Strumentazione
Gli spettri 1H-NMR e 13C {1H}-NMR sono stati registrati a 298 K mediante spettrometro Bruker Advance 400 operante rispettivamente a 400 MHz e 100 MHz ed impiegando CD3OD, CDCl3, D2O
e dimetilsolfossido-d6 (DMSO) come solventi. I valori di chemical shift sono stati assegnati in base
alla convenzione di attribuire segno positivo ai segnali posti ad alte frequenze rispetto al riferimento. Gli spettri protonici e gli spettri del carbonio sono stati calibrati usando il picco residuo del solvente non deuterato come riferimento tabulato, a sua volta relativamente al tetrametilsilano (TMS) quale segnale a cui per convenzione viene attribuito valore 0 ppm.
Gli spettri UV/VIS sono stati registrati mediante spettrometro Lambda 35 PerkinElmer termostatato a 25 °C ed operante nell’intervallo di lunghezze d’onda comprese tra 250 e 800 nm.
Le analisi GC-MS sono state eseguite con un grascromatografo Trace GC 2000 (colonna capillare HP5-MS, 30 m D.I. 0.25 mm, film 0.25 μm, He gas carrier) accoppiato ad uno spettrometro di massa a quadrupolo Trace MS della Thermo Finnigan in modalità Full Scan.
Vengono di seguito riportate le condizioni operative utilizzate:
Condizioni gascromatografiche/spettrometro di massa
Colonna capillare: HP5-MS 30 m, 0.25 mm x 0.25 µm
Temperatura forno iniziale, C: 80 per 5 minuti
Rampa, C/minuto: 20
Temperatura finale, C: 300 per 30 minuti
Temperatura iniettore (split), C: 300
Flusso, mL/minuto: 0.8
Volume iniettato di estratto, µL: 1
Solvent delay, minuti: 3.5
Mass range, amu: 35-500
Detector voltage, V: 350
Temperatura interfaccia, C: 300
Temperatura sorgente, C: 200
Cromatografia su colonna
Viene ottimizzata la procedura riportata da Still e collaboratori.35
Piccole aliquote di prodotto grezzo e di reagenti usati nella sintesi sono sospesi in CH2Cl2 in beute
differenti. Su una lastrina TLC vengono segnati i corrispondenti punti di semina sulla linea di base e piccole aliquote delle suddette sospensioni sono depositate mediante un capillare.
La lastrina viene quindi immersa in un barattolo caricato con 5 mL di eluente e, una volta chiuso il tappo, gli analiti vengono eluiti in modo che il prodotto abbia fattore di ritenzione (Rf) pari a 0.35.
Il campione grezzo contenuto nel pallone viene ripreso con CH2Cl2, una spatolata di SiO2 fine viene
Un batuffolo di ovatta viene inserito in una colonna di vetro affinché questi lambisca il rubinetto in Teflon. Alcune spatolate di SiO2 sono sospese nell’eluente ed il tutto viene travasato nella colonna
senza creare bolle d’aria e flussando N2 per compattare la fase fissa (NB: la fase fissa non deve
seccarsi).
La linea di base precedentemente ottenuta (campione impregnato in SiO2) viene versata nella
colonna cercando di ottenere un disco il più sottile ed uniforme possibile e successivamente bagnata con l’eluente flussando N2. Infine alcune spatolate di SiO2 grossa vengono aggiunte delicatamente
sopra la linea di base ed il tutto viene bagnato con l’eluente flussando nuovamente N2.
A questo punto la colonna viene caricata con l‘eluente e si eluiscono gli analiti sotto flusso di N2.
Le frazioni contenenti il prodotto purificato sono raccolte in un pallone ed infine concentrate al Rotavapor.
Materiale
I reagenti impiegati sono prodotti Sigma-Aldrich® e sono utilizzati senza ulteriori purificazioni: acido nicotinico, metanolo, acido solforico, sodio bicarbonato, etil acetato, diclorometano, sodio solfato, idrazina monoidrata, etanolo, toluene, 1-pirenecarbossaldeide, pirrolo-2-carbossaldeide, furfurale, 2-tiofenecarbossaldeide, 4-formilimidazolo, 3-formilindolo, acido trifluoroacetico, 3- metossifenolo, anidride acetica.
CDCl3, D2O e DMSO-d6 sono prodotti Euriso-Top®.
Le cromatografie su strato sottile sono state eseguite su fogli ALUGRAM® Xtra SIL G/UV254.
