réduction azoture en amine

[aromatic]

Bonjour,
Tout d'abord, merci pour le temps que vous consacrerez à me répondre.
J'ai réalisé des réductions d'un N3 en NH2 avec du zinc en milieu éthanol/eau dans le but d'avoir un réactif que j'utilise pour faire d'autres réactions. Le problème est que je n'arrive pas à me débarrasser du zinc lors de la récupération du produit amine car il n'est pas soluble dans l'eau. J'ai essayé de solubiliser le produit amine dans différents solvants pour pouvoir filtrer le zinc et récupérer mon produit mais il n'est soluble dans aucun solvant. Je ne sais pas trop quoi faire car j'ai essayé de réaliser la réaction que je souhaite faire à partir du produit amine mais elle n'a pas fonctionné; je pense que le zinc gène le bon déroulement de la réaction.
Auriez-vous une idée de ce que je peux faire pour me débarrasser du zinc s'il vous plaît.
Merci d'avance
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[Kemiste]

Bonjour.

Il faudrait connaitre un peu la structure de ton composé pour t'aider et te proposer des solutions. Peux-tu utiliser une autre méthode de réduction de ton azoture telle qu'une hydrogénation ?

[Baal149]

Bonjour,

Quand tu dit NH₂ tu parles d'une amine R-NH₂ ?
Ensuite si ton zinc est pas soluble, tu peux le filtrer directement. Mais logiquement, tu vas obtenir des ions Zn²⁺ en solution dont tu doit te débarrasser.
Suivant le matériel dont tu disposes, tu peux basifier ta solution pour être sur que ton amine est bien sous forme neutre. Ensuite tu distilles (à voir si le point d'ébullition n'est pas trop haut).
D'ailleurs ça serait bien d'avoir la formule pour qu'on se fasse une idée.

Ce qui peut se faire pour éliminer les sels, c'est une filtration sur silice. Avec comme problème le fait que tu as de l'eau (c'est pas conseillé avec la silice) et le fait que ton composé, basique, risque de rester accroché sur la silice. Peut être une filtration sur alumine dans ce cas

[Cytosporone]

Bonsoir,

En effet le plus simple serait une filtration mais pas sur silice (trop acide et difficile à décrocher..) utilise plutôt de la celite c’est très efficace pour te débarrasser de sels de métaux, le palladium argent etc restent adsorbés dessus en général !!

Bon courage pour tes manips

[A voir en vidéo sur Futura]

[chimhet]

Bonjour,
Si c'est Zn qui pose problème, il suffit d'utiliser des plaques de Zinc. La réaction sera plus longue.
Ou votre Zn habituel en défaut et finir la réaction avec une plaque.

[aromatic]

Bonjour,
Merci à tous pour vos réponses.
En fait je travaille sur une fluoroquinolone portant une amine sur le cycle aromatique. J'ai tenté la filtration, le problème c'est que mon composé est solide et que donc il se dépose avec le zinc sur la célite. J'ai essayé de le solubiliser dans différents solvants mais il n'est pas soluble ou très peu. J'ai pensé à faire une réduction H2/pd mais nous n'avons pas le matériel au labo. Dans la publi sur laquelle je me suis basée ils faisaient une extraction à l'AcOEt mais je n'ai pas pu car mon composé n'est pas soluble dans ce solvant. L'autre soucis c'est le temps à proprement parler, je ne peux plus relancer de synthèse de la molécule que j'essaie de récupérer la réduction est la dernière étape et c'est trop long pour que je puisse relancer la synthèse.

Merci d'avance pour vos réponses
Bonne journée !

[chimhet]

Vous pouvez traiter votre solide avec HCl (ou un autre acide) pour oxyder le zinc, puis au carbonate pour récupérer l'amine libre, filtrer et laver à l'eau.

[aromatic]

Rebonjour,
merci pour votre retour, je vais essayer ça aujourd'hui, je vous dis si ça a fonctionné !!

[aromatic]

par contre j'ai juste une question apr rapport au pH de la solution avec les traitements au HCl et au carbonate à la fin je dois être en ph neutre du coup ?

[Cytosporone]

Pas forcément à pH neutre (7), il suffit de protoner/déprotoner votre amine selon son pKa ! Vérifiez son pKa sur internet (ou d'un composé proche) pour avoir une idée du diagramme de prédominance associé et récupérer votre composé sans ce fichu zinc !!

Bon courage à vous

[aromatic]

Bonjour,
merci pour votre retour,
J'ai trouvé un pKa de 1,60 pour mon composé du coup je dois me placer à un pH = pka-1 pour que la forme R-NH2 soit prédominante ?

Hier je me suis mise à pH neutre mais visiblement la réaction que je fais après n'a pas fonctionné, je pense que l'amine était sous forme NH- à pH neutre ce qui explique que la réaction d'après ne fonctionne pas ...

