Introduktion
Der er to glimrende metoder til at syntetisere phenylaceton (P2P) via Grignard-reagenser, som jeg beskriver nedenfor.
Fremragende udbytter af methylketoner kan opnås ved at tilsætte Grignard-reagenser til en etheropløsning af eddikesyreanhydrid ved ca. -70 °C. Primære, sekundære, tertiære alifatiske og aromatiske Grignard-reagenser giver 70-79 % udbytte af de tilsvarende methylketoner, mens allyl- og benzylreagenser giver henholdsvis 42 og 52 %. Disse reaktioners succes afhænger ved lav temperatur af den termiske stabilitet af det kompleks, der dannes ved tilsætning af et molekyle Grignard-reagens til en af carbonylgrupperne i eddikesyreanhydrid, og af dets nedsatte opløselighed. Disse faktorer har begge en tendens til at reducere den videre reaktion af komplekset med mere Grignard-reagens for at danne den tertiære alkohol. Ved den lave temperatur er der sandsynligvis ingen spaltning af dette kompleks for at danne keton, som kan reagere yderligere.
En anden metode via acetonitril har nogle fordele. Mellemproduktet phenyl-2-propanonimin-magnesiumsalt kan også fremstilles ud fra methylmagnesiumiodid og benzylcyanid. Begge hydrolyseres til phenyl-2-propanon med fortyndet saltsyre. Iminsaltet kan også reduceres direkte til amfetamin med natriumborhydrid i methanol med højt udbytte. Denne metode kunne være interessant til fremstilling af P2P fra acetonitril, da den i høj grad forenkler proceduren ved at eliminere ethvert behov for omfattende ekstraktion af ketonen.
Fremragende udbytter af methylketoner kan opnås ved at tilsætte Grignard-reagenser til en etheropløsning af eddikesyreanhydrid ved ca. -70 °C. Primære, sekundære, tertiære alifatiske og aromatiske Grignard-reagenser giver 70-79 % udbytte af de tilsvarende methylketoner, mens allyl- og benzylreagenser giver henholdsvis 42 og 52 %. Disse reaktioners succes afhænger ved lav temperatur af den termiske stabilitet af det kompleks, der dannes ved tilsætning af et molekyle Grignard-reagens til en af carbonylgrupperne i eddikesyreanhydrid, og af dets nedsatte opløselighed. Disse faktorer har begge en tendens til at reducere den videre reaktion af komplekset med mere Grignard-reagens for at danne den tertiære alkohol. Ved den lave temperatur er der sandsynligvis ingen spaltning af dette kompleks for at danne keton, som kan reagere yderligere.
En anden metode via acetonitril har nogle fordele. Mellemproduktet phenyl-2-propanonimin-magnesiumsalt kan også fremstilles ud fra methylmagnesiumiodid og benzylcyanid. Begge hydrolyseres til phenyl-2-propanon med fortyndet saltsyre. Iminsaltet kan også reduceres direkte til amfetamin med natriumborhydrid i methanol med højt udbytte. Denne metode kunne være interessant til fremstilling af P2P fra acetonitril, da den i høj grad forenkler proceduren ved at eliminere ethvert behov for omfattende ekstraktion af ketonen.
Procedurer vie eddikesyreanhydrid
I en500 ml trehalset kolbe, der var placeret i en tøris/acetone-slush i en Dewar-kolbe, blev der tilsat en opløsning af eddikesyreanhydrid (40 g, 2,55 mol) i diethylether 100 ml, og kolben blev udstyret med en magnetomrører, et termometer og en tilsætningstragt (modificeret, så den tilsatte væske blev afkølet eksternt med tøris/acetone).
Hertil blev der tilsaten æterisk opløsning af benzylmagnesiumchlorid, fremstillet af benzylchlorid (25,5 g, 0,2 mol) og magnesiumspåner (4,9 g, 0,2 mol) for at fremstille benzylmagnesiumbromid (Grignard-reagens), idet enjodkrystal blev tilsat efter den første portion for at starte Grignard-reaktionen.
Efter at tilsætningenefter en time var færdig, fik reaktionsblandingen lov til at røre ved tøris-temperatur (-78 °C) i 2-3 timer, hvorefter kølebadet blev fjernet, og reaktionen blev slukket ved forsigtig tilsætning af mættet vandig ammoniumchlorid (NH4Cl).