Le cromatografie su colonna sono state effettuate con gel di silice FLASH 0.04-0.063 mm.
Procedure sperimentali Sintesi del metil nicotinato
In un pallone munito di ancoretta magnetica e refrigerante a bolle viene sciolto 1 g di acido nicotinico (123.11 uma, 8.1 mmol) in 20 mL di MeOH (32.04 uma, 0.5 mol, ρ = 0.79 g/mL), dopodiché vengono gocciolati a freddo 3 mL di H2SO4 conc. (98.08 uma, 56.3 mmol, ρ = 1.84
g/mL). La miscela viene agitata a riflusso a 70 °C per una notte e poi raffreddata a temperatura ambiente.
La miscela grezza viene diluita con 10 mL di H2O e neutralizzata con NaHCO3 fino a raggiungere
pH = 8-9; in quest’ultima operazione ci si avvale della cartina tornasole.
Il prodotto viene estratto con tre aliquote di EtOAc (3 x 10 mL) mediante imbuto separatore, dopodiché la fase organica viene anidrificata con Na2SO4, filtrata, concentrata al Rotavapor e tirata
a secco.
Il prodotto di reazione isolato viene caratterizzato mediante spettroscopia 1H-NMR e 13C {1H}- NMR.
Metil nicotinato 1 H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 9.25 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 8.80 (dd, J1 = 4.9 Hz, J2 = 1.6 Hz, 1H), 8.38 (dt, J1 = 8.0 Hz, J2 = 1.9 Hz, 1H), 7.47 (dd, J1 = 7.9 Hz, J2 = 5.0 Hz, 1H), 3.98 (s, 3H) ppm. 13 C {1H}-NMR (100 MHz, CDCl3): δ 165.45, 152.49, 150.13, 138.18, 126.66, 123.86, 52.75 ppm.
Sintesi della nicotinidrazina
Viene ottimizzata la procedura riportata da Hecht e collaboratori.21
In un pallone munito di ancoretta magnetica e refrigerante a bolle vengono disciolti 1 eq di metil nicotinato (137.14 uma, 2.6 mmol) e 2 eq di idrazina monoidrata (50.06 uma, 5.2 mmol, ρ = 1.03 g/mL) in 10 mL di EtOH; la miscela viene agitata a riflusso a 80 °C per una notte.
Il grezzo di reazione viene raffreddato a temperatura ambiente e poi tirato a secco con trappola di N2 liquido. La miscela così ottenuta viene anidrificata aggiungendo 2.5 mL di toluene ed infine
concentrata al Rotavapor.
Il prodotto di reazione isolato viene caratterizzato mediante spettroscopia 1H-NMR e 13C {1H}- NMR. Nicotinidrazina 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8.95 (dd, J1 = 2.2 Hz, J2 = 0.8 Hz, 1H), 8.68 (dd, J1 = 4.8 Hz, J2 = 1.7 Hz, 1H), 8.16 - 8.12 (m, 1H), 7.49 (ddd, J1 = 7.9 Hz, J2 =4.8 Hz, J3 =0.8 Hz, 1H) ppm. 13 C {1H} -NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ 164.47, 151.87, 148.14, 134.83, 129.00, 123.65 ppm.
Sintesi generale degli acilidrazoni
Viene ottimizzata la procedura riportata da Hecht e collaboratori.21
In un pallone munito di ancoretta magnetica e refrigerante a bolle 1 eq di nicotinidrazina (137.14 uma, 0.7 mmol) ed 1 eq di aldeide (0.7 mmol) sono sospesi in 10 mL di EtOH. Successivamente vengono aggiunti a freddo 5.4 µL di TFA (114.02 uma, 73 µmol, ρ = 1.54 g/mL) sono gocciolati a freddo, dopodiché la miscela viene agitata a riflusso a 80 °C per 3 ore.
Il prodotto grezzo di reazione viene stoccato in congelatore per una notte per favorire la precipitazione, dopodiché viene filtrato su Gooch con EtOH a temperatura ambiente.
Il prodotto isolato viene caratterizzato mediante spettroscopia 1H-NMR e 13C {1H}-NMR.
Per N’-(pirenilmetilene)idrazone: il prodotto isolato viene purificato mediante cromatografia su colonna (AcOEt/MeOH 8:2), concentrato al Rotavapor, ripreso con DCM e tirato a secco.
