Articulo de referencia

Pirólisis instantánea al vacío

En química orgánica , la pirólisis instantánea al vacío (FVP) es una técnica que consiste en calentar una molécula precursora de forma intensa y breve, generalmente en atmósfera...

En química orgánica , la pirólisis instantánea al vacío (FVP) es una técnica que consiste en calentar una molécula precursora de forma intensa y breve, generalmente en atmósfera de argón. Este método se utiliza para inducir transformaciones que no se pueden lograr fácilmente mediante métodos en solución, como los que emplean disolventes a reflujo. La técnica es poco común debido, en parte, a las limitaciones en la escala a la que se pueden llevar a cabo las reacciones.

En términos de implementación de FVP, dos parámetros clave son la temperatura y la duración (o tiempo de residencia). [ 1 ] A menudo, el experimento implica la volatilización de un precursor, que se hace pasar a través de una "zona caliente" seguida de una condensación rápida. El aparato generalmente se lleva a cabo bajo vacío dinámico. La zona caliente debe impartir calor a las moléculas gaseosas, por lo que se llena con sólidos para inducir colisiones gas-sólido. El material de relleno es generalmente químicamente inerte, como el cuarzo. [ 2 ] El precursor (i) se volatiliza con calentamiento suave y bajo vacío, (ii) el precursor se fragmenta o se reorganiza en la zona caliente, y finalmente (iii) los productos se recogen mediante enfriamiento rápido. El enfriamiento rápido posterior a la reacción y la dilución inherente a los gases suprimen las vías de degradación bimolecular.

La técnica se aplica a conversiones que se producen a través de vías unimoleculares. [ 3 ] [ 4 ]

Ejemplos

Ilustración del proceso FVP: el ceteno intermedio es inestable y el producto, como la mayoría de los compuestos orgánicos, tolera un tratamiento breve, pero no prolongado, a altas temperaturas. [ 7 ]
  • La FVP se utilizó para efectuar una cicloadición retro-[4+2] (extruyendo ciclopentadieno ) en las etapas anteriores de la síntesis total del alcaloide GB-13 de Galbulimima belgraveana . [ 8 ]
  • El isoindol se puede producir mediante la pirólisis en fase gaseosa del metoxicarbonato de isoindolina , cuando se sublima a través de un tubo calentado a 500 °C (0,01 mm Hg). Se deposita un sólido blanco sobre una sonda de nitrógeno líquido colocada a la salida del tubo caliente. Al enfriarse a temperatura ambiente, este sólido blanco se descompone rápidamente en un sólido oscuro. [ 9 ]
Ruta FVP hacia el isoindol

Referencias

  1. McNab, Hamish "Química sin reactivos: aplicaciones sintéticas de la pirólisis instantánea al vacío" Aldrichimica Acta 2004, volumen 37, págs. 19–26. http://www.sigmaaldrich.com/ifb/acta/v37/acta-vol37-2004.html#20
  2. Wentrup, Curt (2014). "Aparatos y métodos de pirólisis instantánea (al vacío)". Australian Journal of Chemistry . 67 (9): 1150– 1165. doi : 10.1071/CH14096 .
  3. Wentrup, Curt (2017). "Pirólisis instantánea al vacío de azidas, triazoles y tetrazoles" . Chemical Reviews . 117 (5): 4562– 4623. doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00738 . PMID 28234461 . 
  4. Tsefrikas, Vikki M.; Scott, Lawrence T. (2006). "Poliarenos geodésicos por pirólisis instantánea al vacío". Chemical Reviews . 106 (12): 4868– 4884. doi : 10.1021/cr050553y . PMID 17165678 . 
  5. ^ Matthew M. Kreilein, James C. Eppich, Leo A. Paquette "1,4-dioxeno" Org. Sintetizador. 2005, volumen 82, págs. 99. doi : 10.15227/orgsyn.082.0099
  6. Jacqueline A. Campbell; McDougald, Graham; McNab, Hamish; Rees, Lovat; Tyas, Richard (2007). "Síntesis a escala de laboratorio de nitrilos mediante deshidratación catalizada de amidas y oximas en condiciones de pirólisis instantánea al vacío (FVP)". Synthesis . 2007 (20): 3179–3184 . doi : 10.1055/s-2007-990782 .
  7. 1 2 Peter Schiess; Ppatibha V. Barve; Franz E. Dussy; Andreas Pfiffner (1995). "Benzociclobutenona por pirólisis instantánea al vacío" . Org. Synth . 72 : 116. doi : 10.15227/orgsyn.072.0116 .
  8. Larson, Kimberly K.; Sarpong, Richmond (23 de septiembre de 2009). "Síntesis total del alcaloide (±)-GB 13 mediante hidroarilación de cetona catalizada por Rh(I) y reducción de piridina en etapa tardía" . Journal of the American Chemical Society . 131 (37): 13244– 13245. doi : 10.1021/ja9063487 . ISSN 0002-7863 . PMID 19754185 .  
  9. Bonnett, R.; Brown, RFC (1972). "Isoindol". Journal of the Chemical Society, Chemical Communications (7): 393. doi : 10.1039/C39720000393 .