Методика работы с гидридом натрия

[Ra]

Вопрос относительно устойчивости NaH в масле (60%) и его хранения.
Не будет ли проходить его дезактивация если хранить в обычной стеклянной банке с крышкой? У нас он так простоял год после вскрытия и последний синтез (с-алкилирование) не удался.
А вообще с виду как эта суспензия (NaH в масле (60%) в идеале должна выглядеть? У нас в виде бледно-серого скомковавшегося порошка.

[Константин_Б]

А вообще с виду как эта суспензия (NaH в масле (60%) в идеале должна выглядеть? У нас в виде бледно-серого скомковавшегося порошка.

Примерно так он и выглядит и храниться тоже вроде должен. Попробуйте промыть небольшое количество его гексаном на шоте и маленькую щепотку полученного порошка (осторожно!) бросьте в мокрую раковину. По эффекту можно предположить качество сего реактива.
ЗЫ: А перед синтезом Вы его промывали?

[Ra]

Не промывал, на реакцию брал очень малое количество 0,005 г (по стехиометрии надо 0,1 ммоль). Надо попробовать взять в еще большем избытке гидрида.

[Ra]

Попробовал на небольшом количестве - промыл гексаном, гидрид стал в виде белого порошка, капнул воды - бурная реакция с выделением газа, значит активный.

[Upstream]

Не промывал, на реакцию брал очень малое количество 0,005 г (по стехиометрии надо 0,1 ммоль). Надо попробовать взять в еще большем избытке гидрида.

Боюсь, что даже Богу Солнца не удасться донести навеску в 5 мг свежайшего NaH до субстрата в дееспособном состоянии... Микрограмм воды он без труда где-нибудь подцепит. Блоху легче подковать. Если это допустимо, бери как минимум 100% избыток. Я бы в таких масштабах с NaH работать не решился.

[Cherep]

Боюсь, что даже Богу Солнца не удасться донести навеску в 5 мг свежайшего NaH до субстрата в дееспособном состоянии....

+1
И взвешивать в аццки сухуя пробирочку с крышечкой и быстро всыпать к субстрату.

[Cezar]

Боюсь, что даже Богу Солнца не удасться донести навеску в 5 мг свежайшего NaH до субстрата в дееспособном состоянии...

Да бросьте вы, ничего в это страшного нет, взвешиваете в шленке, в аргоновом боксе, вотом через резиновую септу прибавляете растворитель и остальные реагенты. Только если реакция такая, что в нее нельзя совать неотмытый от масла гидрид - лучше покупать не отмытый, только работать с ним аккуратно, в боксе все дела, а то он мгновенно расплывается.

[Ra]

Реакция - обычное с-алкилирование малонового фрагмента макромолекулы. Шленка у нас нет, а взвешивал быстро перенося гидрид в бюкс продутым сухим аргоном (с притертой крышкой конечно). Спасибо за советы, а избыток гидрида отрицательно не повлияет на алкилирование?

[Cherep]

а то он мгновенно расплывается.

ну это тоже бабушка надвое сказала

Бокс аргоновый есть не у всех.

[Cezar]

ну это тоже бабушка надвое сказала

Сухой гидрид быстро расплывается довольно, остатки в боксе после открытия шипят при выкидывании, но выглядят уже как сопли, а не как сыпучий порошок. Бокса может не быть, но уж glow-bag - пакет такой с перчатками завести можно, видел даже самодельные. На такое дело покатит.

а избыток гидрида отрицательно не повлияет на алкилирование?

От молекулы зависит, если там есть чему еще запротонироваться, может и помешать. Я в таких случаях, когда нужно было делать реакцию с очень маленькими кочилествами гидрида, а избыток был нежелателен, перед прибавлением реагента делал следующим образом, крутил С-Н кислоту с избытком гидрида, потом отстаивал раствор, передавливал аргоном в другую колбу через слой целита, предварительно крепко прожаренного в высоком вакууме и загашенного аргоном, в результате получал раствор аниона, а избыток гидрида отваливался. Вероятность получить дианион - небольшая, сам гидрид, один черт, ни в чем почти не растворяется. Самая большая проблема анион при фильтровании не загубить.

[Ra]

От молекулы зависит, если там есть чему еще запротонироваться, может и помешать. Я в таких случаях, когда нужно было делать реакцию с очень маленькими кочилествами гидрида, а избыток был нежелателен, перед прибавлением реагента делал следующим образом, крутил С-Н кислоту с избытком гидрида, потом отстаивал раствор, передавливал аргоном в другую колбу через слой целита, предварительно крепко прожаренного в высоком вакууме и загашенного аргоном, в результате получал раствор аниона, а избыток гидрида отваливался. Вероятность получить дианион - небольшая, сам гидрид, один черт, ни в чем почти не растворяется. Самая большая проблема анион при фильтровании не загубить.

Спасибо за подробное описание, попробую сначала с избытком гидрида, запротонироваться в молекуле в принципе больше нечему (разве что соседние пртоны при сложноэфирной связи не от малонового фрагмента).

[Upstream]

Реакция - обычное с-алкилирование малонового фрагмента макромолекулы. Шленка у нас нет, а взвешивал быстро перенося гидрид в бюкс продутым сухим аргоном (с притертой крышкой конечно). Спасибо за советы, а избыток гидрида отрицательно не повлияет на алкилирование?

С советами Цезаря полностью солидарен, но, похоже, проблема здесь не в сохранности гидрида, а в мгновенном омылении сложноэфирных групп щёлочью, которая всегда в каком-то количестве будет присутствовать. Натриевая соль будет металлироваться труднее, но даже если проалкилируется, её можно легко потерять в водной фазе при обработке. Я бы предпочёл в этом случае гидриду - свежеполученный раствор этилата натрия в ХОРОШЕМ абсолютном спирте, котоый ещё и легче дозировать. Даже безводный фторид цезия (или калия) в ацетонитриле или ДМСО должен активировать малоновый эфир. В своё время у меня флуорен (на несколько порядков менее кислый, чем малонат) количественно формилировался в системе CsF-(EtO)₄Si-DMSO.
Успехов!

[Ra]

Upstream, спасибо, систему фторид цезия-ДМСО буду иметь в виду. Я пробовал алкилировать с этилатом в этаноле и тут то и произошло омыление сложноэфирной связи с малоновым фрагментом (за другие сложноэфирные связи я не опасаюсь они прочны и стерически затруднены). Этанол был перегнан над CaH₂, затем над Mg +I₂, дистиллят сразу же в склянку с ситами. Снял ИК на наличие воды, однако полоса небольшой интенсивности при 1657 см^-1 осталась, хотя в атласе со спектрами в этаноле она тоже присутствует, может быть это и не вода. Да еще исходник не очень хорошо в этаноле растворим, поэтому пришлось его растворять при нагреве до 50 С и к нему приливать этилат, скорее всего влагу я и внес при этих манипуляциях. А с NaH остался исходник.
А вы не пробовали в качестве основания брать NaBH₄?

[Upstream]

Ra:
Начну с того, в чём я не сомневаюсь:

А вы не пробовали в качестве основания брать NaBH4?

Хотя его растворы и имеют щелочную реакцию, а кислоты его разваливают, основанием, строго говоря, он не является. Совершенно ковалентные и стабильные связи B-H ведут себя как пассивные акцепторы протона. В щелочной среде он часами живёт в воде.

Я пробовал алкилировать с этилатом в этаноле и тут то и произошло омыление сложноэфирной связи с малоновым фрагментом (за другие сложноэфирные связи я не опасаюсь они прочны и стерически затруднены). Этанол был перегнан над CaH2, затем над Mg +I2, дистиллят сразу же в склянку с ситами. Снял ИК на наличие воды, однако полоса небольшой интенсивности при 1657 см-1 осталась, хотя в атласе со спектрами в этаноле она тоже присутствует, может быть это и не вода. Да еще исходник не очень хорошо в этаноле растворим, поэтому пришлось его растворять при нагреве до 50 С и к нему приливать этилат, скорее всего влагу я и внес при этих манипуляциях. А с NaH остался исходник.

С ИК-спектрами возиться не стоит: десятые доли процента воды увидеть непросто, а для гидрида это уже летальный исход.
Со стороны и задним числом мы все умные, но я всё же позволю себе заметить, что С-алкилирование малонового фрагмента как метод модификации навороченных молекул на поздних этапах синтеза - выбор НЕУДАЧНЫЙ. В идеале необходимо основание, свободное от гидроксидов. В этом плане очень хорош раствор iPrMgCl известной концентрации, скажем при -20оС, но я не уверен, что магниевое производное будет достаточно реакционноспособно, если только у тебя не галоидный бензил/аллил. Ацилируются-то магниевые производные гладко и их даже для этих целей научились генерировать без Гриньяра: MgCl₂+2Et₃N (Rathke,M.W. and Cowan,P.J. JOC 1985, 50, 2622-24), а как дела обстоят с алкилированием в этих условиях, я просто не знаю. Можно попробовать на самОм малоновом эфире или порыться в более поздней литературе.
При недостаточной активности с Mg имеет смысл подумать о безводных фторидах калия и цезия. Если не ошибаюсь, они должны работать с молекулами, у которых рКа ниже 18. В твоём случае - около 15.
Кстати, к целевому продукту алкилирования можно подобраться в две стадии: конденсация с соответствующим альдегидом (всяко чище и однозначнее чем алкилирование, если бы не опасность гидролиза выделяющейся водой...) и гидрирование двойной связи на палладии (~100%).
Боюсь, что с избытком гидрида натрия шансов прорваться нет.

[Ra]

Еще раз спасибо,Upstream.
Вообще говоря, малоновый фрагмент вводили для дальнейшй сшивки двух молекул алифатическими дибромидами. Тут еще пойдут наверное осложнения с циклизацией. Будем пробовать..
Есть старенький патент, где сшивали диэтил малонат дибромидами в присутствии этилата натрия.

[Upstream]

Ra,
Мне тут вдруг вот что в голову пришло - как облагородить гидрид натрия.
Берёшь его, скажем в 100% избытке (2 эквивалента) и перед своим малонатом прибавляешь 0.5-0.8 эквивалента... этилацетата. Максимально чистого, разумеется (лучше разбавь 1:10 для пущей точности дозировки). Ничего не подозревающая щёлочь, от которой тебе нужно избавиться, набрасывается на этилацетат и превращается в безобидный ацетат натрия и спирт. Из-за большого разбавления и низкой СН-кислотности остаток этилацетата вряд ли будет очень быстро самоконденсироваться. Самое время добавить малонат и дигалогенид вдогонку.
Если структура мостика жёстко не детерминирована, советую взять ( по понятным причинам) транс-1,4-дихлорбутен-2 (был весьма распространён в СОВКЕ), или, может, где найдёшь п-бис-бромметилбензол. С прекурсорами циклопентана и циклогексана в твоей ситуации дело лучше не иметь.

Успехов!

[Ra]

Спасибо, осенью начнем экспериментировать.