Introducción
Esta es una de las formas más sencillas de obtener 1-fenil-2-propanona (P2P). El dietil(fenilacetil)malonato puede comprarse en algún mercado web con bastante facilidad o sintetizarse por uno mismo utilizando este método. Además, puedes aprender otras rutas sintéticas de P2P en nuestro foro siguiendo los siguientes enlaces: Síntesis de P2P a partir de benzaldehído con MEK, Síntesis de P2P por oxidación de alfa-metilestireno con Oxone, Síntesis de fenilacetona (P2P) mediante reactivos de Grignard, Producción industrial de fenilacetona (P2P) a partir de benceno, Síntesis de P2P a partir de P2NP con NaBH4 mediante el sistema K2CO3/H2O2.
Grado de dificultad: 3/10
Grado de dificultad: 3/10
Equipo y cristalería:
- Matraz de fondo redondo de 500 mL;
- Condensador de reflujo;
- Virutas de ebullición;
- Soporte de retorta y abrazadera para fijar el aparato;
- Embudo de separación de 1 L;
- Dispositivo dedestilaciónal vacío ;
- Baño de agua y hielo;
- Placa calefactora;
- Vasos de precipitados de 100 mL x3; 250 mL x2;
- Papel indicador de pH;
- Máquina Rotovap;
- Fuente de vacío;
- Balanza de laboratorio (0,01-100 g es adecuada);
- Cilindros graduados de 10 mL y 100 mL.
Reactivos.
- Fenilacetilmalonato (1) 48,5 mL (55,66 g, 0,20 mol) [dietil(fenilacetil)malonato; cas 20320-59-6];
- Ácido acético glacial (AcOH) 60 mL;
- Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4) 7,5 mL;
- Agua destilada ~240 mL;
- Solución de hidróxido sódico (NaOH) al 20 % ~100 mL;
- Éter dietílico (Et2O) ~150 mL;
- Sulfato sódico (Na2SO4) anhidro ~100 g;
- Drierita ~50 g (opcional).
Procedimiento
A un fenilacetilmalonato de dietilo (1 ) 48,5 mL (55,66 g, 0,20 mol) se añadió una disolución de 60 mL de ácido acético glacial, 7,5 mL de ácido sulfúrico concentrado y 40 mL de agua, y la mezcla se sometió a reflujo en un matraz de fondo redondo de 500 mL con condensador de reflujo durante cuatro o cinco horas hasta que se completó la descarboxilación. La mezcla de reacción se enfrió en un baño de hielo, se alcalinizó con una disolución de hidróxido sódico al 20 % y se extrajo en un embudo de decantación con varias porciones de éter (~3 x 50 mL). Los extractos etéreos combinados se lavaron con agua (~200 mL), se secaron con sulfato sódico anhidro (Na2SO4) seguido de Drierite (opcional), y se destiló el disolvente. El residuo que contenía la cetona (2 ) se destiló al vacío para dar 1-fenil-2-propanona (2) en un 71 % de rendimiento (p.b. 97-98,5 °C/13 mmHg, 214-215 °C/760mmHg).
Una hidrólisis alternativa de dietil(fenilacetil)malonato a BMK y PAA (fenilacetona y ácido fenilacético)
Este es un método de síntesis alternativo que permite obtener fenilacetona (P2P) a partir de dietil(fenilacetil)malonato. Este método consiste en la hidrólisis alcalina de dietil(fenilacetil)malonato en sal sódica de ácido fenilacetil-malónico con la subsiguiente hidrólisis por ácido clorhídrico barato y fácil de conseguir. Además, esta forma de síntesis requiere menos equipamiento y produce un producto de alta calidad.
Equipo y cristalería
- Matraz de fondo redondo de tres bocas de 5 L o reactor químico discontinuo;
- Agitador superior;
- Condensador de reflujo;
- Soporte de retorta y abrazadera para fijar el aparato;
- Embudo separador de 1L;
- Baño de agua y hielo;
- Vasos de precipitados de 1000mL x2; 500mL x2; 250mL x2;
- Papel indicador de pH;
- Balanza de laboratorio (0,01-100 g es adecuada);
- Probetas graduadas de 100mL y 1000mL;
- Placa calefactora;
- Papel de filtro;
- Embudo;
- Frige;
- Varilla de vidrio.
Reactivos.
- Dietil(fenilacetil)malonato 800g (cas 20320-59-6).
- Hidróxido de sodio (NaOH) 230g;
- Agua destilada 1230 ml;
- Ácido clorhídrico (HCl aq);
Sal sódica del ácido fenilacetil-malónico A partir del dietil(fenilacetil)malonato
1. Se prepara previamente una solución acuosa alcalina al 50% para que tenga tiempo de enfriarse. Se disuelve hidróxido sódico 230 g (NaOH) en agua 230 g y se enfría a temperatura ambiente.
