Syntéza fenylacetonu (P2P) z 1-fenyl-2-nitropropenu (P2NP) pomocí FeCl3

CrystalBee

Don't buy from me
New Member
Joined
Dec 30, 2022
Messages
9
Reaction score
7
Points
3
P2np to p2p



Přidejte do 500ml varné baňky s kulatým dnem (RBF) se třemi hrdly.
střední hrdlo má horní míchadlo - DŮLEŽITÉ musí být horní míchadlo a musí být dostatečně výkonné, aby se železný prášek neusazoval na dně, nelze použít magnetické míchání, protože nemá dostatečný výkon, aby udrželo železný prášek v roztoku a železo stejně magnetické míchání zaneřádí.
boční hrdlo má dlouhý zpětný chladič s přívodem studené vody.
Druhé boční hrdlo má adiční nálevku s vyrovnáváním tlaku naplněnou 0,197 molu kyseliny chlorovodíkové 35,5 %, což je v níže uvedeném příkladu 20,2 ml.

RBF je ve vodní nebo olejové lázni, aby se vnitřní teplota reakce udržovala na 85 až 95 °C.

Přidejte do RBF:
0,1 molu P2NP (P2NP 163,2 g/mol) = 16,23 g P2NP.
0,715 molu železa (Fe 55,85 g/mole) = 40 g železa (Fe) - litinové odlitky nebo ideálně železný prášek o velikosti 40 ok (prášek o velikosti 0,4 mm).
Poznámka: Aktivace kovu obvykle zahrnuje jeho několikaminutové oplachování silnou minerální kyselinou, jako je kyselina chlorovodíková, nebo roztokem zásady, jako je hydroxid sodný, aby se odstranila případná oxidační vrstva, která brání reakci, poté se dvakrát opláchne destilovanou vodou a ihned použije, jinak se skladuje pod nepolární kapalinou až do požadovaného použití.
Při této redukci nitroalkenu na keton je však jedním z činidel kyselina chlorovodíková, proto může dojít k aktivaci in situ.

75 ml destilované vody
0,1 g chloridu železitého - působí jako iniciační katalyzátor - pomáhá rychlejšímu startu reakce

Kyselina z adiční nálevky se přidává pomalu během 5 až 6 hodin, aby reakce probíhala, ale ne explozivně, reflux by nikdy neměl dosáhnout více než poloviny výšky zpětného chladiče.
Na konci byla reakční směs bazifikována 25% roztokem NaOH na pH 11 a poté byl olej P2P vydestilován parou do recipientu.
Výtěžek by měl být 75 až 77 % P2P z P2NP, tj. P2P 134,3 g/mol, takže 0,1 molu je 13,42 g a výtěžek 0,75 až 0,77 % = 10 g (9,94 ml) až 10,3 g (10,24 ml) (hustota P2P je 1,006 g/ml).

Tuto reakci lze vyškálovat do poměrně velkého rozsahu, molární ekvivalenty jsou:
molární poměr Fe/alken = 7,15
molární poměr HCl/alken = 1,97
1,97 x 0,1 molu p2NP=0,197 molu HCl x HCl 36,458 g/mol = 7,18 g HCl
pokud máte koncentrovanou kyselinu chlorovodíkovou 35,5 %, znamená to, že má 355 g/l nebo 35,5 g/100 ml, takže 718 g / 0,355 = 20,2 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové 35,5 %, která se přidá přes adiční nálevku.

Pro reakci o 1 molu by se tedy použila 5l nádržka s 163,2 g P2NP, 7,15 molu Fe (7,15 x 55,85 g/mol) = 400 g práškového železa, 750 ml destilované vody, 1 g chloridu železitého a 202 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové 35,5 %.
Výtěžek by byl 100 g (99,4 ml) až 103 g (102,4 ml) P2P.


Poznámka: Pro levné horní míchadlo:
Z ebay můžete sehnat levné teflonové ložisko míchadla, které se vejde do správné velikosti středového hrdla varné baňky, můžete sehnat ocelové míchadlo potažené teflonem, aby bylo chráněno před kyselinou, můžete sehnat stolní zdroj, který dodává 0-30V 0-3A asi za 30 liber, a můžete sehnat levný stejnosměrný motor z některých ručních mixérů, který můžete rozebrat a připojit hřídel motoru k hřídeli míchadla, hřídel míchadla prochází ložiskem (předem namažte vnitřní kroužek ložiska vazelínou, abyste snížili tření), připojte motor ke stolnímu zdroji, nastavte dostatečně velký proud, aby se mohl dodávat do motoru, a pak měňte rychlost zvyšováním/snižováním napětí.

