Βιομηχανική παραγωγή φαινυλακετόνης (P2P) από βενζόλιο

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1

Φαινυλ-2-προπανόνες από ακετόνη Καταλυόμενη από Mn(III) αρωματική ακετονυλίωση

Εισαγωγή

Εκτός από τη συχνά ερασιτεχνική αναγωγή της (ψευδο)εφεδρίνης σε μεθαμφεταμίνη, η πιο δημοφιλής πρόδρομη ουσία της αμφεταμίνης και της μεθαμφεταμίνης είναι η φαινυλο-2-προπανόνη (που ονομάζεται επίσης P2P, BMK, βενζυλομεθυλοκετόνη ή φαινυλακετόνη). Υπάρχει μια εκπληκτική σειρά συνθετικών διαδρομών προς αυτή την ένωση, τόσο λόγω της σχετικά απλής δομής της ένωσης, όσο και λόγω της δημοτικότητάς της. Πολλές από τις πρώτες διαδρομές προς την ένωση έχουν λίγο-πολύ εγκαταλειφθεί λόγω των περιορισμών στις πρόδρομες ουσίες που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή της, αλλά πάντα ξεπηδούσαν νέες μέθοδοι για την πραγματοποίηση του άθλου της παρασκευής αυτής της ένωσης. Ακολουθεί μια μέθοδος ενός βήματος για τη σύνθεση της φαινυλο-2-προπανόνης.
  • Εμφάνιση: Διαυγές έλαιο, οσμή λουλουδιών.
  • Σημείο βρασμού: 214-216 °C/760mmHg, 86-87 °C/6mmHg.
  • Σημείο τήξης: -15 °C.
  • Μοριακό βάρος: 134,19 g/mol.
  • Πυκνότητα: 1,0057 g/ml (20 °C).
  • Δείκτης διάθλασης: 1.5168.
Η φαινυλο-2-προπανόνη (φαινυλακετόνη, P2P) μπορεί να παραχθεί σε ένα μόνο βήμα με αντίδραση ελεύθερων ριζών μεταξύ βενζολίου και ακετόνης1,2. Η αντίδραση βασίζεται στις ειδικές οξειδωτικές δυνάμεις του οξικού μαγγανίου(ΙΙΙ), Mn(OAc)3. Κανονικά, όταν μια ένωση οξειδώνεται, αφαιρούνται δύο ηλεκτρόνια από την ένωση (σχηματίζοντας ένα φορτισμένο ιόν), αλλά το οξικό μαγγάνιο(ΙΙΙ) είναι σε θέση να αφαιρέσει μόνο ένα, δημιουργώντας μια πολύ δραστική ελεύθερη ρίζα, η οποία αντιδρά σχεδόν με οτιδήποτε βρίσκεται κοντά της.

Στην περίπτωση αυτή, το οξικό μαγγάνιο(ΙΙΙ) αντιδρά με την ακετόνη σχηματίζοντας μια ρίζα ακετόνης, οξικό οξύ και οξικό μαγγάνιο(ΙΙ).
ZRw0Ndipeo
Η σχηματιζόμενη ρίζα ακετόνης αντιδρά αμέσως με ένα μόριο βενζολίου, σχηματίζοντας μια μη αρωματική ενδιάμεση ρίζα, η οποία με τη βοήθεια ενός δεύτερου μορίου οξικού μαγγανίου(ΙΙΙ) αποπρωτονιοποιείται οξειδωτικά για να σχηματιστεί φαινυλο-2-προπανόνη.
KCOribAWn8
Όπως μπορείτε να δείτε, η συνολική αντίδραση είναι ότι δύο μόρια οξικού μαγγανίου(ΙΙΙ) βοηθούν τη σύζευξη βενζολίου και ακετόνης, σχηματίζοντας στη διαδικασία δύο μόρια οξικού οξέος, ενώ το ίδιο ανάγεται σε οξικό μαγγάνιο(ΙΙ). Το οξικό μαγγάνιο(ΙΙ) καταλήγει στα υδατικά πλυσίματα του μείγματος μετά την αντίδραση και το μαγγάνιο(ΙΙ) μπορεί να ανακτηθεί με καταβύθιση ως αδιάλυτο ανθρακικό άλας με προσθήκη πυκνού διαλύματος ανθρακικού νατρίου και το ανθρακικό άλας μπορεί να ανακυκλωθεί σε καθαρό οξικό μαγγάνιο(ΙΙ) και πάλι όπως περιγράφεται λεπτομερώς στο οξικό μαγγάνιο(ΙΙΙ).

