Synthese von Perylen

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Perylen ist ein Luminophor für die Oxalesterchemoluminiszenz. Die Synthese von Perylen ist bis jetzt noch nicht komplett beschrieben worden. Daher wurde diese Synthesereihe zur Herstellung von Perylen aus 2-Naphthol nun angewand. Der erste Schritt zum 1,1´-Bis-(2-naphthol) ist bereits dokumentiert, wird hier aber nochmals hinzugenommen. Der  zweite Schritt ist bis dato noch nirgends dokumentiert, das Produkt der Literatur weitgehend unbekannt. Die Synthese wurde in sehr kleinem Maßstab um die Mehthode zu testen, kann aber offensichtlich auch in großem Maßstab erfolgen.

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Schritt 1: 1,1´-Bis-(2-naphthol)
10,8 g [7,07 mmol] 2-Naphthol werden mit in einem 1 L Rundkolben mit 450 ml Wasser versetzt und unter schnellem Rühren zum gelinden Sieden erhitzt.

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Es bildet sich eine weißliche Emulsion.

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Derweil löst man 21 g FeCl₃x6H₂O in 45ml Wasser und tropft die Lösung mit einem Tropftrichter in die siedende Emulsion.

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Ist die Eisenchloridlösung zugegeben wird weitere 10 min gekocht und heiß abgesaugt.

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Das Produkt wird mit heißem Wasser gewaschen und getrocknet. Es wird nach der Trocknung aus Toluol umkristallisiert. Man erhält 10,0 g  1,1´-Bis-(2-naphthol)

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Schritt 2: 2,2´-Dioxy-1,1´-dinaphtyl
8,4 g [0,03 mol] 1,1´-Bis-(2-naphthol) werden mit 5g NaOH und 200ml Wasser in Lösung gebracht (eventuell leicht erwärmen).

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Man tropft in 3 Portionen 6,7ml Dimethylsulfat zu. Sofort bildet sich ein weißlicher Niederschlag.
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Ist alles DMS zugegeben so wird weitere 2h gerührt und 5h lang gekocht um das DMS zu zerstören. Das Produkt wird abgesaugt und getrocknet.

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Ausbeute 7,1g

Änderung: Neues Synthese-Schema eingefügt. PlanetScience.

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Schritt 3: Perylen
5g 2,2´-Dioxy-1,1´-dinaphtyl werden mit 20g wasserfreiem AlCl₃ im Mörser innig verrieben und 1h auf 140-150° im Ölbad erhitzt.

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Das Gemisch färbt sich rasch schwarz.

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Nachdem das Gemisch abgekühlt ist, gibt man verd. Salzsäure hinzu um das restliche AlCl₃ zu lösen.

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Das Produkt wird mehrere Male mit verd. Salzsäure ausgekocht und getrocknet. Dannach wird mit Eisessig umkristallisiert. Man erhält zunächst dunkelgrüne bis schwarze Kristalle, hierbei handelt es sich mutmaßlich um Dioxyperylen.

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Es löst sich mit grüner Farbe in Eisessig und schlecht in CCl₃, zeigt schwach Floureszenz und Chemoluminiszens mit Oxalester.

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Das Produkt wird nun der Zinkstaubdestillation unterworfen. Es wurden 1,4g Produkt und 2,4g Zinkstaub innig miteinander verrieben und mit dem Brenner erhitzt.
Nach kurzer Zeit destillierte ein Bronzefarbenes Öl ab, was zum Großteil aus Perylen besteht.

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Dieses ist rein genug um für die Chemoluminiszenz eingesetzt zu werden.

Endergebnis:
Hier die helle bläuliche Chemoluminiszenz des selbst hergestellten Perylens in Chloroform mit Bis(2,4 Dinnitophenyl)oxalat und Wasserstoffperoxid

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Beschreibung: bronzefarbene Blätter aus Benzol, löslich in CS₂,  CCl₃, schwer löslich in Eisessig, Diethylether, unlöslich in Ligroin. Konz. Schwefelsäure löst es mit tiefvioletter Farbe auf, bei Verdünnung fällt es unverändert aus. Floureszenz in stark verdünnter Lösung.
 
Anmerkungen des Experimentators:
Die Methode, welche bei Schritt 3 angewand wurde, ist für größere Anstätze ob der großen Menge an Aluminiumchlorid, die dafür vonnöten ist ungeeinget. Nach Alois Zinke und F. Hansgirg kann man das  2,2´-Dioxy-1,1´-dinaphtyl auch mit phosphoriger Säure und Phosphorpentachlorid umsetzen um direkt Perylen abdestillieren zu können.


Quellen:
Schritt 1:B.S.-Furniss, A.J Hannaford, P.W.G Smith, A.R Tatchell, Vogel a Textbook of Practical Organic Chemistry, 5 Auflage, Longman Scientific& Technical, Seiten 838,839
Schritt 2:
Schritt 3: Autorenkollektiv, Handbuch der Präperativen Chemie Teil 2, 3 Auflage, Herausgegeben von Professor Dr. L. Vanino, Verlag von Verdinant Enke, Stuttgart 1937, Seite 403

Link: Diskussion und Kommentare zur Synthese