Ciao a tutti, spero che stiate passando una buona giornata. Supponiamo che vogliate fare una sintesi su scala di 1 mol del 2-fenil-cicloesanone, poiché questa è una quantità ragionevole da fare alla volta. Se volete fare di più, allora investite in un secondo set di vetreria e fatene solo 2 alla volta, dato che avrete bisogno di un apparecchio dean stark per rimuovere l'acqua. Il primo passo sarà la formazione di un'enammina di cicloesanone utilizzando cicloesanone, acido para-tolusolfonico anidro e pirrolidina.
Per prima cosa è necessario preparare la vetreria. Innanzitutto, è necessario un matraccio a fondo tondo a 3 colli da 500 ml e un mantello riscaldante in grado di agitare. In uno dei due colli, disponete una linea di gas per il lavaggio del recipiente di reazione con N2 o Ar, nel collo centrale collocate una trappola di Dean Stark con un beccuccio per rimuovere l'acqua dal fondo della trappola e nel terzo collo un imbuto per aggiungere i reagenti e tenete a portata di mano un setto di gomma per sostituire l'imbuto una volta aggiunti. Riempire completamente la trappola di Dean Stark con il toluene fino a farlo traboccare leggermente nell'RBF. È inoltre necessario un sistema di distillazione a vuoto che comprenda una pompa per l'acqua e la generazione del vuoto.
1) Aggiungere 350 ml di toluene nell'RBF da 500 ml e accendere il riscaldamento a bassa temperatura. Aggiungere 120 g di pirolidina, 100 g di cicloesanone e 15 g di p-TSA nel recipiente di reazione, quindi sostituire l'imbuto con un setto di gomma e avviare il flusso di gas nel recipiente di reazione. Dopo aver attivato il flusso di argon o azoto, la reazione viene portata a riflusso e lasciata agitare. Man mano che la reazione avviene, l'acqua viene spinta fuori dalla reazione e nell'apparato di dean stark, quindi è necessario rimuovere l'acqua dal dean stark man mano che viene generata; attendere che si generino pochi ml di acqua prima di rimuoverla, poiché non si vuole portare via il toluene con essa. Lasciare la reazione a riflusso per 2 ore prima di sostituire il tubo del gas con un tappo e poi lasciarla a riflusso per altre 22 ore.
2) Saprete quando la reazione è avvenuta perché la miscela di reazione smetterà di produrre acqua nell'apparecchio di Dean Stark e la miscela di reazione sarà passata da un giallo molto chiaro a un arancione scuro. Dopo 24 ore, spegnere il riscaldamento e lasciare raffreddare a temperatura ambiente. Cercare di limitare il contatto della miscela di reazione con l'aria, poiché l'eneammina sarà facilmente ossidata dalle condizioni atmosferiche; per questo motivo si usa il setto di gomma, quindi prendere la siringa e prelevare tutta la miscela di reazione e trasferirla in un sistema di distillazione a vuoto. La prima frazione che bolle sarà una miscela di toluene e pirolodina, ma dopo che questa si sarà staccata, l'1-pirrolidino-1-cicloesene comincerà ad affiorare con una parte del cicloesano. Questo cicloesano non reagirà con nessuna sostanza chimica nella fase successiva, quindi per il momento non è necessario separare i due composti. Anche se è una seccatura, vi consiglio di distillare fino a quando non rimane più liquido nel primo pallone di distillazione, perché in questo modo otterrete le rese più elevate, essendo quasi quantitative se tutta l'acqua viene rimossa. Una volta che il pirrolindo è stato isolato e trasferito in un pallone a tenuta d'aria, possiamo passare alla fase successiva.
3) A causa della formazione dell'enammina con il cicloesano, la molecola subirà un tautomero enammina-imina simile a un tautomero cheto-enolo che permette al carbonio a sinistra o a destra del carbonile di diventare molto nucleofilo, per cui può avvenire un attacco elettrofilo con una molecola come lo iodobenzene con lo iodio che agisce come elettrofilo. Ora, aggiungete tutto l'1-pirrolidino-1-cicloesene appena preparato a un matraccio da 1 litro con 250 ml di cicloesano e 204 grammi di iodobenzene. Porre il matraccio da 1 litro su un mantello riscaldante e aggiungere un condensatore a ricaduta con pompaggio di acqua, portare la reazione a ebollizione e lasciarla reagire per altre 24 ore.
4) Alla fine si otterrà una polvere bianca; se la polvere si è generata prima che siano trascorse tutte le 24 ore, spegnere il riscaldamento e avviare il lavoro. Interrompere il riscaldamento e togliere il condensatore di Refux dall'rbf, quindi sostituirlo con un tappo. Una volta che il matraccio si è raffreddato, togliere il tappo e aggiungere circa 300 ml di acqua distillata per distruggere ogni residuo di enamina, che verrà riconvertita in cicloesanone e pirolidina. Richiudere la beuta e agitare vigorosamente, per eliminare tutta la polvere. Aggiungere una soluzione di acido solforico al 10% per distruggere eventuali residui di pirolidina. Versare la miscela di reazione in un imbuto separatore da 1 litro e attendere che i due strati si separino. Sia lo strato acquoso inferiore che quello organico superiore devono essere versati in becher diversi e conservati mentre si riversa l'acquoso nell'imbuto separatore con 250 ml di DCM. Ancora una volta, questa miscela deve essere agitata bene per estrarre il 2-fenilcicloesanone finale nello strato di DCM. Lo strato acquoso viene scartato, mentre entrambi gli strati organici vengono uniti e lavati con tiosolfato di sodio e asciugati su solfato di magnesio. Infine, si evapora tutto il solvente organico per ottenere circa 140 grammi di prodotto grezzo. Eseguire una ricristallizzazione con IPA per ottenere una polvere bianca con una resa approssimativa del 60-70%.
Scriverò una guida sperimentale all'alchilazione con il trifenilalluminio, tuttavia preferisco eseguire la reazione prima di creare un documento replicabile. Se qualcuno ha domande, sarò più che felice di aiutarlo.
Per prima cosa è necessario preparare la vetreria. Innanzitutto, è necessario un matraccio a fondo tondo a 3 colli da 500 ml e un mantello riscaldante in grado di agitare. In uno dei due colli, disponete una linea di gas per il lavaggio del recipiente di reazione con N2 o Ar, nel collo centrale collocate una trappola di Dean Stark con un beccuccio per rimuovere l'acqua dal fondo della trappola e nel terzo collo un imbuto per aggiungere i reagenti e tenete a portata di mano un setto di gomma per sostituire l'imbuto una volta aggiunti. Riempire completamente la trappola di Dean Stark con il toluene fino a farlo traboccare leggermente nell'RBF. È inoltre necessario un sistema di distillazione a vuoto che comprenda una pompa per l'acqua e la generazione del vuoto.
1) Aggiungere 350 ml di toluene nell'RBF da 500 ml e accendere il riscaldamento a bassa temperatura. Aggiungere 120 g di pirolidina, 100 g di cicloesanone e 15 g di p-TSA nel recipiente di reazione, quindi sostituire l'imbuto con un setto di gomma e avviare il flusso di gas nel recipiente di reazione. Dopo aver attivato il flusso di argon o azoto, la reazione viene portata a riflusso e lasciata agitare. Man mano che la reazione avviene, l'acqua viene spinta fuori dalla reazione e nell'apparato di dean stark, quindi è necessario rimuovere l'acqua dal dean stark man mano che viene generata; attendere che si generino pochi ml di acqua prima di rimuoverla, poiché non si vuole portare via il toluene con essa. Lasciare la reazione a riflusso per 2 ore prima di sostituire il tubo del gas con un tappo e poi lasciarla a riflusso per altre 22 ore.