(E)-N’-(2-pirrolilmetilene)nicotinidrazone 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 11.71 (s, 1H), 11.56 (s, 1H), 9.04 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 8.74 (dd, J1 = 4.8 Hz, J2 =1.6 Hz, 1H), 8.26 (s, 1H), 8.25 – 8.22 (m, 1H), 7.56 (dd, J1 = 7.9 Hz, J2 = 4.8 Hz, 1H), 6.94 (d, J = 1.3 Hz, 1H), 6.52 (s, 1H), 6.15 (dd, J1 = 5.7 Hz, J2 = 2.4 Hz, 1H) ppm. 13 C {1H}-NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ 161.26, 152.03, 148.44, 141.47, 135.51, 129.52, 126.93, 123.71, 122.88, 113.87, 109.45 ppm.
NMR - COSY
(E)-N’-(2-tiofenilmetilene)nicotinidrazone 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 11.98 (s, 1H), 9.04 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 8.77 (dd, J1 = 4.7 Hz, J2 = 1.4 Hz, 1H), 8.65 (s, 1H), 8.24 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.70 (d, J = 5.0 Hz, 1H), 7.57 (dd, J1 = 7.8 Hz, J2 = 4.9 Hz, 1H), 7.51 (d, J = 3.1 Hz, 1H), 7.16 (dd, J1 = 4.9 Hz, J2 = 3.7 Hz, 1H) ppm. 13 C {1H}-NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ 162.05, 152.75, 148.95, 144.05, 139.29, 135.90, 131.82, 129.75, 129.63, 128.43, 124.13 ppm.
NMR - COSY
(E)-N’-(4-bifenililmetilene)nicotinidrazone 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 12.06 (s, 1H), 9.07 (s, 1H), 8.77 (dd, J1 = 2.1 Hz, J2 = 0.8 Hz, 1H), 8.48 (s, 1H), 8.27 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.85 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.79 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.73 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.58 (dd, J1 = 7.2 Hz, J2 = 4.9 Hz, 1H), 7.49 (t, J = 7.3 Hz, 3H), 7.40 (t, J = 7.0 Hz, 1H) ppm. 13 C {1H}-NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ 161.87, 152.41, 148.64, 148.19, 141.89, 139.37, 135.59, 133.29, 129.27, 129.16 (2C), 128.05, 127.95 (2C), 127.20 (2C), 126.79 (2C), 123.78 ppm.
NMR - COSY
(E)-N’-(1-pirenilmetilene)nicotinidrazone 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 12.25 (s, 1H), 9.51 (s, 1H), 9.17 (s, 1H), 8.83 – 8.79 (m, 1H), 8.60 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 8.39 (s, 2H), 8.37 (s, 3H), 8.34 (s, 1H), 8.28 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 8.23 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 8.13 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.63 (dd, J1 = 7.8 Hz, J2 = 4.8 Hz, 1H) ppm. 13 C {1H}-NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ 161.77, 152.48, 148.66, 147.39, 135.59, 132.18, 130.93, 130.21, 128.98, 128.84, 128.64, 127.50, 126.78, 126.76, 126.29, 125.96, 125.36, 125.32, 124.22, 123.83, 122.50 ppm.
NMR – COSY
Reazione di esterificazione del 3-metossifenolo a dare il 3-metossifenil acetato
In una vial dotata di ancoretta magnetica sono sciolti 1 eq di 3-metossifenolo (124.14 uma, 0.3 mmol, ρ = 1.13 g/mL) e 5 eq di anidride acetica (102.09 uma, 1.5 mmol, ρ = 1.08 g/mL) in 2.5 mL di CDCl3 con il 10 mol% di acilidrazone (25 µmol) rispetto al fenolo.
La miscela viene agitata a temperatura ambiente analizzando il grezzo di reazione mediante 1H- NMR.
GC-MS, m/z: 166.2 [M+], 124.2 [M+ - MeCO], 94.2 [M+ - MeO], 43.2 [MeCO].
Esterificazione foto-modulata del 3-metossifenolo a dare il 3-metossifenil acetato
In una vial dotata di ancoretta magnetica vengono introdotti: 1 eq di 3-metossifenolo (124.14 uma, 0.3 mmol, ρ = 1.13 g/mL), 5 eq di anidride acetica (102.09 uma, 1.5 mmol, ρ = 1.08 g/mL) e 2.5 mL di CDCl3 con lo 1 mol% di acilidrazone (3 µmol) rispetto al fenolo.
La miscela viene agitata a temperatura ambiente analizzando il grezzo di reazione mediante 1H- NMR.
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