Standardní teflonová zátka Laboratorní adaptér ložiska míchadla Příslušenství míchadla č. 29
https://www.ebay.co.uk/itm/313672059695
£10.84
Tento držák se hodí pro objímku 29/32 na varné baňce, používá hřídel míchadla o průměru 8 mm.
Najít míchadlo s teflonovým povlakem s průměrem hřídele 8 mm je složité, většina na ebayi 7 mm, takže je možná nejlepší objednat obě položky z laborxingu, které dorazí za 2 týdny, ale mají vysoce kvalitní vybavení.

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

Stolní napájecí zdroj 0-30V 0-10A - potenciálně je to dostatečně výkonné pro provoz elektrochemických reakcí a peltierovy chladicí moduly.
https://www.amazon.co.uk/dp/B09ZQBFZ4C
£44.99
Měl bys být schopen najít levnější, protože potřebuješ jen 0-3A, možná pokud motor, který vybereš, má vysoký točivý moment, pak 0-5A.
 

Rollin88

Don't buy from me
Member
Joined
Feb 19, 2023
Messages
3
Reaction score
2
Points
3
Zkoušel jsem tuto reakci s těmito přesnými poměry a zdá se, že prostě nemohu získat žádné p2p. Postupuji přesně podle návodu - i když je těžké přimět můj adiční trychtýř, aby kapal tak pomalu, odpovídám každému parametru. můj roztok se zbarví zeleně. V RBF je takový nepořádek, že do něj skoro nevidím. Nevím, jestli to přeháním, nebo ne, ale v armaturách z broušeného skla pro přídavnou nálevku a reflexní kondenzátor jsou zachycené kousky železa. Nejsem si jistý, jestli je to normální... Když jsem bazíroval, jednou jsem šel trochu přes 11, což se zdálo, že v baňce vzniklo dost kouře. Přidal jsem ještě pár kapek Hcl, abych to vrátil na 11, a zdálo se to být v pořádku. Stejně špinavou RBF s železem, které tam stále je, jsem zalil vodou a provedl jsem destilaci s vodní parou na 1 baňce reakční směsi, která je v tomto okamžiku velmi tmavá a černé částečky železa vše zabarvují. Destilát, který pak přejde, je vždy čirý, s mlhavým nádechem, ale bez skutečné barvy. Žádná oranžová. Přišel jsem na to, že je to směs oleje a vody, ale když extrahuji s DCM (ph je zde dvakrát kontrolováno a je 11,1), zůstává později ve vodě a DCM se zdá jen jako křišťálově čistý DCM, možná se super lehkým růžovým nádechem. Pokud je DCM čirý, znamená to, že je tam nulový P2P? Nechci s tím ztrácet další čas, raději to zkusím znovu. Nevím, jaké parametry mám změnit. Používám třikrát překrystalizovaný p2np zakoupený od renomovaného zahraničního verndoru, používám "železné piliny pro syntézu", které vypadají legálně, FeCl3 jsem koupil od science company.com a hcl je acs grade od alliance chemical. Používám kvalitní skleněné nádobí, horní míchadlo od vevora s PFTE hřídelí a lopatkou. Přemýšlel jsem, že bych to příště zkusil s práškovým zinkem a ZnCl2, abych nastartoval reakci, vzhledem k tomu, že to dělám už počtvrté, aniž bych se zdánlivě někam dostal. První dva pokusy byly 0,1M a poslední 0,2M, protože jsem si myslel, že větší nádoba bude možná shovívavější, ale všechny tři selhaly. Ten poslední se po 18 h zbarvil do pěkné zelené barvy, ale na vnitřní straně nádoby se vytvořil jakoby zelený sliz, kvůli kterému nebylo téměř vidět nad čáru ponoru.

Jakákoli pomoc je vítána.
 

PNicole

Don't buy from me
New Member
Joined
Sep 18, 2023
Messages
18
Reaction score
29
Points
3
Tato reakce dobře funguje pouze ve vodě. K čemu slouží toluen? Po přidání HCl proveďte bazifikaci pomocí 50% roztoku NaOH (obsah bude modrat). Při tomto postupu není třeba promývat jedlou sodou. Zaplavte baňku vodou a destilujte P2P s vodní parou. Při destilaci bude čirý/lehce žlutý. Jakmile se objeví neonově oranžová barva, je více než hotovo. K extrakci P2P z vody použijte DCM, vysušte a odstraňte destilací. Použijte vakuum a destilujte čistý P2P. Překvapivě tato reakce funguje lépe ve větším měřítku ve výtěžku 81-87 %, pokud se věci vyladí. V menším měřítku dosáhnete 73-75 % (nepříliš dobré) až 77-78 %.

Také nepotřebujete 5-6 hodin na přidání kyseliny.
 

OrgUnikum

Don't buy from me
Resident
Language
🇬🇧
Joined
Feb 22, 2023
Messages
336
Reaction score
302
Points
63
Yes the reaction works in water alone.
Your stirrer must be strong enough to keep all iron in suspension. Installing baffles helps a lot.
Important: Add P2NP. Add hot water 80 °C. (then the reaction starts easily). SWITCH ON THE OVERHEAD STIRRER NOW! Add FeCl3 and iron. Add HCl.
Add the acid as fast as you can, say as fast your reflux condenser can handle.
Nobody of sane mind adds NaOH to P2P. P2P self condenses in presence of strong bases ("red tar") but it is quite resistant towards acids. This NaOH addition was brought up by somebody who wants to ruin your yields. Seriously. I know its in literature. It is bullshit nevertheless.
Instead do this: After all acid was added and the reaction starts to slump down you quickly change from reflux setup to distill setup - you can make it that you just turn the condesnser from vertical up to slight downward angle. Start heating and blowing in steam from an external steam source. (or heat hard and add water by the addition funnel you used to add the HCl) Steamdistill the P2P out. Collect P2P in a sep funnel with Toluene or Ether or Benzene and remove the water from the bottom from time to time. When finished you add fresh water and wash the P2P/solvent twice to remove any crap and acid. Strip solvent. (best in a rotovap). Best distill P2P under vacuum for best quality. (you do not need much vacuum, aspirator vacuum is more then enough your P2P will come at 170° C to 200 °C depending on the vacuum and thats no problem).

Theoretical maximum yield is about 82 g P2P from 100 g P2NP
I never had less then 90% of theoretical possible yields when using this method.

This reaction is the very old Bechamp process used extensively at the end of the 19th century. And they had 95% yields back then in huge oaken vessels with oaken lids and stirrers driven by horses. Utilizing scrap cast iron from nearby foundries.
 

rampage

Don't buy from me
Resident
Language
🇬🇧
Joined
Jan 9, 2024
Messages
104
Reaction score
67
Points
28
how long does it usually take for the reaction to slump?
 

Alchemik

Don't buy from me
New Member
Joined
Oct 11, 2023
Messages
2
Reaction score
3
Points
1
Je tato metoda dobrá pro získání substituovaných 2-fenylethylaminů z nitrostyrenů? Zn/HCl je dobrý, ale musíte přidávat Zn postupně. U této metody přidáváte všechny substráty okamžitě (najednou) a čekáte.
 

choose

Don't buy from me
Member
Joined
Feb 6, 2024
Messages
4
Reaction score
0
Points
1
Četl jsem o použití zn v této reakci. pokud vím, musíte rozdrtit vyčištěné krystaly p2np, abyste získali jemný prášek, a smíchat ho s práškovým zinkem v určitém poměru a pak přidat po částech do RF, podobně jako když přidáváte hcl při použití práškového Fe. Chci vyzkoušet tuto alternativu, protože nemám horní míchadlo s odpovídající zátkou z ptfe. Zkoušel to už někdo?
 

OrgUnikum

Don't buy from me
Resident
Language
🇬🇧
Joined
Feb 22, 2023
Messages
336
Reaction score
302
Points
63
No. Iron/HCl is not good if you want the amine. Iron/HCl is great for getting the ketone from a nitropropene and thats it.
 

T0lek511

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 10, 2023
Messages
126
Reaction score
87
Points
28
Deals
1
Mohu použít 1,5 ml 40% vodného roztoku FeCl3 místo 0,6 g pevného FeCl3? V mé zemi je běžnému občanovi dostupný pouze vodný roztok.
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,835
Solutions
3
Reaction score
3,151
Points
113
Deals
1
Dobrý den, ano, můžete
 

William D.

Expert
Joined
Jul 19, 2021
Messages
1,037
Reaction score
1,239
Points
113
You can not use iron chloride. Elementary iron and hydrochloric acid will be enough.
 
Top