эквивалент + 1 эквивалент нашего реагента Гриньяра на основе гетероарилиодида.
Я имел в виду добавить туда сперва, скажем, 0,1 экв. iPr-MgI, и когда он после переметаллирования начнёт переходить в iPr-I, добавлять по частям 1 экв. магния, пока Mg полностью не прореагирует. Тогда в конечной смеси будет 0.1 экв. i-Pr-MgI и 1 экв. Het-MgI, а не 1+1 экв., как Вы написали.

tixmir
Сообщения: 877
Зарегистрирован: Чт ноя 12, 2009 1:32 pm

Re: "Чистый" Гриньяр....

Сообщение tixmir » Пт апр 16, 2021 1:35 am

В качестве дорогого и сложного варианта могу вспомнить трет-бутил литий. 2 эквивалента дадут изобутилен, изобутан, иодид лития и литийорганику на месте иода. Затем, если хочется именно гриньяр, можно добавить бромид магния.

Ответить

Вернуться в «органическая химия / organic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 18 гостей