Селективное О-алкилирование полиэтиленгликолей

[Виктория Сергеевна]

Почему бы не купить монометиловый эфир триэтиленгликоля ( дешёвый ) и нарастить

Это тоже хорошая идея. Но во первых некоторые полиэтиленгликоли с нужным числом углеродных атомов есть в наличии. Во вторых не сильно хочется заказывать моноэфиры в Сигме и тому подобных, реактив то не особо дефицитный, а вот продавца по РФ с доставкой что то найти не удалось.

[chemist]

Всё зависит какой чистоты Вам нужны целлозольвы, если в качестве растворителей, то дороговато они обойдутся, если идти по пути защиты одной из ОН-групп.

Эфиры нужны в качестве промежуточных блоков для дальнейшего окисления до альдегидов. Конечно, если использовать их в качестве растворителей синтез становиться нерациональным и затратным, и теряет всякий смысл.

Ну, тогда нужно ставить защитные группы как можно отличающиеся от голых ОН-групп и вообще полигликолевого остова, чтобы разница в свойствах была максимальной и защищённый моно-продукт можно было легко отделить от исходного гликоля. Посмотрите, есть ли методы ацилирования гликолей, например, жирными кислотами типа стеариновой.

[Jokermaniak]

Вообще, я встречал процедуру, причем считающуюся более-менее общепризнаной и ходовой:

Обычно берут смолу, на которую можно повесить спирт (вроде гидролизованного ММА-пропиленового сополимера) - туда наш длинный диол почти с гарантией садится одним концом. Второй конец алкилируют, алкилированый сабж снимают со смолы... Конечно, смола - удовольствие не сильно дешевое, но она более-менее регенерируемая...

Говорят, обеспечивает селективность выше 98%, если немного поподбирать условия.

Пруф поищу вечером - сейчас нет времени...

А смолы такие получаются банальным щелочным гидролизом грошовых карбоксилат-содержащих полимеров, так что можно их и задешево поиметь...

[chemist]

Обычно берут смолу, на которую можно повесить спирт (вроде гидролизованного ММА-пропиленового сополимера) - туда наш длинный диол почти с гарантией садится одним концом.

Почему? Второй конец такой же самый, к тому же он уже близко болтается у стенки полимера с реакционноспособными группами...

[Jokermaniak]

Обычно берут смолу, на которую можно повесить спирт (вроде гидролизованного ММА-пропиленового сополимера) - туда наш длинный диол почти с гарантией садится одним концом.

Почему? Второй конец такой же самый, к тому же он уже близко болтается у стенки полимера с реакционноспособными группами...

-Но черт возьми, Холмс, как?
-Это элементарно, Уотсон - энтропия!

Образование макроциклов и схожих структур невыгодно энтропийно. На этом и играют. Да к тому же, смола имеет довольно жесткую геометрию - отнюдь не факт, что в нужной области пространства найдется вторая карбоксильная группа, да ещё и правильно повернутая...

[Cherep]

+1 к скептицизму chemist'a

Обычно берут смолу, на которую можно повесить спирт (вроде гидролизованного ММА-пропиленового сополимера) - туда наш длинный диол почти с гарантией садится одним концом.

Что мешает молекуле ПЭГА "извернутся" и пришится вторым концом к соответсвующему реакционному центру на полимере?

Образование макроциклов и схожих структур невыгодно энтропийно. На этом и играют. Да к тому же, смола имеет довольно жесткую геометрию - отнюдь не факт, что в нужной области пространства найдется вторая карбоксильная группа, да ещё и правильно повернутая...

Это ей не выгодно циклится самой на себя растворе!
А если к ПЭГУ нафигачть 1,3-дибромпропана к примеру, неужели не получится межмолекулярный сополимер ПЭГа и пропана?

Далее, у нас реакция молекулы с полимерной подложкой. Когда этот ПЭГ попал в нутрь полимера, там уже энтропийные эффекты, отличающиеся от таковых в растворе.

Вобщем не факт, что ваша гипотеза подтвердится экспирементально. Хотелось бы пруфов. Желательно не из серии окисления спиртов гидридом натрия, или что там было в 11-м году.

