Herstellung von Azulen nach
L. F. Tietze u. Th. Eicher, 2. Auflage, Seite 304
Externe Links:Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p. 15 (1990)Link zur Suche nach Azulen bei Sigma-AldrichProduktdetails Azulen 99% bei Sigma-AldrichDaten des Produkts:Synonym: | Bicyclo[5.3.0]decapentaene |
CAS Number: | 275-51-4 |
Linear Formula: | C10H8 |
Molecular Weight: | 128.17 g/mol |
Beilstein Registry Number: | 969517 |
EC Number: | 205-993-6 |
MDL number: | MFCD00003810 |
PubChem Substance ID: | 24891490 |
bp: | 242 °C (Lit.) |
mp: | 98-100 °C (Lit.) |
Safety |
Personal Protective Equipment | Eyeshields, Gloves, Respirators |
Hazard Codes | N |
Risk Statements | 51/53 |
Safety Statements | 61 |
WGK Germany | 2 |
RTECS | CO4570000 |
Das Produkt ist stark flüchtigKennzeichnung gemäß EG-Richtlinien
R-Sätze |
R51/53 | Giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben. |
S-Sätze |
S61 | Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisungen einholen/Sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen. |
Reaktionsschema:<img src="
http://www.lambdasyn.org/upload/azulen/azulen01.png" width="586" height="235" border="0">
Durchführung:Schritt 1 [justify]In einem 5-L-Doppelmantelreaktor mit Rührwerk, Rückflusskühler samt Calciumchloridrohr, Tropftrichter und Kontaktthermometer wurden 202.5 g 2,4-Dinitrochlorbenzol eingewogen und 1200 ml Pyridin auf einmal zugegeben. Eine schwach exotherme Reaktion konnte beobachtet werden. Das Gemisch erwärmt sich auf 35 °C. Die Manteltemperatur des Reaktors wird nun auf 85 °C eingestellt. Nach 24 Minuten bildete sich bei 50 °C ein stark voluminöser Niederschlag, der nicht mehr gerührt werden konnte. Deshalb wurden 50 ml Pyridin zugegeben, um eine Sperrschicht auf den Kristallen zu erreichen. Nach 4 h wurde die Heizung ausgeschaltet und die Mischung erkalten gelassen.[/justify]
<table align="center" border="0" cellspacing="3" cellpadding="0" width="535" bgcolor="#000000">
<tbody>
<tr>
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</tr>
</tbody>
</table>
Edit by Mephisto: bis hierhin Formatierungen editiertSchritt 2
Nach 6H Wurde auf 0°C gekühlt. Es werden in einem anderen Kühlgefäss auch noch 300ml Pyridin auf -5°C gekühlt. Auf einer Wage mit Magnetrührer wurden in dem Pyridin 100g Dimethylamin aus einer Druckdose gelöst . Die Mischung erwärmt sich auf ca. 5°C. Diese Prozedur benötigt ca. 10 min.
Bild 100.JPG (89.58 KB . 768x1024 - angeschaut 1440 Mal) Bild 095.JPG (86.32 KB . 768x1024 - angeschaut 1322 Mal) Bild 101.JPG (91.35 KB . 768x1024 - angeschaut 1479 Mal) Schritt 3
Wenn die Reaktorinnentemperatur 0°C erreicht hat, kann nach ca. 2H die Pyridinmischung zugegeben werden. Nach ca. 10ml wird der ganze Inhalt flüssig. Es wurde eine leicht exotherme Rekation beobachtet, die die Temperatur leicht ansteigen lies. Das Produkt wurde leicht rötlich. Nach 10min. stieg die Temp auf 6°C an. Nach 20min waren 250ml der Pyridinmischung zugegeben worden und die Temp stieg auf 9°C an je nach dem wie stark gerührt wurde. Nach insgesamt 50 min. war die ganze Mischung zugegeben und die Temp. betrug 6,8°C. Danach wird die Kühlung ausgeschaltet.
Schritt 4
Nach einer Stunde wurde auf 25°C geheizt und 12H gerührt. Nach 6H war ein feiner Niederschlag zu sehen der sich absetzte sobald man den Rührer abgestellte. Eine kleine Probe von 1,7 g mit 1,1 g Pyridin zeigte kein Veränderung der Kristalle. Die Probe war schwarzviollet, metallisch glänzend. Nach total 7H kristallisierte noch mehr aus, die Mischung war aber immer noch gut rührbar. Die Temp. Stieg dabei auf 28°C an
Bild 094.JPG (76.73 KB . 768x1024 - angeschaut 1290 Mal)Schritt 5
80g Dicyclopentadien wird über eine Vakuummantelvikreuxkolonne destilliert. Als die Temp. 156°C erreichte, destillierte Cyclopentadien ab bei einer Kopftemperatur von 40-50°C. Es dauerte fast 4H um diese Destillation durchzuführen, daher sollte man genügend Zeit einrechnen und um eine schnelle Destillation zu erreichen etwa 100g von dem Dimer einsetzen.
