Hallo zusammen, ich hoffe, Sie haben einen schönen Tag. Nehmen wir an, Sie wollen eine Synthese von 2-Phenyl-Cyclohexanon im Maßstab von 1 Mol durchführen, da dies eine vernünftige Menge ist, die man auf einmal machen kann. Wenn du mehr machen willst, dann investiere in einen 2. Satz Glasgefäße und mach nur 2 auf einmal, da du einen Dean Stark Apparat brauchst, um Wasser zu entfernen. Der erste Schritt ist die Bildung eines Enamins von Cyclohexanon mit Cyclohexanon, wasserfreier Para-Tolusulfonsäure und Pyrrolidin.
Zunächst müssen Sie die Glasgeräte vorbereiten. Zunächst brauchst du einen 500ml 3-Hals Rundkolben und einen Heizmantel, der rühren kann. In einen Hals legen Sie eine Gasleitung zum Spülen des Reaktionsgefäßes mit N2 oder Ar, auf den mittleren Hals stellen Sie eine Dekan-Stark-Falle mit einem Ausguss, um Wasser vom Boden der Falle zu entfernen, und in den dritten Hals stellen Sie einen Trichter, um Ihre Reagenzien hinzuzufügen, und halten Sie ein Gummiseptum bereit, um den Trichter zu ersetzen, sobald sie hinzugefügt wurden. Füllen Sie die Dekan-Stark-Falle vollständig mit Toluol, bis sie leicht in das RBF überläuft. Du brauchst auch eine Vorrichtung zur Vakuumdestillation, einschließlich einer Pumpe für Wasser und zur Erzeugung des Vakuums.
1) Gib 350 ml Toluol in das 500-ml-RBF und schalte die Heizung auf niedrig. Geben Sie 120 g Pyyrolidin, 100 g Cyclohexanon und 15 g p-TSA in das Reaktionsgefäß, tauschen Sie den Trichter gegen ein Gummiseptum aus und starten Sie den Gasfluss in das Reaktionsgefäß. Nachdem der Argon- oder Stickstoffstrom eingeschaltet wurde, wird die Reaktion auf Rückfluss gebracht und gerührt. Während der Reaktion wird das Wasser aus der Reaktion in die Dekan-Stark-Apparatur getrieben. Das bedeutet, dass Sie das Wasser aus der Dekan-Stark-Apparatur entfernen müssen, sobald es entsteht. Lassen Sie die Reaktion 2 Stunden lang refluxieren, bevor Sie die Gasleitung gegen einen Stopfen austauschen, und lassen Sie sie dann weitere 22 Stunden refluxieren.
2) Die Reaktion ist abgeschlossen, wenn das Reaktionsgemisch in der Dekan-Stark-Apparatur kein Wasser mehr produziert und sich von einem sehr hellen Gelb in ein dunkles Orange verfärbt hat. Schalten Sie nach den 24 Stunden die Heizung aus und lassen Sie sie auf Raumtemperatur abkühlen. Versuchen Sie, den Kontakt der Reaktionsmischung mit der Luft zu begrenzen, da das Eneamin leicht durch atmosphärische Bedingungen oxidiert wird; aus diesem Grund wird das Gummiseptum verwendet. Die erste Fraktion, die überkocht, ist ein Gemisch aus Toluol und Pyyrolodin. Nachdem sich dieses abgesetzt hat, beginnt das 1-Pyrrolidino-1-cyclohexen mit einem Teil des Cyclohexans überzukochen. Dieses Cyclohexan wird im nächsten Schritt mit keiner Chemikalie reagieren, so dass eine Trennung der beiden Verbindungen vorerst nicht notwendig ist. Auch wenn es mühsam ist, empfehle ich Ihnen, so lange zu destillieren, bis keine Flüssigkeit mehr im ersten Destillationskolben vorhanden ist, da dies die höchste Ausbeute ergibt, die fast quantitativ ist, wenn alles Wasser entfernt wird. Sobald das Pyrrolindo isoliert und in einen luftdichten Kolben umgefüllt wurde, können wir mit dem nächsten Schritt fortfahren.
3) Aufgrund der Enaminbildung mit Cyclohexan wird das Molekül eine Enamin-Imin-Tautomerie durchlaufen, die einer Keto-Enol-Tautomerie ähnelt und es ermöglicht, dass der Kohlenstoff ein Kohlenstoff links oder rechts vom Carbonyl sehr nucleophil wird, so dass ein elektrophiler Angriff mit einem Molekül wie Iodbenzol stattfinden kann, wobei Iod als Elektrophil fungiert. Geben Sie nun Ihr frisch gebrautes 1-Pyrrolidino-1-cyclohexen in einen 1-Hals-1L-Kolben mit 250 ml Cyclohexan und 204 g Iodbenzol. Stellen Sie den 1-Liter-Kolben auf einen Heizmantel und fügen Sie einen Rückflusskondensator hinzu, durch den Wasser gepumpt wird. Bringen Sie die Reaktion zum Sieden und lassen Sie sie weitere 24 Stunden lang reagieren.
4) Am Ende bleibt ein weißes Pulver übrig. Wenn sich das Pulver bereits vor Ablauf der 24 Stunden gebildet hat, schalten Sie die Heizung aus und beginnen Sie mit der Arbeit. Stoppen Sie die Heizung und nehmen Sie den Rückflusskühler vom Kolben ab und ersetzen Sie ihn durch einen Stopfen. Sobald der Kolben abgekühlt ist, nehmen Sie den Stopfen ab und fügen etwa 300 ml destilliertes Wasser hinzu, um das verbliebene Enamin zu zerstören, das dadurch wieder in sein Cyclohexanon und Pyyrolidin umgewandelt wird. Verschließen Sie den Kolben wieder und schütteln Sie ihn kräftig, damit das gesamte Pulver entfernt wird. Fügen Sie eine 10%ige Schwefelsäurelösung hinzu, um verbliebenes Pyyrolidin zu zerstören. Gießen Sie die Reaktionsmischung in einen 1-Liter-Scheidetrichter und warten Sie, bis sich beide Schichten getrennt haben. Sowohl die untere wässrige Schicht als auch die obere organische Schicht sollten in verschiedene Bechergläser gegossen und aufbewahrt werden, während Sie die wässrige Schicht mit 250 ml DCM in den Scheidetrichter umgießen. Auch dieses Gemisch sollte gut geschüttelt werden, um das fertige 2-Phenylcyclohexanon in die DCM-Schicht zu extrahieren. Die wässrige Schicht wird verworfen, die beiden organischen Schichten werden vereinigt, mit Natriumthiosulfat gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Schließlich wird das gesamte organische Lösungsmittel eingedampft, so dass etwa 140 g des Rohprodukts übrig bleiben. Führen Sie eine Rekristallisation mit IPA durch, um ein weißes Pulver mit einer ungefähren Ausbeute von 60-70% zu erhalten.
Ich werde eine experimentelle Anleitung für die Alkylierung mit Triphenylaluminium schreiben, aber ich möchte die Reaktion lieber selbst durchführen, bevor ich eine replizierbare Anleitung erstelle. Wenn jemand Fragen hat, bin ich gerne bereit zu helfen.
Zunächst müssen Sie die Glasgeräte vorbereiten. Zunächst brauchst du einen 500ml 3-Hals Rundkolben und einen Heizmantel, der rühren kann. In einen Hals legen Sie eine Gasleitung zum Spülen des Reaktionsgefäßes mit N2 oder Ar, auf den mittleren Hals stellen Sie eine Dekan-Stark-Falle mit einem Ausguss, um Wasser vom Boden der Falle zu entfernen, und in den dritten Hals stellen Sie einen Trichter, um Ihre Reagenzien hinzuzufügen, und halten Sie ein Gummiseptum bereit, um den Trichter zu ersetzen, sobald sie hinzugefügt wurden. Füllen Sie die Dekan-Stark-Falle vollständig mit Toluol, bis sie leicht in das RBF überläuft. Du brauchst auch eine Vorrichtung zur Vakuumdestillation, einschließlich einer Pumpe für Wasser und zur Erzeugung des Vakuums.
1) Gib 350 ml Toluol in das 500-ml-RBF und schalte die Heizung auf niedrig. Geben Sie 120 g Pyyrolidin, 100 g Cyclohexanon und 15 g p-TSA in das Reaktionsgefäß, tauschen Sie den Trichter gegen ein Gummiseptum aus und starten Sie den Gasfluss in das Reaktionsgefäß. Nachdem der Argon- oder Stickstoffstrom eingeschaltet wurde, wird die Reaktion auf Rückfluss gebracht und gerührt. Während der Reaktion wird das Wasser aus der Reaktion in die Dekan-Stark-Apparatur getrieben. Das bedeutet, dass Sie das Wasser aus der Dekan-Stark-Apparatur entfernen müssen, sobald es entsteht. Lassen Sie die Reaktion 2 Stunden lang refluxieren, bevor Sie die Gasleitung gegen einen Stopfen austauschen, und lassen Sie sie dann weitere 22 Stunden refluxieren.
