Здравейте на всички, надявам се, че имате хубав ден. Да кажем, че искате да направите синтез на 2-фенил циклохексанон в мащаб 1 mol, тъй като това е разумно количество, което може да се направи наведнъж. Ако искате да направите повече, тогава инвестирайте във втори комплект стъклария и просто направете 2 наведнъж, тъй като ще ви трябва апарат на Дин Старк за отстраняване на водата. Първата стъпка ще бъде формиране на енамин на циклохексанон с помощта на циклохексанон, безводна пара-толусулфонова киселина и пиролидин.
Първо ще трябва да подготвите стъкленицата. Първо, ще ви е необходима колба с кръгло дъно с обем 500 ml и нагревателна мантия, която може да се разбърква. В едното гърло имайте газопровод за промиване на реакционния съд с N2 или Ar, на средното гърло поставете апарат на Деан Старк с чучур, за да отстранявате водата от дъното на капана, а в третото гърло поставете фуния, за да добавяте реагентите, и имайте под ръка гумена преграда, за да замените фунията, след като бъдат добавени. Напълнете капана на Дин Старк докрай с толуол, докато той леко прелее в RBF. Необходима ви е и вакуумна дестилационна уредба, включваща помпа за вода и за създаване на вакуум.
1) Добавете 350 ml толуол в 500ml RBF и включете слабото нагряване. Добавете 120 g пиролидин, 100 g циклохексанон и 15 g p-TSA в реакционния съд и след това сменете фунията с гумена преграда и започнете газовия поток в реакционния съд. След като се включи потокът от аргон или азот, реакцията се довежда до рефлукс и се оставя да се разбърква. При протичането на реакцията водата ще бъде изтласкана от реакцията в апарата на Деан Старк, така че това означава, че ще трябва да отстраните водата от Деан Старк в момента на образуването ѝ. Изчакайте да се образуват няколко милилитра вода, преди да я отстраните, тъй като не искате да изнесете с нея толуола. Оставете тази реакция да се рефлуксира в продължение на 2 часа, преди да смените газопровода със запушалка, след което се оставя да се рефлуксира в продължение на още 22 часа.
2) Ще разберете кога е протекла реакцията, тъй като реакционната смес ще спре да отделя вода в апарата на Дин Старк и реакционната смес ще е станала от много светложълта до тъмнооранжева. След 24 часа изключете нагревателя и оставете да се охлади до стайна температура. Опитайте се да ограничите контакта на реакционната смес с въздуха, тъй като енеаминът лесно се окислява от атмосферните условия, ето защо се използва гумената преграда, така че вземете спринцовката, изтеглете цялата реакционна смес и я прехвърлете във вакуумна дестилационна уредба. Първата фракция, която изкипи, ще бъде смес от толуол и пиролодин, но след като тя се отдели, вашият 1-пиролидино-1-циклохексен ще започне да се отделя заедно с част от циклохексана. Този циклохексан няма да реагира с никой химикал в следващата стъпка, така че засега разделянето на двете съединения не е необходимо. Въпреки че е болезнено, препоръчвам да дестилирате, докато не остане никаква течност в първата дестилационна колба, тъй като това ще даде най-високи стойности на дрождите, които са почти количествени, ако се отстрани цялата вода. След като пиролиндото бъде изолирано и преместено в херметична колба, можем да преминем към следващата стъпка.
3) Поради образуването на енамин с циклохексан, молекулата ще претърпи енамин-иминова тавтомерия, подобна на кето-енолова тавтомерия, позволяваща на въглерода вляво или вдясно от карбонила да стане много нуклеофилен, поради което може да се осъществи електрофилна атака с молекула като йодобензен с йод, действащ като електрофил. Сега добавете целия си прясно приготвен 1-пиролидино-1-циклохексен в колба с обем 1 л и гърло с 250 ml циклохексан и 204 g йодобензен. Поставете 1L rbf върху нагревателна мантия и добавете рефлуксен кондензатор с изпомпване на вода, доведете тази реакция до кипене и я оставете да реагира още 24 часа.
4) Накрая ще останете с бял прах, ако прахът се е образувал преди да са изтекли пълните 24 часа, тогава просто изключете нагряването и започнете работата отначало. Спрете нагряването и свалете кондензатора на рефукса от rbf, така че да го замените със запушалка. След като колбата се охлади, свалете запушалката и добавете приблизително 300 ml дестилирана вода, за да унищожите остатъчния енамин, като по този начин той ще се превърне обратно в циклохексанон и пиролидин. Затворете колбата и разклатете енергично, защото искате целият прах да изчезне. Добавете 10% разтвор на сулпурова киселина, за да унищожите остатъка от пиролидин. Изсипете реакционната смес в разделителна фуния от 1 л и изчакайте двата слоя да се отделят. Както долният воден слой, така и горният органичен слой трябва да се изсипят в различни чаши и да се запазят, докато прелеете водния слой в разделителната фуния с 250 ml DCM. Отново тази смес трябва да се разклати добре, за да се извлече всичко от крайния 2-фенилциклохексанон в слоя DCM. Водният слой се изхвърля, докато двата органични слоя се комбинират и се промиват с натриев тиосулфат и се изсушават над магнезиев сулфат. Накрая се изпарява целият органичен разтворител, за да останат приблизително 140 грама суров продукт. Извършете рецистализация с помощта на IPA, за да получите бял прах с приблизителна стойност на получаване 60-70 %.
