Bună ziua tuturor, sper că aveți o zi frumoasă. Să spunem că doriți să realizați o sinteză la scară de 1 mol a 2-fenilciclohexanonei, deoarece aceasta este o cantitate rezonabilă de realizat dintr-o dată. Dacă doriți să faceți mai mult, atunci investiți într-un al doilea set de sticlărie și faceți doar 2 pe rând, deoarece veți avea nevoie de un aparat Dean Stark pentru a elimina apa. Primul pas va fi formarea unei enamine de ciclohexanonă folosind ciclohexanonă, acid para-tolusulfonic anhidru și pirrolidină.
În primul rând, va trebui să pregătiți sticlăria. În primul rând, veți avea nevoie de un balon cu fund rotund cu trei gâturi de 500 ml și de o manta de încălzire care poate agita. Într-unul dintre gâturi, puneți o conductă de gaz pentru spălarea vasului de reacție cu N2 sau Ar, pe gâtul din mijloc puneți un aparat dean stark cu o gură pentru a elimina apa de pe fundul capcanei, iar în al treilea gât puneți o pâlnie pentru a adăuga reactivii și aveți la îndemână un septum de cauciuc pentru a înlocui pâlnia după ce au fost adăugați. Umpleți complet capcana Dean Stark cu toluen până când acesta se revarsă ușor în RBF. Veți avea nevoie, de asemenea, de o instalație de distilare cu vacum, inclusiv o pompă pentru apă și generarea vacumului.
1) Adăugați 350 ml de toluen în rbf de 500 ml și porniți încălzirea scăzută. Adăugați 120 g de pirolidină, 100 g de ciclohexanonă și 15 g de p-TSA în vasul de reacție și după aceasta, schimbați pâlnia cu un sept de cauciuc și începeți fluxul de gaz în vasul de reacție. După pornirea fluxului de argon sau azot, reacția este adusă la reflux și lăsată să se agite. Pe măsură ce reacția are loc, apa va fi scoasă din reacție și introdusă în aparatul Dean Stark, ceea ce înseamnă că va trebui să eliminați apa din aparatul Dean Stark pe măsură ce este generată, așteptați până când se generează câțiva ml de apă înainte de a o elimina, deoarece nu doriți să scoateți toluenul cu ea. Lăsați această reacție la reflux timp de 2 ore înainte de a schimba conducta de gaz cu un dop și apoi este lăsată la reflux timp de încă 22 de ore.
2) Veți ști când reacția a avut loc deoarece amestecul de reacție va înceta să producă apă în aparatul Dean Stark și amestecul de reacție va fi trecut de la un galben foarte deschis la un portocaliu închis. După 24 de ore, opriți încălzirea și lăsați să se răcească la temperatura camerei. Încercați să limitați contactul amestecului de reacție cu aerul, deoarece eneamina va fi ușor oxidată de condițiile atmosferice, acesta fiind motivul pentru care se utilizează septul de cauciuc, așa că luați seringa și extrageți tot amestecul de reacție și transferați-l într-un dispozitiv de distilare sub vid. Prima fracție care fierbe va fi un amestec de toluen și pirolodină, însă după ce aceasta se va desprinde, 1-pirrolidino-1-ciclohexenul va începe să se desprindă cu o parte din ciclohexan. Acest ciclohexan nu va reacționa cu nicio substanță chimică în etapa următoare, astfel încât, pentru moment, separarea celor 2 compuși nu este necesară. Deși este dificil, vă recomand să distilați până când nu mai rămâne lichid în primul balon de distilare, deoarece în acest fel veți obține cele mai mari randamente, fiind aproape cantitative dacă se elimină toată apa. Odată ce pirrolindo a fost izolat și mutat într-un balon etanș, putem trece la etapa următoare.
