Fenylaceton (P2P)-syntes från 1-fenyl-2-nitropropen (P2NP) via FeCl3

[WillD]

Reagenser:

• 1-Fenyl-2-nitropropen ( P2NP; CAS 705-60-2) 1,63 g, 10 mmol;
• Pulveriserat järn (Fe) 3 g;
• FeCl3 0,6 g;
• Saltsyra (HCl 36% aq.) konc. 4 ml;
• Toluen 15 ml;
• Vatten 55 ml;
• Saltsyra 3N (10,45%) HCl 25 ml;
• Natriumbikarbonat (NaHCO3);
• Magnesiumsulfat (MgSO4);

Utrustning och glasvaror:

• Kolv med rund botten 50 ml;
• Retortstativ och klämma för fastsättning av apparatur;
• Kokande chips;
• Återflödeskondensor;
• Glasstav och spatel;
• Separeringstratt;
• Värmeplatta;
• Termometer av laboratoriekvalitet;
• Laboratorievåg (0,1-200 g är lämpligt);
• Mätcylinder 20 mL;
• Tratt;
• Filterpapper;
• Rotovap-maskin (tillval);
• Vakuumkälla (tillval);
• pH-indikatorpapper;
• Bägare 100 ml x2 och 200 ml;

Reaktionsschema:

Syntes:

1. En blandning av 1-fenyl-2-nitropropen (P2NP) 1,63 g, 10 mmol, järnpulver 3 g, FeCl3 0,6 g och saltsyra (HCl 36% aq.) koncentrerad 4 ml i toluen 5 ml och vatten 5 ml omrörs kraftigt vid 75 °C i 18 timmar i en 50 ml kolv med återloppskylare.
2. Den resulterande mörkgröna suspensionen kyls till rumstemperatur och filtreras. Skikten separeras.
3. Vattenskiktet tvättas med ytterligare 10 ml toluen och toluenextrakten kombineras ochtvättas med saltsyra 3N (10,45%) HCl 25 ml, vatten 25 ml, mättat natriumbikarbonat (NaHCO3) aq. 25 ml och vatten 25 ml successivt till neutralt pH 7.
4. Toluenlösningen filtreras och torkas över vattenfritt magnesiumsulfat (MgSO4). Blandningen filtreras från fasta partiklar.
5. Toluenlösningen indunstas från blandningen .Fenyl-2-propanon (P2P; cas 103-79-7) erhålls som en orange olja. Utbytet är ~ 75 %.

 

[btcboss2022]

Hej, jag har provat den här synthen,

Jag försökte denna synth men är praktiskt taget omöjligt att flytta den magnetiska omröraren, allt järn fastnar på det som inte tillåter att röra sig (är normalt om magnet) haahaha hur fixar du det?

Tack för det.

 

[G.Patton]

toppomrörare

 

[KokosDreams]

Vad är det erhållna utbytet i P2P från denna syntes?
@btcboss2022
@G.Patton

 

[ASheSChem]

jag ser en hel del storlek för detta reagens; någon betydelse?

jag har se att sälja :
300 mesh (36 µ)
75 µm
90 μm
100-300 µm

 

[G.Patton]

Hej, förlåt för ett långt svar. ~75%

 

[KokosDreams]

Tack för att du informerade mig.

 

[cokemuffin]

helst minst 80-100 mesh.

 

[ali.co]

Hej
ledsen men en sådan detalj proportionerna inte matchar
Andra proportioner i reagens
Andra proportioner i syntesen
Jag funderar på att kontrollera den här syntesen
Lång syntes

 

[G.Patton]

Hej, vad menar du med proportioner?

 

[CrystalBee]

P2np till p2p



Tillsätt till en 500 ml rundbottnad kokkolv (RBF) med 3 halsar
mitthalsen har en omrörare - VIKTIGT måste vara en omrörare och måste vara tillräckligt kraftfull för att hindra järnpulver från att lägga sig på botten, kan inte använda magnetisk omrörning eftersom den inte har tillräckligt med kraft för att hålla järnpulvret uppe i lösningen och järnet förstör ändå den magnetiska omrörningen.
sidohalsen har en lång återflödeskondensor med kallt vatten som tillförs
2:a sidohalsen har en tryckutjämnande additionstratt fylld med 0,197 mol koncentrerad saltsyra 35,5% i exemplet nedan, vilket motsvarar 20,2 ml

RBF är i ett vatten- eller oljebad för att hålla den interna reaktionstemperaturen vid 85 till 95 degC.

