Introduction
Il s'agit de l'une des manières les plus simples d'obtenir le 1-Phényl-2-propanone (P2P). Lemalonate de diéthyle (phénylacétyl) peut être acheté assez facilement sur certains marchés en ligne ou synthétisé par vous-même à l'aide de cette méthode. Vous pouvez également découvrir d'autres méthodes de synthèse du P2P dans notre forum en suivant les liens : Synthèse de P2P à partir de benzaldéhyde avec MEK, Synthèse de P2P par oxydation d'alpha-méthylstyrène avec Oxone, Synthèses de phénylacétone (P2P) via les réactifs de Grignard, Production industrielle de phénylacétone (P2P) à partir de benzène, Synthèse de P2P à partir de P2NP avec NaBH4 via le système K2CO3/H2O2.
Difficulty Rating : 3/10
Difficulty Rating : 3/10
Matériel et verrerie :
- Ballon à fond rond de 500 ml ;
- Condenseur à reflux;
- Copeaux d'ébullition ;
- Support d'autoclave et pince pour fixer l'appareil;
- Entonnoir séparateur de 1 L ;
- Dispositif de distillationsous vide ;
- Bain-marie et glace ;
- Plaque chauffante ;
- Béchers de 100 ml x3 ; 250 ml x2 ;
- Papier indicateur de pH ;
- Machine Rotovap;
- Source de vide;
- Balance de laboratoire (0,01-100 g) ;
- Eprouvettes de 10 ml et 100 ml.
Réactifs.
- Phénylacétylmalonate (1 ) 48,5 mL (55,66 g, 0,20 mole) [Diethyl(phenylacetyl)malonate ; cas 20320-59-6] ;
- Acide acétique glacial (AcOH) 60 mL ;
- Acide sulfurique concentré (H2SO4) 7.5 mL ;
- Eau distillée ~240 mL ;
- Solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) à 20 % ~100 mL ;
- Ether diéthylique (Et2O) ~150 mL ;
- Sulfate de sodium (Na2SO4) anhydre ~100 g ;
- Sécherite ~50 g (optionnel).
Procédure
A un phénylacétylmalonate de diéthyle (1) de 48,5 ml (55,66 g, 0,20 mole), on a ajouté une solution de 60 ml d'acide acétique glacial, 7,5 ml d'acide sulfurique concentré et 40 ml d'eau, et le mélange a été porté à reflux dans un ballon à fond rond de 500 ml avec un condenseur à reflux pendant quatre ou cinq heures jusqu'à ce que la décarboxylation soit achevée. Le mélange réactionnel a été refroidi dans un bain de glace, alcalinisé avec une solution d'hydroxyde de sodium à 20 % et extrait dans une ampoule à décanter avec plusieurs portions d'éther (~3 x 50 mL). Les extraits éthérés combinés ont été lavés avec de l'eau (~200 mL), séchés avec du sulfate de sodium anhydre (Na2SO4) suivi de Drierite (optionnel), et le solvant a été distillé. Lerésidu contenant la cétone (2) a été distillé sous vide pour donner la 1-Phényl-2-Propanone (2) avec un rendement de 71 % (b.p. 97-98.5 °C/13 mmHg, 214-215 °C/760mmHg).
Hydrolysealternative dumalonate de diéthyle (phénylacétyle) en BMK et PAA (phénylacétone et acide phénylacétique)
Il s'agit d'une méthode de synthèse alternative qui permet d'obtenir de la phénylacétone (P2P) à partir du malonate de diéthyle (phénylacétyle). Cette méthode consiste en une hydrolyse alcaline du Diéthyl(phénylacétyl)malonate en sel de sodium de l'acide phénylacétylmalonique, suivie d'une hydrolyse par de l'acide chlorhydrique bon marché et facile à obtenir. Enoutre, cette méthode de synthèse nécessite moins d'équipement et produit un produit de haute qualité.
Équipement et verrerie.
- Ballon à fond rond à trois cols de 5 litres ou réacteur chimique discontinu ;
- Agitateur supérieur ;
- Condenseur à reflux;
- Support d'autoclave et pince pour fixer l'appareil;
- Entonnoir séparateur de 1 litre ;
- Bain-marie et glace ;
- Béchers de 1000 ml x2 ; 500 ml x2 ; 250 ml x2 ;
- Papier indicateur de pH ;
- Balance de laboratoire (0,01-100 g) ;
- Eprouvettes de 100mL et 1000mL ;
- Plaque chauffante ;
- Papier filtre ;
- Entonnoir ;
- Frigo ;
- Baguette de verre.
Réactifs.
- Malonate de diéthyl(phénylacétyl)800g (cas 20320-59-6).
- Hydroxyde de sodium (NaOH) 230 g ;
- Eau distillée 1230 ml ;
- Acide chlorhydrique (HCl aq) ;
Sel de sodium de l'acide phénylacétylmalonique à partir du malonate de diéthyle (phénylacétyl)
1. Une solution aqueuse alcaline à 50% est préparée à l'avance pour qu'elle ait le temps de refroidir. L'hydroxyde de sodium 230g (NaOH) est dissous dans de l'eau 230g et refroidi à température ambiante.
