Proctection d'un aldéhyde

[invitef571c687]

Bonjour,

Je suis doctorante en chimie. Je rencontre quelques petits problèmes au labo en ce moment pour protéger un aldéhyde.

J'ai réalisé ma synthèse dans un distillateur Dean Stark (Solvant Toluène) en mettant en présence, mon aldéhyde, l'éthylène glycol et comme acide APTS.

Au bout de 3h de réaction, le volume d'eau récupéré correspond à peu près à celui qui doit être formé lors de la réaction. Ce qui est confirmé par une CCM.

Seulement quand je fais mon extraction ou ma purification, je dois mal m'y prendre car une bonne partie de mon produit s'est... déprotégé!! Et je suis alors incapable de séparer les deux produits sur colonne (les Rf sont beaucoup trop proches)

L'aldéhyde que je veux protéger : 3-hexylthiophene-2-carboxaldéhyde
HOCH2CH2OH en très grand excès, APTS 0.005equivalent
Extraction: NaHCO3 (1M) , EAU puis NaCl
Purification: Colonne, silice, Eluant (Hexane/Chloroforme : 5/4)

Je suis sure que je fais une bétise toute bête mais là j'en ai un peu marre de ne pas trouver de mode opératoire adéquat...

Quelqu'un pourrait-il m'aider svp?
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[inviteb21357a5]

Extraction: NaHCO3 (1M) , EAU puis NaCl
Purification: Colonne, silice, Eluant (Hexane/Chloroforme : 5/4)

C'est dans une de ces deux étapes que ton aldéhyde se déprotège. Si j'étais toi, je ne ferais pas de work-up aqueux, je ferais directement une colonne avec de l'alumine (la silice est légèrement acide) à partir du brut, une fois le toluène évaporé. On peut éventuellement préadsorber ce brut sur de l'alumine...

As-tu analysé ton brut (RMN et/ou spectre de masse) pour savoir si ton produit protégé était présent ? Si c'est le cas, en général avec les produits sensibles à l'acide, il faut éviter la silice.

Bonne chance !

[invitef571c687]

Merci pour la réponse.

Je vais essayer de faire directement une colonne sur alumine avec mon brut.

Mais le résidu d'APTS dans mon mélange ne va t-il pas entrainer aussi une déprotection lorsque je ferais mon élution?

Tiens d'ailleurs faut que j'évite le Chloroforme du coup comme solvant non? (Hacide)

Pour les analyses RMN, je n'ai pas les moyens de faire une RMN sur mon brut rapidement... je dois envoyer mes échantillons dans un autre labo et attendre 2 semaines avant d'avoir les résultats... est-ce que mon brut pourrait rester stable pendant 2 semaines si placé sous déssicateur?

[inviteb21357a5]

Argh ! 2 semaines pour une RMN Je ne voudrais pas faire ma thèse dans ces conditions, crois-moi... Enfin j'espère que tu as accès à un spectro de masse !

Sinon pour les conditions exactes de ton work-up et de ta colonne, trouve une publication où figure le mode opératoire complet de ce type de protection. Je pense que le chloroforme n'est pas trop problématique mais je peux me tromper.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3992a954]

Bonjour,

Je suis doctorante en chimie. Je rencontre quelques petits problèmes au labo en ce moment pour protéger un aldéhyde.

J'ai réalisé ma synthèse dans un distillateur Dean Stark (Solvant Toluène) en mettant en présence, mon aldéhyde, l'éthylène glycol et comme acide APTS.

Au bout de 3h de réaction, le volume d'eau récupéré correspond à peu près à celui qui doit être formé lors de la réaction. Ce qui est confirmé par une CCM.