3) Datorită formării enaminei cu ciclohexanul, molecula va suferi un tautomerism enamină-imină similar tautomerismului ceto- enol, permițând carbonului din stânga sau din dreapta carbonilului să devină foarte nucleofil, prin urmare poate avea loc un atac electrofilic cu o moleculă precum iodobenzenul, iodul acționând ca electrofil. Acum, adăugați tot 1-pirrolidino-1-ciclohexenul proaspăt preparat într-un balon de 1 L cu gât cu 250 ml de ciclohexan și 204 grame de iodobenzen. Puneți rbf-ul de 1L pe o manta de încălzire și adăugați un condensator de reflux prin care se pompează apă, aduceți această reacție la fierbere și lăsați-o să reacționeze timp de încă 24 de ore.
4) În cele din urmă, veți obține o pulbere albă; dacă pulberea a apărut înainte de expirarea celor 24 de ore, opriți încălzirea și începeți lucrul. Opriți căldura și scoateți condensatorul refux de pe rbf și înlocuiți-l cu un dop. După ce balonul s-a răcit, scoateți dopul și adăugați aproximativ 300 ml de apă distilată pentru a distruge orice enamină rămasă; aceasta o va transforma înapoi în ciclohexanonă și pirolidină. Se închide balonul și se agită viguros, pentru ca toată pulberea să dispară. Se adaugă o soluție de acid sulfuric 10% pentru a distruge pirolidina rămasă. Se toarnă amestecul de reacție într-o pâlnie separatoare de 1 l și se așteaptă separarea ambelor straturi. Atât stratul apos inferior, cât și stratul organic superior se toarnă în pahare diferite și se păstrează în timp ce se toarnă din nou apoasa în pâlnia de separare cu 250 ml de DCM. Încă o dată, acest amestec trebuie agitat bine pentru a extrage orice cantitate finală de 2-fenilciclohexanonă din stratul de DCM. Stratul apos se aruncă, în timp ce ambele straturi organice se combină și se spală cu tiosulfat de sodiu și se usucă pe sulfat de magneziu. În cele din urmă, se evaporă tot solventul organic pentru a rămâne cu aproximativ 140 de grame de produs brut. Efectuați o reciclare folosind IPA pentru a obține o pulbere albă cu un randament aproximativ de 60-70%
Voi scrie un ghid experimental pentru alchilare folosind trifenilaluminiu, însă aș prefera să efectuez reacția înainte de a crea o descriere replicabilă. Dacă cineva are întrebări, aș fi mai mult decât fericit să ajut
În primul rând, va trebui să pregătiți sticlăria. În primul rând, veți avea nevoie de un balon cu fund rotund cu trei gâturi de 500 ml și de o manta de încălzire care poate agita. Într-unul dintre gâturi, puneți o conductă de gaz pentru spălarea vasului de reacție cu N2 sau Ar, pe gâtul din mijloc puneți un aparat dean stark cu o gură pentru a elimina apa de pe fundul capcanei, iar în al treilea gât puneți o pâlnie pentru a adăuga reactivii și aveți la îndemână un septum de cauciuc pentru a înlocui pâlnia după ce au fost adăugați. Umpleți complet capcana Dean Stark cu toluen până când acesta se revarsă ușor în RBF. Veți avea nevoie, de asemenea, de o instalație de distilare cu vacum, inclusiv o pompă pentru apă și generarea vacumului.
1) Adăugați 350 ml de toluen în rbf de 500 ml și porniți încălzirea scăzută. Adăugați 120 g de pirolidină, 100 g de ciclohexanonă și 15 g de p-TSA în vasul de reacție și după aceasta, schimbați pâlnia cu un sept de cauciuc și începeți fluxul de gaz în vasul de reacție. După pornirea fluxului de argon sau azot, reacția este adusă la reflux și lăsată să se agite. Pe măsură ce reacția are loc, apa va fi scoasă din reacție și introdusă în aparatul Dean Stark, ceea ce înseamnă că va trebui să eliminați apa din aparatul Dean Stark pe măsură ce este generată, așteptați până când se generează câțiva ml de apă înainte de a o elimina, deoarece nu doriți să scoateți toluenul cu ea. Lăsați această reacție la reflux timp de 2 ore înainte de a schimba conducta de gaz cu un dop și apoi este lăsată la reflux timp de încă 22 de ore.
