binaftilo ((R)- y (S)-1,1-bis-2

NOP
4014
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Resolución enantiomérica de (R)- y (S)-2,2'-dihidroxi-1,1'binaftilo ((R)- y (S)-1,1-bis-2-naftol)
OH
NBCC
OH
OH
CH3 CN
OH
C20 H14 O2
C26 H29ClN2O
(286.3)
(421.0)
OH
+
enantiómero R
OH
enantiómero S
Clasificación
Tipos de reacción y clases de productos
resolución de enantiómeros
naftol
Métodos o técnicas de trabajo
calefacción a reflujo, agitación con barra de agitación magnética, evaporación con rotavapor,
filtración, extracción, agitación, recristalización, uso de baño refrigerante de hielo, calefacción
con baño de aceite
para la escala 100 mmol además:
cromatografía de columna
Instrucciones (escala 10 mmol)
Equipo
matraz de fondo redondo de 100 mL, agitador magnático con calefacción, barra de agitación
magnética, refrigerante de reflujo, matraz Kitasato, embudo Büchner (Ø 5,5 cm), embudo de
separación, rotavapor, baño de hielo, baño de aceite
Productos
1,1’-bis-2-naftol (racemato) (pf 215-218 °C,
producto de NOP 4016)
cloruro de (-)-N-bencilcinconidinio (NBCC)
(producto de NOP 4012)
acetonitrilo (pf 82 °C)
metanol (p eb 65 °C)
acetato de etilo (p eb 77 °C)
2,86 g (10,0 mmol)
2,32 g (5,50 mmol)
50 mL
30 mL
90 mL
1
March 2006
NOP
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ácido clorhídrico 2 M
cloruro sódico
60 mL
unos 7 g (para 20 mL de disolución
acuosa saturada)
carbonato sódico
sulfato sódico para secar
Reacción
Se introducen 2,86 g (10,0 mmol) de 1,1’-bis-2-naftol y 2,32 g (5,50 mmol) de NBCC en un
matraz de fondo redondo de 100 mL. Se añaden 30 mL de acetonitrilo y la mezcla se calienta
a reflujo con agitación durante 3 horas.
Elaboración
Inicialmente, la mezcla de reacción se enfría a temperatura ambiente y luego se enfría durante
30 minutos en un baño de hielo. Se filtran los cristales con un embudo Büchner y se lavan dos
veces con 10 mL de acetonitrilo cada una. Se combinan el filtrado y las disoluciones de
lavado. De esta disolución se aisla el enantiómero S. El enantiómero R se aisla del resíduo del
filtro.
Aislamiento de (R)-1,1’-bis-2-naftol:
El resíduo del filtro (4,22 g) se calienta a reflujo en 20 mL de metanol con agitación durante 2
horas y luego se enfría a temperatura ambiente. Los cristales se filtran con un embudo
Büchner y se lavan con 10 mL de metanol.
Rendimiento bruto: 3,03 g
Al producto bruto se le añaden 40 mL de acetato de etilo y 20 mL de ácido clorhídrico 2 M y
la mezcla se agita durante 1 hora a temperatura ambiente. A continuación se separa la fase
orgánica con un embudo de decantación y se agita de nuevo con 20 mL de ácido clorhidrico 2
M. Las fases ácidas acuosas combinadas se guardan por el momento. La fase orgánica se seca
sobre sulfato sódico. Después de filtrar el agente desecante se evapora el disolvente en el
rotavapor. El producto se obtiene como un resíduo cristalino marrón claro.
20
Rendimiento: 1,15g (4,02 mmol, 80%); sólido marrón claro, pf 206-208 °C; [α] D = +32°
(THF, c = 1)
El NBCC se recupera de la fase acuosa ácida (ver más abajo).
Aislamiento de (S)-1,1’-bis-2-naftol:
Se evapora el disolvente de las fases combinadas de acetonitrilo en el rotavapor.
Rendimiento bruto: 1,78 g
Al producto bruto se le añaden 50 mL de acetato de etilo y 20 mL de ácido clorhídrico 2 M y
la mezcla se agita durante 15 minutos a temperatura ambiente. A continuación se separa la
fase orgánica con un embudo de decantación y se agita de nuevo con 20 mL de disolución
saturada de cloruro sódico y se seca sobre sulfato sódico. Después de filtrar el agente
desecante se evapora el disolvente en el rotavapor. El producto se obtiene como un resíduo
cristalino.
