Úvod
Jedná se o jeden z nejjednodušších způsobů získání 1-fenyl-2-propanonu (P2P). Diethyl(fenylacetyl)malonát lze poměrně snadno zakoupit na některém internetovém trhu nebo si jejtouto metodousyntetizovat sami . Na našem fóru se můžete dozvědět i další syntetické cesty P2P pomocí následujících odkazů: Syntéza P2P z benzaldehydu pomocí MEK, Syntéza P2P oxidací alfa-methylstyrenu pomocí oxonu, Syntézy fenylacetonu (P2P) pomocí Grignardových činidel, Průmyslová výroba fenylacetonu (P2P) z benzenu, Syntéza P2P z P2NP s NaBH4 pomocí systému K2CO3/H2O2.
Hodnocení obtížnosti: 3/10
Hodnocení obtížnosti: 3/10
Vybavení a sklo:
- Baňka s kulatým dnem o objemu 500 ml;
- zpětný chladič;
- Vařící třísky;
- Retortový stojan a svorka pro upevnění přístroje;
- 1 l oddělovací nálevka;
- Vakuová destilační souprava;
- Vodní lázeň a led;
- Topná deska;
- 100 ml x3; 250 ml x2 kádinky;
- pH indikátorový papír;
- Rotovap stroj;
- Zdroj vakua;
- Laboratorní váhy (vhodné 0,01-100 g);
- Odměrný válec 10 ml a 100 ml.
Reagencie.
- Fenylacetylmalonát ( 1 ) 48,5 ml (55,66 g, 0,20 mol) [Diethyl(fenylacetyl)malonát; cas 20320-59-6];
- Ledová kyselina octová (AcOH) 60 ml;
- Koncentrovaná kyselina sírová (H2SO4) 7,5 ml;
- Destilovaná voda ~ 240 ml;
- 20 % roztok hydroxidu sodného (NaOH) ~100 ml;
- Diethylether (Et2O) ~150 ml;
- bezvodý síran sodný (Na2SO4) ~100 g;
- Drierit ~50 g (volitelně).
Postup
K diethylfenylacetylmalonátu (1) 48,5 ml (55,66 g, 0,20 molu) byl přidán roztok 60 ml ledové kyseliny octové, 7,5 ml koncentrované kyseliny sírové a 40 ml vody a směs byla refluxována v 500 ml baňce s kulatým dnem a zpětným chladičem po dobu čtyř až pěti hodin, dokud nebyla dekarboxylace dokončena. Reakční směs byla zchlazena v ledové lázni, alkalizována 20 % roztokem hydroxidu sodného a extrahována v dělící nálevce několika dávkami etheru (~3 x 50 ml). Spojené éterické extrakty byly promyty vodou (~200 ml), vysušeny bezvodým síranem sodným (Na2SO4) a následně drieritem (volitelně) a rozpouštědlo bylo vydestilováno. Zbytek obsahující keton (2) byl vydestilován ve vakuu zavzniku 1-fenyl-2-propanonu (2) ve výtěžku 71 % (b.p. 97-98,5 °C/13 mmHg, 214-215 °C/760 mmHg).
Alternativní hydrolýza diethyl(fenylacetyl)malonátu na BMK a PAA (fenylaceton a kyselina fenyloctová)
Jedná se o alternativní metodu syntézy, která umožňuje získat fenylaceton (P2P) z diethyl(fenylacetyl)malonátu. Tato metoda spočívá v alkalické hydrolýze diethyl(fenylacetyl)malonátu na sodnou sůl kyseliny fenylacetyl-malonové s následnou hydrolýzou levnou a snadno dostupnou kyselinou chlorovodíkovou. Kromě toho tento způsob syntézy vyžaduje méně zařízení a produkuje produkt vysoké kvality.
Vybavení a sklo.
- 5L baňka s kulatým dnem nebo vsádkový chemický reaktor;
- horní míchadlo;
- zpětný chladič;
- Stojan na retortu a svorka pro upevnění přístroje;
- 1L oddělovací nálevka;
- Vodní lázeň a led;
- 1000 ml x2; 500 ml x2; 250 ml x2 Kádinky;
- pH indikátorový papír;
- Laboratorní váhy (vhodné 0,01-100 g);
- Odměrný válec 100 ml a 1000 ml;
- Ohřívací deska;
- Filtrační papír;
- Nálevka;
- Chladnička;
- Skleněná tyčinka.
Reagencie.
- Diethyl(fenylacetyl)malonát 800g (cas 20320-59-6).
- Hydroxid sodný (NaOH) 230 g;
- Destilovaná voda 1230 ml;
- Kyselina chlorovodíková (HCl aq);
Sodná sůl kyseliny fenylacetyl-malonové z diethyl(fenylacetyl)malonátu
1. Alkalický vodný roztok 50 % se připraví předem, aby měl čas vychladnout. Hydroxid sodný 230 g (NaOH) se rozpustí ve vodě 230 g a zchladí se na pokojovou teplotu.
2. V případě, že se jedná o chlorid sodný (NaOH), použije se pro jeho přípravu voda. Vychlazený vodný roztok NaOH se nalije do kapací nálevky a tato nálevka se nasadí na reaktor.
3. Vychlazený vodný roztok NaOHse nalije do kapací nálevky. Do reaktoru se nalije 800 g diethyl(fenylacetyl)malonátu. Reakce probíhá při pokojové teplotě, ale během hydrolýzy je třeba použít nucené chlazení.
4. Reakce se provede při pokojové teplotě. Zapne se míchadlo a do studené reakční směsi se začne pomalu přidávat studený (2-4 °C) aq roztok NaOH. Směs se míchá po dobu 12 h. Reakční teplota musí být kontrolována (směs se zahřívá sama). S přidáváním roztoku se barva reakční směsi (RM) mění a houstne, až se stane zcela hustou a hrudkovitou. Hrudky se rozbijí na homogenní hmotu.
5. RM se přesune z reaktoru do nálevky vakuového filtračního systému a přefiltruje se. Získá se sodná sůl kyseliny fenylacetyl-malonové.
2. V případě, že se jedná o chlorid sodný (NaOH), použije se pro jeho přípravu voda. Vychlazený vodný roztok NaOH se nalije do kapací nálevky a tato nálevka se nasadí na reaktor.
3. Vychlazený vodný roztok NaOHse nalije do kapací nálevky. Do reaktoru se nalije 800 g diethyl(fenylacetyl)malonátu. Reakce probíhá při pokojové teplotě, ale během hydrolýzy je třeba použít nucené chlazení.
4. Reakce se provede při pokojové teplotě. Zapne se míchadlo a do studené reakční směsi se začne pomalu přidávat studený (2-4 °C) aq roztok NaOH. Směs se míchá po dobu 12 h. Reakční teplota musí být kontrolována (směs se zahřívá sama). S přidáváním roztoku se barva reakční směsi (RM) mění a houstne, až se stane zcela hustou a hrudkovitou. Hrudky se rozbijí na homogenní hmotu.
5. RM se přesune z reaktoru do nálevky vakuového filtračního systému a přefiltruje se. Získá se sodná sůl kyseliny fenylacetyl-malonové.
Syntéza kyseliny fenyloctové a fenylacetonu (P2P) ze sodné soli kyseliny fenylacetyl-malonové
6. Sodná sůl kyseliny fenylacetyl-malonové z předchozího kroku se vloží do reaktoru a přidá se 1 l vody.
7. Fenylacetyl-malonová kyselina se syntetizuje v reaktoru. Plášť reaktoru se za stálého míchání zahřeje na 60-65 °C. Sodná sůl kyseliny fenylacetyl-malonové musí být zcela rozpuštěna.
8. V reaktoru se provede reakce. Po úplném rozpuštění se přidá kyselina chlorovodíková (HCl aq) až do hodnoty <3 pH. Reakční směs se zahřívá na 60-80 °C a míchá se.
9. Reakční směs se zahřeje na 60-80 °C a míchá se. Přibližně po jedné hodině je hydrolýza sodné soli kyseliny fenylacetyl-malonové dokončena. Míchadlo a ohřívač se vypnou. Vrstvy se oddělí.
10. Dokud je směs ještě horká, spodní vrstva vody se odsaje a zlikviduje. Vrstvy lze oddělit pomocí dělící nálevky. Horní vrstva se shromáždí.
7. Fenylacetyl-malonová kyselina se syntetizuje v reaktoru. Plášť reaktoru se za stálého míchání zahřeje na 60-65 °C. Sodná sůl kyseliny fenylacetyl-malonové musí být zcela rozpuštěna.
8. V reaktoru se provede reakce. Po úplném rozpuštění se přidá kyselina chlorovodíková (HCl aq) až do hodnoty <3 pH. Reakční směs se zahřívá na 60-80 °C a míchá se.
9. Reakční směs se zahřeje na 60-80 °C a míchá se. Přibližně po jedné hodině je hydrolýza sodné soli kyseliny fenylacetyl-malonové dokončena. Míchadlo a ohřívač se vypnou. Vrstvy se oddělí.
10. Dokud je směs ještě horká, spodní vrstva vody se odsaje a zlikviduje. Vrstvy lze oddělit pomocí dělící nálevky. Horní vrstva se shromáždí.
Separace kyseliny fenyloctové a fenylacetonu
11. Během chlazení horní vrstvy v chladničce krystalizuje kyselina fenyloctová. Výtěžek je asi 400 g směsi.
12. V případě potřeby se provede krystalizace. Po oddělení dekantací se získá 200 g kyseliny fenyloctové a 200 g fenylacetonu (výtěžek je 52 %). Čistota fenylacetonu (P2P) je poměrně dobrá pro další syntézu bez dalšího čištění.
12. V případě potřeby se provede krystalizace. Po oddělení dekantací se získá 200 g kyseliny fenyloctové a 200 g fenylacetonu (výtěžek je 52 %). Čistota fenylacetonu (P2P) je poměrně dobrá pro další syntézu bez dalšího čištění.
Last edited:
Máte na mysli prostou destilaci místo vakuové? Můžete, 216 stupňů C je bod varu za normálních podmínek.