Inleiding
Dit is een van de eenvoudigste manieren om 1-fenyl-2-propanon (P2P) te verkrijgen. Diethyl(fenylacetyl)malonaat kan vrij eenvoudig gekocht worden op een webmarkt of zelf gesynthetiseerd worden met deze methode. Je kunt ook andere P2P synthesemethoden leren op ons forum door de volgende links te volgen: Synthese van P2P uit benzaldehyde met MEK, Synthese van P2P door oxidatie van alfa-methylstyreen met Oxone, Fenylaceton (P2P) synthesen via Grignard-reagentia, Industriële productie van fenylaceton (P2P) uit benzeen, Synthese van P2P uit P2NP met NaBH4 via K2CO3/H2O2 systeem.
Moeilijkheidsgraad: 3/10
Moeilijkheidsgraad: 3/10
Apparatuur en glaswerk:
- Rondbodemkolf van 500 ml;
- Terugvloeikoeler;
- Kookplaatjes;
- Retortstandaard en klem om apparaat vast te zetten;
- 1 L scheitrechter;
- Vacuümdestillatieopstelling;
- Waterbad en ijs;
- Verwarmingsplaat;
- 100 ml x3; 250 ml x2 bekerglazen;
- pH-indicatorpapier;
- Rotovap machine;
- Vacuümbron;
- Laboratoriumweegschaal (0,01-100 g is geschikt);
- Maatcilinder 10 mL en 100 mL.
Reagentia.
- Fenylacetylmalonaat (1) 48,5 mL (55,66 g, 0,20 mol) [Diethyl(fenylacetyl)malonaat; cas 20320-59-6];
- IJzig azijnzuur (AcOH) 60 mL;
- Geconcentreerd zwavelzuur (H2SO4) 7,5 mL;
- Gedestilleerd water ~240 mL;
- Natriumhydroxideoplossing (NaOH) 20 % ~100 mL;
- Diethylether (Et2O) ~150 mL;
- Natriumsulfaat (Na2SO4) watervrij ~100 g;
- Drieriet ~50 g (optioneel).
Procedure
Aan een diethylfenylacetylmalonaat (1) 48,5 mL (55,66 g, 0,20 mol) werd een oplossing van 60 mL ijsazijn, 7,5 mL geconcentreerd zwavelzuur en 40 mL water toegevoegd en het mengsel refluxte in 500 mL rondbodemkolf met refluxkoeler gedurende vier of vijf uur totdat de decarboxylering was voltooid. Het reactiemengsel werd gekoeld in een ijsbad, alkalisch gemaakt met 20 % natriumhydroxideoplossing en geëxtraheerd in een scheitrechter met verschillende porties ether (~3 x 50 mL). De gecombineerde etherextracten werden gewassen met water (~200 mL), gedroogd met watervrij natriumsulfaat (Na2SO4) gevolgd door drieriet (optioneel) en het oplosmiddel werd gedestilleerd. Het residu dat keton (2) bevatte, werd in vacuüm gedestilleerd tot 1-fenyl-2-propanon (2) met een opbrengst van 71 % (b.p. 97-98,5 °C/13 mmHg, 214-215 °C/760 mmHg).
Een alternatieve hydrolyse van diethyl(fenylacetyl)malonaat tot BMK en PAA (fenylaceton en fenylazijnzuur)
Dit is een alternatieve synthese methode die het mogelijk maakt om Fenylaceton (P2P) te krijgen uit Diethyl(fenylacetyl)malonaat. Deze methode bestaat uit alkalische hydrolyse van diethyl(fenylacetyl)malonaat tot natriumzout van fenylacetylmalonzuur, gevolgd door hydrolyse met goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar zoutzuur. Bovendien is voor deze synthesemethode minder apparatuur nodig en wordt een product van hoge kwaliteit geproduceerd.
Apparatuur en glaswerk.
- 5L rondbodemkolf met drie hals of chemische batchreactor;
- Top roerder;
- Terugvloeikoeler;
- Retortstandaard en klem om apparaat vast te zetten;
- 1L scheitrechter;
- Waterbad en ijs;
- 1000mL x2; 500mL x2; 250mL x2 Bekerglazen;
- pH-indicatorpapier;
- Laboratoriumweegschaal (0,01-100 g is geschikt);
- Maatcilinder 100 ml en 1000 ml;
- Verwarmingsplaat;
- Filtreerpapier;
- Trechter;
- Frige;
- Glazen staaf.
Reagentia.
- Diethyl(fenylacetyl)malonaat 800g (cas 20320-59-6).
- Natriumhydroxide (NaOH) 230 g;
- Gedestilleerd water 1230 ml;
- Zoutzuur (HCl aq);
Fenylacetylmalonzuur natriumzout van diethyl(fenylacetyl)malonaat
1. Een alkali-waterige oplossing van 50% wordt van tevoren bereid zodat het de tijd heeft om af te koelen. Natriumhydroxide 230g (NaOH) wordt opgelost in water 230g en afgekoeld tot kamertemperatuur.
