Fenilacetona (P2P) sintēze, izmantojot Grignarda reaģentus

[G.Patton]

Ievads

Pastāv divas izcilas fenilacetona (P2P ) sintēzes metodes, izmantojot Grignarda reaģentus, kuras aprakstīju turpmāk.
Lieliskus metilketonu iznākumus var iegūt, pievienojot Grignarda reaģentus etiķskābes anhidrīda ētera šķīdumam aptuveni -70 °C temperatūrā. Primārie, sekundārie, terciārie alifātiskie un aromātiskie Grignarda reaģenti dod 70-79 % attiecīgo metilketonu iznākumu, bet aliliskie un benziliskie reaģenti dod attiecīgi 42 % un 52 %. Šo reakciju panākumi ir atkarīgi no zemas temperatūras, no tā, cik termiski stabils ir komplekss, kas veidojas, pievienojot vienu Griganarda reaģenta molekulu vienai no etiķskābes anhidrīda karbonilgrupām, un no tā, cik samazināta ir šķīdība. Abi šie faktori samazina kompleksa tālāko reakciju ar lielāku Grignarda reaģenta daudzumu, lai veidotu terciāro spirtu. Zemā temperatūrā, iespējams, nenotiek šī kompleksa šķelšanās, veidojot ketonu, kas varētu reaģēt tālāk.

. Citai metodei, izmantojot acetonitrilu, ir dažas priekšrocības. Starpproduktu fenil-2-propanona imīna magnija sāli var pagatavot arī no metilmagnija jodīda un benzilcianīda. Abus hidrolizē līdz fenil-2-propanonam ar atšķaidītu sālsskābi. Imīna sāli var arī reducēt tieši līdz amfetamīnam ar nātrija bordhidrīdu metanolā ar augstu iznākumu. Šī metode varētu būt interesanta P2P iegūšanai no acetonitrila, jo tā ievērojami vienkāršo procedūru, novēršot nepieciešamību pēc plašas ketona ekstrakcijas.

Procedūras vie etiķskābes anhidrīds

Devara kolbā ar 500 ml tilpumu un trīs kakliņiem, kas atrodas sausā ledus/acetona putās, pievieno 100 ml etiķskābes anhidrīda šķīduma (40 g, 2,55 mol) dietilēterī, un kolbu aprīko ar magnētisko maisītāju, termometru un piltuvi (pārveidotu tā, lai pievienoto šķidrumu dzesētu no ārpuses ar sausu ledu/acetonu).

Spoileris: Devara kolba

Tai pievienoja benzilmagnija hlorīda ēterisko šķīdumu, ko sagatavoja no benzilhlorīda (25,5 g, 0,2 mol) un magnija skaidām (4,9 g, 0,2 mol), lai iegūtu benzilmagnija bromīdu (Grignarda reaģents), pēc pirmās porcijas pievienojot joda kristālu, lai ierosinātu Grignarda reakciju.

Pēc tam, kad pievienošana pēc vienas stundas bija pabeigta, reakcijas maisījumu 2-3 stundas maisīja sausā ledus temperatūrā (-78 °C), dzesēšanas vannu atdalīja un reakciju nodzēsa, uzmanīgi pievienojot piesātinātu amonija hlorīda (NH4Cl) ūdens šķīdumu.

Ūdens slāni atdalīja dalāmajā piltuvē, organisko fāzi mazgāja ar 10 % nātrija karbonāta (NaCO3 aq) šķīdumu, līdz skalošana vairs nebija skāba līdz universālajam pH papīram, pēc tam pievienoja 50 ml sālījuma. Organisko fāzi žāvēja virs MgSO4, filtrēja, ēteri iztvaicēja uz ūdens vannas un atlikumu frakcionāli destilēja, lai iegūtu fenil-2-propanonu (14 g, 52 %), bp 214-215 °C/760 mm Hg (100-101 °C/13 mm Hg).

Iekārtas un stikla trauki.

500 ml kolba ar apaļo dibenu un trīs kakliņiem;
Sausā ledus/acetona vanna (-78 °C) ar Devara kolbu;
Magnētiskā maisāmā;
Destilācijas aparāts;
Retorta statīvs un skava aparāta nostiprināšanai;
Laboratorijas termometrs (-100 °C līdz 100 °C) ar kolbas adapteri;
Laboratorijas svari (0.1 - 200 g);
250 ml pilienveida piltuve;
500 ml dalāmā piltuve;
universālais pH papīrs;
100 ml mērcilindrs;
100 ml x2 un 200 ml x2 Erlenmeijera kolbas ar vāciņu;
200 ml x2; 100 ml x2 mērkolbas.