Je vais réessayer avec un pH acide pour voir ce que ça donne ...
Merci à vous,
Bonne journée

[Baal149]

Bonjour,

Une amine avec un pKa de 1,6 ... ?
Est tu sûr de ta valeur ?

De plus, une amine sous forme anionique est très difficile à avoir (et impossible dans l'eau).
De plus, il faudrait plutôt être à pH = pKa +2 pour avoir suffisamment d'amine sous forme neutre (1% de forme cationique restant)

Edit : as tu réussit ta séparation du coup ?

[Cytosporone]

Oui Baal a raison, un pKa de 1,6 sera celui d'un acide carboxylique R-COOH, de plus pour faire un sel de Zinc (Zn 2+) le contre-ion est anionique soit très certainement R-COO- Zn2+ -OOC-R .. Ton zinc doit chélater deux quinones j'imagine, (très peu probable que tu ais l'amine anionique sans des conditions drastiques)

Tiens nous au courant,

Bien à toi

[aromatic]

Bonjour,
J'ai rentré la structure de mon amine sur scifinder le site me donne un pka de 1,6 + ou - 0,70 ce qui me paraît aussi très bas pour une amine... Après il y a deux cycles aromatiques donc peut être qu'avec la conjugaison le pKa peut être aussi bas mais je reste dubitative...Le pKa d'une amine primaire étant aux alentours de 30 j'avoue que je ne sais pas trop quoi en penser.
J'ai essayé de vous mettre la structure du composé en image je ne sais pas si ça a fonctionné.
Sinon je n'ai pas réussi la séparation, enfin je pense avoir récupéré un composé sans zinc visible à l'oeil nu mais je n'ai pas l'amine NH2 car j'ai tenté la réaction d'après qui fonctionne bien normalement mais elle n'a pas fonctionné. L'amine doit être sous forme ionique à cause du pH.

[Baal149]

Enfin une structure.
Dans le cas d'une aniline (pKa 4-5) appauvri en électrons, un pKa de 1,6 est plausible. Par contre tu n'as qu'un aromatique est non deux.
De plus, on parle ici de pKa de l'ion ammonium conjugué. Il n'en en rien question de déprotonation en anion (dont je répète que c'est impossible à avoir en milieu aqueux).

Tu dit que tu n'as pas réussi la séparation, mais avec quoi tu à fait l'étape suivante ?
T'as pris ton milieu brut ? ton milieu avec juste une filtration ?

En général, il faut caractériser un minimum ton produit si tu veux l'engager à nouveau en réaction car, en l'état, tu ne sais même pas si ton tu as bien fait une réduction en aniline ni même si tu as un rendement suffisamment important. De plus, sans purification, il n'est pas dit que ton étape suivante se déroule normalement.
On est très loin d'être dans de bonnes conditions.

[aromatic]

Rebonjour,
Excusez moi de ne pas avoir mis la structure avant je devais demander l'autorisation avant ^^
En fait, je souhaite faire une sel de diazonium sur l'amine donc j'ai besoin qu'elle soit sous forme NH2. J'ai passé le solide que j'avais obtenu en réduction et j'ai bien l'amine en RMN proton je vois bien le NH2. Cependant comme je le disais le zinc gène la formation du diazonium dans l'étape suivante. Donc j'ai fait comme conseillé précédemment j'ai remis mon composé dans l'eau j'ai traité avec HCl puis avec le carbonate mais du coup je suis retournée à pH neutre. Puis j'ai filtré pour récupéré mon solide. Le filtrat étant coloré je pense que j'ai du dégager des choses de mon solide. Mais j'ai retenté la formation du diazonium sur l'amine que j'ai récupéré mais ça n'a pas fonctionné. Je pense que c'est une histoire de pH. Qu'en pensez vous ?
Par contre je n'ai pas trop compris pourquoi on parle d'anion car c'est l'amine neutre que je souhaite récupérer.

Merci beaucoup

[Cytosporone]

Bonsoir,

En fait nous parlons d'anion car le Zinc forme des sel en étant positif (Zn2+ dans son état oxydé commun), donc l'ion qui se met en regard de ce dernier aura une charge négatif (ou 2), comme pour les piles et les aimants les opposé s'attirent. Un exemple simple avec NaCl (Na+ et Cl-), ici tu as comme cation le Zinc et en Anion une fonction de ta quinolone, si je ne dis pas de bêtise ta quinolone de par sa structure porte désormais une amine (R-NH2) mais aussi un ester qui peut est saponifié en acide !! (R-COOH), qui ont toutes les deux un caractère acido-basique (RCOOH2+/RCOOH/RCOO-) (RNH3+/RNH2/RNH-), certaines formes sont presque impossible à observer (RCOOH2+ et RNH-) pour des raisons de stabilités et de conditions trop strictes (pH très élevé ou très bas...)