Seulement quand je fais mon extraction ou ma purification, je dois mal m'y prendre car une bonne partie de mon produit s'est... déprotégé!! Et je suis alors incapable de séparer les deux produits sur colonne (les Rf sont beaucoup trop proches)

L'aldéhyde que je veux protéger : 3-hexylthiophene-2-carboxaldéhyde
HOCH2CH2OH en très grand excès, APTS 0.005equivalent
Extraction: NaHCO3 (1M) , EAU puis NaCl
Purification: Colonne, silice, Eluant (Hexane/Chloroforme : 5/4)

Je suis sure que je fais une bétise toute bête mais là j'en ai un peu marre de ne pas trouver de mode opératoire adéquat...

Quelqu'un pourrait-il m'aider svp?

Bonjour,

L'acétal de ton aldéhyde avec l'EG est à l'évidence sensible à l'hydrolyse.

La déprotection se produit probablement sur la silice lors de la purification sur colonne puisque la silice présente une certaine acidité.

Une petite CCM après extraction aurait permis de t'en assurer en moins de 5 min: pas très pro... Plus une RMN, également obligatoire sur ce brut. Cette RMN faite tu seras certaine, je l'espère, d'avoir "frappé à la bonne porte". Et la publication, s'il y a, en fera évidememment état. Ou alors tu as découvert une nouvelle réaction,... qui sait.

En premier lieu tu peux toujours essayer une autre silice pour faire ta colonne mais s'il y a déprotection massive sur la silice que tu utilises, peu de chances que tu t'en sorte avec une autre silice. Quant à l'alumine, que je n'ai jamais utilisée (j'ai toujours utilisé de la silice), d'après ce que je sais elle est encore plus acide que la silice. Cependant il faut en bonne règle tenter une autre silice avant de passer à autre chose.

Si une autre silice ne donne rien (et tu ne vas pas en essayer 36), vu la proximité de tes Rf, je ne vois pas ce que tu peux faire à part un autre acétal. Je n'ai jamais eu à en faire donc biblio. Moi, fonceur, j'aurais tenté "en douce" l'acétal diéthylique bêtement, avant de passer peut être des jours à la bibliothèque (j'aime le bon vieux papier...) car il va falloir trouver la méthode d'acétalisation spéciale pour aldéhydes à acétals fragiles, en espérant que suffisamment de cas aient fait l'objet de publication.

Bien à toi.

P.S. 1: je ne connais donc pas les méthodes d'acétalisation "en vogue". Mais, bien qu'un acétal cyclique présente un avantage entropique (avant réaction aldéhyde plus diol, après réaction acétal et une molécule d'eau, soit conservation du nombre de molécules versus avant réaction aldehyde plus deux molécules d'alcool, après réaction acétal et une molécule d'eau, soit disparition d'une molécule, pour une acétalisation classique), avec l'EG, dont le coût est évidemment dérisoire, on obtient cependant un cycle à 5 atomes. Si j'avais fait ma thèse en chimie organique et si le cas s'était présenté, j'aurais certainement tenté le propane-1,3-diol de façon à obtenir un acétal cyclique à 6 atomes.

P.S. 2: les "nouvelles" méthode de synthèse organique sont fréquemment disons-le de "l'enc**age de mouche", quand elles sont reproductibles (fraude, rarement j'espère, ou pas fraude: chaque laboratoire a ses us et coutumes, et un détail en apparence anodin peut s'avérer en fait crucial, et ne pas figurer dans la publication). C'est toujours l'histoire de publier autre chose que ce qui l'a déjà été, avec un bénéfice même ridicule. Et ça ne joue pas en la faveur de la recherche en chimie organique. Pour ce qui est de la France, je suis bien placé pour savoir que le vent tourne en ce qui la concerne et ce depuis longtemps. Tu peux t'en assurer ne serait-ce qu'en examinant les intitulés des postes "techniques" de catégorie A du supérieur (AI, IE, IR). Très instructif.