Reaģenti.

Etiķskābes anhidrīds (40 g, 2,55 mol);
Dietilēteris (Et2O) 100 ml;
Benzilhlorīds (25,5 g, 0,2 mol);
Magnija skaidas (4,9 g, 0,2 mol); Magnija skaidas (4,9 g, 0,5 mol); Magnija skaidas (4,9 g, 0,2 mol); Magnija šķeldas (4,9 g, 0,2 mol); Magnija šķeldas (4,9 g, 0,2 mol).2 mol);
Joda kristālu pāris;
Amonija hlorīds (NH4Cl) 50 g;
Destilēts ūdens 2 L;
Nātrija karbonāts (NaCO3) 50 g;
Nātrija hlorīds (NaCl) 50 g.

Procedūras, izmantojot acetonitrilu

127 g benzilhlorīda izšķīdināja 250 ml Et2O, tam pa daļām pievienoja 27 g Mg virpuļu, pēc pirmās porcijas pievienojot joda kristālu, lai uzsāktu Grignarda reakciju. Radās biezas baltas nogulsnes, kas aizsprostoja daļu Mg, bet pēc tam, kad viss tika pievienots, palika liekais neaizsprostotais Mg, kas nereaģēja. Lai novērstu pārmērīgu Et2O vārīšanos, kolbu pievienošanas laikā vajadzības gadījumā iegremdēja aukstā H2O. Pēc tam, kad viss Mg bija pievienots un reakcija vairs nenotika, reakcijas maisījumu atdzesēja ledus un sāls vannā. Maisot ar termometru, lēnām pievienoja 62 g acetonitrila šķīdumu 100 ml Et2O. Reakcijas temperatūra paaugstinājās līdz 30 °C.

Pēc pievienošanas pabeigšanas maisījumu viegli atgaisināja, rūpīgi samaisīja, tad atdzesēja līdz istabas temperatūrai. Maisot lēnām pievienoja 500 ml 10 % HCl. [PIEZĪME: Šķiet, ka tas izraisīja Et2O slāņa sarkanīgu nokrāsu. Es domāju, ka galaprodukta tīrība būtu lielāka, ja reakcijas maisījumu vispirms pārlietu uz ledus un pēc tam paskābinātu].

Pēc tam, kad visas dzirkstošās vielas bija beigušās, organiskais slānis tika atdalīts. Ūdens slānim pievienoja NaCl, ko pēc tam ekstrahēja ar Et2O [PIEZĪME: manuprāt, šajā ūdens slānī palika daudz produktu; tas joprojām bija ļoti oranžs pat pēc NaCl pievienošanas un ekstrahēšanas ar Et2O (kas bija gaišākā oranžā tonī nekā ūdens slānis!)]. Apvienotie Et2O slāņi tika izskaloti ar H2O, izžāvēti virs MgSO4. Et2O un nelielu daudzumu toluola iztvaicēja, iegūstot 42 g neapstrādāta fenil-2-propanona kā dzidru oranžu eļļu. Vakuumdestilējot šo eļļu, ieguva tīru fenil-2-propanonu (bp 91-96 °C pie 11 mm Hg).

Iekārtas un stikla trauki.

1000 ml kolba ar apaļu dibenu ar trīs kakliņiem;
Ūdens un ledus-sāls vanna (-10 °C);
Magnētiskais maisītājs;
Destilācijas aparāts;
Retorta statīvs un skava aparāta nostiprināšanai;
Laboratorijas termometrs (0 °C līdz 100 °C) ar kolbas adapteri;
Atpakaļplūsmas kondensators;
Ūdens strūklas aspirators;
500 ml piltuve;
100 ml x2 un 200 ml x2 Erlenmeijera kolbas ar vāciņu;
200 ml; 500 ml; 100 ml x2 vārglāzes;
1 L atdalīšanas piltuve.

Reaģenti.

Benzilhlorīds 127 g;
Dietilēteris (Et2O) 350 ml;
Magnijs (Mg) 27 g;
Acetonitrils (CH3CN) 62 g;
HCl 500 ml 10 % aq.;
Nātrija hlorīds (NaCl) 50 g;
Bezūdens magnija sulfāts (MgSO4) 50 g;
Joda kristālu pāris.

 

[lapgan1]

Vai kāds ir izmēģinājis šo metodi? Domāju, ka reaģenti ir viegli pieejami, bet neviens vēl nav ziņojis par šo metodi.