Si on reprend ce raisonnement, le Zinc lui se trouvera sous forme oxydée suite à ta réduction et tu auras donc des sels de Zinc avec Zn2+ / Anion (-), ici l'anion le plus probable dans ta solution avec la quinolone sera la carboxylate (RCOO-) plutôt que NH- (le pKa te permet de le justifier, RCOO- est bien plus facile à former que NH-),

Comme la nature a horreur du vide, la case vide correspondant à la charge positive du Zinc (Zn2+) sera comblée par un composé avec un surplus d'électron (charge négative (-)), le plus probable est donc d'avoir RCOO(-) Zn (2+) (-)OOCR
L'idée pour te débarasser du zinc est donc de protoner à nouveau ton RCOO(-) pour retrouver RCOOH et "dé-chélater" le Zinc (en gros l'acide perdrait son caractère chargé négativement et ne pourrait plus piéger le Zinc).


D'où l'idée du lavage acide !!
Concernant les sels de diazonium le problème ne vient peut-être pas du Zinc mais ce sont des réactions assez particulières et le composé formé est relativement sensible, je ne te conseille pas de lancer ce genre de manipulations sans avoir pu te débarasser du zinc au préalable.


A mon avis tu devrais d'abord caractériser finement ton produit (RMN, CCM vérifie bien de n'avoir qu'un seul produit quinolone et pas l'acide correspondant), une fois que tu es sûr d'avoir un produit propre (sans zinc et bien isolé) fais ton diazonium,

Bon courage !!

[aromatic]

Bonsoir,
Merci beaucoup pour toute votre explication c'est plus clair , je ne pensais pas aux ions présents dans le milieu...
Du coup si j'ai bien compris je dois me replacer à pH acide avec ma quinolone pour avoir la forme NH2.
Par ailleurs, j'avais déjà obtenu l'amine par réduction sans sels de zinc et le diazonium a parfaitement fonctionné. Pour ce qui est de la quinolone amine qui a encore du zinc, j'ai vérifié en CCM je n'ai qu'une tâche bien fluorescente qui correspond bien à la fluoroquinolone amine. Plus qu'a essayer le lavage acide...
Merci beaucoup,
Bonne soirée

[Baal149]

Concernant l'anion, je répondais surtout à ça :

je pense que l'amine était sous forme NH-

et ça

Le pKa d'une amine primaire étant aux alentours de 30 j'avoue que je ne sais pas trop quoi en penser.

Ce type de pKa correspond à la déprotonation d'une amine en son anion...
Pour le coup un pH neutre est parfait pour avoir ton amine sous forme neutre.

Sinon, tu dit que tu n'a pas réussi la séparation mais tu as tout de même un produit en RMN. Dans ce cas là, est qu'il est pur ou semble tout du moins propre ?

Je suis du même avis que Cytosporone sur le fait qu'un produit pur (ou presque) sera moins source de problème qu'un produit brut.

Enfin, les sels de diazoniums sont assez sensibles et ne sont pas forcement isolés. Tu as essayé de l'isoler ? ou tenter directement de l'engager en réaction ?
(en d'autres termes, sur quoi tu te bases pour savoir que ça n'a pas marché)


NB : Si tu veux détecter la présence du zinc, et si tu as un labo d'analyse, une spectrométrie de masse permettrait sans doute de le voir ; mais l'interprétation peut être difficile car tu as une forte affinité entre ton amine et Zn²⁺. Et le résultat est que tu auras sans doute une forêt de pic importante sans forcement avoir une proportion importante de zinc dans ton produit final (quelques traces suffiraient).

[aromatic]

Bonjour,
En RMN proton le spectre est niquel et correspond bien à mon produit avec l'amine NH2 (je vois bien un singulet large intégrant pour 2 à 6,2 ppm).
Concernant le diazonium, je le vois par CCM car le sel de diazonium migre très haut sans amine alors que la fluoroquinolone amine ne migre quasi pas. De plus, j'ai réussi à obtenir plusieurs produit issu de l'a réaction entre le diazonium formé à partir de l'amine donc ça fonctionne bien. Là en gros j'ai un solide qui provient de la réduction qui correspond à mon amine bien visible en RMN mais il y a du zinc (l'amine est jaune mais il y a des grains gris/noir dedans). En fait, quand j'ai fait ma réduction j'ai filtré directement le milieu réactionnel , j'ai évaporé le filtrat et en évaporant j'ai récupéré l'amine NH2 que j'ai utilisé pour faire des diazoniums. En plus du filtrat, j'ai récupéré un solide qui correspondait à mon amine NH2 en CCM, je l'ai passé en RMN et il s'agit bien de l'amine sous forme NH2 d'après la RMN (j'ai le singulet large intégrant pour 2 comme dis précédemment), seulement, je me demande si le zinc n'est pas chélaté au niveau des deux liaisons C=O.

[Kemiste]

Et pourquoi ne pas tester une autre méthode de réduction ?

[HarleyApril]

Et pourquoi ne pas tester une autre méthode de réduction ?

Parce qu'il n'a plus de mat. prem. et pas le temps d'en remonter !

[Kemiste]

Ha... j'ai du lire trop vite et passer à côté de l'info

J'ai rien dit !