2.1. Darstellung von 3-Acetyl-5-ethoxycarbonyl-2,4-dimethylpyrrol Variante der Pyrrol-Synthese nach Knorr , H 2. O, HOAc C 5 O 2 H 8 NO 3 (130.

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1 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG 2. eterocyclen 2.1. Darstellung von 3-Acetyl-5-ethoxycarbonyl-2,4-dimethylpyrrol Variante der Pyrrol-Synthese nach Knorr 1.) a 2, 2, Ac Et 2.) Zn 3.) EtC C a 2 Zn C C (130.1) (69.0) (65.4) (100.1) (209.3) Acetessigsäureethylester Xi R 36/37/38-41 S (C , g/mol) Essigsäure C R S (C ; 60.1 g/mol) atriumnitrit T,, R S (a 2 ; 69.0 g/mol) Zink-Staub R 50/53 (Zn; 65.4 g/mol) Acetylaceton Xn R S /25 (C ; g/mol) Ethanol (96 %ig) F R 11 S (C 2 6 ; 46.1 g/mol) Man löst in einem 250 ml - Dreihalskolben mit KPG-Rührer, Tropftrichter und Innenthermometer 20.1 g (155 mmol) destillierten Acetessigsäureethylester in 60 ml destillierter Essigsäure. In die gekühlte Lösung lässt man eine Lösung von 12.3 g (178 mmol) atriumnitrit in 20 ml Wasser so rasch zutropfen, dass die Innentemperatur von 12 C nicht überschritten wird (etwa 40 min). Man lässt noch 2 h bei dieser Temperatur weiterrühren und lässt das Reaktionsgemisch dann über acht bei Raumtemperatur stehen. In die gelbe Reaktionsmischung gibt man nun 17.5 g (175 mmol) destilliertes Acetylaceton in einem Guss. Man tauscht den Tropftrichter gegen einen Rückflusskühler aus und setzt langsam portionsweise insgesamt 22.5 g (344 mmol) Zinkstaub zu (Zugabezeit Minuten (Vorsicht: lange Induktionsphase, dann u. U. sehr heftige Reaktion)); die Temperatur soll dabei unter 60 C gehalten werden, gelegentliches Kühlen mit Leitungswasser ist notwendig. Man lässt nun noch 30 min weiter rühren und erhitzt anschließend 2 h auf Rückfluss, bis sich das Zink zu Bällchen formt. Die heiße Reaktionsmischung wird in 1.5 l Eiswasser gegossen, feste Anteile werden abgesaugt und auf der utsche gut abgepresst. och feucht kristallisiert man aus 96 %igem Ethanol (~ 100 ml) um und filtriert von ungelösten Anteilen ab. Das Produkt wird über acht im Vakuum-Exsikkator über Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator (= rangegel) getrocknet. Ausbeute: %; Schmp C. 1 39

2 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Analytik: 1 IR (KBr): ν (cm -1 ) = 3280, 2980, 2930, 1640, 1545, ) Fischer,., rg. Synth. Coll. Vol. III 1967,

3 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG 2.2. Darstellung von 3,5-Dimethylpyrrol-2,4-dicarbonsäure-diethylester Variante der Pyrrol-Synthese nach Knorr 2 Et 1.) a 2, 2, Ac 2.) Zn EtC CEt C a 2 Zn C (130.1) (69.0) (65.4) (239.27) Acetessigsäureethylester Xi R 36/37/38-41 S (C , g/mol) Zink-Staub R 50/53 (Zn; 65.4 g/mol) atriumnitrit T,, R S (a 2 ; 69.0 g/mol) Essigsäure C R S (C ; 60.1 g/mol) Ethanol (96 %ig) F R 11 S (C 2 6 ; 46.1 g/mol) In einem Dreihalskolben löst man 15.2 ml (0.12 mol) destillierten Acetessigsäureethylester in 40 ml destillierter Essigsäure. Man kühlt die Lösung im Eisbad auf ca. 10 C und tropft eine kalte Lösung von 4.10 g (0.06 mol) atriumnitrit in Wasser (5 ml) so zu, so dass die Temperatur 10 C nicht übersteigt (ca. 30 min). Man rührt die Mischung 2 h bei dieser Temperatur und lässt sie bei Raumtemperatur über acht stehen. Man ersetzt den Tropftrichter durch einen Rückflusskühler und das Thermometer durch einen Glasstopfen. Man gibt unter Rühren 7.90 g (0.12 mol) Zinkstaub in kleinen Portionen zu, bis die Mischung siedet (Vorsicht: lange Induktionsphase, dann u. U. sehr heftige Reaktion), und gibt dann größere Portionen zu, so dass die Mischung weiter siedet. Danach erhitzt man 1 h unter Rühren zum Sieden. Man gießt die heiße Lösung (falls noch Zinkpulver vorhanden ist, dekantiert man vom Zink) in einen Erlenmeyer-Kolben mit Wasser (400 ml) und bewahrt die Mischung über acht im Dunkeln auf (verschlossenen Erlenmeyer-Kolben mit Alufolie abdunkeln!). Man saugt den farblosen iederschlag in einem Büchner-Trichter ab, wäscht den Erlenmeyer-Kolben und iederschlag mit Wasser (2 x 35 ml) und saugt trocken. Man kristallisiert das Rohprodukt aus Ethanol um und trocknet das Produkt über acht im Vakuum-Exsikkator über Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator (= rangegel). Ausbeute: farblose Kristalle (40 50 %), Schmp C. 1 1) Fischer,., rg. Synth. Coll. Vol. II,

