11

11

С.-Петербургский Государственный Университет

Кафедра органической химии

Лаборатория II органического синтеза

П.С. Лобанов, Д.В. Дарьин

Руководство по синтезу

органических препаратов для студентов-специалистов

IV курса и магистров I курса

2014

I. СИНТЕЗЫ С УЧАСТИЕМ

ЛИТИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

ПОЛУЧЕНИЕ ЭФИРНОГО РАСТВОРА

ФЕНИЛЛИТИЯ

PhBr + 2 Li  PhLi + LiBr

Побочная реакция: PhBr + PhLi  Ph-Ph + LiBr

Внимание ! Эфирные растворы литийорганических соединений могут

самовозгораться на воздухе !!

Реактивы : Литий металлический 2.1 г (0.3 моль)

Бромбензол 15.8 мл (23.5 г; 0.15 моль)

Синтез ведут в установке, состоящей из трехгорлой колбы емкостью 250 мл, снабженной мешалкой, капельной воронкой, газоподводящей трубкой для пропускания азота или другого инертного газа и обратным холодильником. Холодильник и капельная воронка должны быть защищены хлоркальциевыми трубками. Поступающий в реакционную колбу азот для удаления из него паров воды должен быть пропущен через барботер с концентрированной серной кислотой. Литий предварительно расплющивают молотком на наковальне, а затем нарезают пластины ножницами. В процессе подготовки лития его хранят под слоем ксилола.

В колбу помещают 50 мл абсолютного эфира и 2.1 г лития в виде узких тонких полосок. Пускают в ход мешалку, начинают пропускать в колбу азот. После вытеснения воздуха из колбы уменьшают ток азота и прикапывают 2...3 мл бромбензола для того, чтобы началась реакция. Если после этого реакция не начнется через несколько минут, колбу слегка подогревают на колбонагревателе с закрытой спиралью. После начала реакции раствор всего остального количества бромбензола в 50 мл абсолютного эфира прикапывают с такой скоростью, чтобы эфир слабо кипел. Это занимает примерно 45 мин. При необходимости добавляют дополнительное количество эфира. Затем реакционную смесь кипятят еще 1 час, охлаждают, и в случае необходимости фильтруют через стекловату в другую трёхгорлую колбу. Переливание растворов фениллития выполняют, надев защитную маску. Остатки лития и фениллития осторожно разлагают водным спиртом.

Определение концентрации фениллития

Отбирают пипеткой или шприцом три аликвоты по 1,0 мл эфирного раствора фениллития в три конические колбы, содержащие по 10 мл дистиллированной воды (операцию выполняют в маске). В каждую колбу добавляют по 2 капли спиртового раствора метилоранжа и титруют стандартным 0,1 н раствором соляной кислоты.

PhLi + H₂O  C₆ H₆ + LiOH

LiOH + HСl  LiCl + H₂O

Нормальность раствора фениллития определяют по формуле:

Затем рассчитывают количество и выход полученного фениллития. Обычно получают 1,5...1,6 н растворы, выход фениллития составляет 75... 90 %.

2,6-ДИМЕТОКСИБЕНЗАЛЬДЕГИД

Реактивы: Эфирный раствор фениллития

1,3-Диметоксибензол 16.9 мл (17.9 г, 0.13 моль)

Диметилформамид 10.0 мл (9.5 г, 0.13 моль)

Фениллитий получают, как описано на с. 2. Эфирный раствор фениллития помещают в трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой, капельной воронкой, обратным холодильником и газоподводящей трубкой для пропускания азота. К этому раствору быстро приливают 16.9 мл 1,3-диметоксибензола. Реакционную смесь выдерживают 3 дня при комнатной температуре. При этом образуется литиевое производное 1,3-диметоксибензола в виде крупных почти бесцветных кристаллов. Затем при перемешивании и эффективном охлаждении прикапывают раствор 10.0 мл (9.5 г, 0.13 моль) диметилформамида в 25 мл абсолютного эфира. При этом смесь разогревается и может закипеть. Реакционную смесь выдерживают при комнатной температуре еще 3 дня и при энергичном перемешивании постепенно выливают в 100 мл воды, затем добавляют 100 мл 20% серной кислоты и перемешивают. Эфирный слой отделяют, водный экстрагируют хлористым метиленом или эфиром, объединенные органические фазы промывают водой, раствором гидрокарбоната натрия и снова водой, сушат сульфатом натрия или магния, большую часть растворителя отгоняют в вакууме, остаток охлаждают до 0^оС. Выпавший 2,6-диметоксибензальдегид фильтруют и промывают небольшим количеством холодного эфира. Выход альдегида 60…65%. Т. пл. 98...99^о. При необходимости альдегид можно перекристаллизовать из хлористого метилена.

1,1-ДИФЕНИЛ-2-(2-ПИРИДИЛ)ЭТАНОЛ

(Дифенилпиколилкарбинол)

Реактивы: Эфирный раствор фениллития

2-Пиколин 7.4 мл (7.0 г, 0.075 моль)

Бензофенон 10.9 г (0.06 моль)

Эфирный раствор фениллития, получают, как описано на с. 2, используя 1.05 г (0.15 моль) лития, который помещают в 40 мл абсолютного эфира и 7.9 мл (11.75 г, 0.075 моль) бромбензола, который растворяют в 30 мл абсолютного эфира.

Раствор фениллития помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой, обратным холодильником и газоподводящей трубкой для пропускания азота. Затем, охлаждая колбу ледяной баней, медленно прикапывают 2-пиколин из расчета 1,1 моль 2-пиколина на 1 моль фениллития. Если раствор фениллития не титровался, 2-пиколин можно брать из расчета 1 моль 2-пиколина на 1 моль бромбензола, использованого для синтеза фениллития, то есть 7,4 мл (7,0 г, 0,075 моль) 2-пиколина. Реакционную смесь перемешивают 15 мин при 20^оС и прикапывают раствор 10,9 г бензофенона в 35 мл эфира. Реакционную смесь перемешивают 2 час при комнатной температуре и разлагают водой. Выпавший осадок, нерастворимый в воде и очень плохо растворимый в эфире представляет собой почти чистый дифенилпиколилкарбинол. Его фильтруют, причём фильтрат (эфирный и водный слои) практически не содержит продукта и может быть отброшен. Продукт сушат и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Выход дифенилпиколилкарбинола 60...75%. Температура плавления 151...152^о.