Фенилацетилацетонитрил
- Автор темы tcl84
- Дата начала
Короче:
Омыление и декарбоксилирование ФААН
Омыление ФААН до соответствующего амида (очень ответственная стадия, может упасть выход из-за неполного гидролиза. Готовьте точно раствор серной кислоты!)
В двугорлую колбу, емкостью 500 см3, помещаем 30 г ФААН, 15 мл воды и 52,5 мл H2SO4 (конц.), что эквивалентно приготовлению ~85% раствора H2SO4. Интенсивно перемешиваем содержимое колбы до полного растворения ФААН (должно все раствориться!), с образованием желтого раствора. При растворении содержимое колбы разогревается примерно до 80°С. Реакционную массу в колбе интенсивно перемешиваем в течение 15-20 минут на водяной бане с температурой 80-90°С, при этом появляются пузырьки газа и появляется слабый запах фиалки. При этом фенилацетилацетонитрил гидролизуется в основном, в фенилацетилацетамид (ФААА). Цвет реакционной смеси практически не изменяется. Охлаждаем колбу с ФААА на бане с холодной водой до комнатной температуры, чтобы безопасно добавить воду на следующей стадии. при этом обильно выпадают кристаллы ФААА.
Декарбоксилирование ФААА
В колбу с охлажденной до комнатной температуры смесью кристаллов ФААА и серной кислоты небольшими порциями при перемешивании добавляем 263 мл холодной воды, причем первые порции добавляем очень осторожно (нарушаем правило “Сначала вода, потом кислота!”, возможно вскипание!). Полученный раствор эквивалентен ~25% раствору H2SO4.
В основное горло колбы вставляем мешалку с затвором, в дополнительное горло– обратный холодильник. К холодильнику присоединяем газоотводную трубку (с пипеткой на конце), которую опускаем на 1-2 мм в стакан с водой. Глубже опускать не следует, чтобы не создавать избыточного давления в колбе из-за водяного столба. Включаем интенсивное перемешивание суспензии в колбе. Нагреваем колбу на электроплитке (III деление) до тех пор, пока весь ФААА не растворится. Через 5-10 минут начинается гидролиз амида до кислоты, которая декарбоксилируется в фенилацетон. Нагревание уменьшаем (II деление). Конденсата в холодильнике практически нет. Бурного вскипания не происходит, хотя в начале реакции CO2 выделяется довольно быстро. Всего образуется около 4 л CO2. Весь процесс до полного прекращения выделения углекислого газа длится 1 час.
Примечание: Если выключить перемешивание, то поток газа тут же прекращается. При повторном включении перемешивания происходит вспенивание реакционной смеси с небольшим броском потока CO2, после чего выделение газа стабилизируется.
К концу процесса декарбоксилирования на поверхность водного раствора всплывает слой фенилацетона, желтого цвета. Выключаем перемешивание и охлаждаем реакционную смесь до температуры 40-50°С (температура, которую терпит рука).
Выделение фенилацетона из реакционной смеси.
Заливаем охлажденную смесь в делительную воронку, емкостью 1 л. Разделение слоев проходит очень быстро (2-3 мин). Водный мутный слой, имеющий желтую окраску, сливаем обратно в колбу, а слой фенилацетона – в склянку с небольшим количеством поташа. Перемешиваем, сушим 1-2 мин и сливаем со слоя поташа в перегонную колбочку, емкостью 100 см3.
Примечание: Остатки серной кислоты в фенилацетоне надо ОБЯЗАТЕЛЬНО нейтрализовать (хотя бы питьевой содой), иначе при перегонке произойдет осмоление фенилацетона.
Экстрагируем водный слой 10 мл толуола и, затем, еще 5 мл толуола. Водный слой становится прозрачным, его выбрасываем. Экстракты добавляем сначала к поташу в склянке, затем сливаем со слоя поташа в перегонную колбу с главной фракцией фенилацетона.
Примечание: Толуол выбран в качестве экстрагента только из-за его распространенности.
Собираем установку для простой перегонки и начинаем разгонять полученную смесь при умеренном нагревании (IV деление электроплитки). Сначала идет мутный азеотроп воды с толуолом (с tкип=90-109°С), который захватывает немного фенилацетона. Затем температура изменяется со 110 до 120°С и при этом отгоняется 10 мл погона (толуол с небольшим количеством фенилацетона). После этого температура плавно поднимается до 210°С, отгоняется еще 5 мл толуола с примесью фенилацетона. Меняем приемник – ставим мерный цилиндр, емкостью 50 см3. Собираем 19 мл фракции фенилацетона, кипящей в интервале 210-215°С. Выше 216°С температура паров не поднимается. В колбе остается ~0,5 мл смолистого кубового остатка черного цвета, т.е. перегонку проводим практически “досуха”.
Выход фенилацетона: 19 мл (75% от ФААН; 60% от бензилцианида).
