Fenylaceton (P2P) synthese uit 1-fenyl-2-nitropropeen (P2NP) via FeCl3

CrystalBee

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



Voeg toe aan een rondbodemkolf (RBF) van 500 ml met 3 halzen
De middelste hals heeft een bovenroerder - BELANGRIJK: het moet een bovenroerder zijn en hij moet krachtig genoeg zijn om te voorkomen dat ijzerpoeder zich op de bodem vastzet. Je kunt geen magnetisch roeren gebruiken, want dat heeft niet genoeg kracht om het ijzerpoeder in de oplossing te houden en het ijzer verstoort het magnetisch roeren toch al.
zijhals heeft een lange terugvloeikoeler met toevoer van koud water
De tweede zijhals heeft een drukgelijkmakende toevoertrechter gevuld met 0,197 mol conc. zoutzuur 35,5% in het onderstaande voorbeeld is dat 20,2 ml.

Het RBF bevindt zich in een water- of oliebad om de interne reactietemperatuur op 85 tot 95 degC te houden.

Voeg aan het RBF toe
0,1 mol P2NP (P2NP 163,2 g/mole) = 16,23 g P2NP
0,715 mol ijzer (Fe 55,85 g/mole) = 40 g ijzer (Fe) - gietijzerdraaiwerk of idealiter 40 mesh ijzerpoeder (poeder met een grootte van 0,4 mm).
Opmerking: Om een metaal te activeren moet je het normaal gesproken een paar minuten spoelen met een sterk mineraal zuur zoals zoutzuur of een alkali zoals een natriumhydroxideoplossing om een oxidatielaag te verwijderen die verhindert dat het metaal reageert, daarna tweemaal spoelen met gedestilleerd water en direct gebruiken, anders bewaren onder een apolaire vloeistof totdat het klaar is voor gebruik.
Bij deze reductie van nitroalkeen tot keton is zoutzuur echter een van de reagentia, waardoor activering ter plekke kan plaatsvinden.

75 ml gedestilleerd water
0,1 g ijzerchloride - werkt als een initialisatiekatalysator - helpt de reactie sneller te starten

Zuur uit de toevoertrechter wordt langzaam toegevoegd gedurende 5 tot 6 uur, om de reactie op gang te houden maar niet explosief, reflux mag nooit meer dan halverwege de refluxkoeler komen.
Aan het eind werd het reactiemengsel dan met 25% NaOH-oplossing gebaseeerd tot pH 11 en vervolgens werd de P2P-olie met stoom gedestilleerd in een ontvanger.
De opbrengst moet 75 tot 77% P2P uit P2NP zijn, d.w.z. P2P 134,3 g/mol, dus 0,1 mol is 13,42 g en 0,75 tot 0,77% opbrengst = 10 g (9,94 ml) tot 10,3 g (10,24 ml) (P2P heeft een dichtheid van 1,006 g/ml).

Deze reactie kan vrij groot worden opgeschaald, de molaire equivalenten zijn:
molaire verhouding Fe/alkeen = 7,15
molaire verhouding HCl/alkeen = 1,97
1,97 x 0,1 mol p2NP=0,197 mol HCl x HCl 36,458 g/mol = 7,18g HCl
als je geconcentreerd zoutzuur 35,5% hebt, betekent dat 355g/L, of 35,5g/100ml, dus 718g / 0,355 = 20,2ml geconcentreerd zoutzuur 35,5% toe te voegen via een trechter.

Voor een reactie van 1 mol wordt dus een RBF van 5 liter gebruikt met 163,2 g P2NP, 7,15 mol Fe (7,15 x 55,85 g/mol) = 400 g ijzerpoeder, 750 ml gedestilleerd water, 1 g ijzer(III)chloride en 202 ml geconcentreerd zoutzuur 35,5%.
De opbrengst zou 100 g (99,4 ml) tot 103 g (102,4 ml) P2P zijn.


Opmerking: Voor een goedkope roerstaaf:
Op ebay kun je een goedkoop PTFE-roerderlager kopen dat op de juiste maat van de hals van je kookfles past, je kunt een stalen roerder krijgen die met PTFE is gecoat om hem tegen het zuur te beschermen, je kunt een tafelvoeding kopen die 0-30V 0-3A levert voor ongeveer £30, en je kunt een DC-motor uit bepaalde staafmixers goedkoop krijgen die je uit elkaar kunt halen en de motoras op de roerderas kunt aansluiten, De roerderas gaat door het lager (smeer de interne lagerring in met vaseline om wrijving te verminderen), sluit de motor aan op de voeding, stel de stroom hoog genoeg in om de motor te voeden en varieer de snelheid door de spanning te verhogen/verlagen.

PTFE-standaardstop lab-roerder lageradapter roerder accessoire nr. 29
https://www.ebay.co.uk/itm/313672059695
£10.84
Deze past op een 29/32-aansluiting van een kookfles en gebruikt een roerderas met een diameter van 8 mm.
Het is lastig om een PTFE-gecoate roerder te vinden met een schachtdiameter van 8mm. De meeste roerstaafjes op ebay hebben een schachtdiameter van 7mm, dus het is misschien het beste om beide artikelen bij Laborxing te bestellen. Het duurt 2 weken voordat ze arriveren, maar ze hebben apparatuur van hoge kwaliteit.

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

Bench voeding 0-30V 0-10A - mogelijk is dit krachtig genoeg voor elektrochemische reacties en peltier koelmodules.
https://www.amazon.co.uk/dp/B09ZQBFZ4C
£44.99
Je zou een goedkopere moeten kunnen vinden omdat je maar 0-3A nodig hebt, misschien als de motor die je pakt een hoog koppel heeft dan 0-5A.
 

Rollin88

Don't buy from me
Member
Joined
Feb 19, 2023
Messages
3
Reaction score
2
Points
3
Ik heb deze reactie geprobeerd met deze exacte verhoudingen, maar ik krijg geen p2p. Ik volg de procedure precies - hoe moeilijk het ook is om mijn toevoertrechter zo langzaam te laten druppelen, ik pas elke parameter aan. Mijn oplossing wordt groen. De RBF is een puinhoop waar ik nauwelijks in kan kijken. Ik weet niet of ik teveel roer of niet, maar er zitten stukjes ijzer vast in de geslepen glazen fittingen voor de toevoertrechter en de reflexcondensor. Ik weet niet zeker of dat normaal is... Bij het baseren ben ik een keer iets voorbij de 11 gegaan, wat een flinke rookontwikkeling in de kolf opleverde. Ik heb nog een paar druppels Hcl toegevoegd om het terug te brengen naar 11 en het leek goed te gaan. Ik laat hetzelfde vuile RBF met ijzer erin vollopen met water en laat een 1-kolf stoomdestillatie draaien op het reactiemengsel, dat nu erg donker is, met de zwarte ijzerdeeltjes die alles bevlekken. Het destillaat dat dan overkomt is altijd helder, met een waas of wazigheid, maar geen echte kleur. Geen oranje. Ik denk dat dit olie en water mix is, maar als ik extracteer met DCM (ph is hier dubbel gecontroleerd en is 11.1) blijft het later in het water en lijkt de DCM gewoon kristalhelder DCM, misschien met een super lichte roze tint. Als de DCM helder is, betekent dat dan dat er geen P2P is? Ik wil er niet nog meer tijd aan verspillen, ik probeer het liever gewoon nog een keer. Ik weet niet welke parameters ik moet veranderen. Ik gebruik drievoudig gerekristalliseerd p2np, gekocht van een gerenommeerde overzeese verndor, ik gebruik 'ijzervijlsel voor synthese' dat er legitiem uitziet, ik heb FeCl3 gekocht van the science company.com en hcl is acs-kwaliteit van alliance chemical. Ik gebruik glaswerk van hoge kwaliteit, een roerstaaf van Vevor met een PFTE-as en -schoep. Ik dacht eraan om het daarna te proberen met zinkpoeder en ZnCl2 om de reactie op gang te brengen, aangezien dit al de vierde keer is dat ik niets bereikt heb. De eerste 2 pogingen waren .1M en de laatste was .2M, omdat ik dacht dat een groter vat misschien vergevingsgezinder zou zijn, maar alle 3 mislukten. Deze laatste werd mooi groen na 18 uur, maar er vormde zich groen slijm aan de binnenkant van het glaswerk waardoor het bijna onmogelijk was om boven de waterlijn te kijken.

Alle hulp is welkom.
 

PNicole

Don't buy from me
New Member
Joined
Sep 18, 2023
Messages
18
Reaction score
29
Points
3
Deze reactie werkt alleen goed in water. Wat is het doel van de tolueen? Zodra HCl is toegevoegd, baseer je het met 50% NaOH-oplossing (de inhoud wordt blauwachtig). Je hebt geen zuiveringszout nodig als je het op deze manier doet. Overgiet de kolf met water en stoomdestilleer de P2P. Het zal helder/lichtgeel zijn tijdens het destilleren. Als er een neon oranje kleur overheen komt, is het meer dan klaar. Gebruik DCM om P2P uit het water te extraheren, droog het en verwijder het met destillatie. Pas vacuüm toe en destilleer pure P2P. Verrassend genoeg werkt deze reactie op grotere schaal beter met een rendement van 81-87% als je de zaken wat bijstelt. Op kleinere schaal haal je 73-75% (niet erg goed) tot 77-78%.

Je hebt ook geen 5-6 uur nodig om zuur toe te voegen.
 

OrgUnikum

Don't buy from me
Resident
Language
🇬🇧
Joined
Feb 22, 2023
Messages
336
Reaction score
297
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.
 

Alchemik

Don't buy from me
New Member
Joined
Oct 11, 2023
Messages
2
Reaction score
3
Points
1
Is dit een goede methode om gesubstitueerde 2-fenylethylaminen uit nitrostyrenen te krijgen? Zn/HCl is goed, maar je moet Zn geleidelijk toevoegen. Bij deze methode voeg je alle substraten onmiddellijk (in één keer) toe en wacht je.
 

choose

Don't buy from me
Member
Joined
Feb 6, 2024
Messages
4
Reaction score
0
Points
1
Ik las over het gebruik van zn in deze reactie. Voor zover ik weet, moet je schoongemaakte p2np-kristallen fijnmalen tot fijn poeder en dit mengen met zinkpoeder in een bepaalde verhouding en dan in delen toevoegen aan RF, zoals wanneer je hcl toevoegt bij het gebruik van Fe-poeder. Ik wil dit alternatief proberen omdat ik geen overheadroerder met bijpassende ptfe-plug heb. Heeft iemand dit eerder geprobeerd?
 

OrgUnikum

Don't buy from me
Resident
Language
🇬🇧
Joined
Feb 22, 2023
Messages
336
Reaction score
297
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 ik 1,5 ml waterige FeCl3-oplossing van 40% gebruiken in plaats van 0,6 g vaste FeCl3? In mijn land is alleen de waterige oplossing beschikbaar voor de gemiddelde burger.
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,811
Solutions
3
Reaction score
3,086
Points
113
Deals
1
Hallo, ja, dat kan
 

William D.

Expert
Joined
Jul 19, 2021
Messages
926
Reaction score
1,177
Points
93
You can not use iron chloride. Elementary iron and hydrochloric acid will be enough.
 
Top