Uvod
Obstajata dve sijajni metodi sinteze fenilacetona (P2P ) s pomočjo Grignardovih reagentov, ki ju opisujem v nadaljevanju.
Odlične izkoristke metilketonov lahko dobimo z dodajanjem Grignardovih reagentov etrski raztopini acetanhidrida pri približno -70 °C. Primarni, sekundarni, terciarni alifatski in aromatski Grignardovi reagenti dajejo 70-79 % izkoristek ustreznih metilketonov, medtem ko dajejo alilni in benzilni reagenti 42 oziroma 52 %. Uspeh teh reakcij je pri nizki temperaturi odvisen od termične stabilnosti kompleksa, ki nastane z dodatkom ene molekule Grignardovega reagenta eni od karbonilnih skupin ocetnega anhidrida, in od njegove zmanjšane topnosti. Oba dejavnika zmanjšujeta nadaljnjo reakcijo kompleksa z več Grignardovega reagenta, da nastane terciarni alkohol. Pri nizki temperaturi verjetno ne pride do cepitve tega kompleksa v keton, ki bi lahko nadalje reagiral.
Druga metoda z acetonitrilom ima nekaj prednosti. Vmesni produkt fenil-2-propanon imin magnezijeva sol se lahko pripravi tudi iz metilmagnezijevega jodida in benzil cianida. Oba hidroliziramo do fenil-2-propanona z razredčeno klorovodikovo kislino. Iminsko sol lahko z natrijevim borohidridom v metanolu neposredno reduciramo v amfetamin z visokim izkoristkom. Ta metoda bi lahko bila zanimiva za proizvodnjo P2P iz acetonitrila, saj močno poenostavi postopek, saj ni potrebna obsežna ekstrakcija ketona.
Odlične izkoristke metilketonov lahko dobimo z dodajanjem Grignardovih reagentov etrski raztopini acetanhidrida pri približno -70 °C. Primarni, sekundarni, terciarni alifatski in aromatski Grignardovi reagenti dajejo 70-79 % izkoristek ustreznih metilketonov, medtem ko dajejo alilni in benzilni reagenti 42 oziroma 52 %. Uspeh teh reakcij je pri nizki temperaturi odvisen od termične stabilnosti kompleksa, ki nastane z dodatkom ene molekule Grignardovega reagenta eni od karbonilnih skupin ocetnega anhidrida, in od njegove zmanjšane topnosti. Oba dejavnika zmanjšujeta nadaljnjo reakcijo kompleksa z več Grignardovega reagenta, da nastane terciarni alkohol. Pri nizki temperaturi verjetno ne pride do cepitve tega kompleksa v keton, ki bi lahko nadalje reagiral.
Druga metoda z acetonitrilom ima nekaj prednosti. Vmesni produkt fenil-2-propanon imin magnezijeva sol se lahko pripravi tudi iz metilmagnezijevega jodida in benzil cianida. Oba hidroliziramo do fenil-2-propanona z razredčeno klorovodikovo kislino. Iminsko sol lahko z natrijevim borohidridom v metanolu neposredno reduciramo v amfetamin z visokim izkoristkom. Ta metoda bi lahko bila zanimiva za proizvodnjo P2P iz acetonitrila, saj močno poenostavi postopek, saj ni potrebna obsežna ekstrakcija ketona.
Postopki vie acetanhidrid
V 500-mililitrsko bučko s tremi grli, ki je bila v Dewarjevi bučki s suhim ledom/acetonom, smo dodali raztopino acetanhidrida (40 g, 2,55 mol) v 100 ml dietiletra, bučko pa smo opremili z magnetnim mešalom, termometrom in dodajnim lijem (prirejenim tako, da smo dodano tekočino zunaj hladili s suhim ledom/acetonom).
V to jebila dodana eterična raztopina benzil magnezijevega klorida, pripravljena iz benzil klorida (25,5 g, 0,2 mol) in magnezijevih ostružkov (4,9 g, 0,2 mol) za izdelavo benzil magnezijevega bromida (Grignardov reagent), pri čemer je bil po prvem delu dodan kristal joda za sprožitev Grignardove reakcije.
Po končanem dodajanju po eni uri se je reakcijska zmes 2-3 ure mešala pri temperaturi suhega ledu (-78 °C), hladilna kopel se je odstranila in reakcija se je ugasnila s previdnim dodajanjem nasičenega vodnega amonijevega klorida (NH4Cl).
Vodno plast smo ločili v ločilnem lijaku, organsko fazo izprali z 10 % raztopino natrijevega karbonata (NaCO3 aq), dokler izpiranje ni bilo več kislo do univerzalnega pH papirja, nato pa smo dodali 50 ml slanice. Organsko fazo smo posušili nad MgSO4, filtrirali, eter uparili na vodni kopeli, ostanek pa frakcionirano destilirali, da smo dobili fenil-2-propanon (14 g, 52 %), bp 214-215 °C/760 mm Hg (100-101 °C/13 mm Hg).
Oprema in steklovina.
Dewarjeva bučka;
Magnetno mešalo;
Destilacijska naprava;
Stojalo za retorto in objemka za pritrditev naprave;
Laboratorijski termometer (-100 °C do 100 °C) z nastavkom za bučko;
Laboratorijska tehtnica (0.1 - 200 g je primerna);
250 ml lij za kapljanje;
500 ml ločilni lij;
univerzalni pH papir;
100 ml merilni valj;
100 ml x2 in 200 ml x2 Erlenmeyerjeve bučke s pokrovčkom;
200 ml x2; 100 ml x2 čaše.
Reagenti.
Acetic anhydride (40 g, 2.55 mol);Diethyl ether (Et2O) 100 ml;
Benzyl chloride (25.5 g, 0.2 mol);
Magnesium shavings (4.9 g, 0.2 mol);
Par jodovih kristalov;
Amonijev klorid (NH4Cl) 50 g;
Destilirana voda 2 L;
Natrijev karbonat (NaCO3) 50 g;
Natrijev klorid (NaCl) 50 g.
Postopki z acetonitrilom
127 g benzilklorida se raztopi v 250 ml Et2O, temu se v obrokih doda 27 g Mg obrata, pri čemer se po prvem obroku doda kristal joda, da se sproži Grignardova reakcija. Nastala je gosta bela oborina, ki je zamašila nekaj Mg, vendar je po dodajanju vsega ostal presežek nezamašenega Mg, ki ni želel reagirati. Med dodajanjem smo po potrebi potopili erlenmajerico v hladno H2O, da bi preprečili prekomerno vrenje Et2O. Ko je bil dodan ves Mg in ni prišlo do nadaljnje reakcije, smo reakcijsko zmes ohladili v ledeno-solni kopeli. Raztopino 62 g acetonitrila v 100 ml Et2O smo dodali počasi med mešanjem s termometrom. Reakcijska temperatura se je dvignila na 30 °C.
Po končanem dodajanju smo zmes rahlo refluksirali, temeljito premešali, nato pa pustili, da se ohladi na sobno temperaturo. Med mešanjem je bilo počasi dodanih 500 ml 10-odstotne HCl. [OPOMBA: To je povzročilo, da je plast Et2O dobila rdečkast odtenek. Menim, da bi bila čistost končnega izdelka večja, če bi reakcijsko zmes najprej prelili na led, nato pa nakisali].
Po prenehanju šumenja smo organsko plast ločili. Vodni plasti smo dodali NaCl, ki smo jo nato ekstrahirali z Et2O [OPOMBA: mislim, da je v tej vodni plasti ostalo veliko produktov; tudi po dodatku NaCl in ekstrakciji z Et2O (ki je bil svetlejši odtenek oranžne barve kot vodna plast!) je bila še vedno zelo oranžna]. Združene plasti Et2O smo sprali z H2O, posušili nad MgSO4. Et2O in majhna količina toluena sta bila izpareta, tako da smo dobili 42 g surovega fenil-2-propanona kot bistro oranžno olje. Z vakuumsko destilacijo tega olja smo dobili čisti fenil-2-propanon (bp 91-96 °C pri 11 mm Hg).
Oprema in steklovina.
1000 ml erlenmajerica z okroglim dnom s tremi grli;Vodna in ledeno-slana kopel (-10 °C);
Magnetno mešalo;
Destilacijska naprava;
Stojalo za retorto in objemka za pritrditev naprave;
Laboratorijski termometer (od 0 °C do 100 °C) z nastavkom za erlenmajerico;
Povratni hladilnik;
Aspirator z vodnim curkom;
500 ml lijak za kapljanje;
100 ml x2 in 200 ml x2 Erlenmeyerjeve bučke s pokrovčkom;
200 ml; 500 ml; 100 ml x2 čaše;
1 L ločilni lijak.
Reagenti.
Benzilklorid 127 g;Dietil eter (Et2O) 350 ml;
Magnezij (Mg) 27 g;
Acetonitril (CH3CN) 62 g;
HCl 500 ml 10 % aq.;
Natrijev klorid (NaCl) 50 g;
Brezvodni magnezijev sulfat (MgSO4) 50 g;
Par kristalov joda.
Last edited by a moderator:
