Síntesis de ésteres luminiscencia química

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Síntesis de ésteres luminiscencia química: UNA síntesis combinatoria experimento de química orgánica Estudiantes

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Robert Duarte

Departamento de Matemáticas, Ciencia y Tecnología, Farquhar Escuela de las Artes y las Ciencias, Nova Southeastern University, Fort Lauderdale, FL 33314

Janne T. Nielsen y Veljko Dragojlovic *

Centro Oceanográfico, Nova Southeastern University, Dania, FL 33004-3078; * veljko@nova.edu

Introducción

Síntesis Combinatoria es un nombre para un grupo de técnicos de técnicas cuyo objetivo es el de sintetizar un gran número de estructuras turally diversos compuestos, llamados una biblioteca, en un breve período de tiempo ( 1). Varias publicaciones en la revista  describe com-binatorial síntesis ejercicios de laboratorio adecuados para los estudiantes de posgrado (2- 4), incluyendo un experimento sobre la síntesis de ésteres (5). Síntesis de ésteres y al examen de su prop-erties son elementos importantes de la conferencia y la labo-ves los componentes de un curso de química orgánica. Hemos desarrollado un ejercicio de laboratorio que integra conceptos tra-tradicionalmente incluidos en un curso de química orgánica con los de síntesis combinatoria.

Métodos de síntesis combinatoria

Dos métodos de síntesis combinatoria común son par de cálcu síntesis combinatoria y mezclar y mainstream)división de rial síntesis. Síntesis combinatoria en paralelo cada uno de los compuestos se realiza por separado. Por lo tanto, si se quiere preparar una biblioteca de compuestos que se componen por la unión de dos bloques, A y B, y hay seis diferentes A y B tres diferentes componentes, de un total de 18 reacciones son necesarios para sintetizar todos los compuestos posibles. Mezclar y dividir com-binatorial síntesis consiste en la preparación de mezclas de compuestos en lugar de distintos compuestos. El resultado es una reducción considerable en el tiempo y de los materiales y cada vez hay menos reac-ciones se llevan a cabo. Por lo tanto, para la misma biblioteca de 18 compuestos sólo nueve reacciones son necesarios. Cada una de las seis UN compuestos se mezclan, la mezcla está dividido en tres partes y cada parte se reaccionó con uno de los individuales B com-libras (B 1 , B 2 ,o B3 )dar tres mezclas de productos. La misma se repite en sentido inverso. Los compuestos se mezclan y se divide en seis partes. Cada porción se reaccionó con uno de los compuestos para dar seis mezclas de productos. Por lo tanto, un total de nueve reacciones se llevan a cabo y, en consecuencia, nueve mezclas se obtienen. Una vez que la biblioteca de compuestos son sintetizados, los compuestos se han probado para la actividad deseada. Los rendimientos de la síntesis que paralelamente cada indi-viduo compuesto, pruebas revela directamente los compuestos activos. La combinación de resultados método de la división en las mezclas de compuestos. Por lo tanto, un resultado positivo significa que uno o más de los com-libras en la mezcla con la actividad deseada. Para identificar el compuesto activo, uno tiene que realizar deconvolución.

Quimioluminiscencia.

Algunos ésteres aromáticos exposición oxalato quimioluminiscencia cuando se trata con peróxido de hidrógeno en la presencia de un molécula aceptora (Esquema I).  Reacción entre tales

Un ester, el peróxido de hidrógeno y el aceptante resultados en una batalla campal reacción corres- pondiente. Los mecanismos de reacción es compleja e incluye múltiples reacciones competidoras fragmentación (6, 7). En el curso de la fragmentación, la energía se transfiere a la molécula aceptora, promoviendo así una de sus electrones a un estado excitado. El aceptante regresa a la tierra con el lanzamiento de un estado cuántico de la luz visible.

Un artículo sobre la quimioluminiscencia como una conferencia demonio-stration apareció en esta revista  en 1934 (8). Desde entonces, ha habido un flujo constante de las publicaciones que describen "sustancias que emiten luz fría a la correcta oxidación" (9)  incluso curiosas, como la oxidación de las leguminosas extractos (10) u oxidación de la orina con una mezcla de agua oxigenada y sangre ( 9). Algunas de las más utilizadas son compuestos quimioluminiscentes luminol ( 8, 9, 11- 16), diversos derivados de ácido oxálico ( 17- 20), 1,2 -dioxetanes (21, 22), lucigenin (23), tris (2,2' -los biperidilos)rutenio(II) (24, 25), violanthrone (26), y lophine (27), algunos de los usuarios En chemilumi-nescence rubrene experimentos, 9,10 -diphenylanthracene, 9,10 -bis(phenylethynyl)antraceno, rodamina B y fluorescente-rescein (15, 17, 18, 23). Rubrene, 9,10 -bis(phenylethynyl) -antraceno, y 9,10 -diphenylanthracene son relativamente caros. 9,10 -Diphenylanthracene pueden ser sintetizadas por los estudiantes en un experimento (28). Rodamina B es un cáncer agente sospechoso. Fluoresceína es barato, pero en la quimioluminiscencia reacción sólo da una débil emisión de la luz. Encontramos que el número de clientes, incluido antraceno ( 29) y la clorofila, son convenientes para un experimento mediante quimioluminiscencia.

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Acceptor        +  Luz

Esquema I reacción General a observar la quimioluminiscencia de un éster.

1010  Revista de Enseñanza de la Química • Vol 81 nO 7 de julio de 2004 • www.JCE.DivCHED.org

Descripción Experimental[pic 3]

En este ejercicio, los estudiantes preparan una biblioteca de ésteres en serie de reacciones entre un cloruro de acilo y un fenol, prueba los compuestos para la quimioluminiscencia, y, por último, se identificó una estructura general de un éster quimioluminiscente, comparando las propiedades estructurales de los ésteres activos e inactivos 1 Esta síntesis combinatoria ejercicio se puede ejecutarse en uno o dos días experimento. UNA detallada pro-ceso experimental en el Material suplementario.W que ha de seguir un procedimiento modificado de Bell y colaboradores (30).

Peligros

Y acetato de etilo Acetona son inflamables. Acil los cloruros se deben gestionar en una campana de humos. Son tóxicas y hy-drolyze en el aire para producir. Los fenoles causar quemaduras en la piel. Algunos de los fenoles son tóxicos. Los estudiantes deben usar guantes y gafas de seguridad en todo momento. Se les debe dar instrucciones para no tocar grifos, pomos de puertas, et cetera con guantes en las manos. Los estudiantes deben estar bien supervisado. En nuestros laboratorios, cada sección de laboratorio está limitado a 16 alumnos y está bajo la supervisión de un profesor y asistente de los docentes.

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La Figura 1. Bloques de construcción para la síntesis combinatoria.

 Debate

Un día o dos días de experimento

Hemos examinado la viabilidad de una combinación paralelo ecuatorial síntesis experimento así como una mezcla de split combi-natorial síntesis experimento mediante la asignación de los experimentos a diferentes secciones de laboratorio de segundo semestre de los estudiantes de química orgánica. Bloques de construcción combinatoria de syn-tesis se acil cloruros y fenoles (Figura 1).

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