Bonjour à tous, j'espère que vous passez une bonne journée. Supposons que vous souhaitiez synthétiser le 2-phényl cyclohexanone à l'échelle d'une mole, car il s'agit d'une quantité raisonnable à réaliser en une seule fois. Si vous voulez en faire plus, investissez dans un deuxième jeu de verrerie et faites-en deux à la fois, car vous aurez besoin d'un appareil de Dean Stark pour éliminer l'eau. La première étape consistera à former une énamine de cyclohexanone en utilisant de la cyclohexanone, de l'acide para-tolusulfonique anhydre et de la pyrrolidine.
Vous devez d'abord préparer la verrerie. Tout d'abord, vous aurez besoin d'un ballon à fond rond de 500 ml à trois cols et d'un manteau chauffant qui peut être agité. Dans l'un des cols, placez une conduite de gaz pour rincer la cuve de réaction avec du N2 ou de l'Ar, dans le col du milieu, placez un appareil de Dean Stark avec un bec verseur pour retirer l'eau du fond du piège, et dans le troisième col, placez un entonnoir pour ajouter vos réactifs et ayez un septum en caoutchouc à portée de main pour remplacer l'entonnoir une fois qu'ils ont été ajoutés. Remplissez complètement le piège dean stark avec du toluène jusqu'à ce qu'il déborde légèrement dans le RBF. Vous aurez également besoin d'un dispositif de distillation sous vide comprenant une pompe pour l'eau et la génération du vide.
1) Ajouter 350 ml de toluène dans le RBF de 500 ml et chauffer à basse température. Ajouter 120 g de pyyrolidine, 100 g de cyclohexanone et 15 g de p-TSA dans la cuve de réaction, puis remplacer l'entonnoir par un septum en caoutchouc et démarrer le flux de gaz dans la cuve de réaction. Une fois le flux d'argon ou d'azote activé, la réaction est portée à reflux et laissée sous agitation. Au fur et à mesure que la réaction se produit, l'eau sera chassée de la réaction et introduite dans l'appareil de Dean Stark, ce qui signifie que vous devrez retirer l'eau du Dean Stark au fur et à mesure qu'elle est générée, attendez que quelques ml d'eau soient générés avant de la retirer car vous ne voulez pas entraîner le toluène avec elle. Laissez cette réaction à reflux pendant 2 heures avant de remplacer la conduite de gaz par un bouchon, puis laissez-la à reflux pendant 22 heures supplémentaires.
2) Vous saurez que la réaction a eu lieu lorsque le mélange réactionnel cessera de produire de l'eau dans l'appareil de Dean Stark et que le mélange réactionnel sera passé d'un jaune très clair à un orange foncé. Au bout de 24 heures, éteindre le chauffage et laisser refroidir à température ambiante. Essayez de limiter le contact du mélange réactionnel avec l'air car l'énamine sera facilement oxydée par les conditions atmosphériques, c'est pourquoi le septum en caoutchouc est utilisé, alors prenez votre seringue et aspirez tout le mélange réactionnel et transférez-le dans un dispositif de distillation sous vide. La première fraction à bouillir sera un mélange de toluène et de pyyrolodine, mais une fois qu'elle se sera détachée, votre 1-pyrrolidino-1-cyclohexène commencera à se déposer avec une partie du cyclohexane. Ce cyclohexane ne réagira avec aucun produit chimique dans l'étape suivante, donc pour l'instant, la séparation des deux composés n'est pas nécessaire. Bien que cela soit pénible, je vous recommande de distiller jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de liquide dans votre premier flacon de distillation, car c'est ainsi que vous obtiendrez les rendements les plus élevés, presque quantitatifs si toute l'eau est enlevée. Une fois le pyrrolindo isolé et placé dans un flacon hermétique, nous pouvons passer à l'étape suivante.