4 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG 2.3. Darstellung von 2,4-Diacetyl-3,5-dimethylpyrrol Variante der Pyrrol-Synthese nach Knorr. 1.) 3 -S 3-, a 2 2.) 2 S 4 C S C (100.1) (113.1) (179.2) Acetylaceton Xn R S /25 (C ; g/mol) ydroxylamin--sulfonsäure C R 34 S 26-36/37/39-45 ( 3 4 S; g/mol) atronlauge (2 M) C R 35 S 26-36/37/39-45 (a; 40.0 g/mol) Schwefelsäure 96 %ig C R 35 S 1/ ( 2 S 4, 98.1 g/mol) Ethanol F R 11 S (C 2 6 ; 46.1 g/mol) In einen Dreihalskolben gibt man verd. atronlauge (25 ml) und 5.00 g (49.9 mmol) Pentan-2,4-dion und kühlt die Lösung unter Rühren im Eisbad auf 0 5 C. In einem gekühlten Erlenmeyer-Kolben (Eisbad) löst man 2.80 g (24.7 mmol) ydroxylamin-sulfonsäure in möglichst wenig Eiswasser und neutralisiert diese Lösung durch tropfenweise Zugabe von eiskalter verd. atronlauge (ca ml, Kontrolle mit Universal-Indikator-Papier). Die neutralisierte Lösung der ydroxylamin--sulfonsäure tropft man aus einer Pipette in 5 min zu der gerührten und gekühlten Lösung von Pentan- 2,4-dion in verd. atronlauge, wobei die Temperatur 5 10 C nicht überschreiten soll. Man rührt 5 min im Eisbad, tropft unter fortgesetzter Kühlung eine Lösung aus 13.5 ml (13.5 mmol) eiskalter konz. Schwefelsäure in 4 ml Wasser zu (der p-wert der Reaktionsmischung muss 3 bis 4 betragen), rührt noch 2 h unter Eiskühlung und lässt den Kolben über acht im Kühlschrank stehen. Man filtriert den hellgelben iederschlag in einem Büchner-Trichter, wäscht ihn mit wenig Eiswasser und saugt trocken. Das Rohprodukt kristallisiert man aus wenig Ethanol um, trocknet das Produkt über acht im Vakuum-Exsikkator über Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator und erhält blass gelbe Kristalle. Ausbeute: %, Schmp C. 1 1) Schmitz, E.; Jähnisch, K., Z. Chem. 1971, ) Tamura, Y.; Kato, S.; Ikeda, M, Chem. Ind. 1971,

5 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG 2.4. Darstellung von 2,5-Dimethylfuran Paal-Knorr-Synthese (C 3 C) 2 ZnCl 2 Rückfluss C C ZnCl 2 C 6 8 (114.2) (102.1) (136.3) (96.1) Zinkchlorid C, R /53 S 26-36/37/ (ZnCl 2, g/mol) Essigsäureanhydrid C R 10-20/22-34 S 26-36/37/39-45 (C 4 6 3, g/mol) 2,5-exandion Xi R 36/37/38 S 26-37/39 (C , g/mol) atronlauge 25 %ig C R 34 S 26-36/37/39-45 (a, 40.0 g/mol) Diethylether Xn, F R S (C 4 10, 74.1 g/mol) Calciumchlorid Xi R 36 S (CaCl 2, g/mol) In einem Rundkolben mit Rückflusskühler löst man unter Feuchtigkeitsausschluss 0.5 g (3.67 mmol) frisch geschmolzenes, wasserfreies Zinkchlord in 16.9 g (165 mmol) frisch destilliertem Essigsäureanhydrid (Sdp. 139 C, d = 1.08). Man gibt 17.1 g (150 mmol) destilliertes 2,5-exandion (Sdp. 194 C, d = 0.97) zu und erwärmt langsam unter Feuchtigkeitsausschluss; zuweilen kann man das Einsetzen der Reaktion am Aufschäumen (Erwärmung!) erkennen. Man lässt dann die Reaktion abklingen, kocht anschließend 2 h unter Rückfluss und lässt abkühlen. Man gibt zu der tiefbraunen Reaktionsmischung langsam bis zur alkalischen Reaktion 25 %ige atronlauge, wobei die Temperatur 50 C nicht übersteigen soll. Anschließend wird das Gemisch einer Wasserdampfdestillation unterworfen, die Vorlage ist mit Eiswasser zu kühlen (etwa ml Destillat). Man trennt die obere gelbe Phase ab, extrahiert die wässrige Phase mit 50 ml Diethylether, vereinigt die organischen Phasen und trocknet über Calciumchlorid. Das Lösungsmittel wird vorsichtig über eine kleine Vigreux- Kolonne abdestilliert; das Reaktionsprodukt siedet bei ormaldruck zwischen 90 und 100 C. Analytik: 1 IR (Film): ν (cm -1 ) = 3105, 2980, 2950, 2920, 2880, 1660, 1640, MR (CDCl 3 ): δ (ppm) = 2.15, ) Manuskript Sauer, C Praktikum II, Versuch

