ćw 8.docx

Kaja Fac                                                                                                                                              14.10.2011r.
Paulina Krzemińska
Łukasz Pączek

Sprawozdanie z doświadczenia 8:
Synteza i właściwości chemiczne metalocenów.

Cel doświadczenia:

Synteza ferrocenu i charakterystyka otrzymanego produktu.

Schemat zachodzących reakcji:

(Cp)22C5H6

C5H6+:BC5H5-+BH

2C5H5-+Fe2+Fe(C5H5)2

Przebieg doświadczenia:

Przed przystąpieniem do ćwiczenia przygotowaliśmy niezbędne odczynniki; pierwsze dwa (przedstawione w podpunktach poniżej) - zasadę i roztwór soli żelaza, zostały wykonane w tzw. dryboxie aby pozbyć się wilgoci z otoczenia, ponieważ potrzebowaliśmy do przeprowadzenia reakcji bezwodnej zasady - a jak wiadomo jest ona higroskopijna - oraz móc pracować w warunkach beztlenowych, które miały na celu zapobiegać utlenieniu żelaza II do żelaza III:

·         12,51 g KOH utarliśmy w moździerzu;

·         34 mmol (6,68 g) FeCl2*4H2O rozpuściliśmy w 25 ml DMSO i mieszaliśmy przez 30 min mieszadłem magnetycznym;

·         75 ml 8-molowego roztworu HCl umieściliśmy w łaźni lodowej.

Masę potrzebnej soli żelaza obliczyliśmy ze wzoru:

m=n*M

Gdzie:
m – masa FeCl2*4H2O,
n – liczba moli tejże soli, która była zawarta w skrypcie do doświadczenia,
M – masa molowa FeCl2*4H2O.

Aby móc uzyskać 8-molowy roztwór HCl z posiadanego przez nas roztworu 38%-owego, musieliśmy rozcieńczyć stężony roztwór HCl w stosunku 2:1 z wodą destylowaną.

Po wykonaniu powyższych czynności przystąpiliśmy do montowania aparatury w której będziemy otrzymywać ferrocen. Składała się ona z kolby trójszyjnej, wkraplacza z wyrównaniem ciśnień, mieszadła magnetycznego pod układem, oraz z jednej strony kolby wprowadzaliśmy ciągle gaz obojętny, natomiast z drugiej strony sprawdzaliśmy, czy aparatura jest szczelna (jeśli w zlewce przy doprowadzonym gazie wydobywały się pęcherzyki powietrza, to oznaczało, iż reakcja wewnątrz jest szczelna.

Najpierw w kolbie umieściliśmy utartą wcześniej zasadę, a do niej wlaliśmy 100 ml THF i element mieszający. Przez otrzymany roztwór przepuszczaliśmy azot, aby pozbyć się tlenu ze środowiska reakcji. Następnie do wkraplacza przenieśliśmy gotowy cyklopentadien i rozpoczęliśmy powolne wkraplanie. Kolejnym krokiem było wkroplenie roztworu soli żelaza, którą dodawaliśmy równie wolno. Po dodaniu obu odczynników pozostawiliśmy naszą reakcję jeszcze na 10 minut, a następnie ochłodziliśmy w łaźni lodowej. Przygotowany wcześniej i ochłodzony roztwór HCl przenieśliśmy do wkraplacza i rozpoczęliśmy wolno wkraplać jego zawartość. Po zobojętnieniu zaobserwowaliśmy rozwarstwienie się zawartości kolby. Dolna faza – organiczna zawiera nasz produkt. Jej pomarańczowe zabarwienie może sugerować, iż reakcja zaszła poprawnie.

Artykuł dotyczący ferrocenu:

Synthesis, Biochemical Properties and Molecular Modeling Studies of Organometallic Specific Estrogen Receptor Modulators (SERMs), the Ferrocifens and Hydroxyferrocifens: Evidence for an Antiproliferative Effect of Hydroxyferrocifens on both Hormone-Dependent and Hormone-Independent Breast Cancer Cell Lines

S. Top, G. Jaouen et al.
Chem. Eur. J. 2003, 9, 5223-5236 (Chemistry - A European Journal)

Znaleziony przez nas artykuł dotyczy syntezy potencjalnego leku w walce z rakiem piersi, czy sutków.

Do tej pory jednym z najczęściej używanych leków był tamoxifen, który wiązał estrogen, ale nie aktywował go. Jednak, nie jest to lek uniwersalny – nie działa z dwoma odmianami receptora estrogenu, a mianowicie jest aktywny jedynie względem ERα, a nie ERβ.

W ostatnim jednak czasie skupiono uwagę na nowych specyficznych receptorach estrogenu – są to SERMs (ang. specific estrogen receptor modulators). Poszukiwane są związki o dość silnym wiązaniu węgiel – metal. Poszukując mocniejszych wiązań, zwrócono uwagę na metaloceny – związki metal-węgiel o wiązaniach kowalencyjnych.

Opierając się na szkielecie leku tamoxifen, zsyntetyzowano pochodne ferrocenu, w którym jeden z pierścieni fenylowych został zastąpiony grupą ferrocynową. Autorzy zwrócili też uwagę, na większą aromatyczność ferrocenu w porównaniu do benzenu, poza tym jest to stabilny chemicznie związek; ferrocen został także opisany jako posiadający własności antyrakowe.

Okazało się, że zsyntetyzowany ferrocifen i hydroxyferrocifen ukazują nadzwyczajne właściwości dla ERβ    (tamoxifen w tym przypadku nie wykazywał żadnej aktywności, był więc nieużyteczny). Może to stawiać te pochodne ferrocenu w kręgu nowych związków do walki z rakiem, bardziej efektywnym i uniwersalnym, bo przeznaczonym do dezaktywacji obu form receptora estrogenu. Poza tym, jak pokazują badania hydroxyferrocifen in vivo jest mniej toksyczny w porównaniu do tamoxifenu.

Synteza :

Keton (propionylferrocene) zawieracjący ferrocen, został otrzymany poprzez alkilowanie ferrocenu w reakcji Friedla-Craftsa.