2
March 2006
NOP
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20
Rendimiento: 1,30 g (4,54 mmol, 91%); sólido marrón claro, pf 204-205 °C;[α] D = -32°
(THF, c = 1)
Recuperación del cloruro de (-)-N-bencilcinconidinio (NBCC):
La fase acuosa ácida del aislamiento del (R)-1,1’-bi-2-naftol se ajusta hasta un valor de pH 8
adicionándole carbonato sódico en un vaso de precipitados alto con agitación (¡Atención:
formación de gas!). El NBCC precipita como un sólido blanco. Se filtran los cristales, se
lavan con 10 mL de agua y se secan.
Rendimiento: 1,70 g (72%); [α] 2D 0 = -172 ° (H2O, c = 0.4)
Manejo de resíduos
Reciclado
El acetonitriloy el acetato de etilo evaporados se recogen y se redestilan.
Eliminación de resíduos
Resíduo
metanol
fases acuosas
sulfato sódico
Eliminación
disolventes orgánicos, libres de halógenos
neutralizar, luego: mezcla de disoluciones acuosas,
conteniendo halógenos
resíduos sólidos, libres de mercurio
Tiempo
7-8 horas
Pausa
Antes de la elaboración y después de calentar con metanol
Grado de dificultad
Medio
Instrucciones (escala 100 mmol)
Equipo
matraz de fondo redondo de 500 mL, agitador magnático con calefacción, barra de agitación
magnética, refrigerante de reflujo, matraz Kitasato, embudo Büchner (Ø 10 cm), embudo de
separación, rotavapor, columna de cromatografía (longitud 30 cm, Ø 3 cm),baño de hielo,
baño de aceite
Productos
1,1’-bis-2-naftol (racemato) (pf 215-218 °C,
producto de NOP 4016)
cloruro de (-)-N-bencilcinconidinio (NBCC)
(producto de NOP 4012)
28,6 g (100 mmol)
23,2 g (55,0 mmol)
3
March 2006
NOP
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acetonitrilo (pf 82 °C)
metanol (p eb 65 °C)
acetato de etilo (p eb 77 °C)
ácido clorhídrico 2 M
cloruro sódico
325 mL
160 mL
1050 mL
280 mL
unos 35 g (para 100 mL de
disolución acuosa saturada)
carbonato sódico
sulfato sódico para secar
Reacción
Se introducen 28,6 g (100 mmol) de 1,1’-bis-2-naftol y 23,2 g (55,0 mmol) de NBCC en un
matraz de fondo redondo de 500 mL. Se añaden 250 mL de acetonitrilo y la mezcla se
calienta a reflujo con agitación durante 4 horas.
Elaboración
Inicialmente, la mezcla de reacción se enfría a temperatura ambiente y luego se enfría durante
30 minutos en un baño de hielo. Se filtran los cristales con un embudo Büchner y se lavan dos
veces con 25 mL de acetonitrilo cada una. Se combinan el filtrado y las disoluciones de
lavado. De esta disolución se aisla el enantiómero S. El enantiómero R se aisla del resíduo del
filtro.
Aislamiento de (R)-1,1’-bis-2-naftol:
El resíduo del filtro (41,8 g) se calienta a reflujo en 100 mL de metanol con agitación durante
2 horas y luego se enfría a temperatura ambiente. Los cristales se filtran con un embudo
Büchner y se lavan con 30 mL de metanol.
Rendimiento bruto: 36,9 g
Al producto bruto se le añaden 200 mL de acetato de etilo y 100 mL de ácido clorhídrico 2 M
y la mezcla se agita durante 1 hora a temperatura ambiente. A continuación se separa la fase
orgánica con un embudo de decantación y se agita de nuevo con 80 mL de ácido clorhidrico 2
M. Las fases ácidas acuosas combinadas se guardan por el momento. La fase orgánica se seca
sobre sulfato sódico. Después de filtrar el agente desecante se evapora el disolvente en el
rotavapor. El producto se obtiene como un resíduo cristalino.
Rendimiento: 12,5g (43,7 mmol, 87%); sólido no homogeneo marrón.
