3010 Σύνθεση του 9,10-διυδρο-9,10-αιθανοανθρακενο-11,12- trans-δικαρβοξυλικός διαιθυλεστέρα

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "3010 Σύνθεση του 9,10-διυδρο-9,10-αιθανοανθρακενο-11,12- trans-δικαρβοξυλικός διαιθυλεστέρα"

Ἰσμήνη Ἀγλαΐα Κανακάρης-Ρούφος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 31 Σύνθεση του 9,1-διυδρο-9,1-αιθανοανθρακενο-11,12- trans-δικαρβοξυλικός διαιθυλεστέρα + H CO 2 AlCl 3 O 2 C H CO 2 H O 2 C H C 14 H 1 C 8 H 12 O 4 2 H 22 O 4 (178.2) (172.2) (133.3) (35.4) Βιβλιογραφία P. Yates, P. Eaton, J. Am. Chem. Soc. 196, 82, 4436 Ταξινόµηση Τύποι αντιδράσεων και τάξεις ουσιών Κυκλοπροσθήκη, αντίδραση Diels-Alder αλκένιο, αρωµατικές ενώσεις εστέρες καρβoξυλικών οξέων,, διένιο, διενόφιλο, όξινος καταλύτης. Μέθοδοι εργασίας Εργασία υπό αποκλεισµό υγρασίας, θέρµανση µε ψυκτήρα επαναρροής, ανάδευση µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, εξάτµιση σε περιστρεφόµενο εξατµιστή, ανακρυστάλλωση, χρήση παγόλουτρου, θέρµανση σε ελαιόλουτρο. Οδηγία (κλίµακα 1 mmol) Εξοπλισµός Τρίλαιµη φιάλη των 1 ml, επίθεµα εισαγωγής προσττευτικού αερίου, πηγή προστατευτικού αερίου, ψυκτήρας επαναρροής, σωλήνας ξήρανσης, µετρητής φυσσαλίδων, χωνί προσθήκης στερεών, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας, µαγνητική ράβδος ανάδευσης, περιστρεφόµενος εξατµιστής, παγόλουτρο ξηραντήρας, ελαιόλουτρο. Ουσίες ανθρακένιο (mp C) φουµαρικός διαιθυλεστέρας (bp 219 C) χλωριούχο αργίλιο (άνυδρο) κυκλοεξάνιο (άνυδρο) (bp 81 C) κυκλοεξάνιο (bp 81 C) Na 2 CO 3. 1 H 2 O Na 2 CO 3 (άνυδρο) 17.8 g (1 mmol) 17.2 g (16.4 ml, 1 mmol) 13.3 g (1 mmol) 5 ml 2 ml 24.9 g (15 mmol) 25. g (236 mmol) 1