2) Saprete quando la reazione è avvenuta perché la miscela di reazione smetterà di produrre acqua nell'apparecchio di Dean Stark e la miscela di reazione sarà passata da un giallo molto chiaro a un arancione scuro. Dopo 24 ore, spegnere il riscaldamento e lasciare raffreddare a temperatura ambiente. Cercare di limitare il contatto della miscela di reazione con l'aria, poiché l'eneammina sarà facilmente ossidata dalle condizioni atmosferiche; per questo motivo si usa il setto di gomma, quindi prendere la siringa e prelevare tutta la miscela di reazione e trasferirla in un sistema di distillazione a vuoto. La prima frazione che bolle sarà una miscela di toluene e pirolodina, ma dopo che questa si sarà staccata, l'1-pirrolidino-1-cicloesene comincerà ad affiorare con una parte del cicloesano. Questo cicloesano non reagirà con nessuna sostanza chimica nella fase successiva, quindi per il momento non è necessario separare i due composti. Anche se è una seccatura, vi consiglio di distillare fino a quando non rimane più liquido nel primo pallone di distillazione, perché in questo modo otterrete le rese più elevate, essendo quasi quantitative se tutta l'acqua viene rimossa. Una volta che il pirrolindo è stato isolato e trasferito in un pallone a tenuta d'aria, possiamo passare alla fase successiva.
3) A causa della formazione dell'enammina con il cicloesano, la molecola subirà un tautomero enammina-imina simile a un tautomero cheto-enolo che permette al carbonio a sinistra o a destra del carbonile di diventare molto nucleofilo, per cui può avvenire un attacco elettrofilo con una molecola come lo iodobenzene con lo iodio che agisce come elettrofilo. Ora, aggiungete tutto l'1-pirrolidino-1-cicloesene appena preparato a un matraccio da 1 litro con 250 ml di cicloesano e 204 grammi di iodobenzene. Porre il matraccio da 1 litro su un mantello riscaldante e aggiungere un condensatore a ricaduta con pompaggio di acqua, portare la reazione a ebollizione e lasciarla reagire per altre 24 ore.
4) Alla fine si otterrà una polvere bianca; se la polvere si è generata prima che siano trascorse tutte le 24 ore, spegnere il riscaldamento e avviare il lavoro. Interrompere il riscaldamento e togliere il condensatore di Refux dall'rbf, quindi sostituirlo con un tappo. Una volta che il matraccio si è raffreddato, togliere il tappo e aggiungere circa 300 ml di acqua distillata per distruggere ogni residuo di enamina, che verrà riconvertita in cicloesanone e pirolidina. Richiudere la beuta e agitare vigorosamente, per eliminare tutta la polvere. Aggiungere una soluzione di acido solforico al 10% per distruggere eventuali residui di pirolidina. Versare la miscela di reazione in un imbuto separatore da 1 litro e attendere che i due strati si separino. Sia lo strato acquoso inferiore che quello organico superiore devono essere versati in becher diversi e conservati mentre si riversa l'acquoso nell'imbuto separatore con 250 ml di DCM. Ancora una volta, questa miscela deve essere agitata bene per estrarre il 2-fenilcicloesanone finale nello strato di DCM. Lo strato acquoso viene scartato, mentre entrambi gli strati organici vengono uniti e lavati con tiosolfato di sodio e asciugati su solfato di magnesio. Infine, si evapora tutto il solvente organico per ottenere circa 140 grammi di prodotto grezzo. Eseguire una ricristallizzazione con IPA per ottenere una polvere bianca con una resa approssimativa del 60-70%.
Scriverò una guida sperimentale all'alchilazione con il trifenilalluminio, tuttavia preferisco eseguire la reazione prima di creare un documento replicabile. Se qualcuno ha domande, sarò più che felice di aiutarlo.