Υπάρχει επίσης η δυνατότητα το οξικό μαγγάνιο(ΙΙ) να αναγεννηθεί σε οξικό μαγγάνιο(ΙΙΙ) in situ στο μείγμα αντίδρασης, είτε με αργή προσθήκη KMnO4 στο μείγμα αντίδρασης (που χρησιμοποιήθηκε στην ακετονυλίωση cis-ολεφινών με τη μεσολάβηση οξικού μαγγανίου(ΙΙΙ)), είτε με ηλεκτροχημική οξείδωση απευθείας στο μείγμα αντίδρασης (που χρησιμοποιήθηκε στη νιτρομεθυλίωση βενζολίου με τη μεσολάβηση οξικού μαγγανίου(ΙΙΙ)). Ωστόσο, οι ακριβείς συνθήκες αντίδρασης για αυτές τις διαδικασίες στην ακετονυλίωση του βενζολίου παραμένουν αδιευκρίνιστες, αλλά στις αναφερόμενες αναφορές διαπιστώθηκε ότι οι διαδικασίες λειτουργούν ικανοποιητικά και δεν φαίνεται να υπάρχουν προφανείς λόγοι για τους οποίους δεν θα μπορούσε να λειτουργήσει και στη συγκεκριμένη αντίδραση. Εάν αναπτυχθεί μια λειτουργική διαδικασία αναγέννησης οξικού μαγγανίου(ΙΙΙ), η αντίδραση αυτή θα πρέπει να είναι μια από τις ευκολότερες, φθηνότερες και λιγότερο ύποπτες διαδικασίες για την παρασκευή φαινυλο-2-προπανόνης μέχρι σήμερα.

Καθώς οι σχηματιζόμενες ρίζες ακετόνης είναι τόσο δραστικές, η αντίδραση πρέπει να εκτελείται σε αρκετά αραιό διάλυμα, αλλιώς οι ρίζες ακετόνης μπορεί να ενωθούν με τον εαυτό τους και να σχηματίσουν διμερή (με τη μεθυλαιθυλοκετόνη, σχηματίζονται σχεδόν μόνο τέτοια διμερή και καμία προσθήκη στο δακτύλιο του βενζολίου). Οι σχηματιζόμενες ρίζες ακετόνης δεν προστίθενται πολύ επιλεκτικά σε αρωματικούς δακτυλίους, με το βενζόλιο υπάρχει μόνο ένα πιθανό προϊόν, αλλά στην περίπτωση των μονο-υποκατεστημένων βενζολίων, τα προϊόντα ήταν και τα τρία πιθανά ισομερή, όταν η ανισόλη (μεθοξυβενζόλιο) υποβλήθηκε σε αυτή την επεξεργασία, η κατανομή των προϊόντων ήταν η ο-μεθοξυφαινυλ-2-προπανόνη (84.3%), m-μεθοξυ-φαινυλ-2-προπανόνη (2,6%) και p-μεθοξυ-φαινυλ-2-προπανόνη (13,1%), με συνολική απόδοση 75% φαινυλ-2-προπανόνης. Με συμμετρικά δισυποκατεστημένα βενζόλια λαμβάνεται μόνο ένα προϊόν, όπως στην παρασκευή της 2,5-διμεθοξυφαινυλ-2-προπανόνης από 1,4-διμεθοξυβενζόλιο (Η ένωση αυτή είναι πολύ χρήσιμο αρχικό υλικό για τη σύνθεση της DOB και των συναφών ψυχεδελικών αμφεταμινών). Εάν χρησιμοποιηθούν αλκυλοβενζόλια όπως το τολουόλιο, παράγεται οξικό βενζυλικό οξύ ως παραπροϊόν (σε απόδοση περίπου 10-15%), λόγω της αντιδραστικής φύσης του βενζυλικού άνθρακα.

Υπάρχει η πιθανότητα η αραίωση των χρησιμοποιούμενων αντιδραστηρίων να βελτιστοποιηθεί περισσότερο από τις ποσότητες που περιγράφονται στο παρακάτω παράδειγμα, αλλά είναι άγνωστο πόσο μπορεί να μειωθεί η αναγωγή των αντιδραστηρίων χωρίς να εμφανιστούν παρενέργειες. Στην αρχική αναφορά αυτής της αντίδρασης, 0,1 mole διυδρικού οξικού μαγγανίου(ΙΙΙ) (26,8 g) αντιδρούσε με 1 mole ακετόνης (58 g) και 0,5 mole βενζολίου (39 g) σε 100 ml παγωμένου οξικού οξέος στους 70 °C για να δώσει 36% φαινυλο-2-προπανόνη, με βάση το αντιδρών οξικό μαγγάνιο(ΙΙΙ). Δεδομένου ότι αυτή η σχεδόν πενταπλάσια αύξηση της συγκέντρωσης έδωσε μόνο 4% μείωση της απόδοσης, υπάρχει λόγος να πιστεύεται ότι οι πολύ μεγάλες υπερβολές αντιδρώντων είναι απαραίτητες για μια επιτυχή αντίδραση
.

