+ All Categories
Home > Documents > reactii in faza solida

reactii in faza solida

Date post: 31-Oct-2014
Category:
Upload: dobrescu-dana
View: 238 times
Download: 2 times
Share this document with a friend
Description:
chimie organica
Popular Tags:
26
SINTEZA IN FAZA SOLIDA SINTEZA IN FAZA SOLIDA APLICATA IN CHIMIA ORGANICA APLICATA IN CHIMIA ORGANICA
Transcript
Page 1: reactii in faza solida

SINTEZA IN FAZA SOLIDASINTEZA IN FAZA SOLIDA

APLICATA IN CHIMIA APLICATA IN CHIMIA ORGANICAORGANICA

Page 2: reactii in faza solida

Procedura a fost pentru prima oara aplicata la Procedura a fost pentru prima oara aplicata la sinteza peptidelor si a sinteza peptidelor si a oligonucleotideloroligonucleotidelor – molecule mari, greu de obtinut in stare pura prin alte – molecule mari, greu de obtinut in stare pura prin alte metode;metode;

Prezinta anumite Prezinta anumite avantajeavantaje fata de sinteza in faza lichida, astfel: fata de sinteza in faza lichida, astfel:

excesul de faza lichida din masa de reactie se indeparteaza excesul de faza lichida din masa de reactie se indeparteaza usor de pe suportul solid;usor de pe suportul solid;

se obtin in final compusi de puritate ridicata sau care pot fi se obtin in final compusi de puritate ridicata sau care pot fi purificati prin metode moderne (separari HPLC);purificati prin metode moderne (separari HPLC);

schema generala dupa care decurge o astfel de sinteza este schema generala dupa care decurge o astfel de sinteza este simpla si usor de aplicat:simpla si usor de aplicat:

Suportul solidSuportul solid folosit la “sintezele in faza solida” este o folosit la “sintezele in faza solida” este o rasina cu o grupa rasina cu o grupa functionala marginala, reactivafunctionala marginala, reactiva, capabila sa interactioneze cu gruparea functionala , capabila sa interactioneze cu gruparea functionala libera a unuia din libera a unuia din reactanti (A),reactanti (A), astfel incat sa-l “prinda” pe acesta de suport ; astfel incat sa-l “prinda” pe acesta de suport ;

Reactantul BReactantul B se introduce ulterior in masa de reactie si va interactiona cu se introduce ulterior in masa de reactie si va interactiona cu gruparea functionala ramasa libera, a reactantului A “captat” anterior pe suport;gruparea functionala ramasa libera, a reactantului A “captat” anterior pe suport;

Secventa de reactie Secventa de reactie se repeta de cate ori este necesarse repeta de cate ori este necesar;;

La final, are loc ruperea La final, are loc ruperea (“clivarea”)(“clivarea”) produsului de reactie de pe suportul solid produsului de reactie de pe suportul solid (rasina);(rasina);

Page 3: reactii in faza solida
Page 4: reactii in faza solida

Sunt sintezeSunt sinteze care decurg “simplu”, prin care decurg “simplu”, prin depunerea pe suport soliddepunerea pe suport solid (aflat (aflat intr-un reactor special, de tip “shaker”, prevazut cu frita ca suprafata de intr-un reactor special, de tip “shaker”, prevazut cu frita ca suprafata de sustinere a suportului organic solid) sustinere a suportului organic solid) a unui substrat organica unui substrat organic, care mai apoi , care mai apoi este este acoperit cu un amestec de reactivacoperit cu un amestec de reactiv, , dizolvat intr-un solvent adecvatdizolvat intr-un solvent adecvat;;

Masa de reactieMasa de reactie se agitase agita apoi un anumit timp, impreuna cu reactorul in apoi un anumit timp, impreuna cu reactorul in care se afla, care se afla, la la temperatura camereitemperatura camerei;;

LLa finalul timpului de reactiea finalul timpului de reactie se filtreazase filtreaza de pe suportul solid, acesta de pe suportul solid, acesta se se spala cu un solvent adecvatspala cu un solvent adecvat, si , si se usuca in curent de gaz inertse usuca in curent de gaz inert;;

Produsul de reactieProdusul de reactie se regaseste legat de substratul organic de pe care se regaseste legat de substratul organic de pe care se rupese rupe ( (procedeul “clivarii”) procedeul “clivarii”) prin tratare cu un reactiv specific;prin tratare cu un reactiv specific;

Se obtineSe obtine in final in final un produs de puritate ridicataun produs de puritate ridicata, care poate fi utilizat , care poate fi utilizat direct, in continuare, in urmatoarea sinteza sau se poate supune purificarii direct, in continuare, in urmatoarea sinteza sau se poate supune purificarii avansate prin rescristalizare sau separare cromatografica (avansate prin rescristalizare sau separare cromatografica (procedeul procedeul HPLC)HPLC)

