Synthese von Phenylaceton (P2P) aus 1-Phenyl-2-Nitropropen (P2NP) mittels FeCl3

[WillD]

Reagenzien:

• 1-Phenyl-2-nitropropen (P2NP; CAS 705-60-2) 1,63 g, 10 mmol;
• Eisen (Fe) in Pulverform 3 g;
• FeCl3 0,6 g;
• Salzsäure (HCl 36% wässrig) konz. 4 ml;
• Toluol 15 ml;
• Wasser 55 ml;
• Salzsäure 3N (10,45%) HCl 25 ml;
• Natriumbicarbonat (NaHCO3);
• Magnesiumsulfat (MgSO4);

Geräte und Glaswaren:

• Rundbodenkolben 50 ml;
• Retortenständer und Klammer zur Befestigung der Apparatur;
• Siedechips;
• Rückflusskühler;
• Glasstab und Spatel;
• Scheidetrichter;
• Heizplatte;
• Thermometer in Laborqualität;
• Laborwaage (0,1-200 g ist geeignet);
• Messzylinder 20 mL;
• Trichter;
• Filterpapier;
• Rotovap-Maschine (optional);
• Vakuumquelle (optional);
• pH-Indikatorpapier;
• Bechergläser 100 ml x2 und 200 ml;

Reaktionsschema:

Synthese:

1. Ein Gemisch aus 1-Phenyl-2-nitropropen (P2NP) 1,63 g, 10 mmol, pulverisiertem Eisen 3 g, FeCl3 0,6 g und Salzsäure (HCl 36% wässrig) konzentriert 4 ml in Toluol 5 ml und Wasser 5 ml wird 18 h lang bei 75 °C in einem 50 ml-Kolben mit Rückflusskühlerkräftig gerührt .
2. Die entstandene dunkelgrüne Suspension wird auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert. Die Schichten werden getrennt.
3. Die wässrige Schicht wird mit einer zusätzlichen Portion Toluol (10 ml) gewaschen, und die Toluol-Extrakte werden vereinigt und mit Salzsäure 3N (10,45%) HCl (25 ml), Wasser (25 ml), gesättigtem Natriumbicarbonat (NaHCO3) aq. (25 ml) und Wasser (25 ml) nacheinander bis zum neutralen pH-Wert 7 gewaschen.
4. Die Toluollösung wird filtriert und über wasserfreiem Magnesiumsulfat (MgSO4) getrocknet . Das Gemisch wird von den Feststoffen abfiltriert.
5. Das Lösungsmittel Toluol wird aus dem Gemisch verdampft. Phenyl-2-propanon (P2P; CAS 103-79-7) wird als orangefarbenes Öl erhalten. Die Ausbeute beträgt ~75%.

 

[btcboss2022]

Hallo,

Ich habe diesen Synthesizer ausprobiert, aber es ist praktisch unmöglich, den Magnetrührer zu bewegen, das ganze Eisen bleibt daran hängen und lässt sich nicht bewegen (ist normal bei Magneten) hahaha, wie kann man das beheben?

Danke!

 

[G.Patton]

Rührer oben

 

[KokosDreams]

Wie hoch ist die Ausbeute an P2P bei dieser Synthese?
@btcboss2022
@G.Patton

 

[ASheSChem]

Ich sehe eine Menge Größe für dieses Reagenz; irgendeine Bedeutung?

Ich habe zu verkaufen sehen:
300 Maschen (36 µ)
75 µm
90 μm
100-300 µm

 

[G.Patton]

Hallo, Entschuldigung für die lange Antwort. ~75%

 

[KokosDreams]

Vielen Dank für diesen Hinweis.

 

[cokemuffin]

vorzugsweise mindestens 80-100 Maschen.

 

[ali.co]

Hallo
sorry, aber bei einem solchen Detail stimmen die Proportionen nicht überein
Andere Proportionen bei Reagenzien
Andere Proportionen in der Synthese
Ich denke darüber nach, diese Synthese zu überprüfen
Lange Synthese

 

[G.Patton]

Hallo, was meinen Sie mit Proportionen?

