Привет всем, надеюсь, у вас будет хороший день. Допустим, вы хотите провести синтез 2-фенилциклогексанона в масштабе 1 моль, так как это разумное количество, которое можно сделать за один раз. Если вы хотите сделать больше, тогда вложите деньги во второй набор стеклянной посуды и просто делайте по 2 за раз, так как вам понадобится аппарат Дина Старка для удаления воды. Первым шагом будет образование энамина циклогексанона с использованием циклогексанона, безводной пара-толусульфоновой кислоты и пирролидина.
Для начала вам нужно подготовить стеклянную посуду. Прежде всего, вам понадобится трехгорлая круглодонная колба объемом 500 мл и нагревательная мантия, которую можно перемешивать. В одно горлышко подведите газовую линию для промывки реакционного сосуда N2 или Ar, в среднее горлышко поставьте аппарат Дина Старка с носиком для удаления воды со дна ловушки, а в третье горлышко поместите воронку для добавления реагентов и резиновые септы, чтобы заменить воронку после их добавления. Полностью заполните ловушку Дина Старка толуолом, пока он слегка не перельется в RBF. Вам также понадобится установка для дистилляции с вакуумом, включая насос для воды и создания вакуума.
1) Добавьте 350 мл толуола в 500 мл RBF и включите слабый нагрев. Добавьте в реакционный сосуд 120 г пиролидина, 100 г циклогексанона и 15 г p-TSA, после чего замените воронку на резиновую септу и запустите поток газа в реакционный сосуд. После включения потока аргона или азота реакцию доводят до рефлюкса и оставляют перемешиваться. По мере протекания реакции вода будет вытесняться из реакционного сосуда в аппарат Дина-Старка, поэтому вам нужно будет удалять воду из аппарата Дина-Старка по мере ее образования. Подождите, пока образуется несколько мл воды, прежде чем удалять ее, так как вы не хотите, чтобы толуол вышел вместе с ней. Оставьте реакцию на 2 часа, после чего замените газовую линию на пробку и оставьте еще на 22 часа.
2) Вы узнаете, что реакция произошла, когда реакционная смесь перестанет выделять воду в аппарате Дина Старка, а также когда реакционная смесь из очень светло-желтой превратится в темно-оранжевую. По истечении 24 часов выключите нагрев и дайте остыть до комнатной температуры. Постарайтесь ограничить контакт реакционной смеси с воздухом, так как энеамин легко окисляется в атмосферных условиях, именно поэтому используется резиновая перегородка, поэтому возьмите шприц, отберите всю реакционную смесь и перенесите в установку для дистилляции с вакуумом. Первая фракция, которая выкипит, будет представлять собой смесь толуола и пирролодина, однако после того, как она отойдет, ваш 1-пирролидино-1-циклогексен начнет переходить в циклогексан. Этот циклогексан не будет реагировать ни с одним химическим веществом на следующем этапе, так что пока разделение этих двух соединений не требуется. Несмотря на то что это хлопотно, я рекомендую перегонять до тех пор, пока в первой перегонной колбе не останется жидкости, так как это даст самый высокий выход, почти количественный, если удалить всю воду. Как только пирролиндо будет выделен и перемещен в герметичную колбу, можно переходить к следующему шагу.
3) В результате образования энамина с циклогексаном молекула подвергнется энамин-иминовой таутомерии, подобной кето-энольной таутомерии, в результате чего углерод слева или справа от карбонила станет очень нуклеофильным, поэтому электрофильная атака может произойти с молекулой, например, йодобензола, где йод выступает в качестве электрофила. Теперь добавьте весь ваш свежесваренный 1-пирролидино-1-циклогексен в колбу с горлышком объемом 1 л с 250 мл циклогексана и 204 г йодбензола. Поместите колбу объемом 1 л на нагревательную мантию и добавьте рефлюкс-конденсатор с откачиваемой через него водой, доведите реакцию до кипения и оставьте ее на 24 часа.
4) В конце концов, у вас останется белый порошок. Если порошок образовался до истечения 24 часов, просто выключите нагрев и начните работу. Остановите нагрев и снимите конденсатор рефлюкса с rbf, заменив его пробкой. Когда колба остынет, снимите пробку и добавьте примерно 300 мл дистиллированной воды, чтобы уничтожить оставшийся энамин, который превратится обратно в циклогексанон и пиролидин. Закройте колбу и энергично встряхните, чтобы весь порошок исчез. Добавьте 10%-ный раствор сульпуровой кислоты, чтобы разрушить оставшийся пииролидин. Перелейте реакционную смесь в сепарационную воронку объемом 1 л и подождите, пока оба слоя разделятся. Нижний водный и верхний органический слои перелейте в разные мензурки и сохраните, а водный перелейте в сепарационную воронку с 250 мл DCM. Еще раз хорошо встряхните эту смесь, чтобы извлечь в слой DCM весь конечный 2-фенилциклогексанон. Водный слой отбрасывают, а оба органических слоя объединяют, промывают тиосульфатом натрия и сушат над сульфатом магния. Наконец, выпаривают весь органический растворитель, в результате чего остается примерно 140 граммов сырого продукта. Проведите перекристаллизацию с использованием IPA, чтобы получить белый порошок с приблизительным выходом 60-70%.
