Séparation des aldéhydes et des cétones réactives des mélanges à l’aide d’un protocole d’Extraction de Bisulfite

La séparation des composants des mélanges entre eux est essentielle à la préparation des matériaux purs. La méthode décrite ci-après permet la séparation facile des aldéhydes et sans entrave stériquement cyclique et d’autres molécules organiques¹les méthyl cétones. La technique repose sur la réactivité du bisulfite avec le groupe carbonyle pour créer une charge adduit qui peuvent être séparés en une couche aqueuse, tandis que les autres composants séparent en une couche organique non miscible. La clé pour réaliser la réactivité entre bisulfite et le carbonyle est l’utilisation d’un solvant miscible, qui permet à la réaction à avoir lieu avant la séparation en phases distinctes. Sans l’ajout de solvant miscible séparation minimale est obtenue, sans doute en raison de mauvais contact entre le bisulfite hydrophile et les composés organiques hydrophobes.

L’avantage de cette méthode de séparation pour la purification est la facilité du protocole. Extraction liquide-liquide est une opération simple à effectuer et peut être effectuée à grande échelle. Techniques de purification alternatifs, comme la chromatographie sur colonne, sont beaucoup plus coûteux, chronophages et difficiles à effectuer à grande échelle et nécessitent une différenciation suffisante des composants en fonction de la polarité. Purification par recristallisation ou distillation nécessite une différenciation suffisante entre la solubilité ou les points d’ébullition des composants du mélange, respectivement. Parce que l’extraction du bisulfite repose sur la différence de réactivité du groupe carbonyle des aldéhydes et des cétones, composés avec solubilité similaire, des points d’ébullition ou polarités peuvent être séparés efficacement. D’autres méthodes de séparation chimique existent pour la séparation sélective des aldéhydes et des cétones de mélanges, par exemple, la formation sélective des oximes², acétals cycliques³ou mercaptal⁴ formation. Ces méthodes nécessitent une étape supplémentaire pour séparer les espèces formées de mélange, car le produit n’est pas soluble dans l’eau et par conséquent ne peut être séparé par un protocole d’extraction simple. Oxydation d’aldéhyde pour former des acides carboxyliques amovibles est une autre technique⁵, mais l’étape d’oxydation requis est moins chemoselective que les conditions du bisulfite doux décrit ci-après et nécessite l’utilisation de l’oxygène et un catalyseur de cobalt.

Cette méthode est applicable à la séparation des aldéhydes (Figure 1) et sans être gêné stériquement cycliques et méthyl cétones (Figure 2) de molécules qui ne contiennent pas de ces groupes fonctionnels. Les cétones particulièrement réactifs, tels que les esters α-cétoniques sont également supprimés à l’aide de ce processus. Alcanes, alcènes, dienes, alcynes, esters, amides, acides carboxyliques, les halogénures d’alkyles, alcools, phénols, nitriles, chlorure de benzyle, époxydes, anilines, acétals, et un peu gênée, α, β-insaturée, ou aryl cétones sont tous non réactif dans les conditions et peut être séparé de l’aldéhyde ou la teneur en cétone réactives (Figures 2 et Figure 3). Cétones éthylique ou cétones cycliques α-substitués, par exemple, sont suffisamment gênées et sont donc séparables des aldéhydes et des cétones plus réactives. Lorsque vous utilisez des alcènes, hexane est recommandé comme solvant non miscible pour empêcher décomposition indésirable en raison de dioxyde de soufre présent dans la solution de bisulfite. La compatibilité du groupe fonctionnel du protocole d’extraction du bisulfite est extrêmement large et s’applique à un éventail extrêmement large de séparations, si le contaminant carbonyle à être séparés du mélange est un aldéhyde ou une entrave donc méthyle ou cétone cyclique. Cétones moins réactifs ne réagissent pas avec du bisulfite dans ces conditions et ne sont donc pas supprimés.