2) Die Reaktion ist abgeschlossen, wenn das Reaktionsgemisch in der Dekan-Stark-Apparatur kein Wasser mehr produziert und sich von einem sehr hellen Gelb in ein dunkles Orange verfärbt hat. Schalten Sie nach den 24 Stunden die Heizung aus und lassen Sie sie auf Raumtemperatur abkühlen. Versuchen Sie, den Kontakt der Reaktionsmischung mit der Luft zu begrenzen, da das Eneamin leicht durch atmosphärische Bedingungen oxidiert wird; aus diesem Grund wird das Gummiseptum verwendet. Die erste Fraktion, die überkocht, ist ein Gemisch aus Toluol und Pyyrolodin. Nachdem sich dieses abgesetzt hat, beginnt das 1-Pyrrolidino-1-cyclohexen mit einem Teil des Cyclohexans überzukochen. Dieses Cyclohexan wird im nächsten Schritt mit keiner Chemikalie reagieren, so dass eine Trennung der beiden Verbindungen vorerst nicht notwendig ist. Auch wenn es mühsam ist, empfehle ich Ihnen, so lange zu destillieren, bis keine Flüssigkeit mehr im ersten Destillationskolben vorhanden ist, da dies die höchste Ausbeute ergibt, die fast quantitativ ist, wenn alles Wasser entfernt wird. Sobald das Pyrrolindo isoliert und in einen luftdichten Kolben umgefüllt wurde, können wir mit dem nächsten Schritt fortfahren.
3) Aufgrund der Enaminbildung mit Cyclohexan wird das Molekül eine Enamin-Imin-Tautomerie durchlaufen, die einer Keto-Enol-Tautomerie ähnelt und es ermöglicht, dass der Kohlenstoff ein Kohlenstoff links oder rechts vom Carbonyl sehr nucleophil wird, so dass ein elektrophiler Angriff mit einem Molekül wie Iodbenzol stattfinden kann, wobei Iod als Elektrophil fungiert. Geben Sie nun Ihr frisch gebrautes 1-Pyrrolidino-1-cyclohexen in einen 1-Hals-1L-Kolben mit 250 ml Cyclohexan und 204 g Iodbenzol. Stellen Sie den 1-Liter-Kolben auf einen Heizmantel und fügen Sie einen Rückflusskondensator hinzu, durch den Wasser gepumpt wird. Bringen Sie die Reaktion zum Sieden und lassen Sie sie weitere 24 Stunden lang reagieren.
4) Am Ende bleibt ein weißes Pulver übrig. Wenn sich das Pulver bereits vor Ablauf der 24 Stunden gebildet hat, schalten Sie die Heizung aus und beginnen Sie mit der Arbeit. Stoppen Sie die Heizung und nehmen Sie den Rückflusskühler vom Kolben ab und ersetzen Sie ihn durch einen Stopfen. Sobald der Kolben abgekühlt ist, nehmen Sie den Stopfen ab und fügen etwa 300 ml destilliertes Wasser hinzu, um das verbliebene Enamin zu zerstören, das dadurch wieder in sein Cyclohexanon und Pyyrolidin umgewandelt wird. Verschließen Sie den Kolben wieder und schütteln Sie ihn kräftig, damit das gesamte Pulver entfernt wird. Fügen Sie eine 10%ige Schwefelsäurelösung hinzu, um verbliebenes Pyyrolidin zu zerstören. Gießen Sie die Reaktionsmischung in einen 1-Liter-Scheidetrichter und warten Sie, bis sich beide Schichten getrennt haben. Sowohl die untere wässrige Schicht als auch die obere organische Schicht sollten in verschiedene Bechergläser gegossen und aufbewahrt werden, während Sie die wässrige Schicht mit 250 ml DCM in den Scheidetrichter umgießen. Auch dieses Gemisch sollte gut geschüttelt werden, um das fertige 2-Phenylcyclohexanon in die DCM-Schicht zu extrahieren. Die wässrige Schicht wird verworfen, die beiden organischen Schichten werden vereinigt, mit Natriumthiosulfat gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Schließlich wird das gesamte organische Lösungsmittel eingedampft, so dass etwa 140 g des Rohprodukts übrig bleiben. Führen Sie eine Rekristallisation mit IPA durch, um ein weißes Pulver mit einer ungefähren Ausbeute von 60-70% zu erhalten.
Ich werde eine experimentelle Anleitung für die Alkylierung mit Triphenylaluminium schreiben, aber ich möchte die Reaktion lieber selbst durchführen, bevor ich eine replizierbare Anleitung erstelle. Wenn jemand Fragen hat, bin ich gerne bereit zu helfen.