Tillsätt till RBF:
0,1 mol P2NP (P2NP 163,2 g/mol) = 16,23 g P2NP
0,715 mol järn (Fe 55,85 g/mol) = 40 g järn (Fe) - gjutjärnsspån eller helst 40 mesh järnpulver (pulver 0,4 mm storlek)
Anmärkning: Aktivering av en metall innebär normalt att man sköljer den med en stark mineralsyra som saltsyra eller alkali som natriumhydroxidlösning i några minuter för att avlägsna oxidationsskikt som hindrar den från att reagera, därefter sköljer man med destillerat vatten två gånger och använder omedelbart eller förvarar den under icke-polär vätska tills den ska användas.
I denna reduktion av nitroalken till keton är emellertid saltsyra en av reagenserna, varför aktivering kan ske in situ.

75 ml destillerat vatten
0,1 g järnklorid - fungerar som en initieringskatalysator - hjälper reaktionen att starta snabbare

Syra från tillsats tratten tillsätts långsamt under 5 till 6 timmar, så att reaktionen fortsätter men inte explosivt så, återflöde bör aldrig nå mer än halvvägs upp i återflödeskondensorn.
I slutet basifierades sedan reaktionsblandningen med 25% NaOH-lösning till pH 11 och ångdestillerade sedan P2P-oljan över till en mottagare.
Utbytet bör vara 75 till 77 % P2P från P2NP, dvs. P2P 134,3 g/mol, så 0,1 mol är 13,42 g och 0,75 till 0,77 % utbyte = 10 g (9,94 ml) till 10,3 g (10,24 ml) (P2P:s densitet är 1,006 g/mL)

Denna reaktion kan skalas upp till en ganska stor storlek, de molära ekvivalenterna är:
molförhållande Fe/alken = 7,15
molförhållande HCl/Alkene = 1,97
1,97 x 0,1 mol p2NP = 0,197 mol HCl x HCl 36,458 g/mol = 7,18 g HCl
om du har koncentrerad saltsyra 35,5% betyder det att den har 355g/L, eller 35,5g/100ml så 718g / 0,355 = 20,2ml koncentrerad saltsyra 35,5% som ska tillsättas via tillsats tratt

Så en 1 mol reaktion skulle använda en 5L RBF med 163,2 g P2NP, 7,15 mol Fe (7,15 x 55,85 g/mol) = 400 g järnpulver, 750 ml destillerat vatten, 1 g järnklorid och 202 ml koncentrerad saltsyra 35,5%.
Utbytet skulle vara 100 g (99,4 ml) till 103 g (102,4 ml) P2P


Obs: För en billig overhead omrörare:
Från ebay kan du få ett billigt PTFE-omrörarlager för att passa rätt storlek på din kokkolvs centrala hals, du kan få en stålomrörare belagd i PTFE för att skydda den från syran, du kan få en bänkförsörjning som levererar 0-30V 0-3A för cirka £ 30, och du kan få en DC-motor från vissa handhållna blandare billigt som du kan ta isär och ansluta motoraxeln till omröraraxeln, omröraraxeln går genom lagret (smörj den inre lagerringen med vaselin för att minska friktionen), anslut motorn till bänkens strömförsörjning, ställ in strömmen tillräckligt hög för att leverera till motorn och variera sedan hastigheten genom att öka/minska spänningen.

PTFE standardstopp Lab omrörare Lageradapter för omrörare Tillbehör till omrörare nr 29
https://www.ebay.co.uk/itm/313672059695
£10.84
Denna passar ett 29/32-uttag på en kokkolv, den använder en omröraraxel med 8 mm diameter
Hitta en PTFE-belagd omrörare med axeldiameter 8mm knepig mest på ebay 7mm så det kanske är bäst att beställa båda artiklarna från laborxing som är 2 veckor att komma fram men de har utrustning av hög kvalitet.

https://www.laborxing.com/products/ptfe-stirrer-bearing-adapter-joint-stopper
https://www.laborxing.com/products/ptfe-stirring-blades-propeller-2-winged-length-250-mm-to-750-mm

Bänkströmförsörjning 0-30V 0-10A - potentiellt är detta tillräckligt kraftfullt för att köra elektrokemiska reaktioner och peltierkylningsmoduler
https://www.amazon.co.uk/dp/B09ZQBFZ4C
£44.99
Du borde kunna hitta en billigare eftersom du bara behöver 0-3A, kanske om motorn du plockar upp är högt vridmoment sedan 0-5A

 

[Rollin88]