2 Αιθανόλη 5 ml Αντίδραση Η συσκευή της αντίδρασης αποτελείται από µια σχολαστικά ξηρή τρίλαιµη φιάλη των 1 ml εφοδιασµένη µε ψυκτήρα επαναρροής, σωλήνα ξήρανσης, και µαγνητική ράβδο ανάδευσης. Στο ένα στόµιο της φιάλης τοποθετείται εσµυρισµένο επίθεµα µε σύνδεσµο για σωλήνα εισαγωγής αζώτου Το επίθεµα αυτό αντικαθίσταται µε γυάλινο πώµα µετά την προσθήκη του AlCl 3 στη φιάλη. Η συσκευή εκπλένεται µε ένα ρεύµα αζώτου και εν συνεχεία στη φιάλη διαλύονται υπό ανάδευση 17.8 g (1 mmol) ανθρακενίου και 17.2 g (16.4 ml, 1 mmol) φουµαρικού διαιθυλεστέρα σε 5 ml απόλυτου κυκλοεξανίου. Ψύχονται σε παγόλουτρο και προστίθενται σε µια δόση 13.3 g (1 mmol) άνυδρου χλωριούχου αργιλίου µέσω ενός χωνιού προσθήκης στερεών και υπό ένα ρεύµα αζώτου σε αντιρροή. Το µίγµα της αντίδρασης θερµαίνεται µε επαναρροή και ανάδευση για 4 ώρες. Επεξεργασία Το µίγµα της αντίδρασης ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου και τότε προστίθενται 24.9 g (15 mmol) Na 2 CO 3.1 H 2 O. O σωλήνας ξήρανσης αντικαθίσταται από µετρητή φυσσαλίδων µε παραφινέλαιο και το µίγµα αναδεύεται µέχρις ότου δεν σχηµατίζεται άλλο αέριο. Τότε προστίθενται 25 g (236 mmol) άνυδρου Na 2 CO 3 και το µίγµα αναδεύεται για 1 λεπτά. Το στερεό διηθείται και πλένεται κατά δόσεις µε συνολικά 2 ml κυκλοεξανίου. Ο διαλύτης αποµακρύνεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή και το στερεό υπόλειµµα που αποµένει σαν ακάθαρτο προϊόν ξηραίνεται σε ξηραντήρα. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος 32.6 g. Το ακάθαρτο προϊόν ανακρυσταλλώνεται από περίπου 15 ml αιθανόλης. Απόδοση: 3.8 g (87.9 mmol, 88%); άχροοι κρύσταλλοι, mp 13 C. Σχόλια Η απόδοση εξαρτάται πολύ από την ποιότητα του χλωριούχου αργιλίου. Τα χλωριούχο αργίλιο είναι πολύ υγροσκοπικό και για το λόγο αυτό η φιάλη αποθήκευσής του πρέπει να κλείνει ευθύς αµέσως µετά την χρήση του.η προσθήκη στην φιάλη αντίδρασης πρέπει να γίνει όσο το δυνατόν γρηγορότερα και κάτω από ατµόσφαιρα αζώτου. ιαχείριση αποβλήτων Ανακύκλωση Το εξατµισθέν κυκλοεξάνιο συλλέγεται και επαναποστάζεται. Η αιθανόλη από το µητρικό υγρό µπορεί να εξατµιστεί στον περιστρεφόµενο εξατµιστή και να επαναποσταχθεί. Απόρριψη αποβλήτων Απόβλητο ιηθούµενα στερεά Μητρικό υγρό αν δεν επεξεργαστεί Απόρριψη Στερεά απόβλητα, ελεύθερα υδραργύρου. Οργανικοί διαλύτες, ελεύθεροι αλογόνου Χρόνος 7 ώρες. 2

3 ιακοπή Μετά την διήθηση του στερεού. Βαθµός δυσκολίας Μέτρια. Οδηγία (κλίµακα 1 mmol) Εξοπλισµός Τρίλαιµη φιάλη των 1 ml, επίθεµα εισαγωγής προστατευτικού αερίου, πηγή προστατευτικού αερίου, ψυκτήρας επαναρροής, σωλήνας ξήρανσης, µετρητής φυσσαλίδων, χωνί προσθήκης στερεών, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας, µαγνητική ράβδος ανάδευσης, περιστρεφόµενος εξατµιστής, παγόλουτρο ξηραντήρας, ελαιόλουτρο. Ουσίες ανθρακένιο (mp C) φουµαρικός διαιθυλεστέρας (bp 219 C) χλωριούχο αργίλιο (άνυδρο) κυκλοεξάνιο (άνυδρο) (bp 81 C) κυκλοεξάνιο (bp 81 C) Na 2 CO 3. 1 H 2 O Na 2 CO 3. (άνυδρο) Αιθανόλη 1.78 g (1. mmol) 1.72 g (1.64 ml, 1. mmol) 1.33 g (1. mmol) 5 ml 2 ml 2.49 g (15. mmol) 2.5 g (23.6 mmol) 15 ml Αντίδραση Η συσκευή της αντίδρασης αποτελείται από µια σχολαστικά ξηρή τρίλαιµη φιάλη των 1 ml εφοδιασµένη µε ψυκτήρα επαναρροής, σωλήνα ξήρανσης, και µαγνητική ράβδο ανάδευσης. Στο ένα στόµιο της φιάλης τοποθετείται εσµυρισµένο επίθεµα µε σύνδεσµο για σωλήνα εισαγωγής αζώτου Το επίθεµα αυτό αντικαθίσταται µε γυάλινο πώµα µετά την προσθήκη του AlCl 3 στη φιάλη. Η συσκευή εκπλένεται µε ένα ρεύµα αζώτου και εν συνεχεία διαλύονται στη φιάλη υπό ανάδευση 1.78 g (1. mmol) ανθρακενίου και 1.72 g (1.64 ml, 1. mmol) φουµαρικού διαιθυλεστέρα σε 5 ml απόλυτου κυκλοεξανίου. Ψύχονται σε παγόλουτρο και προστίθενται σε µια δόση 1.33 g (1. mmol) άνυδρου χλωριούχου αργιλίου µέσω ενός χωνιού προσθήκης στερεών και υπό ένα ρεύµα αζώτου σε αντιρροή. Το µίγµα της αντίδρασης θερµαίνεται µε επαναρροή και ανάδευση για 4 ώρες. Επεξεργασία Το µίγµα της αντίδρασης ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου και τότε προστίθενται 2.49 g (15. mmol) Na 2 CO 3.1 H 2 O. O σωλήνας ξήρανσης αντικαθίσταται από µετρητή φυσσαλίδων µε παραφινέλαιο και το µίγµα αναδεύεται µέχρις ότου δεν σχηµατίζεται άλλο αέριο. Τότε προστίθενται 2.5 g (23.6 mmol) άνυδρου Na 2 CO 3 και το µίγµα αναδεύεται για 1 λεπτά. Το στερεό διηθείται και πλένεται κατά δόσεις µε συνολικά 2 ml κυκλοεξανίου. Ο διαλύτης αποµακρύνεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή και το στερεό υπόλειµµα που αποµένει σαν ακάθαρτο προϊόν ξηραίνεται σε ξηραντήρα. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος 3.18 g. 3