6 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG 2.5. Darstellung von 3,5-Dimethylisoxazol 2 Cl Et / 2 C (100.1) 4 Cl (69.5) C 5 7 (97.1) ydroxylamin ydrochlorid Xn, R 22-36/ /22-50 S ( 4 Cl, 69.5 g/mol) Acetylaceton Xn R S /25 (Pentan-2,4-dion; C 5 8 2, g/mol) Ethanol F R 11 S (C 2 6 ; 46.1 g/mol) Eisen(III)-chlorid-lösung Xn R S (1 %ig; FeCl 3, g/mol) tert-butylmethylether F, Xi R S (C 4 10, 74.1 g/mol) atriumsulfat (a 2 S 4, 142.0g/mol) In einem 250 ml Rundkolben werden 15 g (220 mmol) ydroxylamin ydrochlorid in 30 ml Wasser vorgelegt. Man gibt eine Lösung von 21 ml (200 mmol) destilliertes Acetylaceton (Sdp. 139 C, d = 0.97) in 20 ml Ethanol zu (wobei kurzfristig eine Trübung auftritt) und erhitzt nun die Reaktionsmischung ca. 1 h unter Rühren zum Sieden. Man erhitzt weiter, bis ein Tropfen mit verd. Eisen(III)-chlorid-Lösung (ca. 1 %ig!) keine Farbreaktion mehr zeigt, also kein Acetylaceton mehr vorhanden ist. Man lässt das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlen, gießt im Scheidetrichter auf 120 ml Eiswasser und extrahiert viermal mit je 30 ml tert-butylmethylether. Die vereinigten organischen Phasen trocknet man über atriumsulfat. Das Lösungsmittel wird über eine kleine Vigreux-Kolonne abdestilliert (40 C, 300 hpa; Achtung: bei niedrigerem Druck destilliert dasprodukt auch!) und das Rohprodukt fraktionierend destilliert (Ölbadtemperatur ca. 160 C). Man erhält eine farblose Flüssigkeit (55 65 %, Sdp C / 1013 hpa, n D 15 = ) als auptfraktion. 3 Analytik: 1 IR (Film): ν (cm -1 ) = 3145, 3010, 2990, 2950, 2890, 1600, 1500, 880, 800, MR (CDCl 3 ): δ = 2.23, 2.37, 5.87 ppm. 1) Manuskript Sauer, C Praktikum II, Versuch ) Claisen, L., Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1891, 24, ) Fitton, A..; Smalley, R. K., Practical eterocyclic Chemistry, 1. Aufl., Academic Press, ew York 1968, S

7 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG 2.6. Darstellung von 3,5-Dimethylpyrazol C (100.1) S S (130.1) a C (96.1) ydrazinsulfat T, R 45-23/ /53 S ( S, g/mol) atronlauge 10 %ig C R 34 S 26-36/37/39-45 (a, 40.0 g/mol) Acetylaceton Xn R S /25 (C 5 8 2, g/mol) Diethylether Xn, F R S (C 4 10, 74.1 g/mol) atriumchlorid (acl, 58.4 g/mol) Magnesiumsulfat (MgS 4, g/mol) In einem 500 ml Rundkolben mit Magnetrührer werden 32.5 g (250 mmol) ydrazinsulfat in 200 ml kalter 10 %iger atronlauge gelöst. Man kühlt auf 15 C ab (evtl. kann atriumsulfat ausfallen) und tropft unter kräftigem Rühren innerhalb von 15 min 25.0 g (250 mmol) destilliertes Acetylaceton (Sdp. 139 C, d = 0.97) zu. ach Zugabe des Diketons rührt man noch 30 min im Eisbad, anschließend 1 h ohne Kühlung (Innentemperatur C). Man gibt 150 ml Wasser und 150 ml Diethylether zu und überführt in einen Scheidetrichter. Die Ether-Phase wird abgetrennt, und die wässrige Phase noch fünfmal mit je 50 ml Diethylether ausgeschüttelt. Die vereinigten Etherextrakte werden einmal mit 100 ml gesättigter acl-lsg. ausgeschüttelt und dann über MgS 4 getrocknet. Das Lösungsmittel wird am Rotationsverdampfer entfernt. Man erhält einen leicht gelben Feststoff. Ausbeute: %; Schmp C. 2 Anmerkung: 2,4-Dimethylpyrrol wird an der Luft sehr schnell zu einer roten harzigen Substanz oxidiert => unter Stickstoff aufbewahren! Analytik: 1 IR (KBr): ν (cm -1 ) = 3190, 3120, 3095, 3030, 2980, 2930, 2870, MR (CDCl 3 ): δ = 2.30, 5.85, ppm. 1) Manuskript Sauer, C Praktikum II, Versuch ) Wiley, R..; exner, Peter E., rganic Syntheses 1951, 31,

8 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG 2.7. Darstellung von 6-Methyluracil Et ) Cl, Et 2.) a, 2 3.) Cl C (130.1) C 4 2 (60.1) C (126.1) arnstoff S 24/25 (C 4 2, 60.1 g/mol) Ethylacetoacetat Xi R 36 S 24 (C , g/mol) Ethanol F R 11 S (C 2 6 ; 46.1 g/mol) Salzsäure konz. C R S 1/ (Cl; 36.5 g/mol) Schwefelsäure konz. C R 35 S 1/ ( 2 S 4, 98.1 g/mol) atriumhydroxid C R 35 S 1/ /39-45 (a; 40.0 g/mol) Diethylether F, Xn R S (C 4 10 ; 74.1 g/mol) Essigsäure C R S (C ; 60.1 g/mol) 40.0 g (666 mmol) fein gepulverter arnstoff wird zu einer Mischung aus 80 g (77.5 ml, 615 mmol) Ethylacetoacetat in 13 ml trockenem Ethanol gegeben. Zu dieser Reaktionsmischung tropft man unter Rühren 5 Tropfen konzentrierte Salzsäure. Man verrührt die Reaktanden sorgfältig miteinander und stellt das Reaktionsgefäß dann in einen Exsikkator über konzentrierter Schwefelsäure. Der Exsikkator wird im Wasserstrahlvakuum evakuiert, bis das Gemisch trocken ist (ca. 5-7 Tage; Schwefelsäure täglich erneuern!). Ausbeute Zwischenprodukt: ~ 100 g (roh). 1 Das Zwischenprodukt wird bei 95 C in eine Lösung von 40.0 g (1 mol) atriumhydroxid in 600 ml Wasser gegeben. Man kühlt die klare Lösung auf 65 C ab und säuert vorsichtig unter Rühren durch Zugabe von konzentrierter Salzsäure an. Das 6-Methyluracil fällt fast sofort aus und wird nach Abkühlen der Mischung abgesaugt, mit kaltem Wasser, Ethanol und Diethylether gewaschen und an der Luft getrocknet. Ausbeute: g (71 77 %) farbloses Pulver; Schmp. >300 C Zersetzung. 1 Ggf. Umkristallisieren aus Eisessig. 1) Donleavy, J. J.; Kise, M. A., rg. Synth. Coll. Vol. II,

9 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG 2.8. Darstellung von 6-Aminouracil 2 2 Et C aet Et 2 C 4 2 (60.1) C (113.1) C (127.1) arnstoff S 24/25 (C 4 2 ; 60.1 g/mol) Cyanessigsäureethylester Xi R 36/38 S 26-37/39 (C 5 7 2, g/mol) atriumethanolat F, C R S (C 2 5 a, 68.1 g/mol) Ethanol F R 11 S (C 2 6, 46.1 g/mol) Essigsäure C R S (C ; 60.1 g/mol) In einem trockenen Kolben legt man 70 ml trockenes Ethanol vor, gibt 6.80 g (0.10 mol) atriumethanolat zu und erhitzt die Lösung unter Rühren zum Sieden. Man gibt zu der warmen atriumethanolat-lösung durch einen Pulvertrichter 3.00 g (0.05 mol) arnstoff, anschließend 5.30 ml (0.05 mol) Cyanessigsäureethylester und erhitzt 4 h unter Rühren zum Sieden. [Die hier angegebene Zeit ist unbedingt erforderlich. Der Versuch kann aber an dieser Stelle unterbrochen werden.] ach etwa 2 h wird die Mischung so fest, dass der Rührer ausgeschaltet werden muss (Aufpassen!). Am Ende der 4-stdg. Reaktionszeit gibt man vorsichtig heißes Wasser zu (ca. 80 C, 50 ml), wobei man vorsichtig und zunächst langsam rührt, erhitzt unter Rühren 15 min auf 80 C, kühlt im Wasserbad auf Raumtemperatur und neutralisiert vorsichtig mit Essigsäure (ca. 6 ml; tropfenweise mit einer Pipette zugeben, um Schäumen zu vermeiden! Kontrolle des p-werts mit Universal-Indikator-Papier). Man stellt den Kolben über acht in einen Kühlschrank, saugt die Kristalle im Büchner-Trichter ab und wäscht sie mit Eiswasser (2 x 25 ml). Das Rohprodukt saugt man trocken, kristallisiert es aus Wasser um und trocknet die Kristalle über acht im Vakuum-Exsikkator über Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator (= rangegel). Man erhält rosarote Kristalle. Ausbeute: %, Schmp. > 330 C (Zersetzung). 1 1) Sherman, W. R.; Taylor, E. C. Jr., rg. Synth. Coll. Vol. IV,

10 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG 2.9. Darstellung von 2,6-Dimethyl-1,4-dihydropyridin-3,5-dicarbonsäurediethylester C C 2 5 C 2 5 C (130.1) C 2 (30.0) (17.1) C 5 3 (79.1) C (253.3) Acetessigsäureethylester Xi R 36/37/38-41 S (C , g/mol) Formaldehyd-lsg (40 %ig) T R 23/24/ /23/24/ S 26-36/ (C 2, 30.0 g/mol) Ammoniak (25 %ig) C, R S 26-36/37/ (C 5 3, 79.1 g/mol) Ethanol F R 11 S (C 2 6, 46.1 g/mol) In einen Kolben gibt man unter Rühren in dieser Reihenfolge durch den Rückflusskühler: 6.9 ml (0.10 mol) Wässrige Formaldehyd-Lösung, 26.0 ml (0.21 mol) Acetessigsäureethylester und 33 ml konz. Ammoniak. Man spült den Rückflusskühler mit Ethanol (10 ml) und erhitzt die Mischung 0.5 h unter Rühren zum Sieden. Man kühlt die Mischung 2 h in einem Eisbad, saugt den gelben iederschlag in einem Büchner-Trichter ab, wäscht ihn mit eiskaltem Ethanol (2 x 15 ml) und saugt ihn trocken. Man kristallisiert das Rohprodukt aus Ethanol um, saugt die Kristalle im Büchner-Trichter ab und trocknet sie über acht im Vakuum-Exsikkator über Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator (= rangegel). Man erhält gelbe Kristalle. Ausbeute: %, Schmp. 184 C. 1 Anmerkungen: Dieser Versuch ergibt ein 1,4-Dihydropyridin und entspricht dem ersten Schritt der antzsch-pyridinsynthese. Im zweiten Schritt der antzsch-synthese wird das 1,4- Dihydropyridin zum Pyridin dehydriert, z. B. mit 2 3 oder Ce(IV). 1) Singer, A.; McElvain, S. M., rg. Synth. Coll. Vol. 1943, 2, ) orcross, B. E.; Clement, G.; Weinstein, M., J. Chem. Educ. 1969, 46,

11 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Darstellung von 2,6-Dimethyl-4-phenyl-1,4-dihydropyridin-3,5-dicarbonsäuredimethylester 2 Me 3 Me Me C 7 6 C (106.1) (116.1) (17.0) C (301.4) Benzaldehyd Xn R 22 S 2-24 (C 7 6, g/mol) Acetessigsäureethylester Xi R 36/37/38-41 S (C , g/mol) Ammoniak (25 %ig) C, R S 26-36/37/ (C 5 3, 79.1 g/mol) Ethanol F R 11 S (C 2 6, 46.1 g/mol) In den Kolben gibt man 60 ml Ethanol, 10.1 ml (0.10 mol) frisch destillierten Benzaldehyd, 21.5 ml (0.20 mol) Acetessigsäuremethylester und 8.5 ml konz. Ammoniak (25 %ig, 13.5 M) und erhitzt die Mischung h unter Rühren zum Sieden. Man kühlt die klare Lösung 2 h in einem Eisbad, tropft in 30 min Wasser (25 ml) zu, wobei sich Kristalle bilden, filtriert das gelbe Rohprodukt mit einem Büchner-Trichter, wäscht es mit einem eiskalten Gemisch von Ethanol/Wasser (1:1, 2 x 8 ml) und saugt es trocken. Man kristallisiert ein Fünftel des Rohprodukts aus Ethanol um, saugt die Kristalle ab und trocknet sie über acht im Vakuum-Exsikkator über Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator. Man erhält fast farblose Kristalle. Ausbeute: % (Rohprodukt), Schmp C. 1 Anmerkungen: Dieser Versuch ergibt ein 1,4-Dihydropyridin und entspricht dem ersten Schritt der antzsch-pyridinsynthese. Im zweiten Schritt der antzsch-synthese wird das 1,4- Dihydropyridin zum Pyridin dehydriert, z. B. mit 2 3 oder Ce(IV). 1) Phillips, A. P., J. Am. Chem. Soc. 1949, 71, ) Böcker, R..; Guengerich, F. P., J. Med. Chem. 1986, 29,

12 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Darstellung von 3,5-Dimethyl-2,6-diphenylpiperidin-4-on Mannich-Reaktion CC 2 - C 7 6 (106.1) C 5 10 (86.1) C (77.1) C (279.4) Benzaldehyd Xn R 22 S 2-24 (C 7 6, g/mol) Essigsäure C R S (C ; 60.1 g/mol) 3-Pentanon F, Xi R S (C 5 10, 86.1 g/mol) Ammoniumacetat (C 2 7 2, 77.1 g/mol) Kaliumhydrixid-Plätzchen C, Xn R S 36/37/39-45 (K; 56.1 g/mol) Ethanol F R 11 S (C 2 6, 46.1 g/mol) In einen Kolben gibt man 5.00 ml (87.4mmol) Essigsäure, 10.6 g (100 mmol) frisch destillierten Benzaldehyd, 4.31 g (50.0 mmol) 3-Pentanon und 5.50 g (71.3 mmol) Ammoniumacetat und erhitzt die Mischung unter Rühren, bis eine klare Lösung entstanden ist. Danach erhitzt man 10 min auf leichten Rückfluss (Badtemperatur C). Man entfernt das eizbad und lässt die Mischung abkühlen, bis sie fest wird. Dann kühlt man den Kolben noch 5 10 min im Eisbad, damit alles Produkt kristallisiert. Man saugt das Rohprodukt auf einen kleinen Büchner-Trichter ab und wäscht die Kristalle sorgfältig mit Wasser. Eine kleine Probe des Rohprodukts trocknet man im Vakuum- Exsikkator über acht über Kaliumhydroxid-Plätzchen und bestimmt den Schmelzpunkt. Die auptmenge kristallisiert man aus Ethanol um und trocknet die Kristalle über acht im Vakuum-Exsikkator über Kaliumhydroxid-Plätzchen. Man erhält farblose Kristalle. Ausbeute: 75 %, Schmp C. 1 1) oller, C. R.; Baliah, V., J. Am. Chem. Soc. 1948, 70,

13 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Darstellung von 2-Phenylindolizin C 6 7 Ph C 8 7 Br Br Ph C Br ac 3 C Ph (93.1) (199.1) (292.2) (193.3) 2-Methylpyridin Xn R 10-20/21/22-36/37 S (C 6 7, 93.1 g/mol) Toluol F, Xn R / S 36/ (C 7 8, 92.1 g/mol) Phenacylbromid C R 20/21/22-34 S 26-36/37/39-45 (2-Bromacetophenon; C 8 7 Br, g/mol) atriumhydrogencarbonat (ac 3, 84.0 g/mol) 1. Stufe: Zur siedenden Lösung von 10.8 g (115 mmol) 2-Methylpyridin (destilliert, Sdp C) in 20 ml wasserfreiem Toluol tropft man unter Rühren die Lösung von 23.3 g (117 mmol) Phenacylbromid in 50 ml Toluol. ach einigen min beginnt die Kristallisation des Pyridiniumsalzes. Man setzt das Erhitzen unter Rückfluss und Rühren noch 3.5 h fort. ach dem Abkühlen wird das farblose Kristallisat abgesaugt, zweimal mit je 50 ml Toluol gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 30.2 g (91 %); Schmp C (Zersetzung). 1 Analytik: 1 IR (KBr): ν (cm -1 ) = 1695, 1625, 1505, 1455, 1350, MR (D 2, TMS ext. ): δ (ppm) = (m; 9 Pyridyl- Phenyl-), 6.25 (s; 2, C 2 ), 2.62 (s; 3, C 3 ). 2. Stufe: Zur intensiv gerührten, auf 80 C erwärmten Lösung von 11.5 g (39.6 mmol) Phenacylpyridiniumsalz in 100 ml Wasser gibt man in kleinen Portionen 12.2 g (145 mmol) atriumhydrogencarbonat. Man beobachtet zunächst eine intensive Gelbfärbung, nach ca. 1 min beginnt die Ausscheidung eines gelblichen Feststoffs. Man rührt noch ca. 30 min bei 80 C. ach Abkühlen wird abgesaugt, dreimal mit je 50 ml Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. 51

14 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Ausbeute: 5.70 g (74 %) DC-einheitliches Produkt; Schmp C. 1 Das Rohprodukt wird aus Toluol umkristallisiert: perlmuttglänzende, farblose Blättchen, Schmp C. 1 Analytik: 1 IR (KBr): ν (cm -1 ) = 1450, 1295, 780, MR (CF 3 C. ): δ (ppm) = 8.90 (d, J = 6 z; 1, 1-), (m; 9, Phenyl- 4-7-), 5.85 (s; 2, 3-); 2-Phenylindolizinium-Kation durch Protonierung am C-3. UV (C 3 C): λ max (lg ε) = 345 (3.44), 255 nm (4.55). Versuchsergebnis und Schlussfolgerung: Intramolekulare Aldol-Kondensation der 2-Methyl-Gruppe des Pyridinium-Systems mit der -Phenacylcarbonyl-Gruppe zum 2-Phenylindliznium-Kation und nachfolgende Deprotonierung zum Indolizin. Die Deprotonierbarkeit von α-c-bindungen in 2- bzw. 4-alkylsubstituierten Pyridinen und Pyridinium-Kationen (sowie verwandten eterocyclen) wird zu C-C- Verknüpfungsreaktionen (Typ: Aldol-Kondensation, Ester-Kondensation) genutzt. 1) Tietze, L. F.; Eicher, Th. Reaktionen und Synthesen, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, ew York, 1991, S

15 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Darstellung von 5-Methylisatin 2 Cl Cl Cl Cl 2 Cl 2 S 4 C 7 9 C 2 3 Cl Cl C C (107.2) (165.4) (69.5) (178.2) (178.2) Chloralhydrat T R 25-36/38 S (C 2 3 Cl 3 2, g/mol) atriumsulfat S 24/25 (a 2 S 4, g/mol) p-toluidin T, R 23/24/ S 28A-36/37-45 (C 7 9, g/mol) Salzsäure konz. C R S 1/ (Cl, 36.5 g/mol) ydroxylammoniumchlorid Xn, R /22 S ( 4 Cl, 69.5 g/mol) atronlauge 1.5 M C R 34 S 26-36/37/39-45 (a, 40.0 g/mol) Salzsäure 2 M C R S 1/ (Cl, 36.5 g/mol) Schwefelsäure konz. C R 35 S 1/ ( 2 S 4, 98.1 g/mol) Essigsäure C R S (C ; 60,1 g/mol) 1. Stufe: Man vereinigt (in der angegebenen Reihenfolge) die Lösung von 45.0 g (0.27 mol) Chloralhydrat in 600 ml Wasser, 650 g atriumsulfat, die Lösung von 27.0 g (0.25 mol) p- Toluidin (destilliert, Sdp C) in 25.6 g konz. Salzsäure und 150 ml Wasser und die Lösung von 55.0 g (0.79 mol) ydroxylammoniumchlorid in 250 ml Wasser, erhitzt unter Rühren innerhalb von min bis zum Sieden und hält 1 2 min unter Rückfluss; dabei nimmt die Lösung eine braune Farbe an. Man kühlt rasch auf Raumtemperatur, saugt den gelbbraunen iederschlag ab und wäscht ihn mit Eiswasser. Man löst in 1.5 molarer a, stumpft durch Zugabe von 2 molarer Cl bis zur beginnenden Trübung ab, filtriert und säuert das Filtrat mit 2 molarer Cl an. Die ausgefallene Isonitroso-Verbindung wird abgesaugt, mit Eiswasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 32.0 g (68 %), Schmp C. 1 53