2. De afgekoelde NaOH-waterige oplossing van wordt in een druppeltrechter gegoten en deze trechter wordt op een reactor geplaatst.
3. Diethyl(fenylacetyl)malonaat 800 g wordt in de reactor gegoten. De reactie wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur, maar tijdens de hydrolyse moet er geforceerd gekoeld worden.
4. Roerwerk Een roerder wordt aangezet en er wordt langzaam een koude NaOH-oplossing (2-4°С) toegevoegd aan het koude reactiemengsel. Het mengsel wordt 12 uur geroerd. De reactietemperatuur moet worden gecontroleerd (het mengsel wordt zelfverhit). Terwijl de oplossing wordt toegevoegd, verandert de kleur van het reactiemengsel (RM) en wordt het dikker totdat het volledig dik en klonterig wordt. De klonten worden gebroken tot een homogene massa.
5. RM wordt uit de reactor in een trechter van een vacuümfiltratiesysteem geplaatst en gefiltreerd. Er wordtfenylacetyl-malonzuur natriumzout verkregen.
2. De afgekoelde NaOH-waterige oplossing van wordt in een druppeltrechter gegoten en deze trechter wordt op een reactor geplaatst.
3. Diethyl(fenylacetyl)malonaat 800 g wordt in de reactor gegoten. De reactie wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur, maar tijdens de hydrolyse moet er geforceerd gekoeld worden.
4. Roerwerk Een roerder wordt aangezet en er wordt langzaam een koude NaOH-oplossing (2-4°С) toegevoegd aan het koude reactiemengsel. Het mengsel wordt 12 uur geroerd. De reactietemperatuur moet worden gecontroleerd (het mengsel wordt zelfverhit). Terwijl de oplossing wordt toegevoegd, verandert de kleur van het reactiemengsel (RM) en wordt het dikker totdat het volledig dik en klonterig wordt. De klonten worden gebroken tot een homogene massa.
5. RM wordt uit de reactor in een trechter van een vacuümfiltratiesysteem geplaatst en gefiltreerd. Er wordtfenylacetyl-malonzuur natriumzout verkregen.
Fenylazijnzuur en fenylaceton (P2P) synthese van fenylacetyl-malonzuur natriumzout
6. Fenylacetyl-malonzuur natriumzout uit de vorige stap wordt in de reactor geplaatst en er wordt 1 liter water toegevoegd.
7. Een reactormantel wordt verwarmd tot 60-65°С onder constant roeren. Fenylacetylmalonzuur natriumzout moet volledig opgelost zijn.
8. Na volledig oplossen wordt zoutzuur (HCl aq) toegevoegd tot <3 pH. Het reactiemengsel wordt verwarmd tot 60-80°С en geroerd.
9. Na ongeveer een uur is de hydrolyse van het fenylacetyl-malonzuur natriumzout voltooid. De roerder en het verwarmingselement worden uitgeschakeld. De lagen worden gescheiden.
10. Terwijl het mengsel nog heet is, wordt de onderste waterlaag afgetapt en weggegooid. De lagen kunnen gescheiden worden met een scheitrechter. De bovenste laag wordt opgevangen.
7. Een reactormantel wordt verwarmd tot 60-65°С onder constant roeren. Fenylacetylmalonzuur natriumzout moet volledig opgelost zijn.
8. Na volledig oplossen wordt zoutzuur (HCl aq) toegevoegd tot <3 pH. Het reactiemengsel wordt verwarmd tot 60-80°С en geroerd.
9. Na ongeveer een uur is de hydrolyse van het fenylacetyl-malonzuur natriumzout voltooid. De roerder en het verwarmingselement worden uitgeschakeld. De lagen worden gescheiden.
10. Terwijl het mengsel nog heet is, wordt de onderste waterlaag afgetapt en weggegooid. De lagen kunnen gescheiden worden met een scheitrechter. De bovenste laag wordt opgevangen.
Scheiding van fenylazijnzuur en fenylaceton
11. Tijdens het afkoelen van de bovenste laag in een koelkast wordt fenylazijnzuur gekristalliseerd. De opbrengst is ongeveer 400 g van het mengsel.
12. Na scheiding door decanteren worden 200 g fenylazijnzuur en 200 g fenylaceton (opbrengst 52%) verkregen. Dezuiverheid van fenylaceton (P2P) is vrij goed voor verdere synthese zonder extra zuivering.
12. Na scheiding door decanteren worden 200 g fenylazijnzuur en 200 g fenylaceton (opbrengst 52%) verkregen. Dezuiverheid van fenylaceton (P2P) is vrij goed voor verdere synthese zonder extra zuivering.
Last edited:
Bedoelt u eenvoudige destillatie in plaats van vacuümdestillatie? Dat kan, 216 graden Celsius is het kookpunt onder normale omstandigheden.