Fenilacetono (P2P) sintezė iš 1-fenil-2-nitropropeno (P2NP) naudojant FeCl3

[CrystalBee]

P2np į p2p



Įpilkite į 500 ml apvaliadugnę virimo kolbą (RBF) su 3 kakleliais
centrinis kaklelis turi viršutinę maišyklę - SVARBU, turi būti viršutinė maišyklė ir ji turi būti pakankamai galinga, kad geležies milteliai nenusėstų ant dugno, negalima naudoti magnetinės maišyklės, nes ji nėra pakankamai galinga, kad išlaikytų geležies miltelius tirpale, o geležis vis tiek gadina magnetinę maišyklę.
Šoninis kaklelis turi ilgą grįžtamąjį kondensatorių su tiekiamu šaltu vandeniu.
antrasis šoninis kaklelis turi slėgį išlyginantį piltuvėlį, pripildytą 0,197 molio 35,5 % konc. druskos rūgšties, toliau pateiktame pavyzdyje tai yra 20,2 ml.

RBF yra vandens arba alyvos vonioje, kad vidinė reakcijos temperatūra būtų 85-95 °C.

Įpilkite į RBF:
0,1 molio P2NP (P2NP 163,2 g/molio) = 16,23 g P2NP
0,715 molio geležies (Fe 55,85 g/molio) = 40 g geležies (Fe) - ketaus drožlių arba geriausiai 40 akučių geležies miltelių (0,4 mm dydžio miltelių)
Pastaba: Aktyvuojant metalą paprastai jį reikia kelias minutes skalauti stiprios mineralinės rūgšties, pavyzdžiui, druskos rūgšties, arba šarmo, pavyzdžiui, natrio hidroksido, tirpalu, kad būtų pašalintas bet koks oksidacijos sluoksnis, kuris trukdo reaguoti, po to du kartus nuplauti distiliuotu vandeniu ir iš karto naudoti, arba laikyti po nepoliniu skysčiu, kol reikės naudoti.
Tačiau šiame nitroalkeno redukavimo į ketoną procese druskos rūgštis yra vienas iš reagentų, todėl aktyvacija gali vykti vietoje.

75 ml distiliuoto vandens
0,1 g geležies chlorido - veikia kaip iniciacijos katalizatorius - padeda greičiau pradėti reakciją

Rūgštis iš pridėtinio piltuvėlio lėtai pridedama per 5-6 valandas, kad reakcija vyktų, bet nesprogtų, todėl grįžtamasis srautas niekada neturėtų siekti daugiau kaip pusę grįžtamojo kondensatoriaus.
Po to reakcijos mišinys bazuojamas 25 % NaOH tirpalu iki pH 11 ir P2P aliejus distiliuojamas garais į imtuvą.
Gaunama 75-77 % P2P iš P2NP, t. y. P2P 134,3 g/mol, todėl 0,1 molio yra 13,42 g, o 0,75-0,77 % išeiga = 10 g (9,94 ml)-10,3 g (10,24 ml) (P2P tankis yra 1,006 g/ml).

Šią reakciją galima nuskaičiuoti iki gana didelio dydžio, moliniai ekvivalentai yra:
Molinis Fe/alkeno santykis = 7,15
HCl ir alkeno molinis santykis = 1,97
1,97 x 0,1 molio p2NP = 0,197 molio HCl x HCl 36,458 g/mol = 7,18 g HCl
jei turite 35,5 % koncentruotos druskos rūgšties, tai reiškia, kad ji turi 355 g/l arba 35,5 g/100 ml, taigi 718 g / 0,355 = 20,2 ml 35,5 % koncentruotos druskos rūgšties, kurią reikia įpilti per piltuvėlį

Taigi 1 molio reakcijai būtų naudojamas 5 l RBF su 163,2 g P2NP, 7,15 molio Fe (7,15 x 55,85 g/mol) = 400 g geležies miltelių, 750 ml distiliuoto vandens, 1 g geležies chlorido ir 202 ml koncentruotos 35,5 % druskos rūgšties.
Gaunama nuo 100 g (99,4 ml) iki 103 g (102,4 ml) P2P


Pastaba: pigi viršutinė maišyklė:
Iš ebay galite įsigyti pigų PTFE maišyklės guolį, tinkantį jūsų virimo kolbos centriniam kakleliui, galite įsigyti plieninę maišyklę, padengtą PTFE, kad ji būtų apsaugota nuo rūgšties, galite įsigyti 0-30V 0-3A maitinimo šaltinį už maždaug 30 svarų sterlingų, taip pat galite įsigyti pigų nuolatinės srovės variklį iš tam tikrų rankinių maišytuvų, kurį galite išardyti ir sujungti variklio veleną su maišyklės velenu, maišyklės velenas eina per guolį (iš anksto sutepkite vidinį guolio žiedą vazelinu, kad sumažintumėte trintį), prijunkite variklį prie stendo maitinimo šaltinio, nustatykite pakankamai didelę srovę, kad ji būtų tiekiama varikliui, tada keiskite greitį didindami ir (arba) mažindami įtampą.

Standartinis PTFE kamštis Laboratorijos maišyklės guolio adapteris Maišyklės priedas Nr. 29
https://www.ebay.co.uk/itm/313672059695
£10.84
Jis tinka 29/32 lizdui ant virimo kolbos, jame naudojamas 8 mm skersmens maišyklės velenas.
Rasti maišyklę su PTFE danga, kurios veleno skersmuo 8 mm sudėtinga, dauguma ebay 7 mm, todėl gal geriausia abu elementus užsisakyti iš laborxing, kad atkeliautų per 2 savaites, bet jie turi aukštos kokybės įrangą.

