Einführung
Dies ist eine der einfachsten Methoden, um 1-Phenyl-2-propanon (P2P) zu erhalten. Diethyl(phenylacetyl)malonat kann ganz einfach auf einem Internetmarkt gekauft oder mit dieser Methodeselbst synthetisiert werden . Sie können auch andere P2P-Synthesewege in unserem Forum über die folgenden Links kennenlernen: Synthese von P2P aus Benzaldehyd mit MEK, Synthese von P2P durch Oxidation von alpha-Methylstyrol mit Oxone, Phenylaceton (P2P)-Synthesen über Grignard-Reagenzien, Industrielle Phenylaceton (P2P)-Produktion aus Benzol, Synthese von P2P aus P2NP mit NaBH4 über das K2CO3/H2O2-System.
Difficulty Rating: 3/10
Difficulty Rating: 3/10
Ausrüstung und Glaswaren:
- 500 mL Rundbodenkolben;
- Rückflusskühler;
- Siedechips;
- Retortenständer und Klammer zur Befestigung der Apparatur;
- 1 L Scheidetrichter;
- Einrichtung für dieVakuumdestillation;
- Wasserbad und Eis;
- Heizplatte;
- 100 mL x3; 250 mL x2 Bechergläser;
- pH-Indikatorpapier;
- Rotovap-Maschine;
- Vakuumquelle;
- Laborwaage (0,01-100 g ist geeignet);
- Messzylinder 10 mL und 100 mL.
Reagenzien.
- Phenylacetylmalonat (1) 48,5 mL (55,66 g, 0,20 mol) [Diethyl(phenylacetyl)malonat; cas 20320-59-6];
- Eisessig (AcOH) 60 mL;
- Konzentrierte Schwefelsäure (H2SO4) 7,5 mL;
- Destilliertes Wasser ~240 mL;
- Natriumhydroxid (NaOH) Lösung 20 % ~100 mL;
- Diethylether (Et2O) ~150 mL;
- Natriumsulfat (Na2SO4), wasserfrei ~100 g;
- Drierit ~50 g (wahlweise).
Verfahren
Zu einem Diethylphenylacetylmalonat (1) 48,5 mL (55,66 g, 0,20 Mol) wurde eine Lösung von 60 mL Eisessig, 7,5 mL konzentrierter Schwefelsäure und 40 mL Wasser gegeben und das Gemisch in einem 500 mL Rundkolben mit Rückflusskühler vier oder fünf Stunden lang unter Rückfluss gehalten, bis die Decarboxylierung abgeschlossen war. Das Reaktionsgemisch wurde im Eisbad abgekühlt, mit 20 %iger Natriumhydroxidlösung alkalisch gemacht und in einem Scheidetrichter mit mehreren Portionen Ether (~3 x 50 mL) extrahiert. Die kombinierten Ätherextrakte wurden mit Wasser (~200 mL) gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat (Na2SO4) und anschließend mit Drierite (optional) getrocknet und das Lösungsmittel abdestilliert. Der Rückstand, der das Keton (2) enthielt, wurde im Vakuum destilliert, um 1-Phenyl-2-Propanon (2) in 71 % Ausbeute zu erhalten (b.p. 97-98,5 °C/13 mmHg, 214-215 °C/760mmHg).
Eine alternative Hydrolyse von Diethyl(phenylacetyl)malonat zu BMK und PAA (Phenylaceton und Phenylessigsäure)
Dies ist eine alternative Synthesemethode, die es ermöglicht, Phenylaceton (P2P) aus Diethyl(phenylacetyl)malonat zu gewinnen. Diese Methode besteht aus einer alkalischen Hydrolyse von Diethyl(phenylacetyl)malonat zu Phenylacetyl-malonsäure-Natriumsalz mit anschließender Hydrolyse durch billige und leicht verfügbare Salzsäure. Darüber hinaus erfordert diese Synthesemethode weniger Ausrüstung und erzeugt ein Produkt von hoher Qualität.
Ausrüstung und Glaswaren.
- 5L Dreihalskolben mit rundem Boden oder chemischer Batch-Reaktor;
- Rührer oben;
- Rückflusskühler;
- Retortenständer und Klammer zur Befestigung der Geräte;
- 1L Scheidetrichter;
- Wasserbad und Eis;
- 1000mL x2; 500mL x2; 250mL x2 Bechergläser;
- pH-Indikatorpapier;
- Laborwaage (0,01-100 g ist geeignet);
- Messzylinder 100mL und 1000mL;
- Heizplatte;
- Filterpapier;
- Trichter;
- Frige;
- Glasstab.
Reagenzien.
- Diethyl(phenylacetyl)malonat 800g (cas 20320-59-6).
- Natriumhydroxid (NaOH) 230 g;
- Destilliertes Wasser 1230 ml;
- Salzsäure (HCl aq);
Phenylacetyl-malonsäure Natriumsalz von Diethyl(phenylacetyl)malonat
1. Eine 50 %ige wässrige Alkalilösung wird im Voraus hergestellt, damit sie Zeit zum Abkühlen hat. Natriumhydroxid 230 g (NaOH) wird in Wasser 230 g gelöst und auf Raumtemperatur abgekühlt.
2. Die abgekühlte wässrige Lösung von NaOH wird in einen Tropftrichter gegossen und dieser Trichter wird auf einen Reaktor aufgesetzt.
3. 800 g Diethyl(phenylacetyl)malonat werden in den Reaktor gegossen. Die Reaktion wird bei Raumtemperatur durchgeführt, aber während der Hydrolyse muss eine Zwangskühlung eingesetzt werden.
4. Man schaltet den Rührer ein und beginnt langsam mit der Zugabe der kalten (2-4°С) wässrigen NaOH-Lösung zum kalten Reaktionsgemisch. Das Gemisch wird 12 Stunden lang gerührt. Die Reaktionstemperatur muss kontrolliert werden (das Gemisch ist selbsterhitzt). Mit der Zugabe der Lösung ändert sich die Farbe der Reaktionsmischung (RM) und sie verdickt sich, bis sie vollständig dick und klumpig ist. Die Klumpen werden zu einer homogenen Masse zerbrochen.
5. RM wird aus dem Reaktor in einen Trichter des Vakuumfiltrationssystems überführt und filtriert. Man erhält dasPhenylacetylmalonsäure-Natriumsalz.
2. Die abgekühlte wässrige Lösung von NaOH wird in einen Tropftrichter gegossen und dieser Trichter wird auf einen Reaktor aufgesetzt.
3. 800 g Diethyl(phenylacetyl)malonat werden in den Reaktor gegossen. Die Reaktion wird bei Raumtemperatur durchgeführt, aber während der Hydrolyse muss eine Zwangskühlung eingesetzt werden.
4. Man schaltet den Rührer ein und beginnt langsam mit der Zugabe der kalten (2-4°С) wässrigen NaOH-Lösung zum kalten Reaktionsgemisch. Das Gemisch wird 12 Stunden lang gerührt. Die Reaktionstemperatur muss kontrolliert werden (das Gemisch ist selbsterhitzt). Mit der Zugabe der Lösung ändert sich die Farbe der Reaktionsmischung (RM) und sie verdickt sich, bis sie vollständig dick und klumpig ist. Die Klumpen werden zu einer homogenen Masse zerbrochen.
5. RM wird aus dem Reaktor in einen Trichter des Vakuumfiltrationssystems überführt und filtriert. Man erhält dasPhenylacetylmalonsäure-Natriumsalz.
Synthese von Phenylacetylessigsäure und Phenylaceton (P2P) aus Phenylacetylmalonsäure-Natriumsalz
6. Das Natriumsalz der Phenylacetylmalonsäure aus dem vorherigen Schritt wird in den Reaktor gegeben und mit 1 l Wasser versetzt.
7. Der Reaktormantel wird unter ständigem Rühren auf 60-65°С erhitzt. Das Natriumsalz der Phenylacetylmalonsäure muss sich vollständig auflösen.
8. Nach dem vollständigen Auflösen wird Salzsäure (HCl aq) bis zum pH-Wert <3 zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird auf 60-80°С erhitzt und gerührt.
9. Nach etwa einer Stunde ist die Hydrolyse des Phenylacetylmalonsäure-Natriumsalzes abgeschlossen. Der Rührer und die Heizung werden abgeschaltet. Die Schichten werden getrennt.
10. Während die Mischung noch heiß ist, wird die untere Wasserschicht abgelassen und verworfen. Die Schichten können mit Hilfe eines Scheidetrichters getrennt werden. Die oberste Schicht wird aufgefangen.
7. Der Reaktormantel wird unter ständigem Rühren auf 60-65°С erhitzt. Das Natriumsalz der Phenylacetylmalonsäure muss sich vollständig auflösen.
8. Nach dem vollständigen Auflösen wird Salzsäure (HCl aq) bis zum pH-Wert <3 zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird auf 60-80°С erhitzt und gerührt.
9. Nach etwa einer Stunde ist die Hydrolyse des Phenylacetylmalonsäure-Natriumsalzes abgeschlossen. Der Rührer und die Heizung werden abgeschaltet. Die Schichten werden getrennt.
10. Während die Mischung noch heiß ist, wird die untere Wasserschicht abgelassen und verworfen. Die Schichten können mit Hilfe eines Scheidetrichters getrennt werden. Die oberste Schicht wird aufgefangen.
Trennung von Phenylessigsäure und Phenylaceton
11. Während die oberste Schicht im Kühlschrank abkühlt, kristallisiert Phenylessigsäure aus. Die Ausbeute beträgt etwa 400 g des Gemischs.
12. Nach der Trennung durch Dekantieren erhält man 200 g Phenylessigsäure und 200 g Phenylaceton (Ausbeute: 52 %). DieReinheit des Phenylacetons (P2P) ist für die weitere Synthese ohne zusätzliche Reinigung recht gut.
12. Nach der Trennung durch Dekantieren erhält man 200 g Phenylessigsäure und 200 g Phenylaceton (Ausbeute: 52 %). DieReinheit des Phenylacetons (P2P) ist für die weitere Synthese ohne zusätzliche Reinigung recht gut.
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Meinen Sie die einfache Destillation und nicht die Vakuumdestillation? Sie können, 216 Grad Celsius ist der Siedepunkt unter normalen Bedingungen.