2) Veți ști când reacția a avut loc deoarece amestecul de reacție va înceta să producă apă în aparatul Dean Stark și amestecul de reacție va fi trecut de la un galben foarte deschis la un portocaliu închis. După 24 de ore, opriți încălzirea și lăsați să se răcească la temperatura camerei. Încercați să limitați contactul amestecului de reacție cu aerul, deoarece eneamina va fi ușor oxidată de condițiile atmosferice, acesta fiind motivul pentru care se utilizează septul de cauciuc, așa că luați seringa și extrageți tot amestecul de reacție și transferați-l într-un dispozitiv de distilare sub vid. Prima fracție care fierbe va fi un amestec de toluen și pirolodină, însă după ce aceasta se va desprinde, 1-pirrolidino-1-ciclohexenul va începe să se desprindă cu o parte din ciclohexan. Acest ciclohexan nu va reacționa cu nicio substanță chimică în etapa următoare, astfel încât, pentru moment, separarea celor 2 compuși nu este necesară. Deși este dificil, vă recomand să distilați până când nu mai rămâne lichid în primul balon de distilare, deoarece în acest fel veți obține cele mai mari randamente, fiind aproape cantitative dacă se elimină toată apa. Odată ce pirrolindo a fost izolat și mutat într-un balon etanș, putem trece la etapa următoare.
3) Datorită formării enaminei cu ciclohexanul, molecula va suferi un tautomerism enamină-imină similar tautomerismului ceto- enol, permițând carbonului din stânga sau din dreapta carbonilului să devină foarte nucleofil, prin urmare poate avea loc un atac electrofilic cu o moleculă precum iodobenzenul, iodul acționând ca electrofil. Acum, adăugați tot 1-pirrolidino-1-ciclohexenul proaspăt preparat într-un balon de 1 L cu gât cu 250 ml de ciclohexan și 204 grame de iodobenzen. Puneți rbf-ul de 1L pe o manta de încălzire și adăugați un condensator de reflux prin care se pompează apă, aduceți această reacție la fierbere și lăsați-o să reacționeze timp de încă 24 de ore.
4) În cele din urmă, veți obține o pulbere albă; dacă pulberea a apărut înainte de expirarea celor 24 de ore, opriți încălzirea și începeți lucrul. Opriți căldura și scoateți condensatorul refux de pe rbf și înlocuiți-l cu un dop. După ce balonul s-a răcit, scoateți dopul și adăugați aproximativ 300 ml de apă distilată pentru a distruge orice enamină rămasă; aceasta o va transforma înapoi în ciclohexanonă și pirolidină. Se închide balonul și se agită viguros, pentru ca toată pulberea să dispară. Se adaugă o soluție de acid sulfuric 10% pentru a distruge pirolidina rămasă. Se toarnă amestecul de reacție într-o pâlnie separatoare de 1 l și se așteaptă separarea ambelor straturi. Atât stratul apos inferior, cât și stratul organic superior se toarnă în pahare diferite și se păstrează în timp ce se toarnă din nou apoasa în pâlnia de separare cu 250 ml de DCM. Încă o dată, acest amestec trebuie agitat bine pentru a extrage orice cantitate finală de 2-fenilciclohexanonă din stratul de DCM. Stratul apos se aruncă, în timp ce ambele straturi organice se combină și se spală cu tiosulfat de sodiu și se usucă pe sulfat de magneziu. În cele din urmă, se evaporă tot solventul organic pentru a rămâne cu aproximativ 140 de grame de produs brut. Efectuați o reciclare folosind IPA pentru a obține o pulbere albă cu un randament aproximativ de 60-70%
Voi scrie un ghid experimental pentru alchilare folosind trifenilaluminiu, însă aș prefera să efectuez reacția înainte de a crea o descriere replicabilă. Dacă cineva are întrebări, aș fi mai mult decât fericit să ajut