16 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Analytik: 1 IR (KBr): ν (cm -1 ) = 3320, 1645, 1550, MR (Aceton-D 6 ): δ (ppm) = 11.3, 9.15 [s, breit); 1, /], 7.62, 7.12 (d, J = 9 z; 2, Aromaten-), 7.55 (s; 1, =C-), 2.30 (s; 3, C 3 ). 2. Stufe: Isatin-Synthese nach Sandmeyer In 100 g auf 60 C erwärmte konz. Schwefelsäure trägt man innerhalb von min portionsweise 20.8 (0.12 mol) Isonitrosoacet-p-toluidin (aus der 1.Stufe) so ein, dass die Temperatur 65 C nicht überschreitet (ggf. kühlen). Dabei schlägt die Lösungsfarbe von braun nach violett um. ach beendeter Zugabe wird noch min auf C erwärmt. ach Abkühlung auf Raumtemperatur wird in 320 ml Eiswasser gegossen, wobei das Isatin-Derivat in roten Flocken ausfällt. Es wird abgesaugt, mit Eiswasser säurefrei gewaschen und im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 16.0 g (89 %), Schmp C. 1 Reinigung ggf. durch Umkristallisation aus der dreifachen Gewichtsmenge Eisessig; Schmp C. 1 Analytik: 1 IR (KBr): ν (cm -1 ) = 3280 (), 1725, 1620 (C=), MR (Aceton-D 6 ): δ (ppm) = 9.8 [s, (sehr breit); 1, ], 7.44, 6.92 (d, J = 8 z; 2, 6-/7-), 7.53 (s; 1, 4-), 2.30 (s; 3, C 3 ). 1) Tietze, L. F.; Eicher, Th., Reaktionen und Synthesen, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, ew York, 1991, S

17 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Darstellung von Benzimidazol 2 2 C (108.2) C 2 2 (46.0) C (118.1) 1,2-Diaminobenzol T, R 20/ /53-68 S / (1,2-Phenylendiamin; C 6 8 2, g/mol) Ameisensäure C R S (C 2 2, 46.0 g/mol) atronlauge 10 %ig C R 34 S 26-36/37/39-45 (a, 40.0 g/mol) Aktivkohle C In einem 250 ml Dreihalskolben mit KPG-Rührer und Rückflusskühler wird unter Rühren die hellgelbe, klare Lösung von 24.9 g (230 mmol) reinem 1,2-Diaminobenzol (Schmp C, Sdp C) und 16.1 g (350 mmol) 98 %iger Ameisensäure (Sdp. 101 C, d = 1.22) 2 h im siedenden Wasserbad erhitzt. Anschließend lässt man noch 1 h bei Raumtemperatur nachrühren. Die Reaktionsmischung ist nun dunkelbraun und dickflüssig. Man tropft bei Raumtemperatur 10 %ige atronlauge zu, bis das Reaktionsgemisch alkalisch ist (etwa 65 ml), dabei steigt die Temperatur auf ca. 40 C. ach Kühlen wird abgesaugt, mit 70 ml Eiswasser gewaschen, das abgesaugte, noch feuchte Produkt in 350 ml siedendem Wasser 10 min mit 1 g Aktivkohle gekocht und diese anschließend abfiltriert. Man lässt die wässrige Lösung über acht im Kühlschrank stehen. Die ausgefallenen Kristalle werden abgesaugt, zweimal mit je 50 ml Eiswasser gewaschen und getrocknet. Analytik: 1 IR (KBr): ν (cm -1 ) = , 1590, 1480, MR (D 4 -Me): δ = 5.37, , 8.20 ppm. 1) Manuskript Sauer, C Praktikum II, Versuch ) Wagner, E. C.; Millett, W.., rg. Synth. Coll. Vol. II 1943,

18 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Darstellung von 3-(,-Dimethylaminomethyl)indol (Gramin) Mannich-Reaktion Ac 2 C 8 7 C 2 7 C 2 C (117.2) (45.1) (30.0) (174.3) Indol Xn R 21/22-36 S 26-36/37/39 (C 8 7 ; g/mol) Essigsäure C R S (C ; 60,1 g/mol) Dimethylamin F, C R 11-20/22-34 S /37/39-45 (C 2 7 ; 45.1 g/mol) 40 %ige Lösung Formaldehyd T R 23/24/ /23/24/ S 26-36/37/ (C 2 ; 30.0 g/mol) 35 %ige Lösung atronlauge C R 34 S 26-36/37/39-45 (a; 40.0 g/mol) 30 %ige Lösung Aceton F, Xi R S (C 3 6 ; 58.1 g/mol) In einen 100-ml-Erlenmeyer-Kolben gibt man 5.90 g (50.4 mmol) Indol. In einen 25-ml- Erlenmeyer-Kolben gibt man 7.00 ml (0.12 mol) Essigsäure und tropft unter Eiskühlung 6.50 ml (51.3 mmol) wässrige Dimethylamin-Lösung zu. Diese eiskalte Mischung gibt man gleichzeitig mit 3.60 ml (52.3 mmol) der wässrigen Formaldehyd-Lösung zu dem Indol. Man verschließt den Kolben lose mit einem Gummistopfen, schüttelt vorsichtig, wobei sich unter Erwärmen eine klare, gelbe Lösung bildet, und lässt die Lösung über acht stehen. Man gibt verd. atronlauge (ca. 65 ml) zur Mischung, bis ein weißer iederschlag ausfällt (entspricht etwa einem p-wert von 11, Kontrolle mit Universal-Indikator-Papier). Das Rohprodukt wird in einem Büchner-Trichter abgesaugt, mit Wasser gewaschen (20-ml- Portionen, bis das Waschwasser neutral ist) und anschließend trocken gesaugt. Man kristallisiert das Rohprodukt aus Aceton um, indem man es in möglichst wenig siedendem Aceton löst, die Lösung auf Raumtemperatur abkühlt und langsam Eiswasser (etwa das halbe Volumen) zugibt, bis die Lösung trübe wird. Man kühlt im Kühlschrank (ca. 2 h), saugt die Kristalle ab und trocknet sie über acht im Vakuum-Exsikkator über Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator (= rangegel). Man erhält farblose Kristalle. Ausbeute: 90 %, % 2 Schmp.: C 1, C 2 1) ünig, S.; Märkl, G.; Sauer, J., Integriertes rganisches Praktikum, Verlag Chemie, Weinheim, ew York 1979, S ) Kühn, ; Stein,., Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1937, 70,

