Totalsynthese von Aesculin

[Cumarinderivat]

Hallo,

ich habe vor einiger Zeit mal die Idee gehabt, eine Totalsynthese von Aesculin durchzuführen. Zuerst einmal ging es mir nur um die theoretische Entwicklung eines geeigneten Synthesewegs, bin daran damals aber ziemlich gescheitert. Inzwischen ist meine CTA-Ausbildung fortgeschritten und ich habe inzwischen ausreichend Grundwissen, um einen (zumindest theoretisch funktionierenden) Syntheseweg zu entwickeln. Die Grundzüge des Ganzen sind inzwischen fertig, für einige Schritte habe ich mir inzwischen auch schon (hoffentlich geeignete) Vorschriften herausgesucht.
So ganz ausgereift ist die Vorschrift allerdings an einigen Stellen noch nicht, einige Punkte sind mir persönlich auch noch etwas unklar, z.B. wie ich eine Acetyl-Schutzgruppe selektiv abspalten kann, ohne dass die stabilere Benzoyl-Schutzgruppe beeinträchtigt wird (hab nur gefunden, dass das wohl gehen muss). Deshalb wollte ich mal fragen, ob sich hier vielleicht jemand findet, der sich da noch etwas besser auskennt als ich !
Die Vorschrift findet ihr als PDF im Anhang.

Mal schauen, wenn die Theorie dann irgendwann mal vollständig ausgereift ist, habe ich auch vor das Ganze mal praktisch zu versuchen!

LG,
Florian

[synthon]

Normalerweise versucht man, eine Synthese mit so wenig Stufen wie möglich zu gestalten. Jede Stufe bedeutet irgendwo Verluste (quantitative Umsetzungen sind eher rar) und man hat noch den Aufwand der Aufreinigung und Charakterisierung. Viele Verbindungen kann man kaufen, einfach mal die Strukturformel bei Sigma-Aldrich oder z.B. emolecules.com suchen.

Das Produkt aus Stufe 1 und 2 findet sich unter CAS Nr. 20734-68-3, vielleicht lässt sich das schon kaufen. Je nach Preis durchaus eine Überlegung wert. Man braucht Arbeitszeit, Laborgeräte, Chemikalien, erzeugt Abfälle (Entsorgung mit betrachten), verbraucht Energie, Wasser, Charakterisierung/Analytik kostet ebenfalls Geld... in der Hobbychemie mögen wirtschaftliche Aspekte vielleicht eher zweitrangig sein (im Sinne von Effizienz), aber um eine effiziente Synthese zu designen muss man für aromatische Strukturen vielleicht nicht unbedingt bei Benzol beginnen

Pechmann ist wohl Mittel der Wahl, was Coumarine betrifft. Ob der Rest gut funktioniert, kann ich dir so aus dem Steigreif nicht sagen. Habe die Zuckerchemie meiner Kollegen subjektiv immer als sehr nervig und aufwändig empfunden, bin da etwas vorgeschädigt ^^
Bei den Schutzgruppen muss man schon aufpassen, eine Möglichkeit wären Schutzgruppen, die sich unter verschiedenen Bedingungen abspalten lassen z.B. für Amine Boc im sauren und Fmoc im alkalischen.

Wenn du Zeit und alle notwendigen Gerätschaften hast, kannst du es ja mal ausprobieren. Bei Listenpreisen (d.h. mit Kundenrabatt wird es noch günstiger) ist die Totalsynthese über mehrere Stufen vermutlich nur von akademischem Interesse:
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/e8250?lang=de&region=DE
http://www.tcichemicals.com/eshop/de/de/commodity/E0024/
(5g für 20-30 EUR Listenpreis)

[Cumarinderivat]

Ich hab auch schon nach dem Stoff gesucht, aber ich hab nicht mal einen Lieferanten in Europa gefunden.

Eine alternative wäre auch die Bildung des Cumarinderivats mittels Perkin aber da ist das Edukt wohl eher noch schwerer herzustellen .
Geräte hab ich einiges da, wenn nötig kann ich mir auch mal was von der Schule leihen  .

Das das Zeug nix wert ist hab ich auch schon gemerkt, aber dann komm ich nacher wenigstens günstig an ne Vergleichssubstanz für die Analytik  .

LG,
Florian

[NI2]

Wenn ich mich nicht täusche wurde das ganze schon mal woanders (VC?) diskutiert. Ich sehe das ganze ziemlich grenzwertig, da die ganzen letzten Stufen nach "Materialschlacht" ausschauen. Du benötigst viel speziellere Schutzgruppen und wesentlich sanftere Reaktionen. Für die Glycosylierung (und ich glaube einige andere Stufen) hatte ich dir bereits Paper zusammengesucht und einen Synthesevorschlag geschickt, da dort ohne Schutzgruppen nichts geht.

[Liberty]

@NI2: Da kann ich mich auch dran erinnern. Der wollte doch mit ner Fenton hydroxylieren.

To Topic:

Laut meiner Quelle verhalten sich beide Ester-Schutzgruppen ziemlich ähnlich, ausgenommen mit LDA.
Guck mal auf http://www.organic-chemistry.org/protectivegroups/#Hydroxy.

[NI2]

Sollte man mal mit Knabberwasser probieren, ist bestimmt auch selektiv genug....

kleiner Tipp noch: Aminogruppen sind i.d.R. nucleophiler als OH-Gruppen (vgl. Paracetamolsynthese), wenn du die OH Gruppe selektiv schützen willst solltest du über eine Nitrogruppe gehen (sofern das noch die Coumarinbildung zulässt), die du nach dem Schützen der OH-Gruppe reduzieren kannst (ob die Schutzgruppe das allerdings überlebt kommt auf die Bedingungen). Wie gesagt hatte ich dir alles schon mal aufgeschrieben.

Da ich dennoch das Gefühl habe, dass Tipps und Ratschläge aufgrund von Beratungsresistenz nix bringen weil du dich auf das ganze versteift hast, bin ich raus für dieses Jahr

[Cumarinderivat]

Ja, das auf VC war von mir, aber wie bereits geschrieben, damals hatte ich definitiv noch deutlich weniger Ahnung als jetzt.
Aus heutiger Sicht würde ich sagen, ich könnte das vielleicht schon hinbekommen. Das Problem ist, dass ich viele Infos die ich dafür brauche auf Google einfach nicht finden kann.

Dieser Syntheseweg hat auch mit dem von damals nicht mehr viel zu tun, damals wusste ich ja noch nicht mal, was Schutzgruppen sind  .
Das das von damals ziemlicher Schwachsinn war, ist mir inzwischen selbst klar geworden. Ich hab das jetzt nochmal ganz neu aufgezogen.

@ NI2: Das mit der Nitrogruppe ist mir gestern auch schon gekommen, da hab ich nämlich gemerkt, dass man die NH2-Gruppe auch als Ester schützen kann.

Das Problem ist einfach, dass ich mich mit Schutzgruppen nicht so sonderlich gut auskenne und nicht weiß, wo ich mir da mehr dazu anlesen kann.

Bezüglich der Glycosidierung ist zumindest die Variante mit der p-Toluolsulfonsäure als Katalysator sowie der Pentaacetylglucose bereits mit Cumarinderivaten durchgeführt worden (vgl. hierzu http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF00476373#page-1). Da hätte ich dann erstmal versuchsweise 4-Methyl-7-Hydroxycumarin aus Resorcin und Acetessigester hergestellt um die Reaktion zu testen, bevor ich da mein wertvolles Cumarinderivat dafür draufgehen lasse.

LG,
Florian

PS: Ich bin gestern auch nochmal über eine weitere Methode zur Glycosidierung gestoße, über das (2,3,4,6-Tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl)trichloracetimidat

[NI2]

Das Problem ist, dass ich viele Infos die ich dafür brauche auf Google einfach nicht finden kann.

Deshalb schien es mir sinnvoll dir zu zeigen wie an diese Problematik bereits herangegangen worden ist. Die Totalsynthese ist nicht trivial und viele "Hauruck-Reaktionen" (wie Veresterung mit H2SO4) wird einfach nichts. bei sowas braucht man sanfte Veresterungsmethoden (Steglich etc.) und den strategischen Einsatz differenziert spaltbarer Schutzgruppen (hier evtl. MOM?)
Die Synthese des Glucosebausteins selbst ist bereits aufwändig, evtl versuchst du dich einfach erst einmal daran.

[Cumarinderivat]

Es wäre eigentlich sinnvoll, am Aesculetin als untere Schutzgruppe eine Acetylgruppe einzuführen, die könnte ich dann gleichzeitig mit den Acetylresten an der Glucosid-Gruppe entfernen (mit 5% NH3 in MeOH).

Das Problem bei der MOM-Gruppe ist, dass es mir die bei der sauren Glucosidierung wieder abspaltet .

Ich recherchiere mal noch mal ein bisschen

LG,
Florian

Edit: Eigentlich bräuchte ich für die OH-Gruppe in Position 6 eine Basenlabile Schutzgruppe, da sowohl die Phenolverkochung, als auch die Einführung der Acetyl-Schutzgruppe im Sauren stattfinden. Das Problem ist, dass diese abspaltbar sein muss, ohne die Acetyl-Schutzgruppe zu beeinflussen!

Edit 2: Mir ist gerade noch die Idee gekommen, dass es unter Umständen aufgrund der Reduzierung der Reaktionsschritte und dadurch, dass bei der Pechmann-Kondensation eine Konkurrenzreaktion verhindert wird, sinnvoll wäre, am Anfang gleich das Hydroxyhydrochinon herzustellen und das dann mit einer 1,2-Diol-Schutzgruppe zu schützen. Bzw. gleich das Sesamol zu verwenden. Der Nachteil wäre dann eben, dass dann bei der Glucosidbildung zwei OH-Gruppen zur Verfügung stehen, ist die Frage, ob sich das von der Ausbeute her lohnt.