[Виктория Сергеевна]

Благодарю всех откликнувшихся коллег и принявших участие в обсуждении.
Идея со смолой теоретически интересна, если реакционные центры полимера действительно селективно связываются с гидроксогруппами диола (видимо здесь Вы хотели привести метод защиты аналогичный синтезу полипептидов со смолами Меррифильда, но там действительно только одна реагирующая группа, и нет конкурирующих реакций за место связывания), но действительно, где гарантия что диол не даст дизамещенный продукт? Даже не циклический (так как он действительно маловероятен) а некий линейный, связанный вторым гидроксильным радикалом с реакционным центром второй цепи полимера.
Кроме того, практически выполнять данный синтез мне видится весьма трудно, так как количество диолов с которыми мы работаем, 500-800 грамм.

[Phobos]

как оказалось, монозащита через анион и триалкилхлоросилан, приведена даже в английской вики, реф. 4
http://en.wikipedia.org/wiki/Silyl_ether
А если погуглить на selective monoprotection of symmetrical diols, то на первой странице вылезает куча ссылок на катализ с оксидом серебра. Но сильно внутрь не лазил.

[chemist]

как оказалось, монозащита через анион и триалкилхлоросилан, приведена даже в английской вики, реф. 4
http://en.wikipedia.org/wiki/Silyl_ether

Объяснение очень натянутое: дескать хлорсилан реагирует с суспендированным моно-анионом в растворе, который контачит с осадком моно-аниона, подрастворяясь, он всё время поддерживает рабочую концентрацию. А накапливающийся продукт моно-алкилирования (его же не отводят), значит, спокойно на это всё смотрит и заводить у себя на хвосте анион почему-то не желает (ионные реакции обмена идут на несколько порядков быстрее любых химических), вот такие чудеса. Фраза However, it turns out that this reaction is hard to repeat., думаю, говорит обо всём, но, боюсь тут должно быть impossible to repeat.

А если погуглить на selective monoprotection of symmetrical diols, то на первой странице вылезает куча ссылок на катализ с оксидом серебра. Но сильно внутрь не лазил.

Ну, это как всегда: чем неизлечимее болезнь, тем больше от неё лекарств (А.П.Чехов).

-Это элементарно, Уотсон - энтропия!
Образование макроциклов и схожих структур невыгодно энтропийно. На этом и играют. Да к тому же, смола имеет довольно жесткую геометрию - отнюдь не факт, что в нужной области пространства найдется вторая карбоксильная группа, да ещё и правильно повернутая...

Для того, чтобы реализовался такой механизм, среднее расстояние между реакционными центрами на поверхности полимера должно быть больше длинны цепочки диола. Но в этом случае поверхностная концентрация реакционных центров должна быть очень низкой, т.е. придётся брать ужасно много полимера на моль диола, для дешёвых диолов это очень нерентабельно, но, правда, может оказаться выгодным для каких-нибудь, ну, очень дорогих.

[Phobos]

However, it turns out that this reaction is hard to repeat

Как я говорил, мы без проблем повторили ее на симметричном С11-диоле с бензилбромидом.
Ниже дан пример такой же реакции, только BuLi в качестве депротонирующего реагента - видимо, хотели проверить влияние катиона.
Реакция может (почти наверняка) зависеть от количеств.

[Semenych]

Внесу свои пять копеек. В приложенной книге есть пара-тройка примеров по де-симметризации диолов и ПЭГ-ов.
Может чего и подойдёт. Насчёт диолов и смол- были статьи с использованием 2-хлортритилхлоридной смолы, но не знаю как там всё воспроизводится, да и для больших количеств это не вариант. Разгонка продуктов была бы дешева. А так народ старается использовать флеш-хроматографию на стадии вешания защитной группы на диол. Тогда и в правду следует брать защитную по-тяжелее и по-хромофористее.
С другой стороны есть метод дессиметризации ТГФа в моно-ацилированный 1,4-диол, но например для диоксана я такого не встречал, а так был бы выход хотя бы для диэтиленгликоля.

[Jokermaniak]

Ладно, вижу, моя идея народу не нравится. Спорить мне лень - искать пруфы структурным поиском для полимеров - не выйдет, а фритекстом их искать - увольте...

Ладно, вопрос сторонникам того, что ПЭГ-и спокойно образуют макроциклы, и никакого проигрыша в энтропии тут нет - берем ПЭГ, циклизуем его (по их логике, он будет так циклизоваться) на, к примеру, хлорацетилхлорид, затем омыляем - вот вам и несимметричная дериватизация. Но что-то не видно, чтоб так делали...