 

[CrystalBee]

P2np zu p2p



In einen 500-ml-Siedekolben mit rundem Boden (RBF) mit 3 Hälsen geben
Der mittlere Hals hat einen Überkopfrührer - WICHTIG ist, dass es sich um einen Überkopfrührer handelt, der stark genug ist, um zu verhindern, dass sich das Eisenpulver auf dem Boden absetzt; es kann kein Magnetrührer verwendet werden, da dieser nicht stark genug ist, um das Eisenpulver in der Lösung zu halten, und das Eisen den Magnetrührer ohnehin stört.
der Seitenhals hat einen langen Rückflusskühler mit Kaltwasserzufuhr
Der zweite Seitenhals hat einen Druckausgleichstrichter, der mit 0,197 Mol konz. Salzsäure (35,5 %) gefüllt ist, was im folgenden Beispiel 20,2 ml entspricht.

Der RBF befindet sich in einem Wasser- oder Ölbad, um die interne Reaktionstemperatur auf 85 bis 95 °C zu halten.

Zum RBF hinzufügen:
0,1 Mol P2NP (P2NP 163,2 g/Mol) = 16,23 g P2NP
0,715 Mol Eisen (Fe 55,85 g/Mol) = 40 g Eisen (Fe) - Gusseisenspäne oder idealerweise 40 mesh Eisenpulver (Pulver 0,4 mm Größe)
Hinweis: Zur Aktivierung eines Metalls wird es normalerweise einige Minuten lang mit einer starken Mineralsäure wie Salzsäure oder einer Lauge wie Natriumhydroxidlösung gespült, um alle Oxidationsschichten zu entfernen, die eine Reaktion verhindern; danach wird es zweimal mit destilliertem Wasser gespült und sofort verwendet oder bis zum Gebrauch in einer unpolaren Flüssigkeit gelagert.
Bei dieser Reduktion von Nitroalken zu Keton ist jedoch Salzsäure eines der Reagenzien, daher kann die Aktivierung in situ erfolgen.

75 ml destilliertes Wasser
0,1 g Eisen(III)-chlorid - dient als Initialisierungskatalysator - beschleunigt den Start der Reaktion

Die Säure aus dem Zugabe-Trichter wird langsam über 5 bis 6 Stunden zugegeben, um die Reaktion in Gang zu halten, aber nicht explosionsartig, so dass der Rückfluss nie mehr als die Hälfte des Rückflusskessels erreichen sollte.
Am Ende wurde das Reaktionsgemisch mit 25%iger NaOH-Lösung bis zu einem pH-Wert von 11 basisch gemacht und das P2P-Öl in einen Sammelbehälter überdestilliert.
Die Ausbeute sollte 75 bis 77 % P2P aus dem P2NP betragen, d. h. P2P 134,3 g/mol, also 0,1 Mol sind 13,42 g und 0,75 bis 0,77 % Ausbeute = 10 g (9,94 ml) bis 10,3 g (10,24 ml) (Die Dichte von P2P beträgt 1,006 g/ml)

Diese Reaktion kann bis zu einer ziemlich großen Größe skaliert werden, die molaren Äquivalente sind:
molares Verhältnis Fe/Alken = 7,15
Molverhältnis von HCl/Alken = 1,97
1,97 x 0,1 mol p2NP=0,197 mol HCl x HCl 36,458 g/mol = 7,18g HCl
Wenn Sie konzentrierte Salzsäure 35,5% haben, bedeutet das, dass sie 355g/L oder 35,5g/100ml hat, also 718g / 0,355 = 20,2ml konzentrierte Salzsäure 35,5%, die über einen Zugabe-Trichter zugegeben werden müssen.

Für eine 1-Mol-Reaktion würde also ein 5-Liter-RBF mit 163,2 g P2NP, 7,15 Mol Fe (7,15 x 55,85 g/mol) = 400 g Eisenpulver, 750 ml destilliertes Wasser, 1 g Eisen(III)-chlorid und 202 ml konzentrierte Salzsäure 35,5 % verwendet.
Die Ausbeute würde 100g (99,4ml) bis 103g (102,4ml) P2P betragen.


