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

[WillD]

Reagenser:

• 1-Phenyl-2-nitropropen ( P2NP; cas 705-60-2) 1,63 g, 10 mmol;
• Pulveriseret jern (Fe) 3 g;
• FeCl3 0,6 g;
• Saltsyre (HCl 36% aq.) konc. 4 ml;
• Toluen 15 ml;
• Vand 55 ml;
• Saltsyre 3N (10,45%) HCl 25 ml;
• Natriumbikarbonat (NaHCO3);
• Magnesiumsulfat (MgSO4);

Udstyr og glasvarer:

• Rundbundet kolbe 50 ml;
• Retortstativ og klemme til fastgørelse af apparatet;
• Kogende chips;
• Refluxkondensator;
• Glasstang og spatel;
• Separat tragt;
• Varmeplade;
• Termometer af laboratoriekvalitet;
• Laboratorievægt (0,1-200 g er passende);
• Målecylinder 20 mL;
• Tragt;
• Filterpapir;
• Rotovap-maskine (valgfrit);
• Vakuumkilde (valgfrit);
• pH-indikatorpapir;
• Bægerglas 100 ml x2 og 200 ml;

Reaktionsskema:

Syntese:

1. En blanding af 1-phenyl-2-nitropropen (P2NP) 1,63 g, 10 mmol, pulveriseret jern 3 g, FeCl3 0,6 g og saltsyre (HCl 36% aq.) koncentreret 4 ml i toluen 5 ml og vand 5 ml omrøres kraftigt ved 75 °C i 18 timer i en 50 ml kolbe med tilbagesvalingskondensator.
2. Den resulterende mørkegrønne suspension afkøles til stuetemperatur og filtreres. Lagene adskilles.
3. Det vandige lag vaskes med en yderligere portion toluen 10 ml, og toluenekstrakterne kombineres ogvaskes med saltsyre 3N (10,45 %) HCl 25 ml, vand 25 ml, mættet natriumbicarbonat (NaHCO3) aq. 25 ml og vand 25 ml successivt til neutral pH 7.
4. Toluenopløsningen filtreres og tørres over vandfrit magnesiumsulfat (MgSO4). Blandingen filtreres fra faste stoffer.
5. Toluenopløsningsmidlet inddampes fra blandingen .Phenyl-2-propanon (P2P; cas 103-79-7) opnås som en orange olie. Udbyttet er ca. 75 %.

 

[btcboss2022]

Hej, jeg har prøvet denne synth,

Jeg prøvede denne synth, men det er praktisk talt umuligt at flytte den magnetiske omrører, alt jernet sidder fast på det og tillader ikke at bevæge sig (er normalt med magnet) haahaha, hvordan løser du det?

Tak for det.

 

[G.Patton]

top omrører

 

[KokosDreams]

Hvad er det opnåede udbytte i P2P fra denne syntese?
@btcboss2022
@G.Patton

 

[ASheSChem]

Jeg ser en masse størrelser for dette reagens; nogen betydning?

jeg har se til at sælge :
300 mesh (36 µ)
75 µm
90 μm
100-300 µm

 

[G.Patton]

Hej, undskyld det lange svar. ~75%

 

[KokosDreams]

Tak for at lade mig det vide.

 

[cokemuffin]

helst mindst 80-100 mesh.

 

[ali.co]

Hej
Undskyld, men en sådan detalje stemmer ikke overens med proportionerne
Andre proportioner i reagenser
Andre proportioner i syntese
Jeg overvejer at tjekke denne syntese
Lang syntese

 

[G.Patton]

Hej, hvad mener du med proportioner?

 

[CrystalBee]

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]

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.

 

[Charlie3]

Er der nogen, der har prøvet denne metode og skaleret den op? Jeg prøvede det i dag, brugte
32,6 g p2np
60 g Fe
12 g FeCL
88 ml 33 % HCI
300 ml toluen
1100 ml vand
500 ml 10,45 % HCI.

Det virker ikke særlig praktisk, hvis jeg prøver at gå 1 kg p2np, jeg vil ikke have glasvarer store nok.
Er der nogen, der har bedre proportioner.
Det er meget enklere med denne metode, men ulempen er, at det virkelig pletter porcelænet, når man hælder det uønskede lag væk.

 

[Cardboard1234]

Jeg er lidt nysgerrig efter, hvilket formål vandet tjener i trin 3? Det ser ud til at gå direkte gennem toluenopløsningen og forblive adskilt.

 

[G.Patton]

Hej, det bruges til at slippe af med vandopløselige salte, som dannes under denne reaktion.

 

[Cardboard1234]

Hej, jeg vil bare være sikker på, at jeg har forstået det rigtigt.

Trin 2: Efter filtrering af den mørkegrønne suspension har jeg kun en let grøn opløsning med et par dråber brun opløsning. Hvilke lag mener du at adskille?

trin 3: Jeg skal hælde toluen i det vandige lag og ekstrahere toluenopløsningen et par gange, før jeg blander toluenekstrakterne med saltsyre, vand, natriumbicarbonatopløsning, vand successivt.

trin 4: toluenlaget (det øverste) adskilles igen og tilsættes MgSO4 i løbet af en times tid for at fjerne alt vand i opløsningen.

trin 5: kog opløsningen til 110 for at fordampe toluenen.

Er det korrekt?

 

[G.Patton]

Det fremgår tydeligt af teksten, at der er to lag: vandige og organiske.
Det er værd at bruge vakuumdestillation (rotovap). Jeg anbefaler også, at du destillerer P2P, før du følger syntesen.

 

[Cardboard1234]

Jeg var i stand til at følge trinene indtil trin 4, men når jeg begynder at opvarme opløsningen for at fordampe toluen, bliver blandingen rød som denne med en meget mørk farve. Har du nogen idéer?

 

[w2x3f5]

Reaktion med SnCl2 og saltsyre i ethylacetat giver en renere olie.
Med Fe er reaktionen ikke så klar

 

[Cardboard1234]

Kan jeg erstatte toluen med andre opløsningsmidler som DCM eller petroleumsether?

 

[SelfExper1menter]

1. Er Fe afgørende, eller kan et andet metal bruges i stedet (som Zn, Mg eller Al)? Jeg har hørt, at Zn/HCl også reducerer P2NP til oxime.
2. Kan svovlsyre (i korrekt valgt mængde og koncentration) bruges i stedet for saltsyre? Og hvis det ikke kan, hvorfor?