Max Fritz
2011-02-13 17:47
Buonasera a tutti cari chimici,
avrei una piccola questione su cui discutere con voi.
Mi servirebbe sintetizzare un po' di 2-benzilpiridina. Non ho particolarissime necessità di purezza (nel senso che non mi serve a grado analitico), nè esigenze di quantità (10g di resa mi andrebbero più che bene). Vorrei partire, se possibile, dalla piridina... per il resto dei reagenti ditemi voi. Io stavo pensando alla reazione
C5H5N + C6H5CH2Cl ===> C5H4NCH2C6H5 + HCl
Non sono però certo se la reazione può avvenire, se il benzile cloruro va a sostituire in orto- e non ho neanche la più pallida idea sulle condizioni di reazione. Mi affido a voi.
Ah, giusto per avvisare...
Se avete intenzione di riportarmi prezzi e ditte, vi ringrazio anticipatamente per la volontà di aiutarmi, ma ho già controllato e in ogni caso preferirei sintetizzarla
La domanda è rivolta a chi ha un po' di esperienza in chimica organica pratica... come dice il Dott. "astenersi perditempo".
Credo che la sintesi diretta come vuoi tu non funziona, e le addizioni elettrofile avvengano in posizione meta, almeno se le formule di risonanza che ho in mente io sono giuste.
I seguenti utenti ringraziano Nexus per questo messaggio: Max Fritz
Dott.MorenoZolghetti
2011-02-13 18:47
La piridina non dà reazione di Friedel-Crafts neppure se ti strappi tutti i capelli che hai in testa (io a un cero punto ho smesso di strapparmeli...ma era tardi!).
Per alchilarla, con sotituzione nucleofila, si usano condizioni molto drastiche, per esempio fenillitio per ottenere la 2-fenilpiridina.
Se mescoli secondo la tua idea ottieni il cloruro di N-benzilpiridinio.
I seguenti utenti ringraziano Dott.MorenoZolghetti per questo messaggio: Max Fritz
Magari non strappandosi tutti i capelli, ma alchilando l'N eterociclico ? (come protezione)
Max Fritz
2011-02-13 19:11
Cioè proponi prima di proteggere in N e poi alchilare in orto?
al-ham-bic
2011-02-13 19:17
Dott.MorenoZolghetti ha scritto:
...se mescoli secondo la tua idea ottieni il cloruro di N-benzilpiridinio.
... e poi dal benzilpiridinio cloruro... ===>
"The rearrangement of benzylpyridinium chloride to 2- and 4-benzylpyridines (Ladenberg rearrangement) using copper(II)-exchanged zeolite-A as a catalyst has been investigated under combined thermal and irradiation conditions. The reaction occurs at a lower temperature (∼160 °C) than the usual temperature of 220 °C. A good yield of a mixture of 2- and 4-benzylpyridines was obtained".
Ma non sono molto ottimista sulla home-fattibilità...
I seguenti utenti ringraziano al-ham-bic per questo messaggio: Max Fritz
Credo che si potrebbe fare l'N-ossido e poi alchilare con PhCH2MgX
I seguenti utenti ringraziano khem8 per questo messaggio: Max Fritz
Max Fritz
2011-02-13 19:51
A quanto pare, riuscendo ad alchilare, sembra proprio che si ottengano i prodotti sostituiti in 2- e in 4-.. infatti anche sui cataloghi Sigma ed AAe compaiono solo questi 2.
Max cosa ci farai poi con la 2-benzilpiridina? il nitroderivato? ovviamente la nitrazione andrà sul benzile...
passare tramite N-ossido? mmh... si potrebbe fare ma... disponete del Grignard?
anche io avevo pensato al riarrangiamento riportato da al-ham-bic ma... non è cosa facile in un home-lab
domani ti cerco qualcosa e ti dico...
I seguenti utenti ringraziano quimico per questo messaggio: Max Fritz
Max Fritz
2011-02-13 20:23
Esatto quimico! 2,4-dinitroderivato sul benzile, ma per quello ho già la procedura.