19 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Darstellung von Indol-3-carbaldehyd C PCl 3 C 8 7 (117.2) C 3 7 (73.1) (153.3) C 9 7 (145.2) Indol Xn R 21/22-36 S 26-36/37/39 (C 8 7 ; g/mol) Dimethylformamid T R 61-20/21-36 S (C 3 7 ; 73.1 g/mol) Phosphorylchlorid T, C R /23 S 7/ /37/39-45 (PCl 3 ; g/mol) atronlauge (2 M) C R 35 S 26-36/37/39-45 (a; 40.0 g/mol) Ethanol F R 11 S (C 2 6 ; 46.1 g/mol) In einem Dreihalskolben kühlt man unter Rühren eine Lösung von 11.7 g (0.10 mol) Indol in 38.0 ml (0.49 mol) Dimethylformamid im Eis-Kochsalzbad auf 0 5 C. Man tropft 10.0 ml (0.11 mol) Phosphoroxychlorid unter Rühren so zu, dass die Temperatur 5 C nicht übersteigt (ca. 75 min). Man rührt die Mischung 1 h bei 20 C und 1.5 h bei ca. 35 C. Man kühlt die Mischung auf 0 5 C, gibt unter Rühren zerstoßenes Eis (ca. 100 g) zu, überführt das Gemisch in ein großes Becherglas und macht mit verd. atronlauge alkalisch (ca. 300 ml; p 10, Kontrolle mit Universal-Indikator-Papier). Man saugt den iederschlag im Büchner-Trichter ab, wäscht ihn mit Eiswasser (3 x 20 ml) und saugt ihn trocken. Das Rohprodukt kristallisiert man aus Ethanol um, trocknet die Kristalle über acht im Vakuum- Exsikkator über Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator (= rangegel) und erhält farblose Kristalle. Ausbeute: %, Schmp C. 1 1) James, P..; Snyder,. R., rg. Synth. Coll. Vol. 1963, 4,

20 RGAISC CEMISCES PRAKTIKUM FÜR BILGE 2 UIVERSITÄT REGESBURG Darstellung von meso-tetraphenylporphyrin Ph C 4 5 C 2 C 2 Ph Ph Ph C 4 5 (67.1) C 7 6 (106.1) C (614.8) Pyrrol T R S /25 (C 4 5 ; 67.1 g/mol) Benzaldehyd Xn R 22 S 24 (C 7 6 ; g/mol) Propionsäure C R 34 S (C ; g/mol) Ethanol F R 11 S (C 2 6 ; 46.1 g/mol) K-Plätzchen C, Xn R S 36/37/39-45 (K; 56.1 g/mol) In einen Kolben gibt man einige Siedesteinchen und 300 ml Propionsäure und erhitzt zum Sieden. Zur siedenden Propionsäure (ca. 141 C) gibt man durch den Rückflusskühler 5.60 ml (0.08 mol) frisch destilliertes Pyrrol und 8.00 ml (0.08 mol) frisch destillierten Benzaldehyd und erhitzt 0.5 h unter Rückfluss (Tipp: Spülen Sie Ihren Rückflusskühler unmittelbar nach Gebrauch). Man kühlt mit einem Wasserbad auf Raumtemperatur und saugt den iederschlag ab. Man wäscht das Produkt mit eiskaltem Ethanol (3 x 5 ml), trocknet es über acht im Vakuum- Exsikkator über Kaliumhydroxid-Plätzchen und erhält glänzende violette Kristalle. Ausbeute: %. 1 Anmerkungen: Das primäre makrocyclische Kondensationsprodukt wird durch Luftsauerstoff zum meso- Tetraphenylporphyrin oxidiert. 1) Marsh, D. F.; Mink, L. M., J. Chem. Educ. 1996, 73, ) Bozak, R. E.; ill, C. L., J. Chem. Educ. 1982, 59, 36. 3) Adler, A. D.; Longo, F. R.; Finarelli, J. D.; Goldmacher, J.; Assour, J.; Korsakoff, L., J. rg. Chem. 1967, 32,