Johdanto
Grignard-reagenssien avulla tapahtuvaan fenyyliasetonisynteesiin (P2P ) on kaksi loistavaa menetelmää, jotka kuvailen jäljempänä.
Erinomaisia saantoja metyyliketoneista voidaan saada lisäämällä Grignard-reagensseja etikkahappoanhydridin eetteriliuokseen noin -70 °C:ssa. Primaariset, sekundaariset, tertiaariset alifaattiset ja aromaattiset Grignard-reagenssit tuottavat 70-79 % vastaavista metyyliketoneista, kun taas allyyli- ja bentsyylireagenssit tuottavat 42 % ja 52 %. Näiden reaktioiden onnistuminen riippuu matalassa lämpötilassa etikkahappoanhydridin yhteen karbonyyliryhmään yhden molekyylin Grignard-reagenssin lisäyksestä muodostuvan kompleksin lämpöstabiilisuudesta ja sen liukoisuuden vähenemisestä. Nämä molemmat tekijät pyrkivät vähentämään kompleksin reagoimista edelleen useamman Grignard-reagenssin kanssa tertiäärisen alkoholin muodostamiseksi. Alhaisessa lämpötilassa tämä kompleksi ei luultavasti hajoa ketoniksi, joka saattaisi reagoida edelleen.
Toisella asetonitriilin kautta tapahtuvalla menetelmällä on joitakin etuja. Välituotteena oleva fenyyli-2-propanoni-imiinin magnesiumsuola voidaan valmistaa myös metyylimagnesiumjodidista ja bentsyylisyanidista. Molemmat hydrolysoidaan fenyyli-2-propanoniksi laimealla suolahapolla. Imiinisuola voidaan myös pelkistää suoraan amfetamiiniksi natriumboorihydridillä metanolissa suurella saannolla. Tämä menetelmä voisi olla kiinnostava P2P:n valmistamiseksi asetonitriilistä, koska se yksinkertaistaa menettelyä huomattavasti, koska ketonin laajamittaista uuttamista ei tarvita.
Erinomaisia saantoja metyyliketoneista voidaan saada lisäämällä Grignard-reagensseja etikkahappoanhydridin eetteriliuokseen noin -70 °C:ssa. Primaariset, sekundaariset, tertiaariset alifaattiset ja aromaattiset Grignard-reagenssit tuottavat 70-79 % vastaavista metyyliketoneista, kun taas allyyli- ja bentsyylireagenssit tuottavat 42 % ja 52 %. Näiden reaktioiden onnistuminen riippuu matalassa lämpötilassa etikkahappoanhydridin yhteen karbonyyliryhmään yhden molekyylin Grignard-reagenssin lisäyksestä muodostuvan kompleksin lämpöstabiilisuudesta ja sen liukoisuuden vähenemisestä. Nämä molemmat tekijät pyrkivät vähentämään kompleksin reagoimista edelleen useamman Grignard-reagenssin kanssa tertiäärisen alkoholin muodostamiseksi. Alhaisessa lämpötilassa tämä kompleksi ei luultavasti hajoa ketoniksi, joka saattaisi reagoida edelleen.
Toisella asetonitriilin kautta tapahtuvalla menetelmällä on joitakin etuja. Välituotteena oleva fenyyli-2-propanoni-imiinin magnesiumsuola voidaan valmistaa myös metyylimagnesiumjodidista ja bentsyylisyanidista. Molemmat hydrolysoidaan fenyyli-2-propanoniksi laimealla suolahapolla. Imiinisuola voidaan myös pelkistää suoraan amfetamiiniksi natriumboorihydridillä metanolissa suurella saannolla. Tämä menetelmä voisi olla kiinnostava P2P:n valmistamiseksi asetonitriilistä, koska se yksinkertaistaa menettelyä huomattavasti, koska ketonin laajamittaista uuttamista ei tarvita.
Menetelmät vie etikkahappoanhydridi
500 ml:n kolmikaulalliseen kolviin, joka sijaitsi Dewar-kolvissa kuivassa jäässä/asetonissa, lisättiin etikkahappoanhydridiliuos (40 g, 2,55 mol) 100 ml:aan dietyylieetteriä, ja kolvi varustettiin magneettisekoittimella, lämpömittarilla ja lisäyssuppilolla (jota muutettiin siten, että lisätty neste jäähdytettiin ulkoisesti kuivalla jäällä/asetonilla).
Tähänlisättiin bentsyylimagnesiumkloridin eteerinen liuos, joka valmistettiin bentsyylikloridista (25,5 g, 0,2 mol) ja magnesiumlastuista (4,9 g, 0,2 mol) bentsyylimagnesiumbromidin valmistamiseksi (Grignard-reagenssi), ja jodikide lisättiin ensimmäisen annoksen jälkeen Grignard-reaktion käynnistämiseksi.
Kun lisäys tunnin kuluttua oli päättynyt, reaktioseoksen annettiin sekoitella kuivajäässä (-78 °C) 2-3 tuntia, jäähdytyshaute poistettiin ja reaktio sammutettiin lisäämällä varovasti kylläistä vesipitoista ammoniumkloridia (NH4Cl).
Vesikerros erotettiin erotussuppilossa, orgaaninen faasi pestiin 10-prosenttisella natriumkarbonaattiliuoksella (NaCO3 aq), kunnes pesut eivät enää olleet happamia yleiselle pH-paperille, ja sen jälkeen 50 ml suolavettä. Orgaaninen faasi kuivattiin MgSO4:n päällä, suodatettiin, eetteri haihdutettiin vesihauteessa ja jäännös fraktioitiin tislaamalla, jolloin saatiin fenyyli-2-propanonia (14 g, 52 %), bp 214-215 °C/760 mm Hg (100-101 °C/13 mm Hg).
Laitteet ja lasitavarat.
500 ml kolmikaulainen pyöreäpohjainen pullo;Kuivajää-/asetonihaute (-78 °C) ja Dewar-pullo;
Magneettisekoitin;
Tislauslaitteisto;
Retorttijalusta ja kiinnitin laitteiston kiinnittämistä varten;
Laboratoriolämpömittari (-100 °C-100 °C) ja pulloadapteri;
Laboratoriovaa'an asteikko (0 °C).1 - 200 g soveltuu);
250 ml tippusuppilo;
500 ml erotussuppilo;
Universal pH-paperi;
100 ml mittasylinteri;
100 ml x2 ja 200 ml x2 Erlenmeyer-pullot korkilla;
200 ml x2; 100 ml x2 dekantterilaseja.
Reagenssit.
Etikkahappoanhydridi (40 g, 2,55 mol);Dietyylieetteri (Et2O) 100 ml;
Bentsyylikloridi (25,5 g, 0,2 mol);
Magnesiumlastut (4,9 g, 0,5 mol); Magnesiumlastut (4,9 g, 0,5 mol); Bentsyylikloridi (25,5 g, 0,2 mol).2 mol);
Pari jodikiteitä;
Ammoniumkloridi (NH4Cl) 50 g;
Tislattu vesi 2 l;
Natriumkarbonaatti (NaCO3) 50 g;
Natriumkloridi (NaCl) 50 g.
Menetelmät asetonitriilin avulla
127 g bentsyylikloridia liuotettiin 250 ml:aan Et2O:ta, johon lisättiin annoksittain 27 g Mg-äännettä; jodikide lisättiin ensimmäisen annoksen jälkeen Grignard-reaktion käynnistämiseksi. Paksu valkoinen sakka muodostui ja tukki osan Mg:stä, mutta kun kaikki oli lisätty, jäi ylimääräistä tukkeutumatonta Mg:tä, joka ei reagoinut. Kolvi upotettiin tarvittaessa kylmään H2O:hon lisäyksen aikana Et2O:n liiallisen kiehumisen estämiseksi. Kun kaikki Mg oli lisätty eikä reaktiota enää tapahtunut, reaktioseos jäähdytettiin jää-suolakylvyssä. Liuos, jossa oli 62 g asetonitriiliä 100 ml:ssa Et2O:ta, lisättiin hitaasti sekoittaen lämpömittarin avulla. Reaktiolämpötila nousi 30 °C:een.
Kun lisäys oli saatu päätökseen, seosta refluksoitiin varovasti, sekoitettiin huolellisesti ja annettiin sitten jäähtyä huoneenlämpötilaan. Lisätään hitaasti sekoittaen 500 ml 10-prosenttista HCl:ää. [HUOMAUTUS: Tämä näytti aiheuttavan Et2O-kerroksen punertavan sävyn. Uskon, että lopputuotteen puhtaus olisi suurempi, jos reaktioseos kaadettaisiin ensin jäälle ja hapotettaisiin sitten].
Kun kaikki kuohuminen oli loppunut, orgaaninen kerros erotettiin. NaCl lisättiin vesikerrokseen, joka sitten uutettiin Et2O:lla [HUOMAUTUS: luulen, että tähän vesikerrokseen jäi paljon tuotteita; se oli edelleen hyvin oranssi, vaikka NaCl lisättiin ja uutettiin Et2O:lla (joka oli vaaleamman oranssin sävyinen kuin vesikerros!)]. Yhdistetyt Et2O-kerrokset pestiin H2O:lla, kuivattiin MgSO4:n päällä. Et2O ja pieni määrä tolueenia haihdutettiin, jolloin saatiin 42 g raakaa fenyyli-2-propanonia kirkkaan oranssina öljynä. Tämän öljyn tyhjiötislauksesta saatiin puhdasta fenyyli-2-propanonia (bp 91-96 °C 11 mm Hg:ssa).
Laitteet ja lasitavarat.
1000 ml:n kolmikaulainen pyöreäpohjainen pullo;vesi- ja jää-suolakylpy (-10 °C);
magneettisekoitin;
tislauslaite;
retorttijalusta ja kiinnitin laitteen kiinnittämistä varten;
laboratoriolämpömittari (0 °C-100 °C) ja pullon sovitin;
Takaiskutuslauhdutin;
Vesisuihkuimuri;
500 ml tippusuppilo;
100 ml x2 ja 200 ml x2 Erlenmeyer-pullot korkilla;
200 ml; 500 ml; 100 ml x2 dekantterilasit;
1 L erotussuppilo.
Reagenssit.
Bentsyylikloridi 127 g;Dietyylieetteri (Et2O) 350 ml;
Magnesium (Mg) 27 g;
Asetonitriili (CH3CN) 62 g;
HCl 500 ml 10 % aq.;
Natriumkloridi (NaCl) 50 g;
Vedetön magnesiumsulfaatti (MgSO4) 50 g;
Jodikiteitä.
Last edited by a moderator:
