Hola a todos, espero que tengáis un buen día. Digamos que quieres hacer una síntesis a escala de 1 mol de la 2-fenil ciclohexanona, ya que es una cantidad razonable para hacer a la vez. Si quieres hacer mas entonces invierte en un segundo set de cristaleria y haz 2 a la vez ya que necesitaras un aparato dean stark para remover el agua. El primer paso sera formar una enamina de ciclohexanona usando Ciclohexanona, acido Para-Tolusulfonico anhidro y Pirrolidina.
En primer lugar, hay que preparar la cristalería. En primer lugar, necesitarás un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 500 ml y un manto calefactor que pueda agitar. En uno de los cuellos, coloca una tubería de gas para enjuagar el recipiente de reacción con N2 o Ar, en el cuello central coloca un aparato Dean Stark con un pico para eliminar el agua del fondo de la trampa, y en el tercer cuello coloca un embudo para añadir tus reactivos y ten a mano un septo de goma para sustituir el embudo una vez que se hayan añadido. Llene completamente la trampa Dean Stark con tolueno hasta que rebose ligeramente en el RBF. También necesitarás un sistema de destilación por vacío que incluya una bomba para el agua y la generación de vacío.
1) Añada 350 ml de tolueno al RBF de 500 ml y encienda la calefacción. Añada 120 g de pirolidina, 100 gramos de ciclohexanona y 15 gramos de p-TSA en el recipiente de reacción y, a continuación, cambie el embudo por un septo de goma e inicie el flujo de gas en el recipiente de reacción. Una vez encendido el flujo de argón o nitrógeno, se lleva la reacción a reflujo y se deja agitar. A medida que la reacción tiene lugar, el agua saldrá de la reacción y entrará en el aparato dean stark, lo que significa que tendrás que retirar el agua del dean stark a medida que se genere, espera a que se generen unos pocos ml de agua antes de retirarla, ya que no querrás llevarte nada del tolueno con ella. Deja esta reacción a reflujo durante 2 horas antes de cambiar la línea de gas por un tapón y luego se deja a reflujo durante otras 22 horas.
2) Sabrás cuando se ha producido la reacción porque la mezcla de reacción dejará de producir agua en el aparato dean stark y la mezcla de reacción habrá pasado de un amarillo muy claro a un naranja oscuro. Transcurridas las 24 horas, apague la calefacción y deje enfriar a temperatura ambiente. Intenta limitar el contacto de la mezcla de reacción con el aire, ya que la eneamina se oxidará fácilmente en condiciones atmosféricas, por eso se utiliza el septo de goma, así que coge la jeringa, extrae toda la mezcla de reacción y transfiérela a un aparato de destilación al vacío. La primera fracción en ebullición será una mezcla de tolueno y pirolodina, pero una vez que se haya desprendido, el 1-pirrolidino-1-ciclohexeno comenzará a desprenderse junto con parte del ciclohexano. Este ciclohexano no reaccionara con ningun producto quimico en el siguiente paso, asi que por el momento, la separacion de los 2 compuestos no es necesaria. Aunque es una molestia, le recomiendo que destile hasta que no quede nada de liquido en el primer matraz de destilacion, ya que de esta manera obtendra los mayores rendimientos, siendo casi cuantitativo si se elimina toda el agua. Una vez aislado el pirrolindo y trasladado a un matraz hermético, podemos pasar al siguiente paso.
3)Debido a la formación de la enamina con el ciclohexano, la molécula experimentará un tautomerismo enamina-imina similar a un tautomerismo ceto enol que permite que el carbono situado a la izquierda o a la derecha del carbonilo se vuelva muy nucleófilo, por lo que puede producirse un ataque electrófilo con una molécula como el yodobenceno, actuando el yodo como electrófilo. Ahora, añade todo tu 1-pirrolidino-1-ciclohexeno recién elaborado a un matraz de 1L de cuello con 250 ml de ciclohexano y 204 gramos de yodobenceno. Coloca el rbf de 1L en un manto calefactor y añade un condensador de reflujo con agua bombeando a través, lleva esta reacción a ebullición y déjala reaccionar durante otras 24 horas.
4) Por último, obtendrá un polvo blanco, si el polvo se ha generado antes de que hayan transcurrido las 24 horas, apague la calefacción y comience a trabajar. Parar el calor y sacar el condensador refux del rbf y sustituirlo por un tapón. Cuando el matraz se haya enfriado, quita el tapón y añade unos 300 ml de agua destilada para destruir cualquier resto de enamina, que se convertirá de nuevo en ciclohexanona y pirolidina. Vuelva a tapar el matraz y agítelo enérgicamente, quiere que desaparezca todo el polvo. Añade una solución de ácido sulfúrico al 10% para destruir cualquier resto de pirolidina. Vierte la mezcla de reacción en un embudo de decantación de 1L y espera a que se separen ambas capas. Vierte la capa acuosa inferior y la capa orgánica superior en vasos de precipitados diferentes y guárdalas mientras vuelves a verter la acuosa en el embudo de decantación con 250 ml de DCM. Una vez más, esta mezcla debe agitarse bien para extraer cualquier resto de la 2-fenilciclohexanona final a la capa de DCM. Se desecha la capa acuosa y se combinan ambas capas orgánicas, se lavan con tiosulfato sódico y se secan sobre sulfato magnésico. Por último, se evapora todo el disolvente orgánico para obtener unos 140 gramos de producto bruto. Reciclado con IPA para obtener un polvo blanco con un rendimiento aproximado del 60-70%.