Hinweis: Für einen billigen Overhead-Rührer:
Bei ebay können Sie ein billiges PTFE-Rührerlager bekommen, das auf die richtige Größe des Mittelteils Ihres Siedekolbens passt, Sie können einen Stahlrührer bekommen, der mit PTFE beschichtet ist, um ihn vor der Säure zu schützen, Sie können ein Tischnetzteil, das 0-30V 0-3A liefert, für etwa £30 bekommen, und Sie können einen Gleichstrommotor von bestimmten Handmixern billig bekommen, den Sie auseinandernehmen und die Motorwelle mit der Rührerwelle verbinden können, Die Rührerwelle wird durch ein Lager geführt (fetten Sie den inneren Lagerring mit Vaseline ein, um die Reibung zu verringern), schließen Sie den Motor an das Tischnetzteil an, stellen Sie den Strom hoch genug ein, um den Motor zu versorgen, und variieren Sie dann die Geschwindigkeit durch Erhöhen/Verringern der Spannung.

PTFE-Standardstopfen Laborrührer-Lageradapter Rührerzubehör Nr.29
https://www.ebay.co.uk/itm/313672059695
£10.84
Passt auf einen 29/32 Sockel an einem Siedekolben und verwendet eine Rührerwelle mit 8 mm Durchmesser.
Einen PTFE-beschichteten Rührer mit einem Schaftdurchmesser von 8 mm zu finden, ist schwierig. Die meisten Rührer auf Ebay haben einen Durchmesser von 7 mm, so dass es vielleicht am besten ist, beide Artikel bei Laborxing zu bestellen, die zwar 2 Wochen brauchen, um anzukommen, aber sie haben qualitativ hochwertige Geräte.

https://www.laborxing.com/products/ptfe-stirrer-bearing-adapter-joint-stopper
https://www.laborxing.com/products/ptfe-stirring-blades-propeller-2-winged-length-250-mm-to-750-mm

Tischnetzteil 0-30V 0-10A - möglicherweise ist dies leistungsstark genug, um elektrochemische Reaktionen und Peltier-Kühlmodule zu betreiben
https://www.amazon.co.uk/dp/B09ZQBFZ4C
£44.99
Sie sollten in der Lage sein, ein billigeres Netzteil zu finden, da Sie nur 0-3A benötigen. Wenn der Motor, den Sie nehmen, ein hohes Drehmoment hat, dann vielleicht 0-5A

 

[Rollin88]

Ich habe diese Reaktion mit diesen exakten Verhältnissen ausprobiert, und ich kann einfach kein p2p erhalten. Ich halte mich genau an das Verfahren - so schwer es auch ist, meinen Zugabe-Trichter so langsam tropfen zu lassen, ich stimme jeden Parameter ab - meine Lösung wird grün. Das RBF ist ein Durcheinander, in das ich kaum hineinsehen kann. Ich weiß nicht, ob ich überrühren oder nicht, aber es gibt;'s Eisenteile in der geschliffenen Glas Armaturen für die Zugabe Trichter und reflex Kondensator gefangen. Ich bin mir nicht sicher, ob das normal ist... Wenn ich basifiziere, bin ich einmal ein wenig über 11 gegangen, was ein gutes Stück Rauch im Kolben zu erzeugen schien. Ich fügte ein paar weitere Tropfen Hcl hinzu, um die Temperatur wieder auf 11 zu senken, und es schien in Ordnung zu sein. Ich flute denselben schmutzigen RBF, in dem sich noch Eisen befindet, mit Wasser und führe eine 1-Kolben-Dampfdestillation mit dem Reaktionsgemisch durch, das zu diesem Zeitpunkt sehr dunkel ist, wobei die schwarzen Eisenpartikel alles verfärben. Das Destillat, das dann übrig bleibt, ist immer klar, mit einem leichten Schleier oder Trübung, aber ohne wirkliche Farbe. Kein Orange. Ich vermute, dass es sich um ein Öl-Wasser-Gemisch handelt, aber wenn ich mit DCM extrahiere (der pH-Wert ist hier doppelt geprüft und liegt bei 11,1), bleibt es später im Wasser, und das DCM scheint nur kristallklares DCM zu sein, vielleicht mit einem ganz leichten rosa Schimmer. Wenn das DCM klar ist, sagt mir das, dass es kein P2P gibt? Ich will nicht mehr Zeit darauf verschwenden, ich würde lieber einfach wieder versuchen. Ich weiß nicht, welche Parameter ich ändern soll. Ich verwende dreifach rekristallisiertes p2np, das ich von einem seriösen Verndor in Übersee gekauft habe, ich verwende "Eisenfeilspäne für die Synthese", die echt aussehen, ich habe FeCl3 von der Science Company.com gekauft und hcl ist acs grade von Alliance Chemical. Ich verwende hochwertige Glasgeräte, einen Rührer von Vevor mit einer PFTE-Welle und einem Paddel. Ich dachte daran, es als nächstes mit Zinkpulver und ZnCl2 zu versuchen, um die Reaktion zu starten, da dies mein vierter Versuch ist, bei dem ich anscheinend nichts erreicht habe. Die ersten 2 Versuche waren .1M und der letzte war .2M, da ich dachte, dass ein größeres Gefäß vielleicht nachsichtiger sein würde, aber alle 3 Versuche schlugen fehl. Der letzte Versuch hatte nach 18 Stunden eine schöne grüne Farbe, aber es hat sich ein grüner Schleim auf der Innenseite des Glases gebildet, der es fast unmöglich machte, über der Wasserlinie zu sehen.

