Окисление бихроматом до дикарбоновой кислоты

[SIG]

Коллеги, может , кто-нибудь делал подобное. Я посмотрел SF и Reaxys, но готовой прописи не нашел. Положим, есть 2-метил-4-пиридинальдегид, и я его хочу окислить сразу в дикарбоновую кислоту. На самом деле все немного сложнее, но модель похожая. На алкилпиразолах и алкилпиразолальдегидах такая реакция хорошо проходила при использовании бихромата в серной кислоте. Только я уже не помню, какая была стехиометрия и концентрация кислоты. Спросить уже не у кого. Просьба не предлагать попробовать перманганат, я уже попробовал. Получается хреново, а главное , что целевой продукт ( у меня он есть) зеленоватый, стало быть, его хромом окисляли.

[Aequilibris]

На алкилпиразолах и перманганат работает хорошо - это из собственного опыта. Из сообщения непонятно, чем плох перманганат и почему так хочется использовать именно Cr(VI)(чтобы не загрязнять двумя разными металлами ? Так вроде ж тогда надо постараться всё-таки получить чистое вещество с минимальным количеством примесей).
Какую среду Вы использовали при окислении перманганатом - нейтральную или щёлочную ?

P.S. Я прошу прощения, что не отвечаю на строго поставленный вопрос, но иногда имеет смысл подумать и о других вариантах. Ну если нет - не взыщите. Просто Cr(VI) - это препаративная классика именно при получении альдегидов. Попробуйте может классические варианты реакции Джонса, или обратите внимание на систему Cr(VI)/I(VII) - M. Zhao et. al., Tetrahedron Lett., 1998, 39, 5323-5326.

[SIG]

С перманганатом две проблемы - непонятная стехиометрия, и то, что он не слишком теперь доступен. Я много с ним работал в свое время, и при окислении в нейтральной среде даже алкилпиразолов его надо существенно больше, чем показывает расчет. Потом образуется много твердого MnO2, который сорбирует вещество и его либо надо мыть тщательно, либо выходы падают. На 5-10 г это хорошо, но если нужно окислить 50-100 - возникает проблема с килограммами окислителя. И главное, что я точно знаю, что конкретно этот продукт делали с хромом. Просто это было так давно, что никого из участников не осталось в доступе. Хром сразу окисляет и метил, и альдегид, так что реакция идет в одну стадию, а серная кислота способствует тому, что субстрат растворяется.

[Aequilibris]

что он не слишком теперь доступен.

Я так понял, что вся суть в этом аспекте. Всё остальное, вероятно, решаемо, но вот этот, насколько я понимаю, "прекурсорный" момент, таки может быть реальной проблемой в случае больших синтезов.
Но если нужно делать в больших масштабах, то, вероятно, нужны дешёвые реагенты (опять таки). Тогда, может, имеет смысл попробовать самые классические условия реакции Джонса (ацетон, серная кислота). Может и получится.
Типичный вариант: К ~5-10 г вещества (c мол. массой 50-100 на эквивалент) в 100 мл ацетона добавляют на холоду по каплям реагент Джонса (~10 г триоксида хрома в ~9 мл конц. серной кислоты разбавленной аккуратно при охлаждении 40 мл воды - методика по Физерам). Потом дают нагреться до комнатной и перемешивают до победного конца. Я бы ещё градусов до 40 нагрел. Но как понимаете, гарантий никаких.

[SIG]

Да, одна проблема именно в "прекурсорности". Из-за одного вещества, которое мне нужно в качестве лиганда, с этим всем нет никакого желания заводится. Ну и из-за потерь на диоксиде тоже. Я когда-то делал кило активного MnO2 - мне не понравилось, особенно его фильтровать. Надо попробовать с реагентом Джонса, хотя насчет его "силы" для окисления метильной группы я не уверен.

[Aequilibris]

Надо попробовать с реагентом Джонса, хотя насчет его "силы" для окисления метильной группы я не уверен.

Не поймите меня неправильно - я тоже не уверен, и считаю, что перманганат лучше. Но Вы же хотите обойти прекурсорный момент, и хотите сделать это дешёво. Значит, наверное, стоит попробовать. Там есть в принципе благоприятствующий нюанс, что активность бодро растёт с температурой. С другой стороны у Вас пиридин - он в кислой среде будет слегка деактивирован, если метил на кольце. Правда этот эффект должен быть не особенно сильным.

[Aequilibris]

Ну и из-за потерь на диоксиде тоже.

При большом желании и проблемах его весь можно сульфитом восстановить, а потом осадить сульфидом (лучше H2S). На малых количествах возиться с этим особого смысла нет, а вот на больших, пожалуй, вполне можно. Но это только в случае реально серьёзных проблем с фильтрованием, которые, таки да, могут иметь место (на малых количествах это не проблема - центрифугирование решает вопрос на раз).

[040500]

Подробные методики получения пиридинкарбоновых кислот окислением KMnO4 http://orgch.ru/book_view.jsp?idn=00653 ... ormat=html СОПовская методика окисления пиколина также перманганатом http://orgch.ru/book_view.jsp?idn=00635 ... ormat=html

[chemist]

В качестве идеи: окислить озоном, см. Synthesis, (11), 880-82; 1989, там окисляют хинолин до пиридин-2,3-дикарбоноой кислоты, т.е. озон посильнее перманганата как окислитель, и, что важно, дешёвый.

[Aequilibris]

Озон зачастую не окисляет например альдегиды до кислот. Собственно на этом и были основаны древние методы анализа на основе озонолиза. Пиридин, скорее всего, действительно не будет столь резво разрушаться озоном, но и метильная группа тоже. В конечном счёте скорее первым будет разрушено всё-таки кольцо.
Хинолин озонолизируется по классике, с разрушением не-гетероциклической части. В подобных методах в конце продукты как правило доокисляют. В любом случае механизм предполагает наличие двойных связей для возможности озонолиза. Метил здесь непричём.

[040500]

CrO3 окисляет ArMe только до альдегида (выделяют в виде диацетата) http://orgch.ru/book_view.jsp?idn=00636 ... ormat=html http://orgch.ru/book_view.jsp?idn=02655 ... ormat=html http://orgch.ru/book_view.jsp?idn=00829 ... ormat=html

[Aequilibris]

По классике именно так. Заметьте, что обычно такие реакции проводят на холоду. При нагревании есть шанс, но никто гарантий не даёт. Перманганат для целей ТС без сомнения лучше. Но прекурсор же.
У Вас по третьей ссылке методика с окислением хромовым ангидридом до кислоты при нагревании. Без ацетона - просто и прямо. Может ТС подойдёт как прототип.

[chemist]

Озон зачастую не окисляет например альдегиды до кислот. Собственно на этом и были основаны древние методы анализа на основе озонолиза. Пиридин, скорее всего, действительно не будет столь резво разрушаться озоном, но и метильная группа тоже. В конечном счёте скорее первым будет разрушено всё-таки кольцо.
Хинолин озонолизируется по классике, с разрушением не-гетероциклической части. В подобных методах в конце продукты как правило доокисляют. В любом случае механизм предполагает наличие двойных связей для возможности озонолиза. Метил здесь непричём.

В ссылке, которую я привёл выше, всё наоборот - озон окисляет ароматическое кольцо хинолина вместе со всеми алкилами, а пиридиновое остаётся нетронутым. Чтобы переубедить себя, прочтите эту ссылку!

[SIG]

А мне просто интересно - Вы много выдели людей, которые бы делали реально в лаборатории озонолиз, причем на большие количества? Лично я знаю только одного такого человека в ИОХе, который специально под это дело купил озонатор. И стоил он что-то порядка 20 килобаксов.

[aber]

Иногда боковые алкилы в ароматике хорошо окисляются при кипячении с разбавленной ( ~20%) азоткой. Кипятить долго, зато дешево и выделение легкое. Но не всегда работает, надо пробовать.

[SIG]

Не, здесь не пройдет. Уже пробовали когда-то. Это хорошо для ксилолов и подобного. Работает, как правильно указал коллега, пермангант, но для этих соединений методики были точно на бихромате. Дело было в говноварке лет 10 назад, я , естественно, уже все методики на память не помню, давно было. Сам никогда не делал, поэтому записей не осталось. Результаты, естественно, не опубликованы.

[ChemNavigator]

В гугле много ссылок - https://www.google.com/search?q=picolin ... dichromate

[Aequilibris]

Хинолин озонолизируется по классике, с разрушением не-гетероциклической части.

В ссылке, которую я привёл выше, всё наоборот - озон окисляет ароматическое кольцо хинолина вместе со всеми алкилами,

Подождите, а что наоборот ? Именно пиридиниевый фрагмент более устойчивый, естественно - всё так и есть. И да, метилы/этилы на пиридине не затрагиваются. Статью посмотрел - вроде всё, как по учебнику.

[Aequilibris]

А мне просто интересно - Вы много выдели людей, которые бы делали реально в лаборатории озонолиз, причем на большие количества? Лично я знаю только одного такого человека в ИОХе, который специально под это дело купил озонатор. И стоил он что-то порядка 20 килобаксов.

Я не знаю никого, кто работал бы с реально большими количествами, но я лично работал со сравнительно маленькими (синтезы где-то на грамм органики). Использовал U-образный озонатор по древней схеме, в качестве источника - мощный элемент питания для панелей газорязрядных (только ящик с охлаждением к нему приделал.) Запускал в установку кислород из баллона, который наполнял у стеклодува. Было это конечно очень бюджетно.

Да, помню, эксперименты были очень интересными - работа с голубыми растворами озона в DCM (даже фотографии сохранились). Суть проекта была в том, что нужно было доступные соединения с фенильными группами превратить в соответствующие карбоновые кислоты. Ну и вот удачным оказался случай только с двумя фенилами, да и там выход был в 30% (по иронии то был модельный продукт, он делался другим методом за пару дней в количествах в десятки грамм). А вот с тремя и четырьмя уже ничего путного не вышло - там ещё проблемы с растворимостью вышли. Короче, у меня сложилось такое мнение - с активированными субстратами при низких температурах озон может быть очень мягким синтетическим инструментом. А вот для не особо активированных субстратов при комнатной температуре - это как использовать точильный камень на мягкой игрушке. Т.е. предсказуемости/селективности мало - озон реагирует, куда дотянется, но даже там всё как-то случайно. Спектры выглядели зачастую как могучие частоколы из огромного количества пиков.

Если подстёгивает не научный, а практический интерес, то скорее лучше сначала другие варианты пробовать, чем озон.

[SIG]

Ну если у нас вечер воспоминаний, то я тоже вспомню - на 3 курсе я получал озон в газовом разряде ( 3 кВ, 500 мА, 1,5 КВт мощности, трансформатор с большой сундук) - U- образная труба диаметром 50 мм, каждое колено по метру в длину, алюминиевые электроды с водяным охлаждением, а потом вымораживал его и пускал в реакцию с некоторыми растворами солей. Так что я видел жидкий и твердый озон высокой концентрации, правда очень в небольших количествах. Довольно стремная штука, скажу я Вам. Жидкий очень тем-то синий, твердый - глубоко фиолетовый, практически черный даже в тонком слое.