3) En raison de la formation d'une énamine avec le cyclohexane, la molécule subira un tautomérisme énamine-imine similaire à un tautomérisme céto-énol permettant au carbone situé à gauche ou à droite du carbonyle de devenir très nucléophile ; une attaque électrophile peut donc avoir lieu avec une molécule comme l'iodobenzène, l'iode agissant en tant qu'électrophile. Ajoutez maintenant tout votre 1-pyrrolidino-1-cyclohexène fraîchement brassé dans un ballon de 1L avec 250ml de cyclohexane et 204 grammes de iodobenzène. Placez le ballon de 1L sur un manteau chauffant et ajoutez un condensateur de reflux avec de l'eau pompée, portez cette réaction à ébullition et laissez-la réagir pendant 24 heures supplémentaires.
4) Enfin, vous obtiendrez une poudre blanche. Si la poudre s'est formée avant la fin des 24 heures, il suffit d'éteindre le chauffage et de recommencer le travail. Arrêtez le chauffage et retirez le condenseur refux du rbf pour le remplacer par un bouchon. Une fois le ballon refroidi, retirez le bouchon et ajoutez environ 300 ml d'eau distillée pour détruire toute énamine restante, ce qui la convertira à nouveau en cyclohexanone et pyyrolidine. Rebouchez le ballon et agitez vigoureusement, vous voulez que toute la poudre ait disparu. Ajouter une solution d'acide sulfurique à 10 % pour détruire toute pyyrolidine restante. Verser le mélange réactionnel dans un entonnoir séparateur de 1 litre et attendre que les deux couches se séparent. La couche aqueuse inférieure et la couche organique supérieure doivent être versées dans des béchers différents et conservées pendant que vous versez à nouveau la couche aqueuse dans l'entonnoir séparateur avec 250 ml de DCM. Une fois de plus, ce mélange doit être bien agité pour extraire tout le 2-phénylcyclohexanone final dans la couche de DCM. La couche aqueuse est rejetée tandis que les deux couches organiques sont combinées et lavées avec du thiosulfate de sodium et séchées sur du sulfate de magnésium. Enfin, évaporer tout le solvant organique pour obtenir environ 140 grammes de produit brut. Effectuez une recristallisation en utilisant de l'IPA pour obtenir une poudre blanche avec un rendement approximatif de 60-70%.
Je vais écrire un guide expérimental sur l'alkylation à l'aide de triphénylaluminium, mais je préfère effectuer la réaction avant de créer un texte reproductible. Si quelqu'un a des questions, je serai plus qu'heureux de l'aider.
Vous devez d'abord préparer la verrerie. Tout d'abord, vous aurez besoin d'un ballon à fond rond de 500 ml à trois cols et d'un manteau chauffant qui peut être agité. Dans l'un des cols, placez une conduite de gaz pour rincer la cuve de réaction avec du N2 ou de l'Ar, dans le col du milieu, placez un appareil de Dean Stark avec un bec verseur pour retirer l'eau du fond du piège, et dans le troisième col, placez un entonnoir pour ajouter vos réactifs et ayez un septum en caoutchouc à portée de main pour remplacer l'entonnoir une fois qu'ils ont été ajoutés. Remplissez complètement le piège dean stark avec du toluène jusqu'à ce qu'il déborde légèrement dans le RBF. Vous aurez également besoin d'un dispositif de distillation sous vide comprenant une pompe pour l'eau et la génération du vide.
1) Ajouter 350 ml de toluène dans le RBF de 500 ml et chauffer à basse température. Ajouter 120 g de pyyrolidine, 100 g de cyclohexanone et 15 g de p-TSA dans la cuve de réaction, puis remplacer l'entonnoir par un septum en caoutchouc et démarrer le flux de gaz dans la cuve de réaction. Une fois le flux d'argon ou d'azote activé, la réaction est portée à reflux et laissée sous agitation. Au fur et à mesure que la réaction se produit, l'eau sera chassée de la réaction et introduite dans l'appareil de Dean Stark, ce qui signifie que vous devrez retirer l'eau du Dean Stark au fur et à mesure qu'elle est générée, attendez que quelques ml d'eau soient générés avant de la retirer car vous ne voulez pas entraîner le toluène avec elle. Laissez cette réaction à reflux pendant 2 heures avant de remplacer la conduite de gaz par un bouchon, puis laissez-la à reflux pendant 22 heures supplémentaires.
2) Vous saurez que la réaction a eu lieu lorsque le mélange réactionnel cessera de produire de l'eau dans l'appareil de Dean Stark et que le mélange réactionnel sera passé d'un jaune très clair à un orange foncé. Au bout de 24 heures, éteindre le chauffage et laisser refroidir à température ambiante. Essayez de limiter le contact du mélange réactionnel avec l'air car l'énamine sera facilement oxydée par les conditions atmosphériques, c'est pourquoi le septum en caoutchouc est utilisé, alors prenez votre seringue et aspirez tout le mélange réactionnel et transférez-le dans un dispositif de distillation sous vide. La première fraction à bouillir sera un mélange de toluène et de pyyrolodine, mais une fois qu'elle se sera détachée, votre 1-pyrrolidino-1-cyclohexène commencera à se déposer avec une partie du cyclohexane. Ce cyclohexane ne réagira avec aucun produit chimique dans l'étape suivante, donc pour l'instant, la séparation des deux composés n'est pas nécessaire. Bien que cela soit pénible, je vous recommande de distiller jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de liquide dans votre premier flacon de distillation, car c'est ainsi que vous obtiendrez les rendements les plus élevés, presque quantitatifs si toute l'eau est enlevée. Une fois le pyrrolindo isolé et placé dans un flacon hermétique, nous pouvons passer à l'étape suivante.
3) En raison de la formation d'une énamine avec le cyclohexane, la molécule subira un tautomérisme énamine-imine similaire à un tautomérisme céto-énol permettant au carbone situé à gauche ou à droite du carbonyle de devenir très nucléophile ; une attaque électrophile peut donc avoir lieu avec une molécule comme l'iodobenzène, l'iode agissant en tant qu'électrophile. Ajoutez maintenant tout votre 1-pyrrolidino-1-cyclohexène fraîchement brassé dans un ballon de 1L avec 250ml de cyclohexane et 204 grammes de iodobenzène. Placez le ballon de 1L sur un manteau chauffant et ajoutez un condensateur de reflux avec de l'eau pompée, portez cette réaction à ébullition et laissez-la réagir pendant 24 heures supplémentaires.
4) Enfin, vous obtiendrez une poudre blanche. Si la poudre s'est formée avant la fin des 24 heures, il suffit d'éteindre le chauffage et de recommencer le travail. Arrêtez le chauffage et retirez le condenseur refux du rbf pour le remplacer par un bouchon. Une fois le ballon refroidi, retirez le bouchon et ajoutez environ 300 ml d'eau distillée pour détruire toute énamine restante, ce qui la convertira à nouveau en cyclohexanone et pyyrolidine. Rebouchez le ballon et agitez vigoureusement, vous voulez que toute la poudre ait disparu. Ajouter une solution d'acide sulfurique à 10 % pour détruire toute pyyrolidine restante. Verser le mélange réactionnel dans un entonnoir séparateur de 1 litre et attendre que les deux couches se séparent. La couche aqueuse inférieure et la couche organique supérieure doivent être versées dans des béchers différents et conservées pendant que vous versez à nouveau la couche aqueuse dans l'entonnoir séparateur avec 250 ml de DCM. Une fois de plus, ce mélange doit être bien agité pour extraire tout le 2-phénylcyclohexanone final dans la couche de DCM. La couche aqueuse est rejetée tandis que les deux couches organiques sont combinées et lavées avec du thiosulfate de sodium et séchées sur du sulfate de magnésium. Enfin, évaporer tout le solvant organique pour obtenir environ 140 grammes de produit brut. Effectuez une recristallisation en utilisant de l'IPA pour obtenir une poudre blanche avec un rendement approximatif de 60-70%.
Je vais écrire un guide expérimental sur l'alkylation à l'aide de triphénylaluminium, mais je préfère effectuer la réaction avant de créer un texte reproductible. Si quelqu'un a des questions, je serai plus qu'heureux de l'aider.
