Pozdravljeni vsi, upam, da imate lep dan. Recimo, da želite izvesti sintezo 2-fenil cikloheksanona v obsegu 1 mol, saj je to razumna količina za izvedbo naenkrat. Če želite narediti več, potem investirajte v drugi komplet steklovine in naredite samo 2 naenkrat, saj boste potrebovali aparat Deana Starka za odstranjevanje vode. V prvem koraku boste iz cikloheksanona, brezvodne para-tolusulfonske kisline in pirolidina pripravili enamin cikloheksanona.
Najprej boste morali pripraviti steklovino. Najprej boste potrebovali 500 ml bučko z okroglim dnom s tremi vrati in grelni plašč, ki lahko meša. V enem vratu imejte plinovod za izpiranje reakcijske posode z N2 ali Ar, na srednji vrat postavite aparat Deana Starka z iztokom za odstranjevanje vode z dna posode, v tretji vrat pa postavite lijak za dodajanje reagentov in imejte pri roki gumijasto pregrado, s katero zamenjate lijak, ko so dodani. Deanovo starkino past popolnoma napolnite s toluenom, dokler se rahlo ne prelije v RBF. Potrebovali boste tudi vakuumsko destilacijsko napravo, vključno s črpalko za vodo in ustvarjanje vakuuma.
1) V 500-mililitrski RBF dodajte 350 ml toluena in vklopite nizko temperaturo. V reakcijsko posodo dodajte 120 g pirolidina, 100 g cikloheksanona in 15 g p-TSA, nato pa lij zamenjajte z gumijasto pregrado in začnite dovajati plin v reakcijsko posodo. Po vključitvi pretoka argona ali dušika reakcijo pripeljemo do refluksa in pustimo, da se meša. Med reakcijo se voda iz reakcije izloča v aparat Dean Stark, kar pomeni, da boste morali vodo odstraniti iz aparata Dean Stark, ko bo nastajala; pred odstranitvijo počakajte, da nastane le nekaj ml vode, saj ne želite, da z njo odnesete tudi toluen. To reakcijo pustite, da se refluksira 2 uri, preden zamenjate plinsko cev z zamaškom, nato pa jo pustite, da se refluksira še 22 ur.
2) Reakcijo boste izvedeli, ko bo reakcijska mešanica prenehala proizvajati vodo v aparatu Deana Starka in ko bo reakcijska mešanica iz zelo svetlo rumene postala temno oranžna. Po 24 urah izklopite gretje in pustite, da se ohladi na sobno temperaturo. Poskusite omejiti stik reakcijske mešanice z zrakom, saj se bo eneamin v atmosferskih pogojih zlahka oksidiral, zato se uporablja gumijasta pregrada, zato vzemite injekcijsko brizgo in odvzemite vso reakcijsko mešanico ter jo prenesite v vakuumsko destilacijsko napravo. Prva frakcija, ki bo zavrela, bo mešanica toluena in pirolodina, vendar se bo po tem, ko se bo to izločilo, vaš 1-pirolidino-1-cikloheksen začel izločati z nekaj cikloheksana. Ta cikloheksan ne bo reagiral z nobeno kemikalijo v naslednjem koraku, zato zaenkrat ločevanje teh dveh spojin ni potrebno. Čeprav je to boleče, priporočam, da destilirate, dokler v prvi destilacijski bučki ni več tekočine, saj boste tako dobili največje količine kvasovk, ki so skoraj kvantitativne, če odstranite vso vodo. Ko je pirrolindo izoliran in prestavljen v zrakotesno bučko, lahko preidemo na naslednji korak.
3) Zaradi nastanka enamina s cikloheksanom bo molekula podlegla enamin-iminski tavtomeriji, ki je podobna keto-enolni tavtomeriji in omogoča, da ogljik levo ali desno od karbonila postane zelo nukleofilen, zato se lahko izvede elektrofilni napad z molekulo, kot je jodobenzen z jodom, ki deluje kot elektrofil. Zdaj dodajte ves sveže pripravljen 1-pirolidino-1-cikloheksen v bučko s prostornino 1L in 250 ml cikloheksana ter 204 g jodobenzena. Postavite 1L erlenmajerico na ogrevalni plašč in dodajte povratni kondenzator s črpanjem vode, privedite to reakcijo do vrenja in jo pustite reagirati še 24 ur.
4) Na koncu vam bo ostal bel prah, če je prah nastal, preden je preteklo polnih 24 ur, potem samo izklopite gretje in začnite z delom. Zaustavite ogrevanje in z rbf odstranite kondenzator refuksa, tako da ga nadomestite z zamaškom. Ko se erlenmajerica ohladi, odstranite zamašek in dodajte približno 300 ml destilirane vode, da uničite preostali enamin, ki se bo pretvoril nazaj v cikloheksanon in pirolidin. Bučko ponovno zaprite in močno pretresite, saj želite, da ves prah izgine. Dodajte 10-odstotno raztopino sulpurne kisline, da uničite preostali pirolidin. Reakcijsko mešanico prelijte v 1-litrski ločilni lij in počakajte, da se obe plasti ločita. Tako spodnjo vodno plast kot zgornjo organsko plast je treba preliti v različne čaše in jih shraniti, medtem ko vodno plast ponovno prelijete v lij z 250 ml DCM. To mešanico je treba še enkrat dobro pretresti, da se izloči končni 2-fenilcikloheksanon v plast DCM. Vodno plast zavržemo, medtem ko obe organski plasti združimo in speremo z natrijevim tiosulfatom ter posušimo nad magnezijevim sulfatom. Na koncu izparevamo vse organsko topilo, da dobimo približno 140 gramov surovega produkta. Izvedite recikliranje z uporabo IPA, da dobite bel prah s približnim izkoristkom 60-70 %.