Para una mayor purificación, se disuleve el producto en unos 100 mL de acetato de etilo, se
filtra en una columna de gel de sílice (3cm x 30 cm) y la columna se eluye con otros 150 mL
de acetato de etilo. Se evapora el disolvente en el rotavapor y se seca el resíduo.
20
Rendimiento: 11,4 g (39,8 mmol, 80%); sólido marrón claro, pf 202-204 °C; [α] D = +34°
(THF, c = 1)
El NBCC se recupera de la fase acuosa ácida (ver más abajo).
Aislamiento de (S)-1,1’-bis-2-naftol:
Se evapora el disolvente de las fases combinadas de acetonitrilo en el rotavapor.
Rendimiento bruto: 18,1 g
4
March 2006
NOP
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Al producto bruto se le añaden 350 mL de acetato de etilo y 100 mL de ácido clorhídrico 2 M
y la mezcla se agita durante 15 minutos a temperatura ambiente. A continuación se separa la
fase orgánica con un embudo de decantación y se agita de nuevo con 100 mL de disolución
saturada de cloruro sódico y se seca sobre sulfato sódico. Después de filtrar el agente
desecante se evapora el disolvente en el rotavapor. El producto se obtiene como un resíduo
cristalino.
Rendimiento: 13,9 g (48,6 mmol, 97%); sólido marrón no homogéneo
Para una mayor purificación, se disuleve el producto en unos 100 mL de acetato de etilo, se
filtra en una columna de gel de sílice (3cm x 30 cm) y la columna se eluye con otros 150 mL
de acetato de etilo. Se evapora el disolvente en el rotavapor y se seca el resíduo.
20
Rendimiento: 13,2 g (46,1 mmol, 92%); sólido marrón claro, pf 203-204 °C;[α] D = -36°
(THF, c = 1)
Recuperación del cloruro de (-)-N-bencilcinconidinio (NBCC):
La fase acuosa ácida del aislamiento del (R)-1,1’-bi-2-naftol se ajusta hasta un valor de pH 8
adicionándole carbonato sódico en un vaso de precipitados alto con agitación (¡Atención:
formación de gas!). El NBCC precipita como un sólido blanco. Se filtran los cristales, se
lavan con 30 mL de agua y se secan.
20
Rendimiento:2 1,7 g (94%); [α] D = -163 ° (H2O, c = 0.4)
Manejo de resíduos
Reciclado
El acetonitriloy el acetato de etilo evaporados se recogen y se redestilan.
Eliminación de resíduos
Resíduo
metanol
fases acuosas
sulfato sódico
Eliminación
disolventes orgánicos, libres de halógenos
neutralizar, luego: mezcla de disoluciones acuosas,
conteniendo halógenos
resíduos sólidos, libres de mercurio
Tiempo
8-9 horas
Pausa
Antes de la elaboración y después de calentar con metanol
Antes de la cromatografía
Grado de dificultad
Medio
5
March 2006
NOP
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Analíticas
Espectro 1H NMR del producto bruto (S)-1,1’-bis-2-naftol (300 MHz, CDCl3)
Espectro 1H NMR del producto puro (S)-1,1’-bis-2-naftol (300 MHz, CDCl3)
6
March 2006
NOP
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Espectro 1H NMR del producto puro (R)-1,1’-bis-2-naftol (500 MHz, CDCl3)
9
8
6
Multiplicidad
s
d
m
d
d
Número de H
2
2
6
2
2
1
OH
2
7
δ (ppm)
5,05
7,12
7,38-7,19
7,83
7,89
OH
10
5
3
4
Asignación
OH
3-H
7-H, 8-H, 9-H
4-H (6-H)
6-H (4-H)
Espectro 13C NMR del producto bruto (S)-1,1’-bis-2-naphthol (75,5 MHz, CDCl3)
7
March 2006
NOP
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Espectro 13C NMRdel producto puro (S)-1,1’-bis-2-naphthol (75,5 MHz, CDCl3)
Espectro 13C NMR del producto puro (R)-1,1’-bis-2-naphthol (125,8 MHz, CDCl3)
9
8
10
OH
2
7
6
δ (ppm)
152,7
133,4
131,3
129,4
128,3
127,4
124,2
124,0
117,7
110,9
76,5-77,5
OH
1
5
3
4
Asignación
C-2
C-10
C-5
C-4
C-6
C-8
C-9
C-7
C-3
C-1
disolvente
8
March 2006