2. 2. La solución acuosa de NaOH enfriada se vierte en un embudo cuentagotas y se coloca en un reactor.
3. Se prepara la solución acuosa de NaOH. Se vierten 800 g de malonato de dietilo (fenilacetilo) en el reactor. La reacción se lleva a cabo a temperatura ambiente, pero durante la hidrólisis hay que utilizar un enfriamiento forzado.
4. Se enciende un agitador y se enfría la reacción. 4. Se enciende un agitador y se empieza a añadir lentamente una solución fría (2-4°С) de NaOH aq a la mezcla de reacción fría. La mezcla se agita durante 12h. Hay que controlar la temperatura de reacción (la mezcla se autocalienta). A medida que se añade la solución, el color de la mezcla de reacción (RM) cambia y se espesa hasta que se vuelve completamente espesa y grumosa. Los grumos se rompen en una masa homogénea.
5. La MR se traslada del reactor a un embudo del sistema de filtración al vacío y se filtra. Se obtiene la sal sódica del ácido fenilacetil-malónico.
2. 2. La solución acuosa de NaOH enfriada se vierte en un embudo cuentagotas y se coloca en un reactor.
3. Se prepara la solución acuosa de NaOH. Se vierten 800 g de malonato de dietilo (fenilacetilo) en el reactor. La reacción se lleva a cabo a temperatura ambiente, pero durante la hidrólisis hay que utilizar un enfriamiento forzado.
4. Se enciende un agitador y se enfría la reacción. 4. Se enciende un agitador y se empieza a añadir lentamente una solución fría (2-4°С) de NaOH aq a la mezcla de reacción fría. La mezcla se agita durante 12h. Hay que controlar la temperatura de reacción (la mezcla se autocalienta). A medida que se añade la solución, el color de la mezcla de reacción (RM) cambia y se espesa hasta que se vuelve completamente espesa y grumosa. Los grumos se rompen en una masa homogénea.
5. La MR se traslada del reactor a un embudo del sistema de filtración al vacío y se filtra. Se obtiene la sal sódica del ácido fenilacetil-malónico.
Síntesis de ácido fenilacético y fenilacetona (P2P) a partir de sal sódica de ácido fenilacetil-malónico
6. La sal sódica de ácido fenilacetil-malónico del paso anterior se introduce en el reactor y se añade 1L de agua.
7. Se calienta la camisa del reactor hasta que se enfríe. Se calienta la camisa del reactor hasta 60-65°С durante una agitación constante. La sal de sodio del ácido fenilacetil-malónico debe disolverse completamente.
8. Después de la disolución completa, se añade ácido clorhídrico (HCl aq) hasta <3 pH. La mezcla de reacción se calienta 60-80°С y se agita.
9. Después de aproximadamente una hora, se completa la hidrólisis de la sal sódica del ácido fenilacetil-malónico. Se apagan el agitador y el calentador. Se separan las capas.
10. Mientras la mezcla está todavía caliente, se drena la capa de agua del fondo y se desecha. Las capas pueden separarse con un embudo de decantación. Se recoge la capa superior.
7. Se calienta la camisa del reactor hasta que se enfríe. Se calienta la camisa del reactor hasta 60-65°С durante una agitación constante. La sal de sodio del ácido fenilacetil-malónico debe disolverse completamente.
8. Después de la disolución completa, se añade ácido clorhídrico (HCl aq) hasta <3 pH. La mezcla de reacción se calienta 60-80°С y se agita.
9. Después de aproximadamente una hora, se completa la hidrólisis de la sal sódica del ácido fenilacetil-malónico. Se apagan el agitador y el calentador. Se separan las capas.
10. Mientras la mezcla está todavía caliente, se drena la capa de agua del fondo y se desecha. Las capas pueden separarse con un embudo de decantación. Se recoge la capa superior.
Separaciónde ácido fenilacético y fenilacetona
11. Durante el enfriamiento de la capa superior en una nevera, cristaliza el ácido fenilacético. El rendimiento es de unos 400 g de la mezcla.
12. Tras la separación por decantación, se obtienen 200g de ácido fenilacético y 200g de fenilacetona (el rendimiento es del 52%). Lapureza de la fenilacetona (P2P) es bastante buena para síntesis posteriores sin purificación adicional.
12. Tras la separación por decantación, se obtienen 200g de ácido fenilacético y 200g de fenilacetona (el rendimiento es del 52%). Lapureza de la fenilacetona (P2P) es bastante buena para síntesis posteriores sin purificación adicional.
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¿Se refiere a la destilación simple en lugar de la de vacío? Puede, 216 grados C es el punto de ebullición en condiciones normales.