Voy a escribir una guía experimental para la alquilación utilizando trifenilaluminio sin embargo, prefiero realizar la reacción antes de crear una escritura replicable. Si alguien tiene preguntas, estaré encantado de ayudarle.
En primer lugar, hay que preparar la cristalería. En primer lugar, necesitarás un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 500 ml y un manto calefactor que pueda agitar. En uno de los cuellos, coloca una tubería de gas para enjuagar el recipiente de reacción con N2 o Ar, en el cuello central coloca un aparato Dean Stark con un pico para eliminar el agua del fondo de la trampa, y en el tercer cuello coloca un embudo para añadir tus reactivos y ten a mano un septo de goma para sustituir el embudo una vez que se hayan añadido. Llene completamente la trampa Dean Stark con tolueno hasta que rebose ligeramente en el RBF. También necesitarás un sistema de destilación por vacío que incluya una bomba para el agua y la generación de vacío.
1) Añada 350 ml de tolueno al RBF de 500 ml y encienda la calefacción. Añada 120 g de pirolidina, 100 gramos de ciclohexanona y 15 gramos de p-TSA en el recipiente de reacción y, a continuación, cambie el embudo por un septo de goma e inicie el flujo de gas en el recipiente de reacción. Una vez encendido el flujo de argón o nitrógeno, se lleva la reacción a reflujo y se deja agitar. A medida que la reacción tiene lugar, el agua saldrá de la reacción y entrará en el aparato dean stark, lo que significa que tendrás que retirar el agua del dean stark a medida que se genere, espera a que se generen unos pocos ml de agua antes de retirarla, ya que no querrás llevarte nada del tolueno con ella. Deja esta reacción a reflujo durante 2 horas antes de cambiar la línea de gas por un tapón y luego se deja a reflujo durante otras 22 horas.
2) Sabrás cuando se ha producido la reacción porque la mezcla de reacción dejará de producir agua en el aparato dean stark y la mezcla de reacción habrá pasado de un amarillo muy claro a un naranja oscuro. Transcurridas las 24 horas, apague la calefacción y deje enfriar a temperatura ambiente. Intenta limitar el contacto de la mezcla de reacción con el aire, ya que la eneamina se oxidará fácilmente en condiciones atmosféricas, por eso se utiliza el septo de goma, así que coge la jeringa, extrae toda la mezcla de reacción y transfiérela a un aparato de destilación al vacío. La primera fracción en ebullición será una mezcla de tolueno y pirolodina, pero una vez que se haya desprendido, el 1-pirrolidino-1-ciclohexeno comenzará a desprenderse junto con parte del ciclohexano. Este ciclohexano no reaccionara con ningun producto quimico en el siguiente paso, asi que por el momento, la separacion de los 2 compuestos no es necesaria. Aunque es una molestia, le recomiendo que destile hasta que no quede nada de liquido en el primer matraz de destilacion, ya que de esta manera obtendra los mayores rendimientos, siendo casi cuantitativo si se elimina toda el agua. Una vez aislado el pirrolindo y trasladado a un matraz hermético, podemos pasar al siguiente paso.
3)Debido a la formación de la enamina con el ciclohexano, la molécula experimentará un tautomerismo enamina-imina similar a un tautomerismo ceto enol que permite que el carbono situado a la izquierda o a la derecha del carbonilo se vuelva muy nucleófilo, por lo que puede producirse un ataque electrófilo con una molécula como el yodobenceno, actuando el yodo como electrófilo. Ahora, añade todo tu 1-pirrolidino-1-ciclohexeno recién elaborado a un matraz de 1L de cuello con 250 ml de ciclohexano y 204 gramos de yodobenceno. Coloca el rbf de 1L en un manto calefactor y añade un condensador de reflujo con agua bombeando a través, lleva esta reacción a ebullición y déjala reaccionar durante otras 24 horas.
4) Por último, obtendrá un polvo blanco, si el polvo se ha generado antes de que hayan transcurrido las 24 horas, apague la calefacción y comience a trabajar. Parar el calor y sacar el condensador refux del rbf y sustituirlo por un tapón. Cuando el matraz se haya enfriado, quita el tapón y añade unos 300 ml de agua destilada para destruir cualquier resto de enamina, que se convertirá de nuevo en ciclohexanona y pirolidina. Vuelva a tapar el matraz y agítelo enérgicamente, quiere que desaparezca todo el polvo. Añade una solución de ácido sulfúrico al 10% para destruir cualquier resto de pirolidina. Vierte la mezcla de reacción en un embudo de decantación de 1L y espera a que se separen ambas capas. Vierte la capa acuosa inferior y la capa orgánica superior en vasos de precipitados diferentes y guárdalas mientras vuelves a verter la acuosa en el embudo de decantación con 250 ml de DCM. Una vez más, esta mezcla debe agitarse bien para extraer cualquier resto de la 2-fenilciclohexanona final a la capa de DCM. Se desecha la capa acuosa y se combinan ambas capas orgánicas, se lavan con tiosulfato sódico y se secan sobre sulfato magnésico. Por último, se evapora todo el disolvente orgánico para obtener unos 140 gramos de producto bruto. Reciclado con IPA para obtener un polvo blanco con un rendimiento aproximado del 60-70%.
Voy a escribir una guía experimental para la alquilación utilizando trifenilaluminio sin embargo, prefiero realizar la reacción antes de crear una escritura replicable. Si alguien tiene preguntas, estaré encantado de ayudarle.
