Separação de aldeídos e cetonas reativas de misturas usando um protocolo de extração de bissulfito

A separação dos componentes de misturas de um outro é essencial para a preparação de materiais puros. O método descrito neste documento permite a fácil separação dos aldeídos e desimpedido estericamente cíclico e metil cetonas de outras moléculas orgânicas¹. A técnica baseia-se a reatividade de bissulfito com o grupo carbonila para criar uma carga aduto que podem ser separados em uma camada aquosa, enquanto outros componentes separam em uma camada orgânica imiscível. A chave para alcançar a reatividade entre bissulfito e a carbonila é a utilização de um solvente miscível, o que permite que a reação ocorra antes a separação em fases separadas. Sem a adição da separação mínima solvente miscível é obtida, presumivelmente devido ao mau contacto entre o bissulfito hidrofílico e os produtos orgânicos hidrofóbicos.

A vantagem deste método de separação para a purificação é a facilidade do protocolo. Extração líquido-líquido é uma operação simples para executar e pode ser realizado em grande escala. Técnicas de purificação alternativos, tais como cromatografia de coluna, são muito mais caro, demorado e desafiador para executar em grande escala e requerem suficiente diferenciação dos componentes em termos de polaridade. Purificação por recristalização ou destilação requer suficiente diferenciação entre a solubilidade ou pontos de ebulição dos componentes da mistura, respectivamente. Como a extração de bissulfito depende da diferença de reatividade do grupo carbonila de aldeídos e cetonas, compostos com pontos de ebulição, solubilidade similar ou polaridades podem ser efetivamente separados. Outros métodos de separação química existem para a separação selectiva de aldeídos e cetonas de misturas, por exemplo, a formação seletiva de oximas², acetais cíclicos³ou formação de⁴ mercaptal. Esses métodos requerem uma etapa adicional para separar as espécies formadas da mistura, porque o produto não é solúvel em água e, portanto, não pode ser separado por um protocolo de extração simples. Oxidação de aldeído para formar os ácidos carboxílicos removíveis é outro relatou a técnica⁵, mas a etapa de oxidação necessária é menos chemoselective do que as condições de bissulfito suave aqui descritos e requer o uso de gás oxigênio e um catalisador de cobalto.

Este método é aplicável para a separação de aldeídos (Figura 1) e desimpedido estericamente cíclicas e metil cetonas (Figura 2) de moléculas que não contêm estes grupos funcionais. Cetonas particularmente reativas, tais como α-ceto ésteres também são removidas usando este processo. Alcanos, alcenos, dienos, alquinos, ésteres, amidas, ácidos carboxílicos, haletos de alquila, álcoois, fenóis, nitrilos, cloretos de benzila, epóxidos, anilinas, acetais, e ligeiramente prejudicada, α, β-insaturados, ou arila cetonas são todos ́ nas condições e pode ser separado do aldeído ou componente reativa cetona da mistura (figuras 2 e 3). Etílico cetonas ou cetonas cíclicas α-substituídos, por exemplo, são suficientemente prejudicadas e, portanto, são separáveis de aldeídos e cetonas mais reativas. Ao usar alcenos, hexano é recomendado como o solvente imiscível para evitar a decomposição indesejada devido ao dióxido de enxofre presente na solução de bissulfito. A grupo funcional de compatibilidade do protocolo de extração de bissulfito é extremamente ampla e, portanto, é aplicável a um vastíssimo leque de separações, se o contaminante de carbonila ser separado da mistura é um aldeído ou uma progressista metil ou cetona cíclica. Menos reativas cetonas não reagem com bissulfito nestas condições e, portanto, não são removidas.