Ще напиша експериментално ръководство за алкилиране с помощта на трифенилалуминий, но предпочитам да извърша реакцията, преди да създам повторяем текст. Ако някой има въпроси, ще се радвам да помогна.
Първо ще трябва да подготвите стъкленицата. Първо, ще ви е необходима колба с кръгло дъно с обем 500 ml и нагревателна мантия, която може да се разбърква. В едното гърло имайте газопровод за промиване на реакционния съд с N2 или Ar, на средното гърло поставете апарат на Деан Старк с чучур, за да отстранявате водата от дъното на капана, а в третото гърло поставете фуния, за да добавяте реагентите, и имайте под ръка гумена преграда, за да замените фунията, след като бъдат добавени. Напълнете капана на Дин Старк докрай с толуол, докато той леко прелее в RBF. Необходима ви е и вакуумна дестилационна уредба, включваща помпа за вода и за създаване на вакуум.
1) Добавете 350 ml толуол в 500ml RBF и включете слабото нагряване. Добавете 120 g пиролидин, 100 g циклохексанон и 15 g p-TSA в реакционния съд и след това сменете фунията с гумена преграда и започнете газовия поток в реакционния съд. След като се включи потокът от аргон или азот, реакцията се довежда до рефлукс и се оставя да се разбърква. При протичането на реакцията водата ще бъде изтласкана от реакцията в апарата на Деан Старк, така че това означава, че ще трябва да отстраните водата от Деан Старк в момента на образуването ѝ. Изчакайте да се образуват няколко милилитра вода, преди да я отстраните, тъй като не искате да изнесете с нея толуола. Оставете тази реакция да се рефлуксира в продължение на 2 часа, преди да смените газопровода със запушалка, след което се оставя да се рефлуксира в продължение на още 22 часа.
2) Ще разберете кога е протекла реакцията, тъй като реакционната смес ще спре да отделя вода в апарата на Дин Старк и реакционната смес ще е станала от много светложълта до тъмнооранжева. След 24 часа изключете нагревателя и оставете да се охлади до стайна температура. Опитайте се да ограничите контакта на реакционната смес с въздуха, тъй като енеаминът лесно се окислява от атмосферните условия, ето защо се използва гумената преграда, така че вземете спринцовката, изтеглете цялата реакционна смес и я прехвърлете във вакуумна дестилационна уредба. Първата фракция, която изкипи, ще бъде смес от толуол и пиролодин, но след като тя се отдели, вашият 1-пиролидино-1-циклохексен ще започне да се отделя заедно с част от циклохексана. Този циклохексан няма да реагира с никой химикал в следващата стъпка, така че засега разделянето на двете съединения не е необходимо. Въпреки че е болезнено, препоръчвам да дестилирате, докато не остане никаква течност в първата дестилационна колба, тъй като това ще даде най-високи стойности на дрождите, които са почти количествени, ако се отстрани цялата вода. След като пиролиндото бъде изолирано и преместено в херметична колба, можем да преминем към следващата стъпка.
3) Поради образуването на енамин с циклохексан, молекулата ще претърпи енамин-иминова тавтомерия, подобна на кето-енолова тавтомерия, позволяваща на въглерода вляво или вдясно от карбонила да стане много нуклеофилен, поради което може да се осъществи електрофилна атака с молекула като йодобензен с йод, действащ като електрофил. Сега добавете целия си прясно приготвен 1-пиролидино-1-циклохексен в колба с обем 1 л и гърло с 250 ml циклохексан и 204 g йодобензен. Поставете 1L rbf върху нагревателна мантия и добавете рефлуксен кондензатор с изпомпване на вода, доведете тази реакция до кипене и я оставете да реагира още 24 часа.
4) Накрая ще останете с бял прах, ако прахът се е образувал преди да са изтекли пълните 24 часа, тогава просто изключете нагряването и започнете работата отначало. Спрете нагряването и свалете кондензатора на рефукса от rbf, така че да го замените със запушалка. След като колбата се охлади, свалете запушалката и добавете приблизително 300 ml дестилирана вода, за да унищожите остатъчния енамин, като по този начин той ще се превърне обратно в циклохексанон и пиролидин. Затворете колбата и разклатете енергично, защото искате целият прах да изчезне. Добавете 10% разтвор на сулпурова киселина, за да унищожите остатъка от пиролидин. Изсипете реакционната смес в разделителна фуния от 1 л и изчакайте двата слоя да се отделят. Както долният воден слой, така и горният органичен слой трябва да се изсипят в различни чаши и да се запазят, докато прелеете водния слой в разделителната фуния с 250 ml DCM. Отново тази смес трябва да се разклати добре, за да се извлече всичко от крайния 2-фенилциклохексанон в слоя DCM. Водният слой се изхвърля, докато двата органични слоя се комбинират и се промиват с натриев тиосулфат и се изсушават над магнезиев сулфат. Накрая се изпарява целият органичен разтворител, за да останат приблизително 140 грама суров продукт. Извършете рецистализация с помощта на IPA, за да получите бял прах с приблизителна стойност на получаване 60-70 %.
Ще напиша експериментално ръководство за алкилиране с помощта на трифенилалуминий, но предпочитам да извърша реакцията, преди да създам повторяем текст. Ако някой има въпроси, ще се радвам да помогна.
