Syntese af phenylaceton (P2P) fra 1-phenyl-2-nitropropen (P2NP) via FeCl3

CrystalBee

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



Tilsæt til en 500 ml rundbundet kogekolbe (RBF) med 3 halse
Den centrale hals har en overhead-omrører - VIGTIGT, det skal være en overhead-omrører, og den skal være kraftig nok til at forhindre jernpulveret i at lægge sig på bunden, man kan ikke bruge magnetisk omrøring, da den ikke har nok kraft til at holde jernpulveret oppe i opløsningen, og jernet ødelægger alligevel den magnetiske omrøring.
sidehalsen har en lang tilbagesvalingskondensator med koldt vand.
2. sidehals har en trykudlignende tilsætningstragt fyldt med 0,197 mol koncentreret saltsyre 35,5% i nedenstående eksempel, hvilket er 20,2 ml

RBF er i et vand- eller oliebad for at holde den interne reaktionstemperatur på 85 til 95 grader.

Tilsæt til RBF:
0,1 mol P2NP (P2NP 163,2 g/mol) = 16,23 g P2NP
0,715 mol jern (Fe 55,85 g/mol) = 40 g jern (Fe) - støbejernsspåner eller ideelt set 40 mesh jernpulver (pulver 0,4 mm størrelse)
Bemærk: Aktivering af et metal indebærer normalt at skylle det med en stærk mineralsyre som saltsyre eller alkali som natriumhydroxidopløsning i et par minutter for at fjerne ethvert oxidationslag, der forhindrer det i at reagere, og derefter skylle med destilleret vand to gange og bruge det med det samme eller opbevare det under upolær væske, indtil det er klar til brug.
I denne reduktion af nitroalken til keton er saltsyre imidlertid et af reagenserne, og derfor kan aktivering ske in situ.

75 ml destilleret vand
0,1 g jernklorid - fungerer som en initialiseringskatalysator - hjælper reaktionen med at starte hurtigere

Syre fra tilsætningstragten tilsættes langsomt over 5 til 6 timer for at holde reaktionen i gang, men ikke eksplosivt, så tilbagesvalingen må aldrig nå over halvvejs op i tilbagesvalingskondensatoren.
Til sidst blev reaktionsblandingen basificeret med 25 % NaOH-opløsning til pH 11, og derefter dampdestilleres P2P-olien over i en receiver.
Udbyttet bør være 75 til 77 % P2P fra P2NP, dvs. P2P 134,3 g/mol, så 0,1 mol er 13,42 g og 0,75 til 0,77 % udbytte = 10 g (9,94 ml) til 10,3 g (10,24 ml) (P2P's massefylde er 1,006 g/mL).

Denne reaktion kan opskaleres til en ret stor størrelse, de molære ækvivalenter er:
molært forhold mellem Fe/alken = 7,15
molforhold af HCl/Alken = 1,97
1,97 x 0,1 mol p2NP = 0,197 mol HCl x HCl 36,458 g/mol = 7,18 g HCl
Hvis du har koncentreret saltsyre 35,5 %, betyder det, at den har 355 g/l eller 35,5 g/100 ml, så 718 g / 0,355 = 20,2 ml koncentreret saltsyre 35,5 %, der skal tilsættes via en tilsætningstragt.

Så en 1 mol reaktion ville bruge en 5L RBF med 163,2 g P2NP, 7,15 mol Fe (7,15 x 55,85 g/mol) = 400 g jernpulver, 750 ml destilleret vand, 1 g jernchlorid og 202 ml koncentreret saltsyre 35,5 %.
Udbyttet ville være 100 g (99,4 ml) til 103 g (102,4 ml) P2P


Bemærk: For en billig overhead-omrører:
Fra ebay kan du få et billigt PTFE-omrøringsleje, der passer til den korrekte størrelse af din kogekolbes centrale hals, du kan få en stålomrører belagt med PTFE for at beskytte den mod syren, du kan få en bænkforsyning, der leverer 0-30V 0-3A til omkring £30, og du kan få en DC-motor fra visse håndholdte blendere billigt, som du kan skille ad og forbinde motorakslen til omrørerakslen, Omrørerakslen går gennem lejet (smør den indvendige lejering med vaseline for at mindske friktionen), tilslut motoren til bænkstrømforsyningen, indstil strømmen højt nok til at forsyne motoren, og varier derefter hastigheden ved at øge eller sænke spændingen.

PTFE Standard Stopper Lab Stirrer Bearing Adapter Stirrer Accessory No.29
https://www.ebay.co.uk/itm/313672059695
£10.84
Denne passer til en 29/32-stikdåse på en kogekolbe og bruger en omrøreraksel med en diameter på 8 mm.
Det er svært at finde en PTFE-belagt omrører med en skaftdiameter på 8 mm, de fleste på ebay er 7 mm, så det er måske bedst at bestille begge varer fra laborxing, der er 2 uger om at ankomme, men de har udstyr af høj 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

Bænkstrømforsyning 0-30V 0-10A - potentielt er dette kraftigt nok til at køre elektrokemiske reaktioner og peltier-kølemoduler
https://www.amazon.co.uk/dp/B09ZQBFZ4C
£44.99
Du burde kunne finde en billigere, fordi du kun har brug for 0-3A, måske 0-5A, hvis den motor, du køber, har et højt drejningsmoment.
 