Я буду писать экспериментальное руководство по алкилированию с использованием трифенилалюминия, однако я предпочел бы провести реакцию до создания воспроизводимой записи. Если у кого-то есть вопросы, я буду рад помочь.
Для начала вам нужно подготовить стеклянную посуду. Прежде всего, вам понадобится трехгорлая круглодонная колба объемом 500 мл и нагревательная мантия, которую можно перемешивать. В одно горлышко подведите газовую линию для промывки реакционного сосуда N2 или Ar, в среднее горлышко поставьте аппарат Дина Старка с носиком для удаления воды со дна ловушки, а в третье горлышко поместите воронку для добавления реагентов и резиновые септы, чтобы заменить воронку после их добавления. Полностью заполните ловушку Дина Старка толуолом, пока он слегка не перельется в RBF. Вам также понадобится установка для дистилляции с вакуумом, включая насос для воды и создания вакуума.
1) Добавьте 350 мл толуола в 500 мл RBF и включите слабый нагрев. Добавьте в реакционный сосуд 120 г пиролидина, 100 г циклогексанона и 15 г p-TSA, после чего замените воронку на резиновую септу и запустите поток газа в реакционный сосуд. После включения потока аргона или азота реакцию доводят до рефлюкса и оставляют перемешиваться. По мере протекания реакции вода будет вытесняться из реакционного сосуда в аппарат Дина-Старка, поэтому вам нужно будет удалять воду из аппарата Дина-Старка по мере ее образования. Подождите, пока образуется несколько мл воды, прежде чем удалять ее, так как вы не хотите, чтобы толуол вышел вместе с ней. Оставьте реакцию на 2 часа, после чего замените газовую линию на пробку и оставьте еще на 22 часа.
2) Вы узнаете, что реакция произошла, когда реакционная смесь перестанет выделять воду в аппарате Дина Старка, а также когда реакционная смесь из очень светло-желтой превратится в темно-оранжевую. По истечении 24 часов выключите нагрев и дайте остыть до комнатной температуры. Постарайтесь ограничить контакт реакционной смеси с воздухом, так как энеамин легко окисляется в атмосферных условиях, именно поэтому используется резиновая перегородка, поэтому возьмите шприц, отберите всю реакционную смесь и перенесите в установку для дистилляции с вакуумом. Первая фракция, которая выкипит, будет представлять собой смесь толуола и пирролодина, однако после того, как она отойдет, ваш 1-пирролидино-1-циклогексен начнет переходить в циклогексан. Этот циклогексан не будет реагировать ни с одним химическим веществом на следующем этапе, так что пока разделение этих двух соединений не требуется. Несмотря на то что это хлопотно, я рекомендую перегонять до тех пор, пока в первой перегонной колбе не останется жидкости, так как это даст самый высокий выход, почти количественный, если удалить всю воду. Как только пирролиндо будет выделен и перемещен в герметичную колбу, можно переходить к следующему шагу.
3) В результате образования энамина с циклогексаном молекула подвергнется энамин-иминовой таутомерии, подобной кето-энольной таутомерии, в результате чего углерод слева или справа от карбонила станет очень нуклеофильным, поэтому электрофильная атака может произойти с молекулой, например, йодобензола, где йод выступает в качестве электрофила. Теперь добавьте весь ваш свежесваренный 1-пирролидино-1-циклогексен в колбу с горлышком объемом 1 л с 250 мл циклогексана и 204 г йодбензола. Поместите колбу объемом 1 л на нагревательную мантию и добавьте рефлюкс-конденсатор с откачиваемой через него водой, доведите реакцию до кипения и оставьте ее на 24 часа.
4) В конце концов, у вас останется белый порошок. Если порошок образовался до истечения 24 часов, просто выключите нагрев и начните работу. Остановите нагрев и снимите конденсатор рефлюкса с rbf, заменив его пробкой. Когда колба остынет, снимите пробку и добавьте примерно 300 мл дистиллированной воды, чтобы уничтожить оставшийся энамин, который превратится обратно в циклогексанон и пиролидин. Закройте колбу и энергично встряхните, чтобы весь порошок исчез. Добавьте 10%-ный раствор сульпуровой кислоты, чтобы разрушить оставшийся пииролидин. Перелейте реакционную смесь в сепарационную воронку объемом 1 л и подождите, пока оба слоя разделятся. Нижний водный и верхний органический слои перелейте в разные мензурки и сохраните, а водный перелейте в сепарационную воронку с 250 мл DCM. Еще раз хорошо встряхните эту смесь, чтобы извлечь в слой DCM весь конечный 2-фенилциклогексанон. Водный слой отбрасывают, а оба органических слоя объединяют, промывают тиосульфатом натрия и сушат над сульфатом магния. Наконец, выпаривают весь органический растворитель, в результате чего остается примерно 140 граммов сырого продукта. Проведите перекристаллизацию с использованием IPA, чтобы получить белый порошок с приблизительным выходом 60-70%.
Я буду писать экспериментальное руководство по алкилированию с использованием трифенилалюминия, однако я предпочел бы провести реакцию до создания воспроизводимой записи. Если у кого-то есть вопросы, я буду рад помочь.