[Cumarinderivat]

@ NI2: Hab grad mal nochmal deine Posts durchgelesen. Daran, dass du mir zu der Glycosydierung was geschickt hättest kann ich mich nicht erinnern, da hab ich mir alles alleine zusammengesucht. Ich hab allerdings ja auch schon lange keinen Zugriff mehr auf VC, falls da noch was war.

Könntest du mir da vielleicht nochmal was raussuchen?

LG,
Florian

PS: Es gibt nicht zufällig eine schonendere Variante der Phenolverkochung?

[NI2]

Ich werde nächstes Jahr mal gucken ob ich das ganze noch habe, bin aber keiner guten Hoffnung.

[synthon]

... so als Literaturtipp: Bernd Schäfer - Naturstoffe der chemischen Industrie

Weniger wegen Aesculin, aber so ganz allgemein; Naturstoffchemie bzw. die Totalsynthese von Naturstoffen sind schon spezielle Kapitel. Selbst vermeintlich triviale Moleküle (ein Coumarin mit einem Zucker, was ist das schon?) sind gar nicht so trivial

[Cumarinderivat]

Ist die Steglich-Veresterung so spezifisch für Alkohole, dass damit die Amino-Gruppe nicht verestert wird?

[Heuteufel]

Nein, weil das Amin nukleophiler ist, wird es vermutlich sogar bevorzugt reagieren. Btw: Der Grund, weshalb die typische Steglich Veresterung mit DMAP nicht beliebt ist in der Peptidsynthese, ist die häufige Racemisierung durch Azlactonbildung. Wenn man HOBT statt DMAP verwendet, hat man eine gute Methode um eine Peptidbindung zu knüpfen (Königs-Geiger Methode, nach ihren Entdeckern).

[Cumarinderivat]

Es müsste doch eigentlich funktionieren, wenn man die Aminogruppe mit einer Boc-Schutzgruppe schützt und dann an der OH-Gruppe mit Acetanhydrid und Pyridin im Basischen acetyliert? Beim Ansäuern/waschen mit 10% HCl müsste sich die Boc-Gruppe dann wieder abspalten und man hat den geschützten Alkohol sowie die OH-Gruppe, an der ich Glucosidieren möchte.

Und die Acetyl-Schutzgruppe wird dann gemeinsam mit den Acetyl-Schutzgruppen am Glucosid mit 5% NH3 in Methanol abgespalten.

LG,
Florian

[Cumarinderivat]

So, ich hab mir in den letzten Tagen nochmal einige Gedanken gemacht und hab jetzt zwei mögliche weiterentwickelte Synthesewege, die von der Funktionalität (vor allem bezüglich der Schutzgruppen) besser sein dürften als der bisherige.

Die zweite Möglichkeit läuft dabei über eine Perkins-Reaktion zur Cumarinbildung, da dabei die Ausbeute um etwa 15% höher ist als bei der Pechmann-Kondensation ohne 4-Methylgruppe! Sofern die Ausbeute bei der Rosenmund-Reduktion des Säurechlorids zum Aldehyd >70% ist, dann lohnt sich dieser Weg, was die Ausbeute betrifft.

LG,
Florian

[Cumarinderivat]

So, hab inzwischen die Vorschriften für die beiden Wege mal so weit wie möglich fertig.

LG,
Florian

PS: Hat zufällig jemand ne Vorschrift für eine Rosenmund-Reduktion für mich (oder eine andere verwendbare Reduktionsmethode)? Im Organikum gibt's da leider nix vernünftiges!

[NI2]

@Mods: Falls es Bedenken bzgl. UrhG seht bitte entfernen.

Aesculin I.pdf (140.54 KB - runtergeladen 646 Mal) Aesculin II.pdf (134.37 KB - runtergeladen 564 Mal)

[Heuteufel]

Uuups... ich bin ein Trottel.  Aber was solls: doppelt genäht hält besser. Also, was NI2 sicherlich schon gesagt jetzt nochmal von mir:

Die Synthese von Aesculin ist literaturbekannt: K. W. Merz, W. Hagemann, Archiv der Pharmazie 1944, 282, 79–91.
Demnach könnte man es wie folgt machen:
aesculin_syn.png (17.33 KB . 830x716 - angeschaut 835 Mal)

Sicherlich ist die Synthese alt und manche Schritte sehr mühselig, aber die Grundlagen sind da: Die 7-Position im 6,7-Dihydroxycumarin ist deutlich reaktiver als die 6 und muss zuerst geschützt werden (was aufgrund der höheren Reaktivität auch vernünftig geht). Eine Benzylschutzgruppe lässt sich am Ende weghydrieren ohne die Doppelbindung anzugreifen. Der Einsatz von Acetobromglucose ist clever, weil man bei der Herstellung von Acetobromglucose die Konfiguration einmal umkehrt und bei der nukleophilen Substitution nochmal wodurch man die richte Stereochemie im Endprodukt hinbekommen sollte.

Was noch an Arbeit übrig bleibt, ist bessere, modernere Methoden für manche Schritte zu finden. Ein Beispiel, von dem NI2 auf Illumina gesprochen hat, und wo ich zustimme, ist die Koenigs-Knorr-Methode zur Glycosierung. Auch die Benzylierung lässt sich bestimmt noch optimieren, etc.

[Cumarinderivat]

Vielen Dank euch beiden, das hilft mir wirklich sehr weiter!

Ich werde dann mal schauen, dass ich mir damit eine vollständige Vorschrift zusammenbaue.

LG,
Florian

[NI2]

@ Heuteufel: Kein Problem Problem, so hast du es wenigstens nochmal schön aufgeschrieben, wobei ich die Methode via Sesamol eleganter finde und 2 orthoständige OH-Gruppen eigentlich geradezu nach einer Methylendioxyschutzgruppe schreien 
Optimierungsbedarf gibt es an einigen stellen vielleicht, aber das wäre nur eine bessere Planung dessen was einem zur Verfügung steht.

@ Cumarin: Das Ganze ist mittlerweile vollständig - die Frage wäre nur noch wo man anfängt und wie man die ersten Schritte gestaltet - ich finde den Sesamolweg wie oben schon geschrieben eleganter und es werden vermutlich auch weniger Stufen. Wenn du auf das Datum der PDF Datein schaust wurden sie bereits Mitte letzten Jahres erstellt, ich hatte sie die Meine Erachtens auch damals geschickt und nur ein "ok" als Antwort bekommen, was mich doch etwas verwundert hat. Etwas anderes über das du dir noch Gedanken machen solltest ist die Analytik. Im einfachsten Falle würde es aber schon die Schmelzpunkte tun, ich nehme an IR, NMR und MS stehen nicht zu Verfügung.

[Heuteufel]

ich finde den Sesamolweg wie oben schon geschrieben eleganter und es werden vermutlich auch weniger Stufen.

Einspruch! 

triacetoxybenzol1.GIF (15.69 KB . 628x405 - angeschaut 814 Mal)

triacetoxybenzol2.GIF (19.41 KB . 630x174 - angeschaut 771 Mal)

Ich meine, 2 Stufen und alles billig. Da ballert man einfach richtig viel Substanz rein und Ausbeute ist erstmal nebensächlich. Wobei die Synthese vom Phenol ja sehr gute Ausbeuten geben soll. Also ich mein ja nur. 

[Cumarinderivat]

Natürlich ist die Sesamol-Variante eleganter, aber für mich ist die andere Version von Heuteufel wohl wesentlich besser realisierbar!
Ab dem Aesculetin kann ich dann immer noch zur anderen Version umschwenken.

Zur Analytik: Schmelzpunkte werde ich auf jeden Fall bestimmen, IR und GC-MS haben wir an der Schule, mit ersterem hab ich auch schon geschafft und ich hab aus dem Buch "Isolierung und Charakterisierung von Naturstoffen" von Egon Stahl auch eine Anweisung zur IR-Spektroskopie und ein Vergleichsbild.

Ich muss halt mal schauen, was mein Lehrer dazu sagt, ist leider Phys-Chem, im Chemielabor wäre ich sicher, dass es kein Problem ist.

LG,
Florian

Edit: @ NI2: Was meinst du mit "das Ganze ist mittlerweile vollständig"? In dem Script, das du mir geschickt hast sind ja für einige Reaktionsschritte keine genaueren Angaben zur Durchführung gegeben!
Und wegen dem damals: Ich kann mich wirklich nicht daran erinnern, das von dir bekommen zu haben, sorry falls ich da falsch liege, aber ich glaube auch kaum, dass ich dann so kurz angebunden gewesen wäre. Keine Ahnung, was da los war...


Edit 2: Ich muss überhaupt mal schauen, wo ich die ganzen Chems herbekomme. Acetanhydrid ist da schonmal das erste Problem, das Benzochinon bekomme ich wohl aus Hydrochinon (gibt's da auch ein leichter zu bekommendes Oxidationsmittel als Natriumchlorat oder -dichromat???.

Ich muss mal schauen, ob es vielleicht möglich ist da was über die Schule zu bestellen, sonst eben hoffentlich in der Apotheke, zumindest das, was ich sonst nicht krieg  .

Edit 3: Für das Chinon könnte ich auch mal ein paar hundert Milliliter Benzol trinken, ist bestimmt kein Problem, das nachher als Stoffwechselprodukt rückzugewinnen 

[NI2]

@Heuteufel: Uhh... sogar die Ausbeute ist besser. Ja die Methode ist ohne Frage praktischer und billiger, aber weniger elegant/decadent  Ohne Frage, wäre sogar was, was man mal machen könnte wenn man Zeit hat, so mal schnell ne Charge vom Dihydroxycumarin. Aber letztendlich ist das doch dann der optimal Weg für Florians Vorhaben.


Aesculin.PNG (33.37 KB . 941x540 - angeschaut 822 Mal)

@ Flo: Die Aesculetin-Synthese scheint an dieser Stelle trivial. Zwei Stufen Hau-Drauf-Chemie. Zielführend.
Mit Analytik meine ich nicht das Produkt, das ist aufgrund des Vorhandenseins von Vergleichsubstanz das geringste Problem, es geht um die Zwischenverbindungen. Aber GC-MS ist schon mal perfekt, evtl sieht man je nach Methode das komplett geschützt Aesculin nicht, aber es das muss man dann sehen.
Es sind aber alle Literaturstellen gegeben. Damit ist das ganze als vollständig anzusehen, da klar ist wo es beschrieben ist, solltest du Hilfe bei der Beschaffung der Paper brauchen wird sich sicherlich jemand finden
Zur Benzochinon Synthese gibt's was einfaches mit Natriumchlorat auf Illumina, allerdings benötigst du ja auch noch gewisse andere Chemikalien wie Benzylchlorid, was auch für Schulen eher untypisch ist. Um das Acetanhydrid/Acetylbromid kommst du wegen der Acetobromoglucose nicht herum.

[Heuteufel]

das Benzochinon bekomme ich wohl aus Hydrochinon (gibt's da auch ein leichter zu bekommendes Oxidationsmittel als Natriumchlorat oder -dichromat???.

http://forum.lambdasyn.org/index.php/topic,2212.0.html

Btw. es ist möglich fast alles aus was anderem herzustellen, aber jeder weitere Schritt kostet dich viel Zeit. Ich würde wirklich Edukte kaufen, wo auch immer es möglich ist (resp. die Substanz nicht zu teuer ist, wenn man sie kauft). Du kannst ja mal in der Schule mit dem Lehrer reden, wenn du gut mit ihm klar kommst. Dabei kannst du ja dann den bisher ausgearbeiteten Syntheseplan mitnehmen, dann merkt er auch, dass schon ein  realistischer Plan vorhanden ist.

[Cumarinderivat]

@NI2: Sei mal wegen der GC-MS nicht allzu euphorisch, ich weiß nicht ob das was wird und schon gar nicht ob mehrmals!
Und meine Schule ist eine Berufsschule, ich mach da ja auch die CTA-Ausbildung! Mit Benzylchlorid hab ich glaub ich sogar schonmal geschafft.

@Heuteufel: Das sehe ich genauso wie du, kaufen was möglich ist. Die Synthese selbst hat ja schon mehr als genug Schritte!
Ob das mit den Chemikalien über die Schule was wird weiß ich nicht, aber mein Laborlehrer hat mir schonmal angeboten, dass er mal mit dem Typ reden könnte, der da immer mal wieder kommt, evtl. krieg ich da sogar 20% Rabatt. Ich weiß aber nicht, ob das nur für Laborartikel gilt oder ob der mir auch Chems verkaufen würde.

LG,
Florian

Edit: Die Chinonsynthese sieht gut aus!

Edit2: Weiß jemand, wie ich es in Chemsketch hinbekomme, da einfach OAc hinzuschreiben, anstatt die ganze Gruppe dranzuhängen?

Edit3: Hat jemand Zugriff auf folgende Literaturquelle: K. W. Merz, W. Hagemann, Archiv der Pharmazie 1944, vol. 282, S. 79,88

[Cumarinderivat]

Ich bin da vor ein paar Tagen zufällig drübergestolpert:

"Intermediates for organic Synthesis" (Amazon-Link)
Da sind auf jeden Fall mal etliche Synthesen für Cumarinderivate drin, was man da sonst noch so findet weiß ich leider nicht, das gibt die Vorschau nicht her.
Und das kostet gerade mal knapp 20 €!

Das werde ich mir in nächster Zeit mal anschaffen, ich denke ich werde mich auch nach der Aesculin-Synthese weiterhin mit Cumarinen beschäftigen, hab da schon was geplant 

LG,
Florian

[Phil]

Ich habe dieses Buch, es ist sehr spannend und es sind fiele Synthesen und Reaktionen Beschrieben, es ist ein gutes Kochbuch nur leider englisch. Es hat Endlichkeiten mit dem Organikum, ich würde sagen es ist nicht verkehrt es zu haben.

[Heuteufel]

Ich auch! Das Buch ist für die 20 Euro defintiv kein Fehlkauf. 
PS: das Aesculetin ist auch drin (gleiche Synthese wie im Angewandte Paper).

[Cumarinderivat]

Na, das klingt doch mal gut, dann wird das die nächste Anschaffung. Ich hab eh irgendwo noch nen Amazon-Gutschein rumfahren, seit einem dreiviertel Jahr 

@Heuteufel: Das hab ich schon gefunden, in der Vorschau von Google-Books 

LG,
Florian

[Cumarinderivat]

Hallo,

ich habe jetzt beschlossen, erst einmal das Aesculetin zu synthetisieren (hab damit auch noch was anderes vor) und dann sehe ich mal weiter wegen dem Aesculin.

Wegen den Chems hab ich vorgestern mal mit meinem Laborlehrer geredet. Der hat gemeint, ich muss da mit dem Händler reden, wenn der mal wieder an der Schule ist, aber wenn er drandenkt spricht er ihn mal darauf an. Er hat aber auch gemeint, dass das wohl eher schlecht aussieht 
Zur Not muss ich es eben doch in der Apotheke probieren.

Außerdem habe ich ein Angebot von einem anderen Lehrer für eine UV/Vis bzw. IR-Spektroskopie (zumindest des Endprodukts).
Mit dem Phys-Chem-Lehrer wegen GC-MS bzw. IR hab ich noch nicht geredet, den hab ich nächsten Donnerstag wieder.

Ich hätte noch eine andere Frage. Kann man bei folgender Vorschrift das Ethanthiol auch durch ein anderes (einfacher zu bekommendes und weniger stinkendes  ) LM ersetzen?

Durchführung: In einem 500-mL-Kolben werden 190 mL Ethanthiol und 30,5 g AlBr3 vorgelegt und auf 0 °C gekühlt. Unter Rühren werden 4,90 g 4-Hydroxy-6,7-methylendioxycumarin auf einmal zugegeben, wobei das Reaktionsgemisch die Farbe ändert. Es wird für 2 Stunden bei 0 °C gerührt, dann in einer Abdampfschale bei Raumtemperatur über Nacht (im Abzug!), um das Ethanthiol zu entfernen. Es werden 95 mL 10%ige HCl zugegeben, wobei sich ein Niederschlag bildet. Nach erneutem Rühren über Nacht wird mit 4x95 mL Ethylacetat extrahiert, die organische Phase mit 4x50 mL gesättigter NaCl-Lösung gewaschen und über Natriumsulfat (50 g) getrocknet. Dann wird das Lösemittel abgedampft.

Bzw. gibt es eine andere Möglichkeit zum Entschützen einer Methylendioxygruppe?

LG,
Florian

[Cumarinderivat]

So, langsam geht es in die heiße Phase, gestern habe ich den ersten Synthese-Schritt durchgeführt.

Der Rest der Synthese folgt dann Stück für Stück, ihr findet sie hier auf Illumina (wollte sie nicht zweimal hochladen).

LG,
Florian

[Heuteufel]

Sehr schön, ich hatte befürchtet, es würde für immer bei der Idee bleiben (nicht zuletzt aufgrund der Schwierigkeit die benötigten Chemikalien zu beziehen) und es freut mich, dass ich falsch lag!  Außerdem freut mich, dass meine Syntheseanleitung für Benzochninon scheinbar ausreichend verständlich war um erfolgreich reproduziert zu werden.  Das Produkt sieht schön gelb aus, wie das sein muss. 

[Cumarinderivat]

Wenn ich mir mal was in den Kopf setze, dann ziehe ich das auch durch - zumindest wenn es irgendwie möglich ist und vor allem, wenn ich schon so viel Arbeit reingesteckt habe! 

Das Essigsäureanhydrid habe ich jetzt bei Reiss bestellt, ist zwar relativ teuer, aber ich hab noch mehr gebraucht, was ich nur dort bekomme. Die sind die einzigen, die ich kenne, die auch etwas ausgefallenere Chemikalien an Privatpersonen verkaufen.
Meines Wissens nach haben die z.B. auch das Acetylbromid, das ich irgendwann man noch brauche, aber jetzt gehe ich fürs Erste mal nur bis zum Aesculetin ... ich hab die weiteren Chems net und bin erstmal völlig pleite 

LG,
Florian

Edit: Vielen Dank für die Vorarbeit mit der Vorschrift, sie war problemlos nachzuvollziehen. Die Ausbeute ist bei mir sogar noch etwas besser, als bei dir angegeben (74,4%), kann aber auch sein, dass das Produkt noch nicht 100 % trocken war. Auf jeden Fall ist die obere Grenze erreichbar.

Falls du das bei deiner Anleitung noch ergänzen willst: Der Schmelzpunkt des Produkts liegt bei 114,5 °C, die Literaturangabe besagt 116 °C.

[Heuteufel]

Die Ausbeute ist bei mir sogar noch etwas besser, als bei dir angegeben (74,4%)

Ist mir lieber so, als anders rum. 

Falls du das bei deiner Anleitung noch ergänzen willst: Der Schmelzpunkt des Produkts liegt bei 114,5 °C, die Literaturangabe besagt 116 °C.

Ja, die Literaturangabe ist auch 113-115 °C, 115 °C, 114 °C etc. Schmelzpunkte messe ich wirklich nur der Vollständigkeit halber, oder wenn ich den Literaturwert für sehr zuverlässig halte. Aber trotzdem danke! 

[Cumarinderivat]

So, Schritt zwei ist durch, die Ausbeute ist wieder besser als etwartet, sie liegt bei 93,8 % d. Th. (angegeben waren 91,1 %).

Zur Reinheit: ich hab heute mit meinem Phys-Chem Laborlehrer geredet und darf morgen IR-Spektren aufnehmen.

LG,
Florian

[Heuteufel]

Schön, dass soweit alles gut geklappt hat. Wie du bestimmt schon selbst feststellen konntest, kann man aus dem IR-Spektrum ziemlich gut darauf schließen, ob das Produkt das gewünschte sein könnte, oder was völlig anderes ist (besonders, wenn ein Spektrum zum Vergleich zur Verfügung steht), jedoch kann man nicht ohne weiteres auf die Reinheit schließen. Ich kann für das Heimlabor da nur die Dünnschichtchromatographie empfehlen. Das einzige, was du wirklich kaufen musst sind die DC-Plättchen. Für den Rest reicht ein Marmeladenglas, ein paar Lösungsmittel und was zum Anfärben. Zum Anfärben empfehle ich Permanganat-Reagenz, weil es so ziemlich alles sichtbar macht.

potassium permanganate (3 g) + potassium carbonate (20 g) + 5% aqueous, NaOH (5 ml) + water (300 ml)

Wenn du keine DC-Plättchen kaufen möchtest, bin ich mir sicher, dass dir ein Lehrer einige zur Verfügung stellen kann; DC-Plättchen gibt es eigentlich in jedem Labor.   

[Cumarinderivat]

Ich hab schon vor, mir irgendwann DC-Zubehör anzuschaffen, aber die DC-Platten sind eben leider recht teuer und ich kann mir gerade eigentlich keine leisten ... ich kann aber tatsächlich mal meinen Laborlehrer fragen, Platten haben wir haufenweise in der Schule.

LG,
Florian

[Cumarinderivat]

Hallo,

jetzt hört ihr nach langer Zeit auch mal wieder was von mir

Der ausgewählte Weg zum Aesculetin hat sich als eine schlechte Wahl erwiesen, nach zwei gut funktionierenden Schritten bin ich im dritten Schritt bei zwei Versuchen völlig gescheitert!
Statt 52 % Ausbeute habe ich gerade mal ein paar Milligramm erhalten, das war vielleicht nicht mal 1%. Ich habe es nicht für nötig gehalten, da noch die Ausbeute zu bestimmen und das Produkt entsorgt, da ich so nichts damit anfangen konnte.

Ich werde demnächst irgendwann einen alternativen Weg versuchen, vermutlich den aus NI2s Syntheseplan, welcher von Sesamol und Hexamethylentetramin ausgeht. Bei diesem dürfte der entscheidende Schritt deutlich besser funktionieren. Zumindest handelt es sich dabei um eine Perkins-Reaktion und Reaktionen dieser Art wurden auch im Hobbymaßstab bereits erfolgreich durchgeführt!

Ich werde mich dann wieder melden, wenn ich so weit bin, wird aber wohl noch eine Weile dauern, hab grade viel zu tun.

Liebe Grüße,

Florian

[Heuteufel]

Hmm, auf den DCs, die auf Illumina gepostet hattest, konnte man doch mehrere deutliche Spots sehen; nach dem Säulen müsste man also auch mehrere Fraktionen erhalten, die mehr als nur ein paar mg ausmachen. Du kannst gerne eine andere Route ausprobieren (ich weiß auch nicht, was klappt, und was nicht). Ich möchte jedoch ehrlich sagen, dass ich das, was du auf Illumina zur Synthese des Aesculetins gepostet hast, als nicht nachvollziehbar/wissentschaftlich aussagekräftig empfinde. 

[Cumarinderivat]

Selbst wenn durch die Fraktionen Probe verloren gegangen ist - das möchte ich gar nicht ausschließen - ist die Ausbeute immer noch miserabel.

Ich hatte die Pechmann-Kondensation bereits im Voraus zur Herstellung von Umbelliferon getestet und auch dort nur eine miserable Ausbeute von 2 % statt ca. 50 % erhalten. So viel verlust können die Fraktionen gar nicht ausgemacht haben!

Ich habe inzwischen herausgefunden, dass es vermutlich vorteilhafter ist, das Triacetoxybenzol - über zwei weitere Schritte mit relativ hoher Ausbeute - zum 2,4,5-Trihydroxybenzaldehyd umzuwandeln und dann eine Perkins-Reaktion durchzuführen. Bei diesem Vorgehen ist die Literaturausbeute immer noch besser, als bei dem infrage kommenden alternativen Wegen aus NI2's Übersicht. Außerdem geht dieser Alternativweg vom wesentlich teureren Sesamol (mehr als das Fünffache als Hydrochinon) aus, während bei Beibehaltung des Weges bis zum Triacetoxybenzol das günstigere Hydrochinon als Ausgangsstoff dient.

LG,
Florian

[Heuteufel]

Hmm, ich bin von den DC´s etwas verwirrt. Ich bin mal so frei und poste eine DC unter UV, die du bei Illumina gepostet hattest:

UV.PNG (396.96 KB . 423x431 - angeschaut 998 Mal)
Da gibt es doch einen riesigen, leuchtenden Fleck, der mit Fe(III) eine schwarze Färbung bildet. Es ist natürlich schwer sowas aus der Ferne und ohne weitere Analytik zu sagen, aber wenn ich eine Vermutung äußern müsste, würde ich sagen, das ist dein Produkt und auch das Hauptprodukt der Reaktion. Und nach der Säule ist plötzlich nix mehr da. Ich raff das nicht so wirklich. 

Ich habe inzwischen herausgefunden, dass es vermutlich vorteilhafter ist, das Triacetoxybenzol - über zwei weitere Schritte mit relativ hoher Ausbeute - zum 2,4,5-Trihydroxybenzaldehyd umzuwandeln und dann eine Perkins-Reaktion durchzuführen. Bei diesem Vorgehen ist die Literaturausbeute immer noch besser, als bei dem infrage kommenden alternativen Wegen aus NI2's Übersicht. Außerdem geht dieser Alternativweg vom wesentlich teureren Sesamol (mehr als das Fünffache als Hydrochinon) aus, während bei Beibehaltung des Weges bis zum Triacetoxybenzol das günstigere Hydrochinon als Ausgangsstoff dient.

Wie gesagt, egal, wie du es machst, wenn das Ergebnis stimmt und die Analytik passt, bin ich gern bereit zu glauben, dass es eine gute Syntheseroute ist. 

Ich hatte die Pechmann-Kondensation bereits im Voraus zur Herstellung von Umbelliferon getestet und auch dort nur eine miserable Ausbeute von 2 % statt ca. 50 % erhalten. So viel verlust können die Fraktionen gar nicht ausgemacht haben!

Die Synthesen bei denen erst der Aldehyd in situ aus Malonsäure erzeugt wird, sind natürlich etwas problematisch, trotzdem sollte bei der richtigen Vorgehensweise mehr als 2 % Ausbeute drin sein (wenn auch keine 50 %).

Das Thema hat mich daran erinnert, dass ich mal 4-Methylumbelliferon [90-33-5] hergestellt hatte. Die Ausbeute war gut, aber ich hatte die Vorschrift nie gepostet, weil ich an ein paar Stellen nicht optimal vorgegangen war, und das Ganze nochmal wiederholen wollte. Trotzdem hier ein paar Fotos:

Literaturvorschrift:

Zu einer auf 0-5 °C gekühlten Mischung von 22.0 g (0.2 mol) trockenem Resorcin und 25.5 ml (0.2 mol) Acetessigsäureethlyester werden 25.0 ml konzentrierte Schwefelsäure portionsweise unter Schütteln hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch wird anschließend für 24 Stunden im Kühlschrank stehen gelassen und dann unter Rühren auf Eis gegossen. Der abgeschiedene Feststoff wird abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Nach Umkristallisation aus Ethanol erhält man 29.0 g cremefarbene Nadeln (82 % der Theorie) von Schmelzpunkt 185 °C.

Die Reaktion:

Methylumbelliferon 1.JPG (60.89 KB . 1024x683 - angeschaut 997 Mal)

Hydrolyse 1:

Methylumbelliferon 2.JPG (59.86 KB . 1024x683 - angeschaut 1035 Mal)

Hydrolyse 2:

Methylumbelliferon 3.JPG (70.65 KB . 1024x683 - angeschaut 1025 Mal)

Umkristallisation:

Methylumbelliferon 5.JPG (66.76 KB . 1024x683 - angeschaut 1019 Mal)

Produkt:

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Fluoreszens unter UV:

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Quelle:
 V. K. Ahluwalia, P. Bhagat, R. Aggarwal, Intermediates For Organic Synthesis, I. K. International, 2005, 222. 

[Cumarinderivat]

Hallo Heuteufel,

Sorry, dass ich erst jetzt antworte, ich war lange nicht mehr bei Lambdasyn online.

Ich weiß auch nicht, was da bei dem Säulen schiefgegangen ist, ich muss sagen, die Säule war auch eigentlich immer noch etwas zu kurz. Ich werde demnächst einfach den anderen Weg versuchen, jetzt bin ich wohl besser ausgestattet (mit Aesculetin-Referenz, Roti, wesentlich mehr Kieselgel, ...) und habe außerdem auch so einiges aus meinen eigenen (zahlreichen) Fehlern gelernt! Wir werden also mal sehen, was dann dabei rauskommt.

LG,
Florian