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

Stalo maitinimo šaltinis 0-30V 0-10A - potencialiai jis gali būti pakankamai galingas elektrocheminėms reakcijoms ir peltier aušinimo moduliams paleisti.
https://www.amazon.co.uk/dp/B09ZQBFZ4C
£44.99
Turėtumėte rasti pigesnį, nes jums reikia tik 0-3A, galbūt, jei variklis, kurį pasirinksite, bus didelio sukimo momento, tada 0-5A.

 

[Rollin88]

Išbandžiau šią reakciją su šiais tiksliais santykiais, ir, atrodo, tiesiog negaliu gauti jokio p2p. Tiksliai laikausi procedūros - kad ir kaip sunku būtų priversti mano pridėtinį piltuvėlį lašėti taip lėtai, bet suderinu visus parametrus. mano tirpalas tampa žalias. RBF yra netvarka, kurioje beveik nieko nematau. Nežinau, ar aš per daug maišau, ar ne, bet pridėtinio piltuvėlio ir refleksinio kondensatoriaus šlifuoto stiklo jungtyse įstrigę geležies gabaliukai. Nežinau, ar tai normalu... Kai basifikuoju, vieną kartą šiek tiek viršijau 11, dėl to, atrodo, kolboje atsirado nemažai dūmų. Įlašinau dar porą lašų Hcl, kad vėl sumažėtų iki 11, ir atrodė, kad viskas gerai. Tą pačią nešvarią RBF su vis dar esančia geležimi užpyliau vandeniu ir atlikau 1 kolbos garų distiliaciją su reakcijos mišiniu, kuris šiuo metu yra labai tamsus, o juodos geležies dalelės viską nudažo. Po to gaunamas distiliatas visada yra skaidrus, miglotas arba drumstas, bet be tikros spalvos. Jokios oranžinės spalvos. Manau, kad tai yra aliejaus ir vandens mišinys, bet kai ekstrahuoju su DCM (ph čia patikrintas du kartus ir yra 11,1), jis vėliau lieka vandenyje, o DCM atrodo tik kaip krištolo skaidrumo DCM, gal su super lengvu rausvu atspalviu. Jei DCM yra skaidrus, ar tai reiškia, kad P2P nėra? Nenoriu gaišti daugiau laiko, verčiau tiesiog pabandyti dar kartą. Nežinau, kokius parametrus keisti. Naudoju trigubai perkristalizuotą p2np, įsigytą iš patikimo užsienio verndoriaus, naudoju "geležies drožles sintezei", kurios atrodo teisėtai, FeCl3 pirkau iš science company.com, o hcl yra acs klasės iš alliance chemical. Naudoju aukštos kokybės stiklinius indus, viršutinę maišyklę iš vevor su PFTE velenu ir mentelėmis. Galvojau pabandyti pradėti reakciją su cinko milteliais ir ZnCl2, nes tai jau ketvirtas kartas, kai nieko nepavyksta. Pirmieji du bandymai buvo 0,1M, o paskutinis - 0,2M, nes pamaniau, kad gal didesnis indas bus atlaidesnis, bet visi trys nepavyko. Po 18 val. šis paskutinis indas tapo gražios žalios spalvos, tačiau ant indo vidaus susidarė tarsi žalias šliužas, dėl kurio beveik neįmanoma įžiūrėti, kas yra virš vandens linijos.

Dėkojame už bet kokią pagalbą.

 

[PNicole]

Ši reakcija gerai veikia tik vandenyje. Kokia yra tolueno paskirtis? Įpylus HCl, bazifikuokite naudodami 50 % NaOH tirpalą (turinys įgaus melsvą atspalvį). Jei tai daroma tokiu būdu, nereikia plauti sodos tirpalu. Užpilkite kolbą vandeniu ir garais distiliuokite P2P. Distiliuojant jis bus skaidrus ir (arba) šiek tiek geltonas. Kai atsiras neoninė oranžinė spalva, vadinasi, viskas baigta. Naudokite DCM P2P išskyrimui iš vandens, išdžiovinkite ir pašalinkite distiliuodami. Taikykite vakuumą ir distiliuokite gryną P2P. Keista, kad ši reakcija geriau veikia didesniu mastu - 81-87 % išeiga, jei viskas bus pakoreguota. Mažesniu mastu gaunama nuo 73-75 % (nelabai gerai) iki 77-78 %.

Taip pat nereikia 5-6 valandų rūgščiai pridėti.

 

[OrgUnikum]

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]

how long does it usually take for the reaction to slump?

 

[Alchemik]

Ar tai geras metodas pakaitiniams 2-feniletilaminams iš nitrostirenų gauti? Zn/HCl yra geras, tačiau Zn reikia pridėti palaipsniui. Taikant šį metodą visus substratus dedate iš karto (per vieną kartą) ir laukiate.

 

[choose]

skaičiau apie zn naudojimą šioje reakcijoje. kiek žinau, reikia susmulkinti išvalytus p2np kristalus, kad gautųsi smulkūs milteliai, ir sumaišyti juos su cinko milteliais tam tikru santykiu, o tada pridėti dalimis į RF, panašiai kaip pridedant hcl, kai naudojami Fe milteliai. Noriu išbandyti šią alternatyvą, nes neturiu viršutinės maišyklės su atitinkamu ptfe kamščiu. Ar kas nors tai bandė anksčiau?

 

[OrgUnikum]

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]

Ar galiu vietoj 0,6 g kietojo FeCl3 naudoti 1,5 ml 40 % vandeninio FeCl3 tirpalo? Mano šalyje paprastam piliečiui prieinamas tik vandeninis tirpalas.

 

[G.Patton]

Sveiki, taip, galite

 

[William D.]

You can not use iron chloride. Elementary iron and hydrochloric acid will be enough.