Всего из 124 г ФААН можно получить 78,5 мл фенилацетона.
Омыление и декарбоксилирование ФААН
Омыление ФААН до соответствующего амида (очень ответственная стадия, может упасть выход из-за неполного гидролиза. Готовьте точно раствор серной кислоты!)
В двугорлую колбу, емкостью 500 см3, помещаем 30 г ФААН, 15 мл воды и 52,5 мл H2SO4 (конц.), что эквивалентно приготовлению ~85% раствора H2SO4. Интенсивно перемешиваем содержимое колбы до полного растворения ФААН (должно все раствориться!), с образованием желтого раствора. При растворении содержимое колбы разогревается примерно до 80°С. Реакционную массу в колбе интенсивно перемешиваем в течение 15-20 минут на водяной бане с температурой 80-90°С, при этом появляются пузырьки газа и появляется слабый запах фиалки. При этом фенилацетилацетонитрил гидролизуется в основном, в фенилацетилацетамид (ФААА). Цвет реакционной смеси практически не изменяется. Охлаждаем колбу с ФААА на бане с холодной водой до комнатной температуры, чтобы безопасно добавить воду на следующей стадии. при этом обильно выпадают кристаллы ФААА.
Декарбоксилирование ФААА
В колбу с охлажденной до комнатной температуры смесью кристаллов ФААА и серной кислоты небольшими порциями при перемешивании добавляем 263 мл холодной воды, причем первые порции добавляем очень осторожно (нарушаем правило “Сначала вода, потом кислота!”, возможно вскипание!). Полученный раствор эквивалентен ~25% раствору H2SO4.
В основное горло колбы вставляем мешалку с затвором, в дополнительное горло– обратный холодильник. К холодильнику присоединяем газоотводную трубку (с пипеткой на конце), которую опускаем на 1-2 мм в стакан с водой. Глубже опускать не следует, чтобы не создавать избыточного давления в колбе из-за водяного столба. Включаем интенсивное перемешивание суспензии в колбе. Нагреваем колбу на электроплитке (III деление) до тех пор, пока весь ФААА не растворится. Через 5-10 минут начинается гидролиз амида до кислоты, которая декарбоксилируется в фенилацетон. Нагревание уменьшаем (II деление). Конденсата в холодильнике практически нет. Бурного вскипания не происходит, хотя в начале реакции CO2 выделяется довольно быстро. Всего образуется около 4 л CO2. Весь процесс до полного прекращения выделения углекислого газа длится 1 час.
Примечание: Если выключить перемешивание, то поток газа тут же прекращается. При повторном включении перемешивания происходит вспенивание реакционной смеси с небольшим броском потока CO2, после чего выделение газа стабилизируется.
К концу процесса декарбоксилирования на поверхность водного раствора всплывает слой фенилацетона, желтого цвета. Выключаем перемешивание и охлаждаем реакционную смесь до температуры 40-50°С (температура, которую терпит рука).
Выделение фенилацетона из реакционной смеси.
Заливаем охлажденную смесь в делительную воронку, емкостью 1 л. Разделение слоев проходит очень быстро (2-3 мин). Водный мутный слой, имеющий желтую окраску, сливаем обратно в колбу, а слой фенилацетона – в склянку с небольшим количеством поташа. Перемешиваем, сушим 1-2 мин и сливаем со слоя поташа в перегонную колбочку, емкостью 100 см3.
Примечание: Остатки серной кислоты в фенилацетоне надо ОБЯЗАТЕЛЬНО нейтрализовать (хотя бы питьевой содой), иначе при перегонке произойдет осмоление фенилацетона.
Экстрагируем водный слой 10 мл толуола и, затем, еще 5 мл толуола. Водный слой становится прозрачным, его выбрасываем. Экстракты добавляем сначала к поташу в склянке, затем сливаем со слоя поташа в перегонную колбу с главной фракцией фенилацетона.
Примечание: Толуол выбран в качестве экстрагента только из-за его распространенности.
Собираем установку для простой перегонки и начинаем разгонять полученную смесь при умеренном нагревании (IV деление электроплитки). Сначала идет мутный азеотроп воды с толуолом (с tкип=90-109°С), который захватывает немного фенилацетона. Затем температура изменяется со 110 до 120°С и при этом отгоняется 10 мл погона (толуол с небольшим количеством фенилацетона). После этого температура плавно поднимается до 210°С, отгоняется еще 5 мл толуола с примесью фенилацетона. Меняем приемник – ставим мерный цилиндр, емкостью 50 см3. Собираем 19 мл фракции фенилацетона, кипящей в интервале 210-215°С. Выше 216°С температура паров не поднимается. В колбе остается ~0,5 мл смолистого кубового остатка черного цвета, т.е. перегонку проводим практически “досуха”.
Выход фенилацетона: 19 мл (75% от ФААН; 60% от бензилцианида).
Всего из 124 г ФААН можно получить 78,5 мл фенилацетона.