Il Grignard non l'ho e penso che prepararlo non sia facile (lavorare in dietiletere... con benzile cloruro...).
Probabilmente dovrò rassegnarmi e comperarla, ma aspetto ancora un po' che magari vien fuori qualcosa di interessante da questa discussione
sapevo avresti puntato a quello è fotocromico quel dinitro composto
domani magari ti cerco io qualcosa... sia mai si trovi qualcosa di fattibile
Questa intanto è la fenilpiridina. Magari per analogia ....
orgsyn
Ho cercato 1po' su Reaxys... e come avevo pensato ci sono metodiche 1po' off-limits per un home-lab. Specie se si vuole partire da piridina.
Ho trovato un JACS del 1948 e non pare tanto complessa come procedura. Solo che porta a 2- e 4-benzilpiridina, sebbene l'isomero 2 sia il più abbondante. Sono separabili.
Quattro moli (462 g) di piridina idrocloruro sono state distillate in un pallone da 1L e lasciate solidificare mentre il pallone viene lasciato a riposo. Questo pallone viene collegato ad un adattore Claisen sormontato da un imbuto gocciolatore e un condensatore per riflussare l'acqua recante un tubo contentente calcio cloruro; vengono aggiunti 5 g di cloruro di rame(II) anidro e 80 mL (1 mole) di piridina, e il pallone viene scaldato fino a quando la piridina idrocloruro si è fusa e il cloruro di rame(II) disciolto.
Il riscaldamento viene fatto con discontinuità e 115 mL (1 mole) di benzile cloruro vengono aggiunti in un lasso di 10-15 minuti mentre il pallone viene agitato in continuo. La miscela viene quindi riflussata cautamente per 12 h.
La piridina idrocloruro viene distillata via attraverso una colonna da 45 cm di Vigreux a pressione ridotta (90 mmHg). La distillazione viene interrotta quando la temperatura del vapore ha raggiunto i 195 °C. Questa piridina idrocloruro viene usata senza ulteriore purificazione per una nuova sintesi.
Il residuo nero viene raffreddato, e vengono aggiunti 200 mL di acqua e 15 mL di acido cloridrico, e la miscela raffreddata sino a quando appare omogenea.
Il liquido marrone-ero viene basificato con ammonio idrossido, si lava con toluene ed etere di petrolio (100 mL di una miscela 1:1 dei due solventi) e la fase organica viene lavato con porzioni da 100 mL di ammonio idrossido finché la fase acquosa smette di aver una colorazione blu (2 - 4 volte), infine viene lavata con acqua.
La fase organica viene anidrificata mettendo nell'imbuto separatore del potassio idrossido e sbattuta finché non si ha più un fase acquosa sottostante.
Dopo rimozione dei solventi a pressione atmosferica, il residuo viene distillato attraverso una colonna di Vigreux da 45 cm a dare 123.5 - 128.5 g di una miscela di 2- e 4-benzilpiridine che bollono a 175-190 °C (40 mmHg) ed un residuo altobollente di 16 - 20 g.
Usando 0, 1 e 2 moli di piridina idrocloruro come solvente, le quantità di benzilpiridine e di materiale ad un bp maggiore sono state 60 e 56 g, 88 e 30 g, e 103 e 28 g, rispettivamente.
Diminuendo il tempo di riscaldamento a 6 h ha dato risultati strani.
Altre modificazioni che non hanno dato aumento di resa sono state: scaldare per 24 h, scaldare in atmosfera di CO2, agitazione, continua aggiunta di rame(II) cloruro durante il riscaldament, e l'uso di quantità equivalenti di rame e rame(II) cloruro come catalizzatori.
Gli isomeri sono stati separati tramite distillazione frazionata attraverso una colonna di 1.2 x 115 cm. impaccata con eliche in vetro di 0.32 cm.
Per minimizzare la perdita del meno abbondante isomero 4, quanto più isomero 2 è stato rimosso a 276.5 - 277 °C e due frazioni intermedie a 277 - 280.5 °C e 280.5 - 289 °C. Il residuo è stato lasciato stare mentre le frazioni intermedie sono state di nuovo messe in colonna una seconda volta.
Tutto il materiale che bolle a 289 °C e a temperatura inferiore viene aggiunto alla prima frazione raccolta in precedenza e la frazione che bolle a 289 - 289.5 °C è raccolta come 4-benzilpiridina.
Da lotti da 1kg, si ottengono 640 - 680 g di 2-benzilpiridina (b.p. 276.5 - 277 °C) e 245 - 255 g di 4-benzilpiridina (b.p. 289 - 289.5 °C).
I seguenti utenti ringraziano quimico per questo messaggio: Max Fritz
Max Fritz
2011-02-14 13:06
Innanzitutto un GRAZIE a quimico per questa dettagliatissima procedura, che anche se non potrò sperimentare, anche a livello teorico è molto interessante a mio parere.
Ne deduco che debbo rassegnarmi a ciò che avevo categoricamente scartato nel primo post:
25g per 12 euro, Sigma
Interessante sapere anche che sia 2-benzilpiridina che 4-benzilpiridina hanno un basso p.f. (intorno ai 10°C).
tra l'altro ho riadattato la sintesi da me proposta in alcuni punti era 1po' più ardua
comunque... mi dispiace ti tocchi comprarla ma forse è meglio
ti aspetta la nitrazione ora. come farai? HNO3 70%/H2SO4 98%?
Max Fritz
2011-02-14 17:29
Sì... poi tocca neutralizzare in molta acqua fredda ed estrarre con dietiletere.
Così diventa una sintesi abbastanza soft, nell'altro modo sarebbe stata più... "completa", ma purtroppo è meno facile di quanto pensassi.
ma non neutralizzi con NaOH? ricordo male?
Max Fritz
2011-02-14 18:53
Sì, con NaOH... ma in abbondantissima acqua ghiacciata!
Per 2,5g di 2-bzPy iniziale serve quasi un litro d'acqua!!
ah ecco. sì beh so cosa vuol dire neutralizzare miscela solfonitrica...
ce ne vuole anche di più per l'acqua regia... mi ricordo che per neutralizzare 500mL di acqua regia abbiamo fatto fuori quasi un kg di NaOH
buon lavoro allora
I seguenti utenti ringraziano quimico per questo messaggio: Max Fritz
Max Fritz ha scritto:
Esatto quimico! 2,4-dinitroderivato sul benzile, ma per quello ho già la procedura.
Il Grignard non l'ho e penso che prepararlo non sia facile (lavorare in dietiletere... con benzile cloruro...).
Probabilmente dovrò rassegnarmi e comperarla, ma aspetto ancora un po' che magari vien fuori qualcosa di interessante da questa discussione
si può lavorare in THF e con il bromuro viene sicuramente meglio, certo non è un bel reagente
la reazione di solito è difficile da far partire, poi quando parte si nota una leggera effervescenza e la reazione si auto-alimenta
beh il THF ha i suoi pro e contro... concordo sul preferire PhCH2Br... beh dai, c'è di peggio
basta lavare il Mg con dell'HCl diluito ed usarlo subito... al massimo scaldare leggermente
o se no basta un cristallo di iodio... certo è che è sempre dura con gli aromatici
con gli alifatici vanno fin troppo veloci le reazioni...
quimico ha scritto:
beh il THF ha i suoi pro e contro... concordo sul preferire PhCH2Br... beh dai, c'è di peggio
basta lavare il Mg con dell'HCl diluito ed usarlo subito... al massimo scaldare leggermente
o se no basta un cristallo di iodio... certo è che è sempre dura con gli aromatici
con gli alifatici vanno fin troppo veloci le reazioni...
Essendo benzilico dovrebbe essere abbastanza reattivo, dovrebbe bastare scaldare leggermente poi in THF la reazione andrà spontaneamente a riflusso, in etere l'evaporazione di solvente potrebbe essere poco controllabile
certo. concordo.
ok è più reattivo di altri ma... personalmente ho notato che alcune volte non è che la reazione parta così velocemente come ti insegnano sulla carta...
meglio di altri sicuramente.
il casino è stato tempo addietro farsi il Grignard su un bis(indolo)