Synteza eteru allilowo-cykloheksylowego w reakcji alkilowania

Synteza eteru allilowo-cykloheksylowego w reakcji alkilowania

Synteza eteru allilowo-cykloheksylowego w reakcji alkilowania cykloheksanolu
bromkiem allilu w warunkach PTC.
OH
+
NaOH aq.
Bu4NHSO4
Br
O
Zastosowanie produktu: półprodukt w syntezie organicznej, monomer.
Odczynniki: cykloheksanol, 3-bromo-1-propen (bromek allilu), wodorotlenek sodu,
wodorosiarczan tetrabutyloamoniowy, benzen, heksan, węgiel aktywny.
Zagrożenia: tymol – toksyczny, drażni skórę, ma intensywny zapach; bromek allilu – silnie
drażni drogi oddechowe, toksyczny; benzen – palny, toksyczny, rakotwórczy; 40% NaOH –
silnie żrący, niszczy skórę; heksan - łatwopalny.
Środki ostrożności: praca w rękawicach ochronnych i pod wyciągiem; proszkowanie NaOH
– pod wyciągiem unikać pyłu wodorotlenku!
Sposób wykonania: Kolbę kulistą o pojemności 250 cm3 zaopatrzoną w chłodnicę zwrotną
umieszczono na mieszadle magnetycznym. Następnie wprowadzono do niej (usuwając na
czas wprowadzania reagentów chłodnicę) kolejno: 100 mmoli cykloheksanolu, 200 mmoli
sproszkowanego
NaOH,
50
cm3
benzenu
oraz
5,0
mmoli
wodorosiarczanu
tetrabutyloamoniowego. Po zaopatrzeniu kolby w chłodnicę oraz po uruchomieniu mieszadła
wprowadzono do kolby (przez chłodnicę) 100 mmoli bromku allilu. Intensywnie mieszając
ogrzewano mieszaninę na łaźni wodnej lub olejowej do łagodnego wrzenia, przez 1 godzinę.
Po tym czasie mieszaninę reakcyjną ochłodzono i zdekantowano do następnej kolby o
pojemności 250 cm3. Osad z pierwszej kolby przemyto przez dekantację 10 cm3 benzenu –
otrzymany roztwór przeniesiono także do drugiej kolby.
ponownie
200
milimoli
sproszkowanego
NaOH,
Następnie dodano do kolby
5,0
mmoli
wodorosiarczanu
tetrabutyloamoniowego oraz 100 mmoli bromku allilu; wprowadzono także mieszadło
magnetyczne. Ponownie mieszano i ogrzewano zawartość kolby – jak za pierwszym razem.
Po godzinie ogrzewania zawartość kolby ochłodzono i wprowadzono do kolby stożkowej o
pojemności 500 cm3 – dodając przy tym 30 cm3 heksanu oraz 100 cm3 wody. Wodę i heksan
należy wykorzystać do ilościowego przeniesienia mieszaniny porekcyjnej do kolby
stożkowej. Zawartość kolby stożkowej wytrząsano aż do rozpuszczenia się osadu, a następnie
przeniesiono do rozdzielacza o pojemności 500 cm3. Po rozdzieleniu warstw, warstwę wodną
przeniesiono do pojemnika na odpady organiczne, a warstwę organiczną przemywano
trzykrotnie wodą (po 50 cm3). Po przemyciu, warstwę organiczną wysuszono bezwodnym
siarczanem magnezu lub sodu i odparowano z niej lotne frakcje na próżniowej wyparce
rotacyjnej. Otrzymaną pozostałość destylowano pod zmniejszonym ciśnieniem, z użyciem
kolby Vigreux. Otrzymano eter allilowo-cykloheksylowy w postaci bezbarwnego oleju, z
wydajnością 75%.
Odpady: wszystkie odpady ciekłe przenieść do pojemnika na odpady organiczne; sączek z
osadem umieścić w pojemniku na odpady stałe.