Bild 120.JPG (104.69 KB . 768x1024 - angeschaut 1395 Mal) Schritt 6
Der Reaktor wurde mit Argon gespült. 70g Cyclopentadien werden nun durch den Tropftrichter rasch zugegeben. Die NaMeOH Lösung wurde innerhalb von 20 min zugegeben, leichte Abkühlung war beobachtbar. Mit der Zeit wurde das Produkt etwas wärmer, die max. Temp. bei der Zugabe, 26.5° konnte aber durch die Zutropfgeschwindigkeit gut gesteuert werden.
Bild 121.JPG (61.26 KB . 768x1024 - angeschaut 1268 Mal)Schritt 7
Ab hier wird bei allen Operationen mit N
2 gearbeitet. Nach 4 Tagen stehen wurde der Mantel auf 77°C geheizt, bei der Innentemperatur von
55°C entweicht Dimethylamin und MeOH. Nach 4
H ist der Mantel 125°C heiss und die Produkttemp. 103°C, Kopftemp. 90°C. Es destillierten ca. 750ml gelbes Destillat ab. Mit zunehmender Kopftemp. Wird das Destillat farblos.
IMG_0487.JPG (88.26 KB . 1024x768 - angeschaut 1326 Mal) Schritt 8
Alsbald wird 1000ml Pyridin dazugegeben und zwischen dem Kühler und Reaktor noch eine Entnahme für Destillat montiert, um restliches Methanol herauszuholen. So konnte noch ca. 20ml MeOH herausgeholt werden, das farblos war. Die Innentemperatur steigt nun auf 109,5°C an,
schwacher Rückfluss ist erkennbar.
IMG_0460.JPG (102.37 KB . 768x1024 - angeschaut 1335 Mal) Schritt 9
Nach 4 Tagen wird auf 60°C gekühlt und das Pyridin im Wasserstrahlvakuum abdestilliert. Vakuum ca. 50mm Hg Mantel 71°C Produkt 51°C .
Das Destillat ist manchmal farblos und manchmal blau. Da das Vakuum zu schwach war, wurde eine Ölvakuumpumpe dazwischen geschaltet,
so konnte 1100ml abdest. Werden.
IMG_0593.JPG (73.41 KB . 768x1024 - angeschaut 1305 Mal) Schritt 10
Nachdem alles erkaltet ist werden 2000ml tech. Hexan zugegeben und kurz zum Rückfluss geheizt, so kann eventuelles Produkt an den Wänden heruntergewaschen werden. Die Mischung ist gut rührbar, es hatte sich fast alles gelöst. Nun wird 4 Stunden gerührt.
Schritt 11
Es werden nun 150ml 10% HCl zugegeben, dabei steigt die Temperatur von 19°C auf 27°C, nach einer Stunde Rühren wird der Rührer abgestellt,
eine Stunde stehen gelassen und das Produkt abgetrennt.
Schritt 12
Es werden nun 150ml 10% HCl zugegeben, dabei steigt die Temperatur von 24°C auf 26°C, nach einer Stunde Rühren wird der Rührer abgestellt,
eine Stunde stehen gelassen und das Produkt abgetrennt.
Schritt 13
Es werden nun 150ml 10% HCl zugegeben, dabei steigt die Temperatur von 23°C auf 25°C, nach einer Stunde Rühren wird der Rührer abgestellt,
eine Stunde stehen gelassen und das Produkt abgetrennt.
Schritt 14
Beim öffnen vom Reaktor sah ich dass 1906g salziges Produkt entstanden war, es roch stark nach Pyridin. Beim herausnehmen wurde eine kleine Probe in ein Becherglas gebracht und mit Wenig Hexan gewaschen, dabei löste sich wieder Azulen, an der blauen Farbe des Hexans erkennbar. Die Hexan Salzsäurelösung wurde in einen Scheidetrichter überführt, es war keine klare Phasentrennung sichtbar.
IMG_0587.JPG (88.95 KB . 1024x768 - angeschaut 1288 Mal)Schritt 15
Da scheinbar noch fiel Produkt in dem Kuchen enthalten war, wurde ein Teil des Kuchens in eine Soxlethülse transferiert ca. 40g und 4 Stunden unter Rückfluss gehalten, so wird mit dem ganzen Kuchen verfahren. Das Hexan scheint ein Azeotrop mit dem Pyridin zu bilden KP 59-63°C. Mit dem Dampf steigt auch etwas Azulen mit, an den Geräten bildeten sich Azulenkristalle. Der Mantel von dem Reaktor hatte eine Temp. Von 80°C -86°C Kp. Hexan 68°C. Nach dem Virten mal Extrahieren wurde die Hülse weggelassen und in den Fuss Glaswolle gelegt, so konnte etwas mehr in derselben Zeit extrahiert werden. Alles in allem wurde 2 Wochen extrahiert, da nur ein 250 ml Soxlet zur Verfügung stand.
IMG_0534.JPG (92.01 KB . 768x1024 - angeschaut 1349 Mal) Schritt 16
Das Pyridin Methanol Gemisch wurde über eine 50cm Vigreux Kolonne Abdest. Siedebeginn 64-114°C die Fraktion 64-113 °C wurde separat aufgefangen 100ml und Pyridin 114°C wurden 900ml zurückgewonnen.
IMG_0592.JPG (104.34 KB . 768x1024 - angeschaut 1456 Mal)Schritt 17
Das ganze wurde wieder 3x mit 150ml 10% HCl und 1x mit 150 ml Wasser gewaschen. Das gebildete Salz / Schlamm war mit Wasser nicht lösbar und erschwerte die Trennung. Das Produkt wurde deshalb in einen Scheidetrichter gegossen und so gut es ging das Wasser abgetrennt. Dann der ganze Inhalt über eine Filternutsche filtriert und zurück in den Trichter gegeben. Nun gab es eine Schöne klare Trennung. Das Wasser wurde abgetrennt und der Inhalt mit 3 Gehäuften Spatel Natriumsulfat getrocknet.
Schritt 18
Nach dem Trocknen wurde das Gemisch in den gereinigten Reaktor transferiert und über eine 50cm Vigreuxkolonne destilliert. Mantel temp 84°C Innentemp. 64°C so konnte eine gute dest Geschwindigkeit erreicht werden ohne das all zufiel Azulen überdestillierte, es stieg ca. 40cm in der Kolonne. Das Destillat hatte einen hauch von einem Blaustich.
IMG_0487.JPG (88.26 KB . 1024x768 - angeschaut 1326 Mal) Schritt 19
Da Alox Basisch Aktivitätsstuffe 2 nicht im Handel erhältlich ist, wurde es selber hergestellt. 200,000gr Alox Aktivitätstuffe 1 wurde in einem Trockenschrank 6 Stunden auf 120°C geheizt. Danach wurde es noch heiss gewogen, es hatte ein Gewicht von 200,635gr weshalb eine Gewichtszunahme stattfand ist mir allerdings rätselhaft. 194,0 gr wurden in einen Rotovab Kolben eingewogen und 6 gr Wasser zugegeben. Dann wurde 6 Stunden unter rühren gemischt. Es entstand ein homogenes Gemisch das fliesfähig ist, es wird in einer gut schliessbaren Flasche bis zur weiteren Verwendung aufbewahrt.
IMG_0594.JPG (58.98 KB . 1024x768 - angeschaut 1287 Mal) Schritt 20
Das Chromatographierohr ist ca. 30mm im Aussendurchmesser mit einer P0 Fritte und Druckausgleich ausgestattet. Die Füllhöhe vom Alox ist 370mm. Zuerst wird das Alox zugegeben und dann das Hexan, das überstehende Hexan wird bis 1mm über der Aloxsschicht abgelassen und nun das Azulen Gemisch Chromatographirt. Schön zu sehen sind die Verunreinigungen.
IMG_0618.JPG (45.84 KB . 768x1024 - angeschaut 1259 Mal) IMG_0617.JPG (98.91 KB . 768x1024 - angeschaut 1576 Mal) IMG_0623.JPG (101.65 KB . 768x1024 - angeschaut 1442 Mal)Schritt 21
Das Hexangemisch wird im Rotovab über eine 500mm Vigreux Kollonne abdestilliert.
IMG_0624.JPG (80.39 KB . 1024x768 - angeschaut 1347 Mal) Schritt 22
Das schwach Hexanfeuchte feuchte Produkt, wurde in eine Flasche transfairiert, im Vakuumexsikkator 2 Stunden getrocknet.
Schritt 23
Mit dem Tottoli wurde der mp. Bestimmt. Es war ein Scmelzbereich. Er betrug 95-98°C
Schritt 24
Im Exikkator wurden noch die letzten Hexanspuren im Vakuum 2 Stunden lang entfernt. Es ist auch hier schon merklich flüchtig. Die Literaturausbeute ist ca. 50g. Die Ausbeute Betrug 30gr dies entspricht ca.30% d.Th. vermutlich ist noch etwas Produkt in dem Schlamm enthalten. Durch die unerwarteten langen Operationen kann auch noch ein beträchtlicher Teil verloren gegangen sein. So wie durch Reinigungsoperationen.
Dies war eine Gemeinschaftssynthese von 2Bestyle und mir.
Besten Dank an 2Bestyle der das Korrekturlesen machte.