Synthese von 5(6)-Carboxyrhodamin

[bombjack]

Das Isomerengemsich von 5- und 6-Carboxyrhodamin bildet das Edukt für die Synthese eines Fluoreszenzfarbstoffes der bei fluoreszenzimmunohistologischen Methoden wie z.B. die Markierung von Antikörpern, FISH (Fluorescent in situ hybridization) usw. eingesetzt wird.


1. Die Literaturvorschrift:
[...]
A mixture of 3-aminophenol (2.5 g, 22.4 mmol), trimellitic anhydride (2.0 g, 10.4 mmol) and concentrated sulfuric acid (10 mL) was heated to 180 °C under N2 for 6 h. Water (40 mL) was added to the mixture and the black solid separated by filtration. The solid was dissolved in concentrate ammonia–water (1:4, v/v, 15 mL). The solution was acidified with concentrated HCl and the red precipitate collected by centrifugation and dried in a vacuum centrifuge. The mixture of 1a and 1b was obtained (3.1 g, 80% yield).
[...]
Taken from >1.1. Synthesis of 1a, 1b< in "Synthesis and application of rhodamine-based fluorescent probe dyes with spacer linker arm" in the Chinese Chemical Letters 18, (2007) 667-669
from  http://dx.doi.org/10.1016/j.cclet.2007.04.007

Übersetzung: Eine Mischung von 3-Aminophenol (2.5 g, 22.4 mmol), Benzol-1,2,4-tricarbonsäure-1,2-anhydrid (2.0 g, 10.4 mmol) und konz. Schwefelsäure (10 mL) wird für 6 h unter Stickstoff auf 180°C erhitzt. Wasser (40 mL) wurde zu der Mischung gegeben und durch Filterung der schwarze Feststoff separiert. Der Feststoff wird in einer Mischung von konz. Ammoniaklösung-Wasser (1:4, v/v, 15 mL) aufgelöst. Die Löpsung wird mit konz. Salzsäure angesäuert und der rote Niederschlag durch Zentrifugation abgetrennt und einer Vakuumzentrifunge getrocknet. Eine Mixtur von 1a und 1b wurde erhalten (3.1 g, 80% Ausbeute).



2. Es wurde ein zehnfacher Ansatz gefahren:

Hier ein Bild der Edukte, wobei die weißen Platten der Trimellic anhydride und das graue Pulver der 3-Aminophenol ist:


25 g 3-Aminophenol und 20 g Trimellitic anhydrid wurden abgewogen und zu 100 ml 95-98% Schwefelsäure in einem Dreihalskolben geben, dabei entstand ein weißer Rauch und die Temperatur stieg deutlich an wie man auf dem Thermometer, was nicht in die Lösung taucht deutlich sehen kann:


Nun wird der Inhalt des Kolbens unter Stickstoff langsam auf 180°C erwärmt und diese Temperatur für 6h gehalten. Dabei zeigte sich, dass die Ölbadtemperatur ca. 6 bis 8°C höher sein muss, um im Kolben die geforderte Temperatur zu erreichen. Rechts befindet sich die Einleitung des Stickstoffes, der über einen ölgefüllten Blasenzähler und ein Nadelventil zur Feinregulierung geregelt wird. Der Druckminderer an der Gasflasche ist so schwach eingestellt, dass die Schläuche ohne Sicherung halten. Damit eine Stickstoffdecke gewährleistet ist, wurde am Mittelschliff ein Kolonnenrohr angeschlossen, was oben durch ein Ölventil abgeschlossen war (ein bei einem kleineren Ansatz verwendetes Kegelschliff-Ventil verklebte durch die Gasrückstände).


Nach dem Abkühlen (am nächsten Morgen) befand sich im Kolben eine rötlich-schwarze ölige Mischung, die nach Schwefeldioxid roch.


Der Inhalt des Kolbens wird mit 400 ml Wasser in einen Erlenmeyerkolben überführt, dabei wurden zuerst 60 ml Wasser direkt in Dreihalskolben geben, wobei zwar eine Erwärmung stattfand, aber kein sieden, so dass mit mehreren Portionen der Kolben ausgespült werden konnte. Der Erlenmeyerkolben wurde bei RT abgekühlt und erst dann auf Eis gestellt, um einen feinen rot schwarzen Niederschlag zu erhalten (bei einem kleineren Ansatz wurde er sofort auf Eis gestellt, was zu groben Brocken führte die schwer handhabbar waren).


Abnutschen des Niederschlags im Büchertricher und um sicher zu gehen, dass eventuelle Schwefelsäureeinschlüsse entfernt werden wurde er nochmals in 100 bis 200 ml Wasser aufgenommen und anschließend abgenutscht.


Der Filterkuchen wird wieder in einen Erlenmeyerkolben gegeben und mit 150 ml 6.25% Ammoniak-Lösung (50 ml 25% Ammoniak-Lösung + 150 ml Wasser) aufgelöst, wobei sich die Lösung erwärmt und man eine tief rotbraune Lösung erhält.


Die ammoniakalische Lösung wird durch Zugabe on konzentrierter (32%) Salzsäure angesäuert um den Farbstoff wieder auszufällen, dabei hat sich gezeigt, dass eine grobe Schätzung über die Anzahl mol des verwendeten Ammoniaks mit den mol der Salzsäure ausreicht um auf der sicheren Seite zu sein. Es wurden 62 ml Salzäure zugegeben, wobei sich ein weißer Nebel bildete und die Flüssigkeit sich deutlich erwärmte und ein roter Niederschlag ausfiel.


Der Niederschlag ist ein sehr feines ziegelrotes Pulver wie auf dieser Aufnahme zu sehen ist:


Nach dem Trocknen erhält man das Isomerengemisch von 5- und 6-Carboxyrhodamin als feines ziegelrotes Pulver, wovon eine kleine Menge in Wasser gelöst grün-gelb fluoresziert.


bombjack

[Phil]

Du hast ein schönes Produkt gemacht, und schön dokumentiert gefällt mir.
Könntest Du aber eventuell alles auf Deutsch schreiben für die wo nicht englisch können? Das währe toll. Besten dank.

[bombjack]

Du hast ein schönes Produkt gemacht, und schön dokumentiert gefällt mir.
Könntest Du aber eventuell alles auf Deutsch schreiben für die wo nicht englisch können? Das währe toll. Besten dank.

Erledigt....


bombjack