2. La solution aqueuse de NaOH refroidie est versée dans un entonnoir compte-gouttes et cet entonnoir est installé sur un réacteur.
3. Le malonate de diéthyl(phénylacétyl)800g est versé dans le réacteur. La réaction est effectuée à température ambiante mais un refroidissement forcé doit être utilisé pendant l'hydrolyse.
4. Un agitateur est mis en marche et la solution froide (2-4°С) de NaOH aq est ajoutée lentement au mélange réactionnel froid. Le mélange est agité pendant 12 heures. La température de réaction doit être contrôlée (le mélange est auto-chauffé). Au fur et à mesure de l'ajout de la solution, la couleur du mélange réactionnel (RM) change et s'épaissit jusqu'à ce qu'il devienne complètement épais et grumeleux. Les grumeaux sont brisés en une masse homogène.
5. Le mélange réactionnel est transféré du réacteur à un entonnoir de filtration sous vide et filtré. On obtient le sel de sodium de l'acide phénylacétylmalonique.
2. La solution aqueuse de NaOH refroidie est versée dans un entonnoir compte-gouttes et cet entonnoir est installé sur un réacteur.
3. Le malonate de diéthyl(phénylacétyl)800g est versé dans le réacteur. La réaction est effectuée à température ambiante mais un refroidissement forcé doit être utilisé pendant l'hydrolyse.
4. Un agitateur est mis en marche et la solution froide (2-4°С) de NaOH aq est ajoutée lentement au mélange réactionnel froid. Le mélange est agité pendant 12 heures. La température de réaction doit être contrôlée (le mélange est auto-chauffé). Au fur et à mesure de l'ajout de la solution, la couleur du mélange réactionnel (RM) change et s'épaissit jusqu'à ce qu'il devienne complètement épais et grumeleux. Les grumeaux sont brisés en une masse homogène.
5. Le mélange réactionnel est transféré du réacteur à un entonnoir de filtration sous vide et filtré. On obtient le sel de sodium de l'acide phénylacétylmalonique.
Synthèse de l'acide phénylacétique et de la phénylacétone (P2P) à partir du sel de sodium de l'acide phénylacétylmalonique
6. Le sel de sodium de l'acide phénylacétylmalonique obtenu à l'étape précédente est placé dans le réacteur et 1 litre d'eau est ajouté.
7. L'enveloppe du réacteur est chauffée à 60-65°С sous agitation constante. Le sel de sodium de l'acide phénylacétylmalonique doit être complètement dissous.
8. Après dissolution complète, de l'acide chlorhydrique (HCl aq) est ajouté jusqu'à un pH <3. Le mélange réactionnel est chauffé à 60-80°С et agité.
9. Après environ une heure, l'hydrolyse du sel de sodium de l'acide phénylacétylmalonique est terminée. L'agitateur et le chauffage sont arrêtés. Les couches sont séparées.
10. Alors que le mélange est encore chaud, la couche d'eau inférieure est évacuée et jetée. Les couches peuvent être séparées à l'aide d'une ampoule à décanter. La couche supérieure est recueillie.
7. L'enveloppe du réacteur est chauffée à 60-65°С sous agitation constante. Le sel de sodium de l'acide phénylacétylmalonique doit être complètement dissous.
8. Après dissolution complète, de l'acide chlorhydrique (HCl aq) est ajouté jusqu'à un pH <3. Le mélange réactionnel est chauffé à 60-80°С et agité.
9. Après environ une heure, l'hydrolyse du sel de sodium de l'acide phénylacétylmalonique est terminée. L'agitateur et le chauffage sont arrêtés. Les couches sont séparées.
10. Alors que le mélange est encore chaud, la couche d'eau inférieure est évacuée et jetée. Les couches peuvent être séparées à l'aide d'une ampoule à décanter. La couche supérieure est recueillie.
Séparation de l'acide phénylacétique et de la phénylacétone
11. Pendant le refroidissement de la couche supérieure dans un réfrigérateur, l'acide phénylacétique est cristallisé. Le rendement est d'environ 400 g du mélange.
12. Après séparation par décantation, on obtient 200g d'acide phénylacétique et 200g de phénylacétone (rendement de 52%). Lapureté de la phénylacétone (P2P) est assez bonne pour permettre une synthèse ultérieure sans purification supplémentaire.
12. Après séparation par décantation, on obtient 200g d'acide phénylacétique et 200g de phénylacétone (rendement de 52%). Lapureté de la phénylacétone (P2P) est assez bonne pour permettre une synthèse ultérieure sans purification supplémentaire.
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Voulez-vous parler de distillation simple plutôt que de distillation sous vide ? Vous pouvez, 216 degrés C est le point d'ébullition dans des conditions normales.