Rollin88

Don't buy from me
Member
Joined
Feb 19, 2023
Messages
3
Reaction score
2
Points
3
Jeg har prøvet denne reaktion med disse nøjagtige forhold, og jeg kan bare ikke få noget p2p. Jeg følger proceduren nøjagtigt - selvom det er svært at få min tilsætningstragt til at dryppe så langsomt, matcher jeg alle parametre. Min opløsning bliver grøn. RBF'en er et rod, som jeg næsten ikke kan se i. Jeg ved ikke, om jeg omrører for meget eller ej, men der er jernstykker fanget i de slebne glasfittings til tilsætningstragten og reflekskondensatoren. Jeg er ikke sikker på, om det er normalt ... Når jeg basificerer, er jeg gået lidt over 11 en gang, hvilket syntes at producere en god smule røg i kolben. Jeg tilsatte et par dråber Hcl mere for at få det ned på 11 igen, og det virkede fint. Jeg oversvømmer den samme beskidte RBF med jern stadig derinde med vand og kører en dampdestillation med 1 kolbe på reaktionsblandingen, som er meget mørk på dette tidspunkt med de sorte jernpartikler, der pletter alt. Destillatet, der så kommer over, er altid klart, med en tåge eller uklarhed, men ingen rigtig farve. Ingen orange. Jeg regner med, at det er en blanding af olie og vand, men når jeg ekstraherer med DCM (ph er dobbelttjekket her og er 11,1), forbliver det i vandet senere, og DCM virker bare som krystalklar DCM, måske med en super let lyserød tinge. Hvis DCM'en er klar, betyder det så, at der ikke er nogen P2P? Jeg vil ikke spilde mere tid på det, jeg vil hellere bare prøve igen. Jeg ved ikke, hvilke parametre jeg skal ændre. Jeg bruger tredobbelt omkrystalliseret p2np købt fra en velrenommeret oversøisk forhandler, jeg bruger 'jernspåner til syntese', der ser legitime ud, jeg købte FeCl3 fra science company.com, og hcl er acs-kvalitet fra alliance chemical. Jeg bruger glasvarer af høj kvalitet, en overhead-omrører fra Vevor med PFTE-aksel og -skovl. Jeg tænkte på at prøve næste gang med zinkpulver og ZnCl2 for at starte reaktionen, da dette er min fjerde gang uden tilsyneladende at komme nogen vegne. De første to forsøg var 0,1M og det sidste var 0,2M, da jeg regnede med, at et større kar måske ville være mere tilgivende, men alle tre mislykkedes. Den sidste fik en flot grøn farve efter 18 timer, men der var dannet grønt slim på indersiden af glasset, som gjorde det næsten umuligt at se over vandlinjen.

Enhver hjælp er værdsat.
 

PNicole

Don't buy from me
New Member
Joined
Sep 18, 2023
Messages
18
Reaction score
29
Points
3
Denne reaktion fungerer kun godt i vand. Hvad er formålet med toluen? Når HCl er tilsat, baseres det med 50 % NaOH-opløsning (indholdet bliver blåligt). Du behøver ikke at vaske med bagepulver, hvis du gør det på den måde. Fyld kolben med vand, og dampdestillér P2P. Den vil være klar/lidt gul, når den destilleres. Når neonorange farve kommer over, er det mere end færdigt. Brug DCM til at udtrække P2P fra vand, tør og fjern med destillation. Anvend vakuum, og destillér ren P2P. Overraskende nok fungerer denne reaktion bedre i større skala med et udbytte på 81-87 %, hvis tingene finjusteres. I mindre skala opnår man 73-75 % (ikke særlig godt) til 77-78 %.

Du behøver heller ikke 5-6 timer for at tilsætte syre.
 

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
Er dette en god metode til at få substituerede 2-phenylethylaminer fra nitrostyrener? Zn/HCl er god, men man skal tilsætte Zn gradvist. Ved denne metode tilsætter du alle substrater med det samme (på én gang) og venter.
 

choose

Don't buy from me
Member
Joined
Feb 6, 2024
Messages
4
Reaction score
0
Points
1
Så vidt jeg ved, skal du knuse rensede p2np-krystaller for at lave fint pulver og blande det med zinkpulver i en bestemt andel og derefter tilføje i dele til RF, som når du tilføjer hcl, når du bruger Fe-pulver. Jeg vil gerne prøve dette alternativ, fordi jeg ikke har en overhead-omrører med matchende ptfe-stik. Er der nogen, der har prøvet det før?
 

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
Kan jeg bruge 1,5 ml 40 % vandig FeCl3-opløsning i stedet for 0,6 g fast FeCl3? I mit land er det kun den vandige opløsning, der er tilgængelig for den almindelige borger.
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,835
Solutions
3
Reaction score
3,151
Points
113
Deals
1
Hej, ja, det kan du
 

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