4 Το ακάθαρτο προϊόν ανακρυσταλλώνεται από περίπου 15 ml αιθανόλης. Απόδοση: 3. g (8.56 mmol, 86%); άχροοι κρύσταλλοι, mp 13 C. Σχόλια Η απόδοση εξαρτάται πολύ από την ποιότητα του χλωριούχου αργιλίου. Τα χλωριούχο αργίλιο είναι πολύ υγροσκοπικό και για το λόγο αυτό η φιάλη αποθήκευσής του πρέπει να κλείνει ευθύς αµέσως µετά την χρήση του. Η προσθήκη στην φιάλη αντιδράσεως πρέπει να γίνει όσο το δυνατόν γρηγορότερα και κάτω από ατµόσφαιρα αζώτου. ιαχείριση απόβλητων Ανακύκλωση Το εξατµισθέν κυκλοεξάνιο συλλέγεται και επαναποστάζεται. Απόρριψη αποβλήτων Απόβλητο ιηθούµενα στερεά Μητρικό υγρό αν δεν επεξεργαστεί Απόρριψη Στερεά απόβλητα, ελεύθερο υδραργύρου. Οργανικοί διαλύτες, ελεύθεροι αλογόνου Χρόνος 6 ώρες. ιακοπή Μετά την διήθηση του στερεού. Βαθµός δυσκολίας Μέτρια. Αναλυτικά δεδοµένα Φάσµα 13 C NMR καθαρού προϊόντος (62.5 MHz, CDCl 3 )

5 δ (ppm) Απόδοση 14.2 CH CH-CH αρένιο 47.7 CH-COO 6.9 O-CH 2 -CH , 124.5, 126.2, 126.3, 14.3, 142. CH αρένιο COO διαλύτης Φάσµα 1 H NMR ακάθαρτου προϊόντος (25 MHz, CDCl 3 ) Φάσµα 1 H NMR καθαρού προϊόντος (25 MHz, CDCl 3 )

6 δ (ppm) Πολλαπλότητα Αριθµός H Απόδοση 1.23 t, 3 J=7.2 Hz 6 CH s 2 CH-COO 4.8 m 4 CH s 2 CH-C αρένιο m 8 CH αρένιο Οι κορυφές σε δ > 7.4 ανήκουν στο αποµείναν ανθρακένιο. Φάσµα IR ακάθαρτου προϊόντος Transmission [%] Wellenzahl [cm -1 ] Φάσµα IR καθαρού προϊόντος 6

7 7 6 5 Transmission [%] Wellenzahl [cm -1 ] (cm -1 ) Απόδοση 374, 326 εσµός C-H, αρένιο 2981, 2935, 2897 εσµός C-H, αλκάνιο 1739 εσµός C=O, εστέρας 1467 εσµός C=C, αρένιο 7

Σχετικά έγγραφα

4009 Σύνθεση του αδιπικού οξέος από κυκλοεξένιο

4009 Σύνθεση του αδιπικού οξέος από κυκλοεξένιο C 6 H 10 (82.2) + 4 H H 2 2 H + 4 H 2 (34.0) + sodium tungstate dihydrate + Aliquat 336. Na 2 W 4 2 H 2 (329.9) C 6 H 10 4 C 25 H 54 ClN (404.2) (146.1)