Napisal bom eksperimentalni vodnik za alkilacijo z uporabo trifenilaluminija, vendar bom raje izvedel reakcijo, preden ustvarim ponovljiv zapis. Če ima kdo vprašanja, bom z veseljem pomagal.
Najprej boste morali pripraviti steklovino. Najprej boste potrebovali 500 ml bučko z okroglim dnom s tremi vrati in grelni plašč, ki lahko meša. V enem vratu imejte plinovod za izpiranje reakcijske posode z N2 ali Ar, na srednji vrat postavite aparat Deana Starka z iztokom za odstranjevanje vode z dna posode, v tretji vrat pa postavite lijak za dodajanje reagentov in imejte pri roki gumijasto pregrado, s katero zamenjate lijak, ko so dodani. Deanovo starkino past popolnoma napolnite s toluenom, dokler se rahlo ne prelije v RBF. Potrebovali boste tudi vakuumsko destilacijsko napravo, vključno s črpalko za vodo in ustvarjanje vakuuma.
1) V 500-mililitrski RBF dodajte 350 ml toluena in vklopite nizko temperaturo. V reakcijsko posodo dodajte 120 g pirolidina, 100 g cikloheksanona in 15 g p-TSA, nato pa lij zamenjajte z gumijasto pregrado in začnite dovajati plin v reakcijsko posodo. Po vključitvi pretoka argona ali dušika reakcijo pripeljemo do refluksa in pustimo, da se meša. Med reakcijo se voda iz reakcije izloča v aparat Dean Stark, kar pomeni, da boste morali vodo odstraniti iz aparata Dean Stark, ko bo nastajala; pred odstranitvijo počakajte, da nastane le nekaj ml vode, saj ne želite, da z njo odnesete tudi toluen. To reakcijo pustite, da se refluksira 2 uri, preden zamenjate plinsko cev z zamaškom, nato pa jo pustite, da se refluksira še 22 ur.
2) Reakcijo boste izvedeli, ko bo reakcijska mešanica prenehala proizvajati vodo v aparatu Deana Starka in ko bo reakcijska mešanica iz zelo svetlo rumene postala temno oranžna. Po 24 urah izklopite gretje in pustite, da se ohladi na sobno temperaturo. Poskusite omejiti stik reakcijske mešanice z zrakom, saj se bo eneamin v atmosferskih pogojih zlahka oksidiral, zato se uporablja gumijasta pregrada, zato vzemite injekcijsko brizgo in odvzemite vso reakcijsko mešanico ter jo prenesite v vakuumsko destilacijsko napravo. Prva frakcija, ki bo zavrela, bo mešanica toluena in pirolodina, vendar se bo po tem, ko se bo to izločilo, vaš 1-pirolidino-1-cikloheksen začel izločati z nekaj cikloheksana. Ta cikloheksan ne bo reagiral z nobeno kemikalijo v naslednjem koraku, zato zaenkrat ločevanje teh dveh spojin ni potrebno. Čeprav je to boleče, priporočam, da destilirate, dokler v prvi destilacijski bučki ni več tekočine, saj boste tako dobili največje količine kvasovk, ki so skoraj kvantitativne, če odstranite vso vodo. Ko je pirrolindo izoliran in prestavljen v zrakotesno bučko, lahko preidemo na naslednji korak.
3) Zaradi nastanka enamina s cikloheksanom bo molekula podlegla enamin-iminski tavtomeriji, ki je podobna keto-enolni tavtomeriji in omogoča, da ogljik levo ali desno od karbonila postane zelo nukleofilen, zato se lahko izvede elektrofilni napad z molekulo, kot je jodobenzen z jodom, ki deluje kot elektrofil. Zdaj dodajte ves sveže pripravljen 1-pirolidino-1-cikloheksen v bučko s prostornino 1L in 250 ml cikloheksana ter 204 g jodobenzena. Postavite 1L erlenmajerico na ogrevalni plašč in dodajte povratni kondenzator s črpanjem vode, privedite to reakcijo do vrenja in jo pustite reagirati še 24 ur.
4) Na koncu vam bo ostal bel prah, če je prah nastal, preden je preteklo polnih 24 ur, potem samo izklopite gretje in začnite z delom. Zaustavite ogrevanje in z rbf odstranite kondenzator refuksa, tako da ga nadomestite z zamaškom. Ko se erlenmajerica ohladi, odstranite zamašek in dodajte približno 300 ml destilirane vode, da uničite preostali enamin, ki se bo pretvoril nazaj v cikloheksanon in pirolidin. Bučko ponovno zaprite in močno pretresite, saj želite, da ves prah izgine. Dodajte 10-odstotno raztopino sulpurne kisline, da uničite preostali pirolidin. Reakcijsko mešanico prelijte v 1-litrski ločilni lij in počakajte, da se obe plasti ločita. Tako spodnjo vodno plast kot zgornjo organsko plast je treba preliti v različne čaše in jih shraniti, medtem ko vodno plast ponovno prelijete v lij z 250 ml DCM. To mešanico je treba še enkrat dobro pretresti, da se izloči končni 2-fenilcikloheksanon v plast DCM. Vodno plast zavržemo, medtem ko obe organski plasti združimo in speremo z natrijevim tiosulfatom ter posušimo nad magnezijevim sulfatom. Na koncu izparevamo vse organsko topilo, da dobimo približno 140 gramov surovega produkta. Izvedite recikliranje z uporabo IPA, da dobite bel prah s približnim izkoristkom 60-70 %.
Napisal bom eksperimentalni vodnik za alkilacijo z uporabo trifenilaluminija, vendar bom raje izvedel reakcijo, preden ustvarim ponovljiv zapis. Če ima kdo vprašanja, bom z veseljem pomagal.