Jede Hilfe ist willkommen.

 

[Charlie3]

Hat irgendjemand diese Methode ausprobiert und sie nach oben skaliert? Ich habe es heute ausprobiert und verwendet
32,6 g p2np
60 g Fe
12g FeCL
88ml 33%ige HCI
300ml Toluol
1100ml Wasser
500ml 10,45% HCI.

Scheint nicht sehr praktisch zu sein, wenn ich versuche, 1kg p2np zu machen, ich habe keine Gläser, die groß genug sind.
Hat jemand bessere Proportionen.
Es ist viel einfacher, diese Methode, Nachteil ist es wirklich Flecken das Porzellan, wenn Gießen weg die unerwünschte Schicht.

 

[Cardboard1234]

Ich bin ein wenig neugierig, welchem Zweck das Wasser in Schritt 3 dient? Es scheint direkt durch die Toluol-Lösung zu laufen und bleibt getrennt.

 

[G.Patton]

Hallo, Es wird verwendet, um wasserlösliche Salze, die bei dieser Reaktion entstehen, loszuwerden.

 

[Cardboard1234]

Hallo, ich möchte nur sicherstellen, dass ich das richtig verstanden habe.

Schritt 2: Nach dem Filtrieren der dunkelgrünen Suspension habe ich nur noch eine leicht grüne Lösung mit einigen Tropfen brauner Lösung. Welche Schichten wollen Sie trennen?

Schritt 3: Ich muss Toluol in die wässrige Schicht gießen und die Toluol-Lösung einige Male extrahieren, bevor ich die Toluol-Extrakte nacheinander mit Salzsäure, Wasser, Natriumbicarbonatlösung und Wasser mische.

Schritt 4: Die (obere) Toluolschicht wird wieder abgetrennt und etwa eine Stunde lang mit MgSO4 versetzt, um das in der Lösung enthaltene Wasser zu entfernen.

Schritt 5: Die Lösung wird auf 110 Grad gekocht, um das Toluol zu verdampfen.

Ist das richtig?

 

[G.Patton]

Aus dem Text ist ersichtlich, dass es zwei Schichten gibt: wässrige und organische
Es lohnt sich, die Vakuumdestillation (Rotovap) zu verwenden. Außerdem empfehle ich Ihnen, P2P vor der anschließenden Synthese zu destillieren.

 

[Cardboard1234]

Ich konnte die Schritte bis Schritt 4 befolgen, aber sobald ich die Lösung erhitze, um das Toluol zu verdampfen, färbt sich die Mischung rot und sehr dunkel. Hat jemand eine Idee?

 

[w2x3f5]

Die Reaktion mit SnCl2 und Salzsäure in Ethylacetat ergibt ein saubereres Öl.
Mit Fe nicht so klare Reaktion

 

[Cardboard1234]

Kann ich Toluol durch andere Lösungsmittel wie DCM oder Petrolether ersetzen?

 

[SelfExper1menter]

1. Ist Fe entscheidend, oder kann stattdessen ein anderes Metall verwendet werden (wie Zn, Mg oder Al)? Ich habe gehört, dass Zn/HCl auch P2NP zu Oxim reduziert.
2. Kann Schwefelsäure (in der richtigen Menge und Konzentration) anstelle von Salzsäure verwendet werden? Und wenn nicht, warum?