Procedura generala de sintezaProcedura generala de sinteza

Page 5: reactii in faza solida

Schema simplificata a unei instalatii de sinteza in faza solida in laboratorSchema simplificata a unei instalatii de sinteza in faza solida in laborator

reactoarele utilizate reactoarele utilizate pot fi confectionatepot fi confectionate din sticla, cuart sau polipropilenadin sticla, cuart sau polipropilena;;

sunt prevazute cu sunt prevazute cu frita ca suportfrita ca suport pentru materialul solid; pentru materialul solid;

Page 6: reactii in faza solida

(I)(I) O aplicatie a acestei metodeO aplicatie a acestei metode este aceea de a este aceea de a indeparta excesul de indeparta excesul de reactantreactant dintr-o reactie bimoleculara, ce decurge in mod normal in faza dintr-o reactie bimoleculara, ce decurge in mod normal in faza lichida, cu lichida, cu ajutorul unei rasini “captatoare”ajutorul unei rasini “captatoare” ( (metoda de purificare mai eficienta metoda de purificare mai eficienta chiar si decat cromatografiachiar si decat cromatografia) conform urmatoarelor scheme:) conform urmatoarelor scheme:

Page 7: reactii in faza solida

Rasina “captatoare” poate fi Rasina “captatoare” poate fi nucleofilanucleofila sau sau electrofilaelectrofila, reactiile decurgand in , reactiile decurgand in mod diferit, conform urmatoarelor exemple:mod diferit, conform urmatoarelor exemple:

Page 8: reactii in faza solida

TBAF – fluorura de TBAF – fluorura de tetrabutilamoniutetrabutilamoniu

Page 9: reactii in faza solida

O singura rasina functionalizataO singura rasina functionalizata poate capta poate capta mai multi reactanti aflati in mai multi reactanti aflati in exces in masa de reactieexces in masa de reactie

Page 10: reactii in faza solida

(II) O alta aplicatie a acestei metode(II) O alta aplicatie a acestei metode este aceea de a este aceea de a indeparta indeparta produsii secundari produsii secundari rezultati in reactiile de sinteza organicarezultati in reactiile de sinteza organica

spre spre deosebire deosebire de metoda anterioara care se foloseste la sfarsitul de metoda anterioara care se foloseste la sfarsitul reactiei, aceasta se poate utiliza atat in timpul cat si la sfarsitul sintezei;reactiei, aceasta se poate utiliza atat in timpul cat si la sfarsitul sintezei;

O alta O alta deosebire deosebire de metoda anterioara este aceea ca in locul legaturii de metoda anterioara este aceea ca in locul legaturii covalente care se formeaza intre reactant si rasina (la “captarea” covalente care se formeaza intre reactant si rasina (la “captarea” excesului unuia din reactanti), in metoda de fata excesului unuia din reactanti), in metoda de fata se pot forma si se pot forma si legaturi legaturi ionice ionice intre rasina “captatoare” si produsul secundar de reactieintre rasina “captatoare” si produsul secundar de reactie::

Schema generala a procesului:Schema generala a procesului:

Page 11: reactii in faza solida

(III) O alta aplicatie a acestei metode(III) O alta aplicatie a acestei metode este aceea de a este aceea de a indeparta indeparta excesul unuia din reactanti cu ajutorul unui linker bifunctional reactiv, care excesul unuia din reactanti cu ajutorul unui linker bifunctional reactiv, care ulterior va fi “captat” de o rasina, ulterior va fi “captat” de o rasina, reactia decurgandreactia decurgand conform urmatoarei conform urmatoarei scheme:scheme:

Page 12: reactii in faza solida

compusii A-Ccompusii A-C, cu grupare functionala libera, , cu grupare functionala libera, pot fi ulterior “captati” pe pot fi ulterior “captati” pe rasina schimbatoare de ionirasina schimbatoare de ioni

Page 13: reactii in faza solida

(IV) “Captarea” unui produs secundar rezultat in urma unei (IV) “Captarea” unui produs secundar rezultat in urma unei reactii efectuate pentru indepartarea excesului de reactantreactii efectuate pentru indepartarea excesului de reactant

Page 14: reactii in faza solida
Page 15: reactii in faza solida

(V) Substarturi polimerice reactive I(V) Substarturi polimerice reactive I

- sunt utilizate in situatiile in care - sunt utilizate in situatiile in care produsul secundar este nereactivprodusul secundar este nereactiv (greu (greu de “captat” pe un suport solid cu grupe functionalizate)de “captat” pe un suport solid cu grupe functionalizate)

Page 16: reactii in faza solida

metoda este frecvent intalnita in situatiile in care metoda este frecvent intalnita in situatiile in care polimerul utilizat ca suport solid polimerul utilizat ca suport solid contine grupa fugace care furnizeaza inclusiv grupa reactivacontine grupa fugace care furnizeaza inclusiv grupa reactiva

exex 1 1:: utilizarea unui amestec de 10 derivati fenolici “captati” utilizarea unui amestec de 10 derivati fenolici “captati” suport solid (suport solid (rasina rasina de tip Amberlit IRA 900)de tip Amberlit IRA 900) AA reactioneaza cu reactioneaza cu un derivat halogenatun derivat halogenat BB , rezultand in , rezultand in final, ca final, ca produsi principali aril-eteriprodusi principali aril-eteri PP, pe , pe suportul solid fixandu-se sarea suportul solid fixandu-se sarea cuaternara de amoniu (produsul secundar)cuaternara de amoniu (produsul secundar) CC,, usor de indepartat: usor de indepartat:

Page 17: reactii in faza solida

exex 2 2:: utilizarea utilizarea polimerilor solizi cu grupe functionalizate ca reactanti de transfer polimerilor solizi cu grupe functionalizate ca reactanti de transfer pentru grupe acil, cu obtinerea de de derivati de tip amidic sau esteri;pentru grupe acil, cu obtinerea de de derivati de tip amidic sau esteri;

- excesul de - excesul de polimer utilizat ca polimer utilizat ca reactant (furnizor reactant (furnizor de grupa acil) de grupa acil) precum si produsul precum si produsul secundar ramas secundar ramas “captat” pe “captat” pe suportul solid, sunt suportul solid, sunt usor de indepartat usor de indepartat la finalul reactieila finalul reactiei

Page 18: reactii in faza solida

(VI) Substarturi polimerice reactive II(VI) Substarturi polimerice reactive II

- sunt substraturi polimerice care - sunt substraturi polimerice care intervin in reactiiintervin in reactii formand un intermediar, care formand un intermediar, care furnizeaza reactivul pentru reactia principala, captand in final produsul secundarfurnizeaza reactivul pentru reactia principala, captand in final produsul secundar

Page 19: reactii in faza solida

(VI.1) Substraturi polimerice cu caracter bazic(VI.1) Substraturi polimerice cu caracter bazic

au fost utilizare pentru au fost utilizare pentru deprotonarea si alchilarea compusilor heterociclici cu deprotonarea si alchilarea compusilor heterociclici cu caracter slab baziccaracter slab bazic (indoli, ftalazinone, pirazoli)(indoli, ftalazinone, pirazoli)

1 –1 – amino-metil amino-metil rasina (retine HX);rasina (retine HX);

2-2- rasina reactiva rasina reactiva

3 –3 – “superbaza”, “superbaza”, rasina reactivarasina reactiva

Page 20: reactii in faza solida

- (VI.2) (VI.2) Compusi polimerici reactivi utilizati in medierea reactiilor de Compusi polimerici reactivi utilizati in medierea reactiilor de condensarecondensare

produsii de reactie se obtin cu randamente ridicate si cu o puritate marita, produsii de reactie se obtin cu randamente ridicate si cu o puritate marita, comparativ cu cei obtinuti pe cale clasica (utilizand tot reactivul Burgess)comparativ cu cei obtinuti pe cale clasica (utilizand tot reactivul Burgess)

Page 21: reactii in faza solida

polimerul PEG3400 a fost folosit in reactiile Staudinger si Mitsunobu;polimerul PEG3400 a fost folosit in reactiile Staudinger si Mitsunobu;

produsul de reactie a fost usor indepartat din masa de reactie prin produsul de reactie a fost usor indepartat din masa de reactie prin precipitare cu eter etilic rece, urmata de filtrare si evaporarea solventului, precipitare cu eter etilic rece, urmata de filtrare si evaporarea solventului, rezultand in final in stare pura.rezultand in final in stare pura.

Page 22: reactii in faza solida

(VI.3)(VI.3) Suporturi polimerice solide utilizare drept catalizatori in Suporturi polimerice solide utilizare drept catalizatori in reactiile de oxidarereactiile de oxidare

importantimportant – suportul polimeric se poate regenera si reutiliza – suportul polimeric se poate regenera si reutiliza

Page 23: reactii in faza solida

(VII) Substarturi polimerice solide utilizate drept catalizatori (VII) Substarturi polimerice solide utilizate drept catalizatori in diferite reactii in diferite reactii

reduceri catalitice cu paladiureduceri catalitice cu paladiu

reactii de epoxidare si de dehidroxilarereactii de epoxidare si de dehidroxilare

reactii de formare a legaturilor carbon - carbonreactii de formare a legaturilor carbon - carbon

Page 24: reactii in faza solida

(VIII ) Substarturi solide in reactii combinate lichid - solid(VIII ) Substarturi solide in reactii combinate lichid - solid

Page 25: reactii in faza solida
Page 26: reactii in faza solida

Recommended