Zagadnienia do kolokwium, dyskusji z prowadzącym i sprawozdania:
1. Opisz szzegółowo wykonaną syntezę.
2. Omów mechanizm alkilowania fenoli w warunkach PTC. Jakie znasz katalizatory PT?
3. Przeanalizuj z pomocą prowadzącego widno 1H NMR produktu.
Synteza eteru allilowo-tymolowego w reakcji alkilowania tymolu bromkiem allilu
w warunkach PTC.
przepis własny
CH3
CH3
OH
H3C
+
Br
CH3
NaOH aq.
Bu4NHSO4
O
H3C
CH3
Zastosowanie produktu: półprodukt w syntezie organicznej, monomer.
Odczynniki: 2-izopropylo-5-metylofenol (tymol), 3-bromo-1-propen (bromek allilu),
wodorotlenek sodu, wodorosiarczan tetrabutyloamoniowy, benzen, heksan, węgiel aktywny.
Zagrożenia: tymol – toksyczny, drażni skórę, ma intensywny zapach; bromek allilu – silnie
drażni drogi oddechowe, toksyczny; benzen – palny, toksyczny, rakotwórczy; 40% NaOH –
silnie żrący, niszczy skórę; heksan - łatwopalny.
Środki ostrożności: praca w rękawicach ochronnych i pod wyciągiem.
Sposób wykonania: Kolbę kulistą o pojemności 250 cm3 zaopatrzoną w chłodnicę zwrotną
umieszczono na mieszadle magnetycznym. Następnie wprowadzono do niej (usuwając na
czas wprowadzania reagentów chłodnicę) kolejno: 50 mmoli tymolu, 25 cm3 40% roztworu
NaOH, 50 cm3 benzenu oraz 5,0 mmoli wodorosiarczanu tetrabutyloamoniowego. Po
zaopatrzeniu kolby w chłodnicę oraz po uruchomieniu mieszadła wprowadzono do kolby
(przez chłodnicę) 100 mmoli bromku allilu. Intensywnie mieszając ogrzewano mieszaninę na
łaźni wodnej lub olejowej do łagodnego wrzenia, przez 1,5 godziny. Po tym czasie zawartość
kolby ochłodzono i wprowadzono do kolby stożkowej o pojemności 500 cm3 – dodając przy
tym 30 cm3 heksanu oraz 100 cm3 wody. Wodę i heksan należy wykorzystać do ilościowego
przeniesienia mieszaniny porekcyjnej do kolby stożkowej. Zawartość kolby stożkowej
wytrząsano aż do rozpuszczenia się osadu, a następnie przeniesiono do rozdzielacza o
pojemności 500 cm3. Po rozdzieleniu warstw, warstwę wodną przeniesiono do pojemnika na
odpady organiczne, a warstwę organiczną przemywano trzykrotnie wodą (po 50 cm 3). Po
przemyciu, warstwę organiczną wysuszono bezwodnym siarczanem magnezu lub sodu i
odparowano z niej lotne frakcje na próżniowej wyparce rotacyjnej. Otrzymaną pozostałość
rozpuszczono destylowano pod zmniejszonym ciśnieniem, z użyciem kolby Vigreux.
Otrzymano eter allilowo-tymolowy w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 75%.
Odpady: wszystkie odpady ciekłe przenieść do pojemnika na odpady organiczne; sączek z
osadem umieścić w pojemniku na odpady stałe.
Zagadnienia do kolokwium, dyskusji z prowadzącym i sprawozdania:
1. Opisz szzegółowo wykonaną syntezę.
2. Omów mechanizm alkilowania fenoli w warunkach PTC. Jakie znasz katalizatory PT?
3. Przeanalizuj z pomocą prowadzącego widno 1H NMR produktu.
Synteza N-allilokarbazolu w reakcji alkilowania karbazolu bromkiem allilu w
warunkach PTC.
(przepis własny)
NH
+
Br
NaOH aq.
Bu4NHSO4
N
Odczynniki: karbazol, bromek allilu, benzen, 40% NaOH, wodorosiarczan
tetrabutyloamoniowy, węgiel aktywny, heksan
Zagrożenia: bromek allilu – silnie drażni drogi oddechowe, toksyczny; benzen – palny,
toksyczny, rakotwórczy; 40% NaOH – silnie żrący, niszczy skórę; heksan - łatwopalny.