А чтобы ПЭГ связал две частицы полимера вместе - это вообще смешно. Расклинивающее давление просто не даст этим частицам достаточно сблизиться.

[maks]

кажется почти любой ПЕГ есть в монометиловой форме в продаже, и не в Сигмах, а потом окисляете по Сверну или Моффату

[Гесс]

Коль скоро процесс обратим то я бы поставил на то что высокая концентрация диола садимого на поверхность при густом расположении центров адсорбции должна в конечном счете дать "лес палок". После этого надо удалить избыток диола (несевший, промывкой) и модифицировать "верхушки елок".

А идея размыливания полифункционатов никого не привлекает?

[StYV]

Вот посмотрите.

[Jokermaniak]

Коль скоро процесс обратим то я бы поставил на то что высокая концентрация диола садимого на поверхность при густом расположении центров адсорбции должна в конечном счете дать "лес палок". После этого надо удалить избыток диола (несевший, промывкой) и модифицировать "верхушки елок".

Кстати, да, ещё один аргумент "за".

[Ahha]

Ладно, вопрос сторонникам того, что ПЭГ-и спокойно образуют макроциклы, и никакого проигрыша в энтропии тут нет - берем ПЭГ, циклизуем его (по их логике, он будет так циклизоваться) на, к примеру, хлорацетилхлорид

Зачем вы передергиваете? Циклизация ПЭГа через хлорацетилхлорид (да пусть даже через дихлорангидрид янтарной кислоты) или что-то похожее - совершенно не то же самое, с энтропийной точки зрения, что циклизация ПЭГа через смолу. Или вы действительно не понимаете разницу, в этом смысле, между хлорацетилхлоридом и смолой?

Коль скоро процесс обратим то я бы поставил на то что высокая концентрация диола садимого на поверхность при густом расположении центров адсорбции должна в конечном счете дать "лес палок". После этого надо удалить избыток диола (несевший, промывкой) и модифицировать "верхушки елок".

Кстати, да, ещё один аргумент "за".

То, что написал вам Гесс, это не еще один аргумент "за", а подсказка, как добиться максимального выхода нужного продукта по вашей идее. Вопрос только в том, насколько большой избыток ПЭГа при этом потребуется. Впрочем, ПЭГи дёшевы, может, и пройдет.

[Jokermaniak]

Или вы действительно не понимаете разницу, в этом смысле, между хлорацетилхлоридом и смолой?

Не передергивайте. Между карбоксилатной смолой и хлорацетилхлоридом разница банально в природе реакционных центров.

Если между той же янтарной кислотой и смолой с карбоксильными функциями - не понимаю. Я вообще не очень понимаю людей, высказывающих вещи, противоречащие химической термодинамике...

Откуда Вы взяли эту мистическую "разницу"? Пока что ни одного аргумента не вижу... В обоих случаях мы теряем примерно одинаковое количество степеней свободы, энтальпии реакций схожих функций отличаются слабо - так какого же рожна?

[Ahha]

Откуда Вы взяли эту мистическую "разницу"?

Она не мистическая, а вполне себе статистическая. Хотя, вы ведь уже не в первый раз на этом форуме проявляете альтернативные познания в теорхимии и физхимии, посему удаляюсь.

В обоих случаях мы теряем примерно одинаковое количество степеней свободы

Объясните, пожалуйста, кто-нибудь этому, что он-таки идиот не понимает смысла законов термодинамики. Я не берусь. Я буду матом ругаться.

[chemist]

Коль скоро процесс обратим то я бы поставил на то что высокая концентрация диола садимого на поверхность при густом расположении центров адсорбции должна в конечном счете дать "лес палок". После этого надо удалить избыток диола (несевший, промывкой) и модифицировать "верхушки елок".

Интересная идея, но что-то подсказывает, что молекулам не представляет труда вывернуться и прилипнуть к сорбенту другим концом, даже если они зажаты собратьями. Т.е. энергия перехода сорбент*голова-хвост <===> сорбент*хвост-голова мала - имеем случай реакции с предшествующим быстрым равновесием, а в этом случае распределение продуктов не определяется положением этого равновесия.

А идея размыливания полифункционатов никого не привлекает?

Это как?