Pas normalien, ni magistérien, bien que j'aurais pu mais je n'ai pas voulu, j'ai préparé l'agreg dans une ENS et il y a plein de normaliens autour de moi. Organicien presque né, j'ai par conséquent suivi un cursus... de Chimie-Physique, et je me suis logiquement retrouvé dans un labo de physico-chimistes (inutile de préciser la spécialité), et ce sont ces laboratoires qui captent de plus en plus les "meilleurs". Evaluer leurs publications nécessite des connaissances théoriques élevées, et pour être franc, ça n'est en général pas terrible, quand ça ne tourne pas à la mafia...

[invite3992a954]

J'arrive tard... Mais commentaires (je mets entre parenthèses le contenu de mon message, sans en renier un seul mot): work-up obligatoire, car avec l'excès d'EG tu ne t'en sortiras pas mais admettons: ajoute au moins une base pour neutraliser l'APTS. Le Chloroforme ne pose pas de problème.

[inviteb21357a5]

En premier lieu tu peux toujours essayer une autre silice pour faire ta colonne mais s'il y a déprotection massive sur la silice que tu utilises, peu de chances que tu t'en sorte avec une autre silice. Quant à l'alumine, que je n'ai jamais utilisée (j'ai toujours utilisé de la silice), d'après ce que je sais elle est encore plus acide que la silice. Cependant il faut en bonne règle tenter une autre silice avant de passer à autre chose.

Il y a apparemment différentes pratiques de labo. Par "alumine" j'entendais "basic alumina, Brockmann I" (ou II). J'aurais certes dû le préciser... Mais en tout cas il est faux de dire que l'alumine est toujours plus acide que la silice ! Il existe plusieurs types d'alumines pour les chromatos. Dans mon labo on utilise un peu systématiquement l'alumine basique quand la silice ne convient pas...

[invitef571c687]

J'ai de l'alumine neutre au labo que j'utilise pour certain de mes produits pas très stables.

Je vais retenter ma manip avec ce type de purif et si ça ne marche pas je verrais avec du propane-1,3-diol... je pense que la mauvaise stabilité vient aussi de noyau aromatique (thiophene).

Merci pour les réponses...

[inviteb7fede84]

Bonjour

La protection doit effectivement être totale dans ta manip, c'est le work up qui coince.
Pour éviter les désagréments:

Faire un lavage avec une solution de NaHCO3 pour éliminer l'APTS, puis sécher la phase orga immédiatement.

Comme la protection à l'air très versatile, proscrire le gel de silice comme largement commenté ci-dessus.

Si tu veux une variante au niveau de la protection, tu peux utiliser le pinacol au lieu de l'éthylène glycol. L'encombrement stérique formé par les gem dimethyl renforce considérablement la protection.
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[invite83d165df]

2-3 p'tites astuces.
En général, les aldéhydes se protègent mieux avec le propan-1,3-triol et les cétones avec le glycol. J'ai oublié la justification théorique, mais c'est un fait.

Pour la catalyse à l'APTS, nous avons expérimenté avec succès une variante : le sel de pyridinium de l'APTS, soit 1 eq d'APTS pour 1 eq de pyridine. Nous avions d'énormes problèmes de retour en arrière de la réaction qui ont disparu lors de l'application de cette astuce.

Si tu as un meilleur accès à la biblio que ce que j'ai en ce moment, tu peux faire une recherche sur ce thème, c'est publié.

[invite3992a954]

si ça ne marche pas je verrais avec du propane-1,3-diol

Biblio d'abord...

Bien à toi.

[invite83d165df]

Tu as accès au net ? Test les Organic Synthesis (www.orgsyn.org)
Voici les références :
Volume collectif 1, pages 1, 298, 364,381.
Vol. Col. 2 : p 137
Vol. Col. 3 : p 123, 387, 502,536, 644, 731, 800
Vol. Col. 4 : p 21, 479, 679
Vol. Col. 5 : p 5, 292, 303,450, 539
Vol. Col. 6 : p 567, 666, 954
Vol. Col. 7 : p 59, 149,168, 177, 241, 271, 297
Vol. Col. 8 : p 357

Ce sont des protocoles qui ont été retestés par le comité de lecture du journal, donc reproductibles.

Bonne synthèse