Jag har försökt denna reaktion med dessa exakta förhållanden, och jag kan bara inte tyckas få någon p2p. Jag följer proceduren exakt - hur svårt det än är att få min tillsatstratt att droppa så långsamt, så matchar jag varje parameter. Min lösning blir grön. RBF är en röra som jag knappt kan se i. Jag vet inte om jag överrör eller inte men det; s järnstycken fångade i markglasbeslagen för tillsats tratten och reflexkondensorn. Inte säker på om det är normalt ... När jag basifierar har jag gått lite över 11 en gång, vilket verkade producera en hel del rök i kolven. Jag tillsatte ytterligare några droppar Hcl för att få ner den till 11 och det verkade bra. Jag översvämmar samma smutsiga RBF med järn fortfarande där med vatten och kör en 1-kolv ångdestillation på reaktionsblandningen, som är mycket mörk vid denna tidpunkt, med de svarta järnpartiklarna som färgar allt. Destillatet som sedan kommer över är alltid klart, med en dimma eller dimma för det, men ingen riktig färg. Ingen orange. Jag räknar med att detta är olja och vattenblandning men när jag extraherar med DCM (ph är dubbelkontrollerad här och är 11,1) stannar det i vattnet senare och DCM verkar bara som kristallklar DCM, kanske med en super liten rosa nyans. Om DCM är klart säger det mig att det finns noll P2P? Jag vill inte slösa mer tid på det, jag skulle hellre bara försöka igen. Jag vet inte vilka parametrar jag ska ändra. Jag använder trippel omkristalliserad p2np köpt från en ansedd utländsk verndor, jag använder "järnfilingar för syntes" som ser legitima ut, jag köpte FeCl3 från science company.com och hcl är acs-kvalitet från allianskemikalie. Jag använder glasvaror av hög kvalitet, en omrörare från vevor med en PFTE-axel och paddel. Jag tänkte försöka nästa gång med zinkpulver och ZnCl2 för att starta reaktionen, med tanke på att det här är min fjärde gång utan att det verkar komma någonstans. De första 2 försöken var .1M och den sista var .2M, eftersom jag tänkte att kanske ett större fartyg skulle vara mer förlåtande, men alla 3 misslyckas. Den här sista blev en fin grön färg efter 18h, men den har som grönt slem bildat på insidan av glaset som gjorde det nästan omöjligt att se ovanför vattenlinjen.

All hjälp är uppskattad.

 

[Charlie3]

Har någon provat den här metoden och skalat upp den? Jag försökte det idag, använde
32,6 g p2np
60 g Fe
12 g FeCL
88ml 33% HCI
300 ml toluen
1100 ml vatten
500 ml 10,45 % HCI.

Verkar inte särskilt praktiskt om jag försöker gå 1 kg p2np, jag kommer inte att ha glasvaror tillräckligt stora.
Har någon bättre proportioner.
Det är mycket enklare den här metoden, nackdelen är att det verkligen fläckar porslinet när man häller bort det oönskade lagret.

 

[Cardboard1234]

Jag är lite nyfiken på vilket syfte vattnet har i steg 3? Det verkar gå rakt igenom toluenlösningen och förblir separerat.

 

[G.Patton]

Hej, Det används för att bli av med vattenlösliga salter, som bildas under denna reaktion.

 

[Cardboard1234]

Hej, jag vill bara vara säker på att jag förstår det här rätt.

steg 2: efter filtrering av den mörkgröna suspensionen har jag en något grön lösning endast med några droppar brun lösning. Vilka lager menar du att separera?

steg 3: Jag måste hälla toluen i det vattenhaltiga skiktet och extrahera toluenlösningen några gånger innan jag blandar toluenextrakten med saltsyra, vatten, natriumbikarbonatlösning, vatten successivt.

steg 4: toluenskiktet (det översta) separeras igen och tillsätts MgSO4 under någon timme för att avlägsna eventuellt vatten i lösningen.

steg 5: koka lösningen till 110 för att avdunsta toluenen.

Är det korrekt?

 

[G.Patton]

Det framgår tydligt av texten att det finns två lager: vattenhaltigt och organiskt
Det är värt att använda vakuumdestillation (rotovap). Jag rekommenderar också att du destillerar P2P innan du följer syntesen.

 

[Cardboard1234]

Jag kunde följa stegen fram till steg 4, men när jag börjar värma lösningen för att avdunsta toluen blir blandningen röd så här med en mycket mörk färg. Har du några idéer?

 

[w2x3f5]

reaktion med SnCl2 och saltsyra i etylacetat ger en renare olja.
Med Fe är reaktionen inte lika tydlig

 

[Cardboard1234]

Kan jag ersätta Toluene med andra lösningsmedel som DCM eller petroleumeter?

 

[SelfExper1menter]

1. Är Fe avgörande, eller kan en annan metall användas istället (som Zn, Mg eller Al)? Jag har hört att Zn/HCl också reducerar P2NP till oxime.
2. Kan svavelsyra (med rätt vald mängd och koncentration) användas istället för saltsyra? Och om det inte kan, varför?