Inledning
Det finns två lysande metoder för syntes av fenylaceton (P2P) via Grignard-reagenser, som jag beskriver nedan.
Utmärkt utbyte av metylketoner kan erhållas genom tillsats av Grignard-reagenser till en eterlösning av ättiksyraanhydrid vid ca -70 °C. Primära, sekundära, tertiära alifatiska och aromatiska Grignardreagenser ger 70-79% utbyte av motsvarande metylketoner, medan allyl- och bensylreagenser ger 42 respektive 52%. Framgången för dessa reaktioner beror på låg temperatur, på den termiska stabiliteten hos det komplex som bildas genom tillsats av en molekyl Grignard-reagens till en av karbonylgrupperna i ättiksyraanhydrid och på dess minskade löslighet. Dessa faktorer tenderar båda att minska den fortsatta reaktionen av komplexet med mer Grignard-reagens för att bilda den tertiära alkoholen. Vid den låga temperaturen sker troligen ingen klyvning av komplexet för att bilda keton som kan reagera ytterligare.
En annan metod via acetonitril har vissa fördelar. Det mellanliggande fenyl-2-propanoniminmagnesiumsaltet kan också framställas från metylmagnesiumjodid och bensylcyanid. Båda hydrolyseras till fenyl-2-propanon med utspädd saltsyra. Iminsaltet kan också reduceras direkt till amfetamin med natriumborhydrid i metanol med högt utbyte. Denna metod kan vara av intresse för att producera P2P från acetonitril, eftersom den förenklar proceduren kraftigt genom att eliminera behovet av omfattande extraktion av ketonen.
Utmärkt utbyte av metylketoner kan erhållas genom tillsats av Grignard-reagenser till en eterlösning av ättiksyraanhydrid vid ca -70 °C. Primära, sekundära, tertiära alifatiska och aromatiska Grignardreagenser ger 70-79% utbyte av motsvarande metylketoner, medan allyl- och bensylreagenser ger 42 respektive 52%. Framgången för dessa reaktioner beror på låg temperatur, på den termiska stabiliteten hos det komplex som bildas genom tillsats av en molekyl Grignard-reagens till en av karbonylgrupperna i ättiksyraanhydrid och på dess minskade löslighet. Dessa faktorer tenderar båda att minska den fortsatta reaktionen av komplexet med mer Grignard-reagens för att bilda den tertiära alkoholen. Vid den låga temperaturen sker troligen ingen klyvning av komplexet för att bilda keton som kan reagera ytterligare.
En annan metod via acetonitril har vissa fördelar. Det mellanliggande fenyl-2-propanoniminmagnesiumsaltet kan också framställas från metylmagnesiumjodid och bensylcyanid. Båda hydrolyseras till fenyl-2-propanon med utspädd saltsyra. Iminsaltet kan också reduceras direkt till amfetamin med natriumborhydrid i metanol med högt utbyte. Denna metod kan vara av intresse för att producera P2P från acetonitril, eftersom den förenklar proceduren kraftigt genom att eliminera behovet av omfattande extraktion av ketonen.
Procedurer för ättiksyraanhydrid
I en500 ml trehalsad kolv, placerad i en torr is/aceton-slush i en Dewar-kolv, tillsattes en lösning av ättiksyraanhydrid (40 g, 2,55 mol) i dietyleter 100 ml, och kolven utrustades med en magnetomrörare, en termometer och en tillsats-tratt (modifierad så att den tillsatta vätskan kyldes externt med torr is/aceton).
Tilldetta tillsattes en eterisk lösning av bensylmagnesiumklorid, framställd av bensylklorid (25,5 g, 0,2 mol) och magnesiumspån (4,9 g, 0,2 mol) för att framställa bensylmagnesiumbromid (Grignard-reagens), varvid enjodkristall tillsattes efter den första delen för att initiera Grignard-reaktionen.
Efter att tillsatsen efteren timme var klar fick reaktionsblandningen omröras vid torristemperatur (-78 °C) i 2-3 timmar, kylbadet avlägsnades och reaktionen släcktes genom försiktig tillsats av mättad vattenhaltig ammoniumklorid (NH4Cl).
Det vattenhaltiga skiktet separerades i separeringstratten, den organiska fasen tvättades med 10% natriumkarbonatlösning (NaCO3 aq) tills tvättarna inte längre var sura enligt universal-pH-papper, följt av 50 ml saltlösning. Denorganiska fasen torkades över MgSO4, filtrerades, etern indunstades på vattenbad och återstoden fraktionerades för att ge fenyl-2-propanon (14 g, 52 %), bp 214-215 °C/760 mm Hg (100-101 °C/13 mm Hg).
Utrustning och glasvaror.
500 ml trehalsad kolv med rund botten;torris/acetonbad (-78 °C) med Dewar-kolv;
magnetomrörare;
destillationsapparat;
retortstativ och klämma för fastsättning av apparatur;
laboratorietermometer (-100 °C till 100 °C) med kolvadapter;
laboratorievåg (0.1 - 200 g är lämplig);
250 ml dropptratt;
500 ml separeringstratt;
Universal pH-papper;
100 ml mätcylinder;
100 ml x2 och 200 ml x2 Erlenmeyerkolvar med lock;
200 ml x2; 100 ml x2 bägare.
Reagenser.
Ättiksyraanhydrid (40 g, 2,55 mol);Dietyleter (Et2O) 100 ml;
Bensylklorid (25,5 g, 0,2 mol);
Magnesiumspån (4,9 g, 0,2 mol); 2 mol);
Ett par jodkristaller;
Ammoniumklorid (NH4Cl) 50 g;
Destillerat vatten 2 L;
Natriumkarbonat (NaCO3) 50 g;
Natriumklorid (NaCl) 50 g.
Procedurer via acetonitril
127 g bensylklorid löstes i 250 ml Et2O, till detta tillsattes 27 g Mg-spån i portioner, en jodkristall tillsattes efter den första portionen för att initiera Grignard-reaktionen. En tjock vit fällning byggdes upp och täppte till en del Mg, men efter att allt tillsatts fanns det ett överskott av icke tilltäppt Mg som inte reagerade. Kolven nedsänktes i kall H2O vid behov under tillsättningen för att förhindra överdriven kokning av Et2O. Efter att allt Mg tillsatts och ingen ytterligare reaktion inträffat, kyldes reaktionsblandningen i ett is-saltbad. En lösning av 62 g acetonitril i 100 ml Et2O tillsattes långsamt under omrörning med en termometer. Reaktionstemperaturen steg till 30 °C.
Efter avslutad tillsats återflödade blandningen försiktigt, omrördes noggrant och fick sedan svalna till rumstemperatur. 500 ml 10% HCl tillsattes långsamt under omrörning. [OBS: Detta tycktes leda till att Et2O-skiktet fick en rödaktig nyans. Jag tror att slutproduktens renhet skulle bli högre om reaktionsblandningen först hälldes på is och sedan surgjordes].
Efter att all brusning hade upphört separerades det organiska skiktet. NaCl tillsattes till det vattenhaltiga skiktet, som sedan extraherades med Et2O [OBS: Jag tror att en hel del produkter lämnades kvar i det vattenhaltiga skiktet; det var fortfarande mycket orange även efter tillsats av NaCl och extraktion med Et2O (som var en ljusare nyans av orange än det akv. skiktet!)]. De kombinerade Et2O-skikten tvättades med H2O, torkades över MgSO4. Et2O och en liten mängd toluen indunstades för att ge 42 g rå fenyl-2-propanon som en klar orange olja. Vakuumdestillation av denna olja gav ren fenyl-2-propanon (bp 91-96 °C vid 11 mm Hg).
Utrustning och glasvaror.
1000 ml trehalsad kolv med rund botten;Vatten- och issaltbad (-10 °C);
Magnetomrörare;
Destillationsapparat;
Retortstativ och klämma för att fästa apparaten;
Laboratorietermometer (0 °C till 100 °C) med kolvadapter;
Återflödeskondensor;
Vattenstrålesugare;
500 ml dropptratt;
100 ml x2 och 200 ml x2 Erlenmeyerkolvar med lock;
200 ml; 500 ml; 100 ml x2 bägare;
1 L separeringstratt.
Reagenser.
Bensylklorid 127 g;Dietyleter (Et2O) 350 ml;
Magnesium (Mg) 27 g;
Acetonitril (CH3CN) 62 g;
HCl 500 ml 10% aq.;
Natriumklorid (NaCl) 50 g;
Vattenfritt magnesiumsulfat (MgSO4) 50 g;
Ett par jodkristaller.
Last edited by a moderator:
