Úvod
Ide o jeden z najjednoduchších spôsobov získania 1-fenyl-2-propanónu (P2P). Diethyl(fenylacetyl)malonát sa dá pomerne ľahko kúpiť na niektorom internetovom trhu alebo si hotouto metódousyntetizovať sami . Na našom fóre sa môžete dozvedieť aj ďalšie spôsoby syntézy P2P pomocou nasledujúcich odkazov: Syntéza P2P z benzaldehydu pomocou MEK, Syntéza P2P oxidáciou alfa-metylstyrénu pomocou oxónu, Syntézy fenylacetónu (P2P) pomocou Grignardových činidiel, Priemyselná výroba fenylacetónu (P2P) z benzénu, Syntéza P2P z P2NP s NaBH4 pomocou systému K2CO3/H2O2.
Hodnotenie náročnosti: 3/10
Hodnotenie náročnosti: 3/10
Vybavenie a sklo:
- 500 ml banka s okrúhlym dnom;
- spätný chladič;
- Varné triesky;
- Retortový stojan a svorka na upevnenie prístroja;
- 1 L oddeľovací lievik;
- Vákuová destilačná súprava;
- Vodný kúpeľ a ľad;
- Vykurovacia doska;
- 100 ml x3; 250 ml x2 kadičky;
- pH indikátorový papier;
- Rotovap stroj;
- Zdroj vákua;
- Laboratórne váhy (vhodné 0,01-100 g);
- Odmerný valec 10 ml a 100 ml.
Reagencie.
- Fenylacetylmalonát ( 1 ) 48,5 ml (55,66 g, 0,20 mólu) [dietyl(fenylacetyl)malonát; cas 20320-59-6];
- Ľadová kyselina octová (AcOH) 60 ml;
- Koncentrovaná kyselina sírová (H2SO4) 7,5 ml;
- Destilovaná voda ~ 240 ml;
- 20 % roztok hydroxidu sodného (NaOH) ~100 ml;
- dietyléter (Et2O) ~150 ml;
- Síran sodný (Na2SO4) bezvodý ~100 g;
- Drierit ~50 g (voliteľné).
Postup
K dietylfenylacetylmalonátu (1) 48,5 ml (55,66 g, 0,20 mólu) sa pridal roztok 60 ml ľadovej kyseliny octovej, 7,5 ml koncentrovanej kyseliny sírovej a 40 ml vody a zmes sa refluxovala v 500 ml banke s okrúhlym dnom so spätným chladičom štyri alebo päť hodín, kým sa nedokončila dekarboxylácia. Reakčná zmes sa ochladila v ľadovom kúpeli, alkalizovala sa 20 % roztokom hydroxidu sodného a extrahovala sa v oddeľovacom lieviku niekoľkými dávkami éteru (~3 x 50 ml). Spojené éterické extrakty sa premyli vodou (~200 ml), vysušili bezvodým síranom sodným (Na2SO4) a následne Drieritom (voliteľne) a rozpúšťadlo sa vydestilovalo. Zvyšok obsahujúci ketón (2) sa oddestiloval in vacuo, čím sazískal 1-fenyl-2-propanon (2) vo výťažku 71 % (b.p. 97-98,5 °C/13 mmHg, 214-215 °C/760 mmHg).
Alternatívna hydrolýza dietyl(fenylacetyl)malonátu na BMK a PAA (fenylacetón a kyselina fenyloctová)
Toto je alternatívna metóda syntézy, ktorá umožňuje získať fenylacetón (P2P) z dietyl(fenylacetyl)malonátu. Táto metóda pozostáva z alkalickej hydrolýzy dietyl(fenylacetyl)malonátu na sodnú soľ kyseliny fenylacetyl-malónovej s následnou hydrolýzou pomocou lacnej a ľahko dostupnej kyseliny chlorovodíkovej. Okrem toho tento spôsob syntézy vyžaduje menej zariadení a produkuje produkt vysokej kvality.
Zariadenie a sklo.
- 5L trojhrdlá banka s okrúhlym dnom alebo vsádzkový chemický reaktor;
- Vrchné miešadlo;
- spätný chladič;
- Retortový stojan a svorka na upevnenie prístroja;
- 1L oddeľovací lievik;
- Vodný kúpeľ a ľad;
- 1000 ml x2; 500 ml x2; 250 ml x2 kadičky;
- Indikátorový papier pH;
- laboratórne váhy (vhodné 0,01 - 100 g);
- Odmerný valec 100 ml a 1000 ml;
- Ohrievacia doska;
- Filtračný papier;
- Lievik;
- Chladnička;
- Sklenená tyčinka.
Reagencie.
- (cas 20320-59-6).
- Hydroxid sodný (NaOH) 230 g;
- Destilovaná voda 1230 ml;
- Kyselina chlorovodíková (HCl aq);
Sodná soľ kyseliny fenylacetyl-malónovej z dietyl(fenylacetyl)malonátu
1. Alkalický vodný roztok 50 % sa pripraví vopred, aby mal čas vychladnúť. Hydroxid sodný 230 g (NaOH) sa rozpustí vo vode 230 g a ochladí sa na izbovú teplotu.
2. Ochladený vodný roztok NaOH sa naleje do kvapkacieho lievika a tento lievik sa nasadí na reaktor.
3. Do reaktora sa naleje dietyl(fenylacetyl)malonát 800 g. Reakcia prebieha pri izbovej teplote, ale počas hydrolýzy sa musí použiť nútené chladenie.
4. Zapne sa miešadlo a do studenej reakčnej zmesi sa začne pomaly pridávať studený (2 - 4 °C) aq roztok NaOH. Zmes sa mieša 12 hodín. Reakčná teplota sa musí kontrolovať (zmes sa zahrieva sama). Pri pridávaní roztoku sa farba reakčnej zmesi (RM) mení a hustne, až kým sa nestane úplne hustou a hrudkovitou. Hrudky sa rozbijú na homogénnu hmotu.
5. RM sa premiestni z reaktora do lievika vákuového filtračného systému a prefiltruje sa. Získa sa sodná soľ kyseliny fenylacetyl-malónovej.
2. Ochladený vodný roztok NaOH sa naleje do kvapkacieho lievika a tento lievik sa nasadí na reaktor.
3. Do reaktora sa naleje dietyl(fenylacetyl)malonát 800 g. Reakcia prebieha pri izbovej teplote, ale počas hydrolýzy sa musí použiť nútené chladenie.
4. Zapne sa miešadlo a do studenej reakčnej zmesi sa začne pomaly pridávať studený (2 - 4 °C) aq roztok NaOH. Zmes sa mieša 12 hodín. Reakčná teplota sa musí kontrolovať (zmes sa zahrieva sama). Pri pridávaní roztoku sa farba reakčnej zmesi (RM) mení a hustne, až kým sa nestane úplne hustou a hrudkovitou. Hrudky sa rozbijú na homogénnu hmotu.
5. RM sa premiestni z reaktora do lievika vákuového filtračného systému a prefiltruje sa. Získa sa sodná soľ kyseliny fenylacetyl-malónovej.
Syntéza kyseliny fenyloctovej a fenylacetónu (P2P) zo sodnej soli kyseliny fenylacetyl-malónovej
6. Sodná soľ kyseliny fenylacetyl-malónovej z predchádzajúceho kroku sa vloží do reaktora a pridá sa 1 l vody.
7. Plášť reaktora sa za stáleho miešania zahreje na 60 - 65 °C. Sodná soľ kyseliny fenylacetyl-malónovej sa musí úplne rozpustiť.
8. Po úplnom rozpustení sa pridá kyselina chlorovodíková (HCl aq) až do hodnoty <3 pH. Reakčná zmes sa zahrieva na 60-80 °C a mieša sa.
9. Približne po jednej hodine je hydrolýza sodnej soli kyseliny fenylacetyl-malónovej ukončená. Miešadlo a ohrievač sa vypnú. Vrstvy sa oddelia.
10. Kým je zmes ešte horúca, spodná vrstva vody sa odsaje a vyhodí. Vrstvy sa môžu oddeliť pomocou oddeľovacieho lievika. Vrchná vrstva sa zachytí.
7. Plášť reaktora sa za stáleho miešania zahreje na 60 - 65 °C. Sodná soľ kyseliny fenylacetyl-malónovej sa musí úplne rozpustiť.
8. Po úplnom rozpustení sa pridá kyselina chlorovodíková (HCl aq) až do hodnoty <3 pH. Reakčná zmes sa zahrieva na 60-80 °C a mieša sa.
9. Približne po jednej hodine je hydrolýza sodnej soli kyseliny fenylacetyl-malónovej ukončená. Miešadlo a ohrievač sa vypnú. Vrstvy sa oddelia.
10. Kým je zmes ešte horúca, spodná vrstva vody sa odsaje a vyhodí. Vrstvy sa môžu oddeliť pomocou oddeľovacieho lievika. Vrchná vrstva sa zachytí.
Separácia kyseliny fenyloctovej a fenylacetónu
11. Počas chladenia vrchnej vrstvy v chladničke kryštalizuje kyselina fenyloctová. Výťažok je približne 400 g zmesi.
12 . Po separácii dekantáciou sa získa 200 g kyseliny fenyloctovej a 200 g fenylacetónu (výťažok je 52 %). Čistota fenylacetónu (P2P) je pomerne dobrá na ďalšiu syntézu bez ďalšieho čistenia.
12 . Po separácii dekantáciou sa získa 200 g kyseliny fenyloctovej a 200 g fenylacetónu (výťažok je 52 %). Čistota fenylacetónu (P2P) je pomerne dobrá na ďalšiu syntézu bez ďalšieho čistenia.
Last edited:
Máte na mysli jednoduchú destiláciu namiesto vákuovej? Môžete, 216 stupňov C je teplota varu za normálnych podmienok.