Πείραμα

Μείγμα διυδρικού οξικού μαγγανίου(ΙΙΙ) (13,4 g, 50 mmol), βενζολίου (150 ml), ακετόνης (150 ml) και παγωμένου οξικού οξέος (250 ml) επαναρροφήθηκε υπό αδρανή ατμόσφαιρα (άζωτο, αργό ή ήλιο) μέχρις ότου το σκούρο καφέ χρώμα του οξικού μαγγανίου(ΙΙΙ) μετατραπεί στο ανοιχτό ροζ του οξικού μαγγανίου(ΙΙ) (περίπου 90 λεπτά). Μπορείτε να προσπαθήσετε να πραγματοποιήσετε την αντίδραση σε ατμόσφαιρα αέρα, αλλά να είστε προετοιμασμένοι να έχετε μικρότερη απόδοση. Το μείγμα της αντίδρασης διαιρέθηκε μεταξύ 400 ml αιθέρα και 250 ml νερού. Το στρώμα του αιθέρα διαχωρίστηκε και πλύθηκε με 250 ml νερό και με 2x250 ml 5% Na2CO3 για την απομάκρυνση τυχόν υπολειπόμενου οξικού οξέος. Στη συνέχεια ο αιθέρας ξηράνθηκε επί άνυδρου Na2SO4 (ή MgSO4), ο διαλύτης εξατμίστηκε και το υπόλειμμα αποστάχθηκε κλασματικά για να ανακτηθεί το μη αντιδρών βενζόλιο και να προκύψει φαινυλο-2-προπανόνη σε απόδοση 40% (1,34 g) με βάση το αντιδρών οξικό μαγγάνιο(ΙΙΙ), το οποίο είναι το περιοριστικό αντιδραστήριο σε αυτή την αντίδραση.

Εάν χρησιμοποιηθεί άνυδρο οξικό μαγγάνιο(ΙΙΙ), 50 mmol αντιστοιχούν σε 10,1 g αντί των 13,4 g του διυδρικού. Όταν χρησιμοποιήθηκαν στερεά αρωματικά ως υποστρώματα, οι ποσότητες που χρησιμοποιήθηκαν μειώθηκαν για να διευκολυνθεί η διαδικασία επεξεργασίας. Στην περίπτωση του 1,4-διμεθοξυβενζολίου, χρησιμοποιήθηκαν 100 g (720 mmol).
Φυσικά, κάθε μη αντιδρών αρχικό υλικό ανακτάται με απόσταξη μετά την αντίδραση και επαναχρησιμοποιείται σε άλλη εκτέλεση.

Οι μεταβολές του χρόνου αντίδρασης για διάφορα υποστρώματα, καθώς και οι αποδόσεις (με κατανομή των προϊόντων στην περίπτωση των μονοϋποκατεστημένων αρωματικών) παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα.
LFLGHrtMPZ

Παρασκευή οξικού μαγγανίου(ΙΙΙ)

Οξικό μαγγάνιο(ΙΙΙ) από KMnO4
Το οξικό μαγγάνιο(ΙΙΙ) μπορεί να παρασκευαστεί από οποιοδήποτε υδατοδιαλυτό άλας μαγγανίου(ΙΙ) ή από το αντίστοιχο όξινο διαλυτό υδροξείδιο (Mn(OH)2) και οξείδιο (MnO), καταβυθίζοντάς το ως ανθρακικό άλας και στη συνέχεια βράζοντάς το σε οξικό οξύ για να σχηματιστεί οξικό μαγγάνιο(ΙΙ), το οποίο τελικά οξειδώνεται σε οξικό μαγγάνιο(ΙΙΙ) με υπερμαγγανικό κάλιο. Το υπερμαγγανικό κάλιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί και το ίδιο ως αρχικό υλικό, με αναγωγή με εξαμίνη ή διάλυμα φορμαλδεΰδης. Όλα τα άλατα του μαγγανίου(ΙΙ) είναι ευαίσθητα στην οξείδωση σε μαγγάνιο(IV) από το οξυγόνο, γι' αυτό προσπαθήστε να αποκλείσετε τον αέρα όσο το δυνατόν πιο εύκολα από αυτές τις ενώσεις και τα διαλύματά τους.

Θεωρία της αντίδρασης
Αρχικά, η εξαμίνη υδρολύεται από HCl σε χλωριούχο αμμώνιο και φορμαλδεΰδη:
C6H12N4 + 4 HCl → 6 HCHO + 4 NH4Cl

Το KMnO4 ανάγεται στη συνέχεια σε Mn2+ σε όξινο διάλυμα, όταν η φορμαλδεΰδη οξειδώνεται στο οξύ:
2 KMnO4 + 5 HCHO + 6 HCl → 2 MnCl2 + 2 KCl + 5 HCOOH + 3 H2O

Ή εναλλακτικά, με την οξείδωση της φορμαλδεΰδης σε διοξείδιο του άνθρακα:
4 KMnO4 + 5 HCHO + 12 HCl → 4 MnCl2 + 4 KCl + 5 CO2 + 16 H2O

Το MnCl2 στο διάλυμα κατακρημνίζεται στη συνέχεια ως το αδιάλυτο στο νερό ανθρακικό μαγγάνιο(ΙΙ):
MnCl2 + 2 NaHCO3 → 2 NaCl + MnCO3 + CO2 ή MnCl2 + Na2CO3 → 2 NaCl + MnCO3

Το ανθρακικό στη συνέχεια μετατρέπεται σε οξικό μαγγάνιο(ΙΙ)
MnCO3 + 2 AcOH → Mn(OAc)2 + CO2 + H2O

Ως τελευταίο βήμα, το υπερμαγγανικό κάλιο οξειδώνει το οξικό Μαγγάνιο(ΙΙ) σε οξικό Μαγγάνιο(ΙΙ)
4 Mn(OAc)2 + 5 HOAc + KMnO4 → 4 Mn(OAc)3 + KOAc + MnO2

Έτσι, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι για την αναγωγή μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε η εξαμίνη είτε η φορμαλδεΰδη και ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε το διττανθρακικό νάτριο (μαγειρική σόδα, NaHCO3) είτε το ανθρακικό νάτριο (σόδα πλύσης, Na2CO3), αν εξισορροπήσετε κατάλληλα τις αναλογίες των αντιδρώντων.

Πείραμα

15 g KMnO4 διαλύθηκαν σε λίγο ζεστό νερό και συνδυάστηκαν με ένα διάλυμα 15 g εξαμίνης. Τίποτα δεν συνέβη. Στη συνέχεια προστέθηκε conc. HCl σε μερίδες με ανακάτεμα μέχρι να γίνει το μείγμα όξινο. Καθώς το έκανε, το mixtr σταδιακά έγινε εντελώς διαυγές και η δυσοσμία της φορμαλδεΰδης έγινε σχεδόν ανυπόφορη. Στη συνέχεια πρέπει να τοποθετήσετε το soln σε ένα βάζο 5 λίτρων και να το αναμίξετε με μια μοριακή περίσσεια κορεσμένου NaHCO3 (μπορείτε να το υπολογίσετε αν θέλετε - εγώ απλά πήρα μια μεγάλη περίσσεια). Σχηματίζεται λευκό ίζημα (MnCO3). Το βάζο γέμισε με νερό για να ξεπλυθεί. ΜΗΝ χρησιμοποιείτε NaOH για την καταβύθιση του μαγγανίου - το Mn(OH)2 οξειδώνεται αμέσως όταν εκτίθεται στον αέρα, και το ανθρακικό άλας είναι αρκετά σταθερό.

Όταν όλα καθιζάνουν, το νερό μεταγγίστηκε σε άλλο βάζο (για να συλλεχθεί αργότερα το εναπομείναν ακόμη αιωρούμενο MnCO3) και το ίζημα πλύθηκε με τον ίδιο τρόπο και πάλι, το MnCO3 στο άλλο βάζο πλύθηκε αργότερα επίσης. Στη συνέχεια, όλα συνδυάστηκαν, το νερό αποκεντρίστηκε, το precip't κενόφιλτρο - μην το στεγνώσετε - δεν υπάρχει ανάγκη για κάτι τέτοιο, και θα οξειδωθεί κάπως κατά την ξήρανση. Απλά ξύστε το από το φίλτρο και ρίξτε το σε κάποιο GAA. Τώρα, μαντέψτε τι, δεν υπήρξε κανένα φουσκάλισμα και φούσκωμα σε αυτό το στάδιο, στην πραγματικότητα, για να διαλυθεί όλο το MnCO3 χρειάστηκε 2ωρη παλινδρόμηση. Σε αυτό το στάδιο, το διάλυμα είχε ένα ευχάριστο ροζ χρώμα, όπως ακριβώς θα έπρεπε να είναι.

Το GAA (Glacial Acetic Acid) βράστηκε όλη τη νύχτα στους 130 °C σε λουτρό ελαίου. Το επόμενο πρωί διαπίστωσα ότι ο πυθμένας της φιάλης ήταν καλυμμένος με κάποιους λευκούς (όχι ροζ) κρυστάλλους - λοιπόν, σκέφτηκα ότι πρέπει να είναι άνυδρο Mn(OAc)2 (το ροζ πράγμα είναι τετραϋδρικό) - και έτσι αποδείχθηκε ότι ήταν. Δεν θυμάμαι το ακριβές βάρος (21 g;), αλλά η απόδοση ήταν ποσοτική.

Τώρα συνέχισα να διαλύω το άλας του σε GAA, 250 ml (νόμιζα ότι θα έπρεπε να εξατμιστεί πρώτα. GAA και στη συνέχεια να το διαλύσετε ξανά σε αυτό, καθώς το προηγούμενο έχει νερό μέσα - αλλά έκανε λάθος, όπως θα δείτε. Λοιπόν, έπρεπε να το ζυγίσει ούτως ή άλλως. Απλά παραλείψτε αυτό το βήμα εξάτμισης/διάλυσης, μάλλον δεν χρειάζεται) - Δεν διαλύεται! ακόμα και με παλινδρόμηση! Πιθανώς, το άνυδρο πράγμα δεν το κάνει, έτσι πρόσθεσε μια θεωρητική ποσότητα νερού, καλά, λίγο περισσότερο στην πραγματικότητα, περίπου 7 ml στο mxtr και w/some boiling το μεγαλύτερο μέρος του πήγε στο soln, λίγο έμεινε ακόμα στον πυθμένα - ήταν ΟΚ, όπως αποδείχθηκε.

Σε αυτό το διάλυμα που έβραζε, πρόσθεσα περίπου 5,4 g (~1/4 μοριακό ισοδύναμο) KMnO4, σε, ας πούμε, 6 μερίδες. Κατά τη διάρκεια και μετά από κάθε προσθήκη, το μίγμα αναδεύτηκε έντονα με μια γυάλινη ράβδο. Το KMnO4 πρέπει να έχει προηγουμένως αλεσθεί όσο το δυνατόν λεπτότερα - δεν είναι καθόλου σκληρό. Το μείγμα έγινε σκούρο και αδιαφανές. Ο βρασμός συνεχίστηκε για περίπου 10 λεπτά, στη συνέχεια η φιάλη τοποθετήθηκε στο ψυγείο (16 °C) και προστέθηκαν 3 ml νερού για να προκληθεί κρυστάλλωση. Τα τοιχώματα της φιάλης ξύνθηκαν περιοδικά μανιωδώς (στο εσωτερικό) με μια γυάλινη ράβδο και μετά από περίπου 10 ώρες καθιζάνει μια βαριά σοδειά σκούρων καφέ, όπως θα έπρεπε, κρυστάλλων. (Αν δεν γίνει αυτό, μπορείτε να προσθέσετε 3 ml επιπλέον νερό και με/με λίγο ξύσιμο θα γίνει σε μια ώρα).

Το μείγμα διηθήθηκε, το μητρικό υγρό εξακολουθούσε να είναι πολύ σκούρο (βάλτε 3 ml νερό σε αυτό και αφήστε το να σταθεί για μια εβδομάδα - όλο το προϊόν σας θα κρυσταλλωθεί και το υγρό θα γίνει άχρωμο, αυτή τη φορά οι κρύσταλλοι δεν θα είναι σκούροι καφέ, αλλά χρώματος σκουριάς/κανέλας σε σκόνη, όπως ακριβώς και το ξηρό υλικό), οι κρύσταλλοι απορροφήθηκαν όσο το δυνατόν πιο ξηροί και ξηράθηκαν για ~3 ημέρες σε ξηραντήρα πάνω από CaO. Το ξηρό Mn(AcO)3 είναι μια πολύ, πολύ λεπτή σκόνη χρώματος σκουριάς, είναι απίστευτο το πόσο αυξάνεται ο όγκος του σε σύγκριση με το αρχικό KMnO4! Ακόμα, το βάρος είναι σταθερό - πήρα περίπου 22 g από την 1η καλλιέργεια, και η 2η είναι ακόμα στη φιάλη, πιθανώς θα είναι ~5-7 g - το αρχικό άρθρο αναφέρει την απόδοση του 85%, ταιριάζει απόλυτα με το αποτέλεσμά μου
.

Φαινυλ-2-προπανόνη από χλωροακετόνη

YWAtzp8OaB

41 γραμμάρια (0,31 mole) άνυδρου χλωριούχου αργιλίου και 100 ml άνυδρου βενζολίου (απαλλαγμένου από θειοφαίνιο) τοποθετήθηκαν σε τρίλαιμη φιάλη των 500 ml, η οποία ήταν εξοπλισμένη με αναδευτήρα σφραγισμένο με υδράργυρο, συμπυκνωτή νερού παλινδρόμησης και μικρό χωνί προσθήκης. Η κορυφή του συμπυκνωτή συνδεόταν με παγίδα θειικού οξέος και η παγίδα αυτή συνδεόταν με φιάλη απορρόφησης αερίων. Το μείγμα αναδεύτηκε και θερμάνθηκε σε επαναρροή σε ατμόλουτρο, και 13,9 g (0,15 mole) χλωροακετόνης αφέθηκαν να πέσουν αργά κατά τη διάρκεια περιόδου 30 λεπτών. Μετά από επαναρροή για 5 ώρες, το διάλυμα ήταν πρακτικά μαύρο. Μετά την ψύξη σε θερμοκρασία δωματίου, το μείγμα της αντίδρασης διασπάστηκε με αργή προσθήκη νερού μέσω του συμπυκνωτή, αναδεύοντας κατά τη διάρκεια της προσθήκης. Όταν δεν αναπτύχθηκε πλέον χλωριούχο υδρογόνο, προστέθηκαν 20 ml νερού και 20 ml πυκνού υδροχλωρικού οξέος. Το στρώμα βενζολίου διαχωρίστηκε και το υδατικό στρώμα εκχυλίστηκε με τέσσερις δόσεις βενζολίου των 25 ml. Όλα τα διαλύματα βενζολίου συνδυάστηκαν και διηθήθηκαν. Το βενζόλιο απεστάλη και το εναπομένον παχύρρευστο έλαιο απεστάλη υπό μειωμένη πίεση. Ελήφθησαν εννέα γραμμάρια υγρού που έβραζε κάτω από 123 °C/20-22 mmHg. Στη φιάλη απόσταξης παρέμειναν περίπου 10 g υλικού υψηλού βρασμού. Η φαινυλο-2-προπανόνη ανακτήθηκε από το απόσταγμα με την παρασκευή του προϊόντος προσθήκης δισουλφίτη, το φιλτράρισμα, τη διάσπαση του προϊόντος προσθήκης με διάλυμα ανθρακικού νατρίου και την απόσταξη με ατμό για όσο διάστημα τυχόν πετρέλαιο αποστάζει. Το απόσταγμα εκχυλίστηκε με αιθέρα, ο αιθέρας ξηράνθηκε πάνω σε άνυδρο MgSO4 και ο αιθέρας απεστάλη σε ατμόλουτρο. Η φαινυλο-2-προπανόνη αποστάχθηκε υπό μειωμένη πίεση, bp 108-114 °C/20-22mmHg. Απόδοση 6,5 g (32%).

Υπάρχει εργαστηριακή μέθοδος παραγωγής P2P από ακετόνη και βενζόλιο μέσω βρωμιούχου ακετόνης.

Παρασκευή χλωροακετόνης και βρωμοακετόνης

Χλωροακετόνη
Καλή μέθοδος παρασκευής 150 ml ακετόνη 50 ml νερό 12 g χλωριούχο κυπριακό 6 g χλωριούχο λίθιο. Επαναρροή μέχρι να ολοκληρωθεί η αντίδραση. Η βιβλιογραφία αναφέρει 24 ώρες, αλλά η αντίδραση έχει χρόνο ημιζωής περίπου 24 λεπτά στους 20 °C (στο ίδιο άρθρο μισός δείκτης σε 24 λεπτά, ο δείκτης είναι η κατανάλωση οξυγόνου σε μια ελαφρώς διαφορετική αντίδραση). Επομένως, 5 ώρες είναι πιθανώς επαρκείς για επαναρροή.

Μετά την αντίδραση, αποστάξτε τα πάντα κάτω από τους 123 °C. Ο πυθμένας του αποστακτήρα μπορεί να υποστεί επανεπεξεργασία για την ανάκτηση χλωριούχου χαλκού και χλωριούχου λιθίου. Και τα δύο μπορούν να ανακτηθούν με διάλυση με ελάχιστο νερό. Το μείγμα μετατρέπεται εύκολα σε χλωριούχο χαλκούχο άλας-χλωριούχο λίθιο με βρασμό με 20-35% υδροχλωρικό οξύ.

Επαναπόσταξη αργά μέσω συσκευασμένης στήλης για την απομάκρυνση της ακετόνης. Αυτό αφήνει δύο κλάσματα το ένα που αποστάζει στους 89 °C. το οποίο είναι νερό και χλωροακετόνη και το δεύτερο που αποστάζει στους 121 °C το οποίο είναι "καθαρή" χλωροακετόνη. Το δεύτερο κλάσμα μπορεί να περιέχει ασύμμετρη διχλωροακετόνη Δεν έχω αναλύσει δείγμα. Το χλωριούχο ασβέστιο θα συντρίψει το μίγμα νερού-χλωροακετόνης, το οποίο τείνει να σχηματίσει κολλοειδές διάλυμα.

Η χλωροακετόνη πρέπει να σταθεροποιείται με 1% ανθρακικό ασβέστιο ή 0,1% νερό αν αποθηκεύεται, αλλιώς σχηματίζει εκρηκτική λάσπη. Η απόσταξη ενός μίγματος νερού-χλωροακετόνης στους 89 °C είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος διαχωρισμού της μη-συμ-διχλωροακετόνης από τα εμπορικά προϊόντα.

Χλωροακετόνη
Έτσι παράγεται ένα προϊόν απολύτως απαλλαγμένο από πολυχλωριωμένη ακετόνη, η οποία συνήθως σχηματίζεται κατά τη χλωρίωση της ακετόνης και είναι σχεδόν αδύνατο να απομακρυνθεί πλήρως με απόσταξη.
Ένα ξηρό διάλυμα αιθέρα (περίπου 500 ml) που περιείχε 0,5 mole διαζομεθάνιο τοποθετήθηκε σε τρίλαιμη φιάλη των 1000 ml και προστέθηκε αργά από σταγονόμετρο πρακτικού βαθμού χλωριούχο ακετύλιο (0,25 mole) με συνεχή ανάδευση του διαλύματος, το οποίο διατηρήθηκε σε θερμοκρασία όχι μεγαλύτερη από 5 °C. Το μίγμα της αντίδρασης αφέθηκε να παραμείνει σε παραμονή για δύο ώρες μετά την προσθήκη του χλωριούχου ακετυλίου και στη συνέχεια κορεσμένο με άνυδρο HCl για δύο ώρες. Ο κύριος όγκος του αιθέρα απομακρύνθηκε με απόσταξη και το εναπομένον διάλυμα κλασματοποιήθηκε μέσω μικρής στήλης. Το προϊόν που έβραζε στους 118-119 °C και ζύγιζε 15,8 g (68%), d 1,126.

Βρωμοακετόνη
Μια τρίλαιμη φιάλη 5 L, με στρογγυλό πυθμένα, είναι εφοδιασμένη με έναν αποτελεσματικό μηχανικό αναδευτήρα, μια φιάλη 48 cm. Allihn, ένα θερμόμετρο και ένα διαχωριστικό χωνί των 500 ml, το στέλεχος του οποίου φθάνει σχεδόν μέχρι τον πυθμένα της φιάλης.

Μέσω του διαχωριστικού χωνιού εισάγονται 1,6 L νερού, 500 ml καθαρής ακετόνης και 372 ml παγωμένου οξικού οξέος. Ο αναδευτήρας τίθεται σε λειτουργία και η θερμοκρασία του υδατόλουτρου αυξάνεται στους 70-80 °C, έτσι ώστε το μείγμα στη φιάλη να βρίσκεται σε θερμοκρασία περίπου 65 °C. Στη συνέχεια προστίθενται προσεκτικά 354 ml (7,3 mol) βρωμίου μέσω της διαχωριστικής χοάνης. Η προσθήκη, η οποία απαιτεί μία έως δύο ώρες, ρυθμίζεται έτσι ώστε να αποφεύγεται η συσσώρευση μη αντιδρώντος βρωμίου. Κατά κανόνα, το διάλυμα αποχρωματίζεται σε είκοσι λεπτά περίπου μετά την προσθήκη του βρωμίου. Όταν το διάλυμα αποχρωματιστεί, αραιώνεται με 800 ml κρύου νερού, ψύχεται στους 10 °C, γίνεται ουδέτερο έως κόκκινο του Κονγκό με περίπου 1 kg στερεού άνυδρου ανθρακικού νατρίου και το έλαιο που διαχωρίζεται συλλέγεται σε διαχωριστικό χωνί και ξηραίνεται με 80 g άνυδρου χλωριούχου ασβεστίου. Μετά την ξήρανση, το έλαιο κλασματοποιείται και συλλέγεται το κλάσμα που βράζει στους 38-48 °C/13 mmHg. Η απόδοση είναι 470-480 g. (50-51% απόδοση). Εάν είναι επιθυμητό ένα καθαρότερο προϊόν, το παραπάνω προϊόν διαθλάται και συλλέγεται το κλάσμα που βράζει στους 40-42 °C/13 mmHg. Η απόδοση είναι 400-410 g. (43-44% απόδοση).

Το κλάσμα υψηλότερου βρασμού περιέχει μείγμα ισομερών διβρωμοακετονών
.
 
Last edited:

cokemuffin

Don't buy from me
Resident
Joined
Sep 11, 2022
Messages
66
Reaction score
27
Points
18
@G.Patton Θα μπορούσατε να πείτε κάτι για την αλκυλίωση Friedel Crafts με βενζόλιο και αλλυλοχλωρίδιο; Η αντίδραση αναφέρεται ακόμη και στη wikipedia, αλλά δεν μπόρεσα να βρω καμία πραγματική έκθεση σύνθεσης. Έχω ρωτήσει ανθρώπους στο παρελθόν, αλλά το μόνο που είπαν ήταν ότι δεν θα λειτουργήσει, θα εκτιμούσα αν μπορούσατε να εξηγήσετε τι παρεμβάλλεται λίγο περισσότερο.
Gwf4aXo9xU
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
Γεια σας, βρήκα αυτή την καλή εξήγηση:
https://www.reddit.com/r/chemistry/comments/26xdoj
 
View previous replies…

RCCRISTIANSEN

Don't buy from me
Resident
Joined
Apr 2, 2024
Messages
8
Reaction score
1
Points
3
ΘΑ ΉΘΕΛΑ ΝΑ ΞΈΡΩ ΑΝ ΑΥΤΉ Η ΣΎΝΘΕΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΊ;, ΈΧΩ ΠΡΟΣΠΑΘΉΣΕΙ ΝΑ ΤΟ ΚΆΝΩ ΑΛΛΆ ΔΕΝ ΞΈΡΩ ΤΙ ΑΠΈΤΥΧΑ., ΊΣΩΣ ΕΊΝΑΙ Η ΥΓΡΑΣΊΑ Ή Η ΠΟΙΌΤΗΤΑ ΤΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΊΩΝ Ή ΤΩΝ ΠΡΌΣΘΕΤΩΝ ΠΟΥ ΕΜΠΟΔΊΖΟΥΝ ΤΗΝ ΑΝΤΊΔΡΑΣΗ
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
Γεια σας, νομίζω ότι αυτή η αντίδραση δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί για το λόγο ότι μια αλκυλίωση του τολουολίου θα γίνει στη 2η, 4η και 6η θέση του βενζολικού δακτυλίου.

P/S: Δεν είναι απαραίτητο να πληκτρολογείτε με CAPS LOCK. Μπορώ να διαβάσω κείμενο με μικρά γράμματα.
 

Mo0odi

Don't buy from me
Resident
Language
🇺🇸
Joined
Aug 26, 2022
Messages
148
Reaction score
54
Points
28
Μπορείτε, παρακαλώ, να μοιραστείτε το βιβλίο pdf που διαθέτετε;
 

RCCRISTIANSEN

Don't buy from me
Resident
Joined
Apr 2, 2024
Messages
8
Reaction score
1
Points
3
Αυτή η αντίδραση είναι αυτή που με ενδιαφέρει επειδή τα προϊόντα μπορούν να ληφθούν εύκολα, τολουόλιο από το αφαίρεσης χρωμάτων, άνυδρη αλκοόλη από αλκοόλη φαρμακείου και καρβίδιο του ασβεστίου, αιθοξείδιο του νατρίου από υδροξείδιο του καλίου και καρβίδιο του ασβεστίου. σε άνυδρη αλκοόλη και κυρίως οξικό αιθυλεστέρα.
 

Attachments

  • b86qShxGsy.png
    b86qShxGsy.png
    544.9 KB · Views: 61

JoshL1221

Don't buy from me
Member
Language
🇪🇸
Joined
Sep 3, 2023
Messages
3
Reaction score
0
Points
1
@G.Patton με συγχωρείτε, τι είναι το "προϊόν προσθήκης δισουλφίτη"; ποια είναι η χρήση του δισουλφίτη; ευχαριστώ.
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
Αυτός είναι ο τρόπος καθαρισμού P2P μέσω προσθήκης δισουλφίτη. Μπορείτε απλώς να πραγματοποιήσετε απόσταξη με ατμό αντί αυτού.
PWblfwRT0d
 

ZMI_AA0B

Don't buy from me
Resident
Language
🇺🇸
Joined
May 24, 2024
Messages
75
Reaction score
5
Points
8
Δάσκαλε, μπορώ να ρωτήσω αν υπάρχει μια απλή μέθοδος για τη σύνθεση της φαινυλακετόνης με άμεσα διαθέσιμα αντιδραστήρια
 

ZMI_AA0B

Don't buy from me
Resident
Language
🇺🇸
Joined
May 24, 2024
Messages
75
Reaction score
5
Points
8
Mn(CH3COO)2.4H2OΜε συγχωρείτε, πρόκειται για οξικό μαγγάνιο;
 
Top