Bevezetés
A Grignard-reagensek segítségével történő fenilaceton (P2P) szintéziseknek két ragyogó módszere van, amelyeket az alábbiakban ismertetek.
A metilketonok kiváló hozamát lehet elérni, ha Grignard-reagenseket adunk ecetsav-anhidrid éteres oldatához körülbelül -70 °C-on. Az elsődleges, másodlagos, harmadlagos alifás és aromás Grignard-reagensek 70-79%-os hozamot adnak a megfelelő metil-ketonokból, míg az allil és benzil reagensek 42, illetve 52%-ot. E reakciók sikere alacsony hőmérsékleten az ecetsav-anhidrid egyik karbonilcsoportjához egy molekula Grignard-reagens hozzáadásával képződő komplex termikus stabilitásától és csökkent oldhatóságától függ. Ezek a tényezők mindketten arra hajlamosítanak, hogy csökkentsék a komplex további reakcióját több Grignard-reagenssel a tercier alkohol kialakulásához. Az alacsony hőmérsékleten valószínűleg nem következik be a komplex hasadása keton képződésére, amely további reakcióba léphetne.
Egy másik, acetonitrilt használó eljárásnak van néhány előnye. A köztes fenil-2-propanon-imin magnéziumsó metilmagnézium-jodidból és benzil-cianidból is előállítható. Mindkettőt híg sósavval fenil-2-propanonná hidrolizáljuk. Az iminsó nátrium-borohidriddel metanolban nagy hozammal közvetlenül amfetaminná is redukálható. Ez a módszer érdekes lehet a P2P acetonitrilből történő előállításához, mivel jelentősen leegyszerűsíti az eljárást, mivel nem szükséges a keton kiterjedt extrakciója.
A metilketonok kiváló hozamát lehet elérni, ha Grignard-reagenseket adunk ecetsav-anhidrid éteres oldatához körülbelül -70 °C-on. Az elsődleges, másodlagos, harmadlagos alifás és aromás Grignard-reagensek 70-79%-os hozamot adnak a megfelelő metil-ketonokból, míg az allil és benzil reagensek 42, illetve 52%-ot. E reakciók sikere alacsony hőmérsékleten az ecetsav-anhidrid egyik karbonilcsoportjához egy molekula Grignard-reagens hozzáadásával képződő komplex termikus stabilitásától és csökkent oldhatóságától függ. Ezek a tényezők mindketten arra hajlamosítanak, hogy csökkentsék a komplex további reakcióját több Grignard-reagenssel a tercier alkohol kialakulásához. Az alacsony hőmérsékleten valószínűleg nem következik be a komplex hasadása keton képződésére, amely további reakcióba léphetne.
Egy másik, acetonitrilt használó eljárásnak van néhány előnye. A köztes fenil-2-propanon-imin magnéziumsó metilmagnézium-jodidból és benzil-cianidból is előállítható. Mindkettőt híg sósavval fenil-2-propanonná hidrolizáljuk. Az iminsó nátrium-borohidriddel metanolban nagy hozammal közvetlenül amfetaminná is redukálható. Ez a módszer érdekes lehet a P2P acetonitrilből történő előállításához, mivel jelentősen leegyszerűsíti az eljárást, mivel nem szükséges a keton kiterjedt extrakciója.
Eljárások vie ecetsav-anhidriddel
Egy 500 ml-es háromnyakú lombikba, amely egy Dewar-lombikban szárazjég/aceton süllyesztőben helyezkedett el, ecetsav-anhidrid (40 g, 2,55 mol) 100 ml dietil-éterben oldott oldatát adtuk, és a lombikot mágneses keverővel, hőmérővel és adalék tölcsérrel láttuk el (úgy módosítva, hogy a hozzáadott folyadékot kívülről szárazjéggel/acetonnal hűtöttük).
Ehhezhozzáadtuk a benzilmagnézium-klorid éteres oldatát, amelyet benzil-kloridból (25,5 g, 0,2 mol) és magnéziumforgácsból (4,9 g, 0,2 mol) benzilmagnézium-bromid (Grignard-reagens) előállítására készítettünk, az első adag után jódkristályt adva hozzá a Grignard-reakció beindításához.
Miután azegy óra elteltével befejeződött az adalékolás, a reakcióelegyet 2-3 órán át szárazjég hőmérsékleten (-78 °C) hagytuk keverni, majd a hűtőfürdőt eltávolítottuk, és a reakciót telített vizes ammónium-klorid (NH4Cl) óvatos hozzáadásával oltottuk.
A vizes réteget elválasztottuk az elválasztótölcsérben, a szerves fázist 10%-os nátrium-karbonát (NaCO3 aq) oldattal mostuk, amíg a mosások már nem voltak savasak az univerzális pH-papírra, majd 50 ml sós lével. A szerves fázist MgSO4 felett szárítottuk, szűrtük, az étert vízfürdőn bepároltuk, a maradékot frakcionáltan desztilláltuk, így kaptuk a fenil-2-propanont (14 g, 52 %), bp 214-215 °C/760 mm Hg (100-101 °C/13 mm Hg).
Berendezések és üvegeszközök.
500 ml-es háromnyakú, kerekfenekű lombik;Száraz jég/acetonfürdő (-78 °C) Dewar-lombikkal;
Mágneskeverő;
Desztillációs készülék;
Retortaállvány és bilincs a készülék rögzítéséhez;
Laboratóriumi hőmérő (-100 °C-tól 100 °C-ig) lombikadapterrel;
Laboratóriumi mérleg (0.1 - 200 g alkalmas);
250 ml-es csepegtető tölcsér;
500 ml-es elválasztó tölcsér;
Univerzális pH-papír;
100 ml-es mérőhenger;
100 ml x2 és 200 ml x2 Erlenmeyer-lombik kupakkal;
200 ml x2; 100 ml x2 főzőpohár.
Reagensek.
Acetic anhydride (40 g, 2.55 mol);Diethyl ether (Et2O) 100 ml;
Benzyl chloride (25.5 g, 0.2 mol);
Magnesium shavings (4.9 g, 0.2 mol);
Jódkristálypár;
Ammónium-klorid (NH4Cl) 50 g;
Desztillált víz 2 L;
Nátrium-karbonát (NaCO3) 50 g;
Nátrium-klorid (NaCl) 50 g.
Eljárások acetonitril segítségével
127 g benzil-kloridot 250 ml Et2O-ban feloldottunk, ehhez 27 g Mg-fordítást adtunk adagokban, az első adag után jódkristályt adtunk a Grignard-reakció beindításához. Sűrű fehér csapadék képződött, amely eltömítette a Mg egy részét, de miután az összeset hozzáadtuk, maradt felesleges, nem eltömődött Mg, amely nem reagált. A lombik hideg H2O-ba való merítését szükség szerint alkalmaztuk az adalékolás során, hogy megakadályozzuk az Et2O túlzott felforrását. Miután az összes Mg-ot hozzáadtuk, és nem történt további reakció, a reakcióelegyet jég-sófürdőben hűtöttük. 100 ml Et2O-ban 62 g acetonitril oldatot adtunk hozzá lassan, miközben hőmérővel kevertettük. A reakció hőmérséklete 30 °C-ra emelkedett.
Az adalékolás befejezése után az elegyet óvatosan refluxáltuk, alaposan megkevertük, majd hagytuk szobahőmérsékletre lehűlni. 500 ml 10%-os HCl-t adtunk hozzá lassan, kevergetés mellett. [MEGJEGYZÉS: Úgy tűnt, hogy ettől az Et2O réteg vöröses árnyalatot vett fel. Úgy gondolom, hogy a végtermék tisztasága nagyobb lenne, ha a reakcióelegyet először jégre öntenénk, majd savanyítanánk].
Miután minden pezsgés megszűnt, a szerves réteget elválasztottuk. A vizes réteghez NaCl-t adtunk, majd Et2O-val extraháltuk [MEGJEGYZÉS: szerintem sok termék maradt vissza ebben a vizes rétegben; még a NaCl hozzáadása és az Et2O-val történő extrakció után is nagyon narancssárga volt (ami világosabb narancssárga árnyalatú volt, mint a vizes réteg!)]. Az egyesített Et2O rétegeket H2O-val mostuk, MgSO4 felett szárítottuk. Et2O-t és kis mennyiségű toluolt bepároltunk, így 42 g nyers fenil-2-propanon tiszta narancssárga olajat kaptunk. Ennek az olajnak a vákuumdesztillációja tiszta fenil-2-propanont eredményezett (bp 91-96 °C 11 mm Hg-nál).
Berendezések és üvegeszközök.
1000 ml-es háromnyakú, kerek aljú lombik;Víz- és jég-sófürdő (-10 °C);
Mágneskeverő;
Desztillációs készülék;
Retortaállvány és bilincs a készülék rögzítéséhez;
Laboratóriumi hőmérő (0 °C-tól 100 °C-ig) lombikadapterrel;
Visszafolyó kondenzátor;
Vízsugaras aspirátor;
500 ml-es csepegtető tölcsér;
100 ml-es x2 és 200 ml-es x2 Erlenmeyer-lombik kupakkal;
200 ml; 500 ml; 100 ml-es x2 főzőpohár;
1 L-es elválasztó tölcsér.
Reagensek.
Benzil-klorid 127 g;Dietil-éter (Et2O) 350 ml;
Magnézium (Mg) 27 g;
Acetonitril (CH3CN) 62 g;
HCl 500 ml 10%-os vízkő;
Nátrium-klorid (NaCl) 50 g;
Vízmentes magnézium-szulfát (MgSO4) 50 g;
Jódkristálypár.
Last edited by a moderator:
