Bu protokol, herhangi bir seviyedeki öğrencilerin hava yla duyarlı bileşiklerin sentezini gerçekleştirmelerine olanak tanır, örneğin, karbenler veya onların dimerleri veya filtreleme için Schlenk hattı ve kanülleri kullanarak serbest radikaller. Filtre kanülleri, çok çok hassas bileşiklerin minimum çaba yla ve ürünün kirlenme riski çok düşük olan izolasyonuna olanak sağlar. Unutulmaması gereken şey, kuru ve gazdan arındırılmış çözücüler, kuru cam eşyalar ve Schlenk hattına bağlandığında cam eşyayı düzgün bir şekilde bisiklete bindirmedir.
Görsel bir kılavuz, özellikle Schlenk tekniği veya filtre kanül tekniklerinin iş akışında gezinirken kullanışlıdır. Başlamak için, hızlı bir şekilde bir dinitrojen dolu eldiven kutusuna sıcak, fırında kurutulmuş 100 mililitre Schlenk şişesi aktarın. Iminium tuz 1prot ve KHMDS tartmak.
Ve 100 mililitrelik Schlenk şişesinde her ikisini de birleştirin. Schlenk şişesini manyetik bir karıştırma çubuğuyla donatın ve şişeyi kauçuk bir septumla kapla. Daha sonra, Schlenk hat hortumlarından biri ile Schlenk şişe vanası bağlayarak bir Schlenk hattına şişe aktarın.
Schlenk hattının başka bir hortum için, ikinci bir sıcak bağlayın, fırında kurutulmuş 100 mililitre Schlenk şişe kauçuk septum ile kaplı. Ayrıca, Schlenk hattına kuru, gazdan arındırılmış diethylether içeren bir Straus şişesi bağlayın. Boşaltmak için Schlenk hat vanalarını çevirin ve manometrenin eksi 2 milibar gücünde 10 civarında bir vakum göstermesini bekleyin.
Schlenk hat vanasını çevirerek bağlantı hortumlarını diazot ile doldurun. Kabarcıklayıcı sonra aşırı basınç nedeniyle köpüren başlar. Bu işlem hortumlardan su ve hava izlerini temizler.
Bağlantı hortumlarını üç kez boşaltıp yeniden doldurduktan sonra, şişeyi reaktiflerle birlikte eksi 88 santigrat derecede üç dakika soğuması için bir izopropanol slush banyosuna yerleştirin. Soğutma sırasında, Schlenk şişesi Schlenk hattından sağlanan diazot hafif bir aşırı basınç altında tutulur. Hava izlerini gidermek için bir şırınga üç kez temizlemek için diethylether içeren Straus şişesi kullanın.
Şırınga ile, üç dakika boyunca soğuk şişe duvarı ile birlikte bu çözücü 20 mililitre ekleyin. Bir karıştırma plakası üzerine şişe yerleştirin ve 10 dakika boyunca süspansiyon karıştırın. Karışım oda sıcaklığına ulaştığında, karıştırmayı bırakın ve potasyum tetrafluoroborate tuzunun yerleşmesine izin verin.
Daha sonra, yaklaşık 0,6 santimetre genel çapı elde etmek için kanül bir ucu etrafında bir çelik kanül ve rüzgar PTFE bant elde. Daha fazla PTFE bandı sararak bu uca bir cam mikrofiber filtre takıl. Kanülden daha küçük bir çapa sahip küçük bir iğne ile, bir septum delin ve daha sonra küçük delik üzerinden filtre kanül itin.
Diazota bağlı ham karben içeren Schlenk şişesinin kauçuk septum'u çıkarın. Diazot hafifçe akışı altında, hızla kanül septum ile bu septum değişimi. Cam mikrofiber filtreyi kanüle bağlı tutun, şişeyi işaret edin.
Kanülleri en az bir dakika diazot ile temizle. Septum delik için küçük bir iğne kullanın, ikinci bir boş Schlenk şişesi de kapama. Ve çelik kanülün diğer ucunu tanıtın.
Ayrıca, aşırı basınç serbest bırakmak için boş şişenin septum aracılığıyla ince bir iğne takın. Diazot akışını durdurmak için bu şişeyi Schlenk hattına bağlayan Schlenk valfini kapatın. Schlenk hattı tarafından sağlanan hafif diazot basıncını kullanarak serbest karbüren içeren çözeltinin ikinci Schlenk şişesine filtrasyonuna başlamak için filtre kanülini üstüsteki çözeltiye indirin.
Sonunda, aynı zamanda şişenin altındaki yerleşmiş tuz ile süspansiyon içine filtre kanül düşürün. Carbene'nin kantitatif transferinden sonra, ikinci Schlenk şişesinin stopcock'ını diazot temini için Schlenk hattına yeniden açın. Küçük iğneyanı sıra çelik kanül çıkarın ve yapışkan bant ile Schlenk şişesi delikli septum mühür.
Biraz sarı ve yağlı katı renksiz olarak serbest carbene 1 1.53 gram elde etmek için Schlenk hattından vakum uygulayarak çözücü yanı sıra vacuo uçucu hexamethyldisilazane çıkarın. Vakum altındaki karbene içeren Schlenk şişesini depolama için bir torpido kutusuna aktarın. Carbene 2 sentezinden sonra, iminium tuzu 1prot ve serbest karbene tüp ile Schlenk hattına bir Schlenk şişesi aktarın.
Ayrıca, kuru ve gazdan arındırılmış tetrahidrofuran içeren Schlenk hattına bir Straus şişesi bağlayın. Bağlantı hortumlarını üç kez diazot ile boşaltın ve yeniden doldurun. Daha önce olduğu gibi şişe üzerinde bir şırınga temizle.
Ve şırınga aracılığıyla şişe duvarı boyunca 30 mililitre kuru ve gazdan arındırılmış tetrahidrofuran ekleyin. 10 dakika karıştırın. Delikli septumun yerini iyi yağlanmış cam durdurucu ile değiştirin.
Reaksiyon karışımını oda sıcaklığında en az 12 saat karıştırın. Tuz yerleştikten sonra, hızlı bir şekilde sarı toz supernatant çözücü kaldırmak için bir filtre kanül ile bir septum ile cam stoper değişimi. Temiz bir şırınga ile, Schlenk şişesinde kalıntı yıkamak için kuru tetrahidrofuran 20 mililitre ekleyin.
15 dakika boyunca ince bir süspansiyon elde etmek için karıştırın. Supernatant yıkama çözeltisini bir filtre kanülile çıkarın. Delikli septumu filtre kanülü ile birlikte iyi yağlanmış cam durdurucu ile değiştirin.
Kalıntıyı kurutmak ve beyaz olmayan bir toz olarak protonlanmış heterodimer'i nicel olarak karşılamak için Schlenk hattında vakumlamak için stopcock'u açın. 3prot içeren Schlenk şişesini depolama için torpido gönlüne aktarın. Bileşik 4 sentezlemek için, gümüş trifloromethanesulfonat ve bileşik 3 içeren bir Schlenk şişesi bağlayın, yanı sıra ikinci bir sıcak, fırında kurutulmuş boş 20 mililitrelik Schlenk şişesi Schlenk hattına ek olarak, Schlenk hattına tetrahidrofuran içeren bir Straus şişesi bağlayın.
Bağlantı hortumlarını üç kez diazotla boşaltıp yeniden doldurduktan sonra, derin bir bordo karışımı elde etmek için temizlenmiş bir şırınga ile şişeye 5 mililitre kuru ve gazdan arındırılmış tetrahidrofuran ekleyin. Daha sonra, daha önce yapıldığı gibi bir filtre kanül kullanarak ikinci boş Schlenk şişesine çözümsüz. Vacuo çözücü çıkardıktan sonra sarı-kahverengi toz olarak kararlı radikal kantitatif elde.
Bileşik 4 içeren Schlenk şişesini depolama için bir torpido kutusuna aktarın. Karbenler 1 ve 2 oda sıcaklığında izole edilir ve c-13 NMR spektrumundaki karbene karbon atomunun sinyalleri ile kanıtlanarak sırasıyla 313.9 ppm ve 216.9 ppm'de dimerize olmaz. Dakikada 100 sayfa civarında bir sinyalin olmaması, filtre kanültekniği kullanılarak havanın etkin bir şekilde dışlanmasını doğrular.
Carbene 1'in stabilitesi büyük ölçüde azot atomunun dimerizasyonunu engelleyen diisopropilfenil ikamesini sterically olarak talep eden diisopropilfenil den kaynaklanmaktadır. 3prot'un proton NMR spektrumu, CAAC iskelesinin karbene pozisyonunda protona ait 5.02 ppm'lik karakteristik bir singlet gösterir. Bileşik 3'ün proton NMR spektrumu, Başlangıç maddesi 3prot'a göre NHC-metil gruplarının 2,53 ppm ve 1,39 ppm'ye önemli bir yukarı kaymasını ortaya koymaktadır.
Bu değişim, NHC azot atomu üzerindeki pozitif yükün ortadan kaldırılması ve olefin 3 oluşumu için göstergedir. Karbon-13 NMR spektrumu, karjen sinyalinin yokluğunda olefinik bir dimer oluşumunu kesin olarak kanıtlar. Hatırlanması gereken en önemli şey olaylar dizisinin doğru organizasyonudur.
Örneğin, bir stoper alışverişi, vanalar ayarlama ve tabii ki iğne ve şırınga ile çalışırken bakım ve konsantrasyon kullanmanız gerekir. Tüm reaktifler ve çözücüler potansiyel olarak tehlikelidir, bu nedenle tüm sentetik çabalar iyi havalandırılmış bir duman başlığında yapılmalıdır.