Det vandige lag blev adskilt i skilletragten, den organiske fase blev vasket med 10% natriumkarbonat (NaCO3 aq) opløsning, indtil vaskene ikke længere var sure til universal pH-papir, efterfulgt af 50 ml saltvand. Denorganiske fase blev tørret over MgSO4, filtreret, æteren inddampet på et vandbad, og resten blev destilleret fra ktioneret for at give phenyl-2-propanon (14 g, 52 %), bp 214-215 °C/760 mm Hg (100-101 °C/13 mm Hg).
Udstyr og glasvarer.
500 ml trehalset rundbundet kolbe;Tøris/acetonbad (-78 °C) med Dewar-kolbe;
Magnetomrører;
Destillationsapparat;
Retortstativ og klemme til fastgørelse af apparatet;
Termometer i laboratoriekvalitet (-100 °C til 100 °C) med kolbeadapter;
Laboratorievægt (0.1 - 200 g er velegnet);
250 ml dryptragt;
500 ml skilletragt;
Universal pH-papir;
100 ml målecylinder;
100 ml x2 og 200 ml x2 Erlenmeyer-kolber med låg;
200 ml x2; 100 ml x2 bægerglas.
Reagenser.
Eddikesyreanhydrid (40 g, 2,55 mol);Diethylether (Et2O) 100 ml;
Benzylchlorid (25,5 g, 0,2 mol);
Magnesiumspåner (4,9 g, 0,2 mol).2 mol);
Et par jodkrystaller;
Ammoniumchlorid (NH4Cl) 50 g;
Destilleret vand 2 L;
Natriumcarbonat (NaCO3) 50 g;
Natriumchlorid (NaCl) 50 g.
Procedurer via acetonitril
127 g benzylchlorid blev opløst i 250 ml Et2O, hvortil der blev tilsat 27 g Mg-spåner i portioner, idet der blev tilsat en jodkrystal efter den første portion for at starte Grignard-reaktionen. Et tykt hvidt bundfald opbyggedes og tilstoppede noget Mg, men efter at alt var tilsat, var der overskydende ikke-tilstoppet Mg, som ikke ville reagere. Kolben blev nedsænket i kold H2O efter behov under tilsætningen for at forhindre overdreven kogning af Et2O. Efter at alt Mg var tilsat, og der ikke skete yderligere reaktion, blev reaktionsblandingen afkølet i et is-saltbad. En opløsning af 62 g acetonitril i 100 ml Et2O blev langsomt tilsat under omrøring med et termometer. Reaktionstemperaturen steg til 30 °C.
Efter endt tilsætning blev blandingen tilbagesvalet forsigtigt, omrørt grundigt og derefter afkølet til stuetemperatur. 500 ml 10% HCl blev langsomt tilsat under omrøring. [BEMÆRK: Dette så ud til at få Et2O-laget til at få en rødlig nuance. Jeg tror, at renheden af det endelige produkt ville være højere, hvis reaktionsblandingen først blev hældt på is og derefter syrnet].
Efter at al brusning var stoppet, blev det organiske lag adskilt. NaCl blev tilsat til det vandige lag, som derefter blev ekstraheret med Et2O [BEMÆRK: Jeg tror, at der var mange produkter tilbage i det vandige lag; det var stadig meget orange, selv efter tilsætning af NaCl og ekstraktion med Et2O (som var en lysere orange nuance end det vandige lag!)]. De kombinerede Et2O-lag blev vasket med H2O, tørret over MgSO4. Et2O og en lille mængde toluen blev inddampet for at give 42 g rå phenyl-2-propanon som en klar orange olie. Vakuumdestillation af denne olie gav ren phenyl-2-propanon (bp 91-96 °C ved 11 mm Hg).
Udstyr og glasvarer.
1000 ml trehalset rundbundet kolbe;Vand- og issaltbad (-10 °C);
Magnetomrører;
Destillationsapparat;
Retortstativ og klemme til fastgørelse af apparatet;
Laboratorietermometer (0 °C til 100 °C) med kolbeadapter;
Refluxkondensator;
Vandstrålesuger;
500 ml dryptragt;
100 ml x2 og 200 ml x2 Erlenmeyer-kolber med låg;
200 ml; 500 ml; 100 ml x2 bægerglas;
1 L skilletragt.
Reagenser.
Benzylchlorid 127 g;Diethylether (Et2O) 350 ml;
Magnesium (Mg) 27 g;
Acetonitril (CH3CN) 62 g;
HCl 500 ml 10% aq.;
Natriumchlorid (NaCl) 50 g;
Vandfrit magnesiumsulfat (MgSO4) 50 g;
Et par jodkrystaller.
Last edited by a moderator:
