Preparación de metil diantilis a partir de etilvainillina mediante técnicas de síntesis peptídica en fase sólida (SPPS)

Objetivo

Sintetizar metil diantilis utilizando reactivos soportados en polímeros de Merrifield a partir de etilvainillina. El uso de reactivos soportados en polímeros permite reacciones eficientes y convenientes con mínimos subproductos, lo que lo convierte en una opción atractiva para la síntesis orgánica.

Preparación de metil diantilis a partir de etilvainillina utilizando técnicas de síntesis de péptidos en fase sólida (SPPS)
Preparación de metil diantilis a partir de etilvainillina utilizando técnicas de SPPS

Antecedentes

La preparación de metil diantilis a partir de etilvainillina utilizando reactivos soportados en polímeros de Merrifield es un experimento de laboratorio que utiliza técnicas de síntesis de péptidos en fase sólida (SPPS) para sintetizar un derivado de diarilmetano. Esta metodología se basa en el uso de resina de Merrifield, un soporte sólido ampliamente utilizado para la síntesis de péptidos, como reactivo soportado en polímeros para la síntesis orgánica. El método es atractivo debido a su alta eficiencia, impacto ambiental reducido y la posibilidad de automatización.
En este experimento, la etilvainillina, un derivado de la vainillina, se hace reaccionar con cloruro de p-metoxibencilo en presencia de carbonato de potasio para producir p-metoxibenciloetilvainillina. El grupo p-metoxibencilo se elimina posteriormente en condiciones ácidas suaves, y el intermedio resultante se hace reaccionar con el nucleófilo soportado en la resina, 4-(4′-metoxifenil)-2,4-dimetilpent-2-eno-4-ol, para formar el producto de diarilmetano, metil diantilis. El producto final se purifica por cromatografía en columna y se caracteriza por espectroscopía de resonancia magnética nuclear (NMR).

Este experimento proporciona a los estudiantes la oportunidad de aprender y practicar técnicas de SPPS, así como de adquirir experiencia en métodos de síntesis y purificación de compuestos orgánicos. También permite discutir sobre las ventajas y desventajas del uso de reactivos poliméricos en la síntesis orgánica, y la importancia de los principios de la química verde en las prácticas de laboratorio modernas.

Procedimiento experimental

A) Preparación de 3-etoxi-4-hidroxibencil alcohol

En un Erlenmeyer de 125 mL, con un agitador magnético, coloque el 3-etoxi-4-hidroxibenzaldehído y añada 10 mL de solución de NaOH 1,0 M. El matraz debe enfriarse en un baño de hielo. A continuación, añada 0,3 g de borohidruro de sodio, NaBH4 en pequeñas porciones durante 5 minutos mientras agita la mezcla.
Después de la adición completa, permita que el matraz se caliente a temperatura ambiente y agite la mezcla de reacción durante otros 20 minutos. La reacción cambiará de color de amarillo a naranja cuando esté completa. Luego, enfríe el matraz nuevamente en un baño de hielo y añada lentamente 7-8 mL de HCl 2,0 M hasta que el pH de la solución sea ácido. Deje el matraz en el baño de hielo durante 5 minutos después de la adición completa, luego recoja el precipitado por filtración al vacío. Lave el sólido con 4×10 mL de agua, luego permita que el sólido se seque bajo succión durante al menos 15 minutos.

Registre el rendimiento y el punto de fusión del producto, y obtenga los espectros de IR y de 1H NMR (en CDCl3) para su análisis posterior.

B) Preparación del metil diantilis

En un matraz de fondo redondo de 25 mL con una barra magnética, añadir el Amberlyst® 15 «húmedo». Lave el Amberlyst® 15 tres veces con porciones de 10 mL de MeOH, eliminando el MeOH por decantación. Después del último lavado, añadir 15 mL de MeOH y agregar 1,0 g de alcohol 3-etoxi-4-hidroxibencil preparado en el paso anterior, en pequeñas porciones bajo agitación vigorosa.
Una vez que se complete la adición, calentar la reacción en reflujo. Después de unos 15 minutos, enfriar la reacción y monitorearla mediante CCF, eluyendo con éter de petróleo-acetato de etilo (1:1). Observar la placa desarrollada bajo luz UV y anotar los valores de Rf. Si la reacción está incompleta, continuar calentando por otros 15 minutos y luego analizar mediante TLC de nuevo. Para el análisis de TLC, retire 1 gota de la mezcla de reacción y dilúyala con 5 gotas de acetona.

Después de la finalización, dejar enfriar la reacción y agregar 0,5 g de bicarbonato de sodio, NaHCO3, mientras se continúa agitando durante 5 minutos. Filtrar la mezcla en otro matraz de fondo redondo de 25 mL a través de filtración por gravedad. Enjuagar el residuo con algunos mL de MeOH y luego eliminar el solvente en el rotavapor.

Debe tener cuidado de no sobrecalentar el producto durante el proceso de eliminación del solvente, ya que el sobrecalentamiento puede causar descomposición.

Aunque el producto puede no parecer completamente seco, la presencia de MeOH residual no afectará la interpretación del espectro de 1H NMR.

Registrar el punto de fusión y recoger los espectros de IR y de 1H NMR (en CDCl3) del producto.

Referencias