Środki ostrożności: praca w rękawicach ochronnych i pod wyciągiem
Sposób wykonania: Kolbę kulistą o pojemności 250 cm3 zaopatrzoną w chłodnicę zwrotną
umieszczono na mieszadle magnetycznym, w łaźni wodno-lodowej. Następnie wprowadzono
do niej (usuwając na czas wprowadzania reagentów chłodnicę) kolejno: 50 mmoli karbazolu,
25 cm3 40% roztworu NaOH, 50 cm3 benzenu oraz 5,0 mmoli wodorosiarczanu
tetrabutyloamoniowego. Po zaopatrzeniu kolby w chłodnicę oraz po uruchomieniu mieszadła
wprowadzono do kolby (przez chłodnicę) 100 mmoli bromku allilu. Intensywnie mieszając
ogrzewano mieszaninę na łaźni wodnej lub olejowej do łagodnego wrzenia, przez 1,5
godziny. Po tym czasie zawartość kolby ochłodzono i wprowadzono do kolby stożkowej o
pojemności 500 cm3 – dodając przy tym 30 cm3 heksanu oraz 150 cm3 wody. Wodę i heksan
należy wykorzystać do ilościowego przeniesienia mieszaniny porekcyjnej do kolby
stożkowej. Zawartość kolby stożkowej wytrząsano aż do rozpuszzenia się osadu, a następnie
przeniesiono do rozdzielacza o pojemności 500 cm3. Po rozdzieleniu warstw, warstwę wodną
przeniesiono do pojemnika na odpady organiczne a warstwę organiczną przemywano
trzykrotnie wodą (po 50 cm3). Po przemyciu warstwę organiczną wysuszono bezwodnym
siarczanem magnezu lub sodu i odparowano z niej lotne frakcje na próżniowej wyparce
rotacyjnej. Otrzymaną pozostałość krystalizowano z heksanu. Otrzymano N-allilokarbazol w
postaci bezbarwnego kryształów, z wydajnością 85%.
Odpady: wszystkie odpady ciekłe przenieść do pojemnika na odpady organiczne; sączek z
osadem umieścić w pojemniku na odpady stałe.
Zagadnienia do kolokwium, dyskusji z prowadzącym i sprawozdania:
1. Opisz szzegółowo wykonaną syntezę.
2. Omów mechanizm alkilowania fenoli w warunkach PTC.
3. Przeanalizuj, z pomocą prowadzącego widmo 1H NMR produktu.
Synteza N-(2-propenylo)-N-fenyloetanoamidu (N-alliloacetanilidu) w reakcji
alkilowania acetanilidu bromkiem allilu w warunkach PTC.
O
O
NH
H3C
+
NaOH aq.
Bu4NHSO4
Br
H3C
N
Zastosowanie produktu: półprodukt w syntezie organicznej, monomer.
Odczynniki:
N-fenyloetanoamid,
(acetanilid),
3-bromo-1-propen
(bromek
allilu),
wodorotlenek sodu, wodorosiarczan tetrabutyloamoniowy, benzen, heksan, węgiel aktywny.
Zagrożenia: bromek allilu – silnie drażni drogi oddechowe, toksyczny; benzen – palny,
toksyczny, rakotwórczy; 40% NaOH – silnie żrący, niszczy skórę; heksan - łatwopalny.
Środki ostrożności: praca w rękawicach ochronnych i pod wyciągiem; proszkowanie NaOH
– pod wyciągiem unikać pyłu wodorotlenku!
Sposób wykonania: Kolbę kulistą o pojemności 250 cm3 zaopatrzoną w chłodnicę zwrotną
umieszczono na mieszadle magnetycznym. Następnie wprowadzono do niej (usuwając na
czas wprowadzania reagentów chłodnicę) kolejno: 50 mmoli acetanilidu, 200 mmoli
sproszkowanego
NaOH,
75
cm3
benzenu
oraz
5,0
mmoli
wodorosiarczanu
tetrabutyloamoniowego. Po zaopatrzeniu kolby w chłodnicę oraz po uruchomieniu mieszadła
wprowadzono do kolby (przez chłodnicę) 100 mmoli bromku allilu. Intensywnie mieszając
Po tym czasie zawartość kolby ochłodzono i wprowadzono do kolby stożkowej o pojemności
500 cm3 – dodając przy tym 50 cm3 heksanu oraz 150 cm3 wody. Wodę i heksan należy
wykorzystać do ilościowego przeniesienia mieszaniny porekcyjnej do kolby stożkowej.
Zawartość kolby stożkowej wytrząsano aż do rozpuszzenia się osadu, a następnie
przeniesiono do rozdzielacza o pojemności 500 cm3. Po rozdzieleniu warstw, warstwę wodną
przeniesiono do pojemnika na odpady organiczne a warstwę organiczną przemywano
trzykrotnie wodą (po 50 cm3). Po przemyciu warstwę organiczną wysuszono bezwodnym
siarczanem magnezu lub sodu i odparowano z niej lotne frakcje na próżniowej wyparce
rotacyjnej. Otrzymaną pozostałość destylowano pod zmniejszonym ciśnieniem, z użyciem
kolby Vigreux. Otrzymano N-alliloacetanilid w postaci bezbarwnej cieczy, z wydajnością
75%.
Odpady: wszystkie odpady ciekłe przenieść do pojemnika na odpady organiczne; sączek z
osadem umieścić w pojemniku na odpady stałe.
Zagadnienia do kolokwium, dyskusji z prowadzącym i sprawozdania:
1. Opisz szzegółowo wykonaną syntezę.
2. Omów mechanizm alkilowania fenoli w warunkach PTC. Jakie znasz katalizatory PT?
3. Przeanalizuj z pomocą prowadzącego widno 1H NMR produktu.
Synteza eteru allilowo-tritylowego w reakcji alkilowania alkoholu allilowego
chlorkiem tritylu, w obecności pirydyny
Cl
+
HO
+ py
-pyHCl
O
Zastosowanie produktu: półprodukt w syntezie organicznej, monomer.
Odczynniki: 2-propen-1-ol, (alkohol allilowy), chlorotrifenylometan (chlorek tritylu),
pirydyna, heksan, węgiel aktywny.
Zagrożenia: alkohol allilowy – silnie drażni drogi oddechowe, toksyczny; pirydyna –
toksyczna, palna, drażni drogi oddechowe; heksan - łatwopalny.
Środki ostrożności: praca w rękawicach ochronnych i pod wyciągiem.
Sposób wykonania: Do kolby stożkowej o pojemności 250 cm3, umieszczonej na mieszadle
magnetycznym wprowadzono kolejno: 50 mmoli suchego alkoholu allilowego, 50 mmoli
chlorku tritylu i 50 cm3 suchej pirydyny. Po szczelnym zamknięciu kolby korkiem szlifowym
powstałą mieszaninę mieszano mieszadłem magnetycznym aż do homogenizacji i
pozostawiono na 5 dni. Wytrącony osad chlorowodorku pirydyny odsączono pod
zmniejszonym ciśnieniem, na lejku ze spiekiem; osad przemyto jeszcze 25 cm3 heksanu. Z
połączonych przesączów (pirydynowego i heksanowego) odparowano lotne frakcje na
próżniowej wyparce rotacyjnej. Pozostałość krystalizowano z heksanu, z użyciem węgla
aktywnego (z typową „filtracją na gorąco”). Otrzymano eter allilowo-tritylowy w postaci
białych kryształków, z wydajnością 80%.
Odpady: wszystkie odpady ciekłe i stałe przenieść do pojemnika na odpady organiczne;
sączek z osadem umieścić w pojemniku na odpady stałe.
Zagadnienia do kolokwium, dyskusji z prowadzącym i sprawozdania:
1. Opisz szzegółowo wykonaną syntezę. Oznacz temperaturę topnienia otrzymanego
produktu, porównaj ją z danymi literaturowymi.
2. Omów mechanizm wykonanej reakcji. jaką rolę pełni w niej pirydyna?
3. Przeanalizuj z pomocą prowadzącego widno 1H NMR produktu.