 

[hacke8]

Sveiki, kungs, otrā metode ir acetonitrils, no kuriem viens ir ļoti grūti nopirkt ēteri. Vai ir kādi reaģenti, ar kuriem var aizstāt ēteri? Arī koncentrētu sērskābi, kas nepieciešama ētera pagatavošanai, nav viegli iegūt.

 

[Gerhard Schrader]

Jā. THF var aizstāt ēteri, un daudzos gadījumos tam pat tiek dota priekšroka, jo darbs ar to kopumā ir drošāks.

Vēl viens labs ceļš uz P2P, sākot no benzilhlorīda, būtu pārvērst to par PAA, izmantojot Grignarda reakciju, kuras iznākums ir aptuveni 75 %. Tad atliek tikai izvēlēties vienu no daudzajām metodēm, kā PAA pārvērst P2P.

 

[hacke8]

THF daudzās valstīs nav aizliegts, ir lēts un viegli iegūstams. Kungs, ja es ētera vietā lietoju THF, vai THF daudzums ētera vietā ir tāds pats?

 

[hacke8]

Kungs, esmu sakārtojis dažus jautājumus un uzreiz tos nosūtījis. Ceru, ka jūs varēsiet palīdzēt.
Ar ACN（CAS75-05-8）-P2P metodi. Benzilhlorīds 127 g (CAS100-44-7) izšķīdina THF250 ml (CAS109-99-9), pēc tam sajauktajā šķīdumā pa daļām pievieno magniju 27 g (CAS7439-95-4), pirmo reizi pievieno 7 g un pēc tam pievieno 2 joda (CAS7553-56) -2) Pēc Griganarda reakcijas izraisīšanas atlikušo magniju pievieno 2 reizes (10 gx2). ( Kontrolēt temperatūru, lai novērstu vārīšanos, un vajadzības gadījumā ievietot ledus ūdens vannā) Pēc reakcijas beigām ledus vannā pievieno sajaukto ACN 62 g un THF 100 ml šķīdumu - maisot. ( CAS75-05-8) Šķīduma temperatūra sasniedz 30 grādus.
Pēc visu ACN un THF šķīdumu pievienošanas maisījumu maisot refluksē (cik ilgs ir refluksa laiks?) Tad atdzesē līdz istabas temperatūrai. Maisot, lēnām un pa daļām pievieno 500 ml 10 % HCI ūdens šķīduma. ( Kāds ir reaģenta paskābināšanas pH?) Pēc tam, kad HCI pievienošana ir pabeigta, reakcijai pievieno 50 g nātrija hlorīda un organisko slāni (ar šķidruma atdalīšanas piltuves palīdzību) ekstrahē ar ēteri. ( Vai ekstrakcijas šķīdinātāja ētera vietā var izmantot DCM?)

 

[hacke8]

@G.Patton kungs, man ir nepieciešama jūsu palīdzība.

 

[G.Patton]

Labdien, es domāju, ka tā
Jums ir jāsasniedz tā reflukss, tas ir jāsamaisa un jāatdzesē.
Jūs zināt precīzu nepieciešamo daudzumu, pievienojiet šo

 

[Gerhard Schrader]

Jā, ir jālieto tāds pats THF tilpums, salīdzinot ar ēteri. Esmu lasījis, ka tos abus izmanto vairumā grignardreakciju.

Runājot par jūsu otru jautājumu, diemžēl nevaru jums pārāk daudz palīdzēt, jo neesmu eksperts un nevēlos jums teikt neko, par ko neesmu 100% pārliecināts, jo tas varētu jums sabojāt dienu. Ir daži citi avoti, ko esmu atradis par šo reakciju. Varbūt tie jums palīdzēs.

https://www.erowid.org/archive/rhodium/chemistry/phenylacetone.html Iet uz "P2P via grignard addition to nitriles". Tur ir plašāks šīs konkrētās reakcijas apraksts. Es jums ziņošu, ja atradīšu vairāk.

 

[hacke8]

Paldies par palīdzību. Liels paldies. Es turpināšu uzsākt eksperimentu pēc tam, kad pārbaudīšu datus un man būs precīzi dati.

 

[G.Patton]

Ir skumji to lasīt pēc tam, kad esmu uzrakstījis detalizētus reaģentu un aprīkojuma sarakstus katrai metodei.

 

[Gerhard Schrader]

Jūsu rakstītais bija labs un patiešām noderīgs, taču dažkārt ir vieglāk izprast reakcijas nianses, ja es salīdzinu dažādus avotus, kuros reakcija varētu būt izskaidrota nedaudz atšķirīgi. Es ļoti cienu jūs, jūsu darbu un šo forumu kopumā!