Synthese von 1-(Piperidin-1-yl)-cyclohexancarbonitril (PCC)

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Hier stelle ich die Synthese von PCC [3867-15-0] ausgehend von Cyclohexanon, Piperidin unter Zuhilfenahme von Natriumhydrogensulfit und Kaliumcyanid vor. PCC ist in reinem Zustand ein farbloser, geruchloser, organischer Feststoff, der unlöslich in Wasser, jedoch löslich in den meisten organischen Lösungsmitteln ist. Es sind kaum Informationen dazu verfügbar.

Synonyme: 1-Piperidinocyclohexanecarbonitril, 1-(1-Cyanocyclohexyl)piperidin

WARNUNG: Die Synthese ist - trotz ihrer verhältnissmäßig leichten Durchführbarkeit - nichts für Anfänger. Die Verwendeten Stoffe riechen sehr penetrant und ausserdem treten äußerst giftige Blausäurenebel auf. Daher muss man die Synthese unbedingt in einem gut ziehenden Abzug oder im Freien durchführen. Zu PCC sind nur wenige Informationen verfügbar, es steht jedoch im Verdacht irreversibel neurotoxisch und kontaktallergen zu sein, besonders bei der Reinigung und Trocknung des Produkts ist daher der Kontakt mit der Substanz um jeden Preis zu vermeiden!

Geräte:
1 x Becherglas hohe Form 1000 ml
1 x Erlenmeyerkolben 100 ml
1 x Exsikkator mit Calciumchlorid
2 x Filterpapier
1 x Nutsche Por. <= 2 + Pumpe und Saugflasche
1 x Glasstab 30 cm
1 x Magnetrührer mit Rührfisch
1 x Metallspatel
1 x Messzylinder 10 ml
1 x Messzylinder 50 ml
1 x Präparative Waage
1 x Uhrglas zum Abdecken des Kolbens

Chemikalien: Cyclohexanon, Kaliumcyanid, Natriummetabisulfit (Natriumdisulfit), Piperidin

Durchführung: Es werden 6.3 g Natriummetabisulfit abgewogen und in den 50 ml Erlenmeyerkolben gegeben.
Foto des Natriumbisulfits:

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Anschließend gibt man den Rührfisch in den Kolben, stellt das 1000 ml Becherglas auf den Magnetrührer, befüllt das Becherglas mit Eiswasser und plaziert darin den Erlenmeyerkolben. Es werden 21 ml Aqua Dest in den Kolben gegeben und der Rührer aktiviert.
Becherglas mit Bisulfit Lösung im Eisbad:

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Sobald sich alles gelöst hat, gibt man auf einmal 5.3 g (5.03 ml) Cyclohexanon hinzu, worauf der Inhalt des Kolbens zu einer weissen Masse erstarrt. Cyclohexanon:

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Das Bisulfit Addukt:

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Nun werden 3.93 g Kaliumcyanid abgewogen, sowie 9.48 g (8.17 ml) Piperidin.
Piperidin:

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Das Piperidin wird sofort komplett in den Kolben gegeben und unmittelbar danach das gesamte Cyanid. Der Kolben wird mit dem Uhrglas abgedeckt um das Austreten von Dämpfen zu verhindern (!). Nachdem alles zugegeben wurde, verflüssigt sich die Masse wieder und es entstehen zwei Phasen, eine wässrige Phase (unten) und eine ölige, organische (oben). Man lässt eine halbe Stunde rühren und nimmt anschließend den Kolben aus dem Eisbad. Das Rühren wird über Nacht bei Raumtemperatur fortgesetzt (Uhrglas bleibt oben auf).
Mischung nach 30 Minuten Rühren, Phasen im Begriff sich zu trennen:

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Am nächsten Morgen deaktiviert man den Rührer und stellt den Kolben abgedeckt in die Gefriertruhe worauf die organische Phase zu eisartigen, klaren Kristallen erstarrt. Diese werden filtriert, mit Eiswasser gewaschen, zwischen zwei Filterpapieren ausgepresst (unbedingt den Glasstab zum auspressen benutzen (nudelholzartiges walzen), nicht mit den Händen berühren) und im Anschluss daran im Exsikkator über Calciumchlorid getrocknet.

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Ausbeute ~ 5,4 g etwa 60 % bezogen auf Cyclohexanon. Die Kristallle dürfen nach nichts mehr riechen.


Zur Reaktion: Da Natriumhydrogensulfit als Feststoff nicht sonderlich stabil ist, wird der Stoff aus Natriummetabisulfit durch Hydrolyse mit Wasser erzeugt:

2 Na⁺ + S₂O₅^2- + H₂O 2 Na⁺ + 2 HSO₃^2-

Aus dem Keton und dem Hydrogensulfit entsteht anschließend das Hydrogensulfitaddukt, welches ausfällt. Das Addukt reagiert dann mit Kaliumcyanid und Piperidin zu PCC. Die Synthese funktioniert auch mit anderen Heterocyclen als Piperidin.

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Entsorgung: Reste von Kaliumcyanid sowie haltige Lösungen werden mit Natriumhydroxid alkalisch gestellt und anschließend mit konz. Wasserstoffperoxid zu ungifitgem Cyanat oxidiert. Anschließend gibt man alles flüssige zum chemischen Abfall und Feststoffe (Filterpapier) zum chemischen Feststoffabfall. Das PCC wird in einem kleinen beschrifteten Vial aufbewahrt und unzugänglich für andere Personen gelagert!

Quelle: modifiziert nach Rhodium [Das geht vielleicht genauer]

Edit by Mephisto: Beitrag aufgeräumt. Bitte nächstes Mal mehr Mühe geben!

[HCN]

Ok ich stelle die Synthese mal hier ein in der Hoffnung das sie auf lambdasyn stehen bleiben kann, auf VC wurde sie leider gelöscht.

Irgendwie bekomme ich es nur nicht hin dass die Bilder angezeigt werden und ich hab immer noch nicht geraus gefunden wie das Bisulfitaddukt weiter reagiert.  (Es gab einen Hinweis auf die Strecker Reaktion?)

Wäre nett wenn mir da jemand helfen könnte, vielen Dank!

[substiboy]

Hallo

Tschuldigung für die Frage 

Was ist dieses 1-(Piperidin-1-yl)-cyclohexancarbonitril (PCC) ???
Für was braucht man das, gibt es noch mehr Infos zu dem Stoff ???

mfg substiboy

[Cuny]

Irgendwie bekomme ich es nur nicht hin dass die Bilder angezeigt werden

Bilder müssen hochgeladen werden. Eine Verlinkung nach Außen wird verhindert, Stichwort IP-Logging. Da versuchschemie sicher unter „besonderer Beobachtung“ steht keine schlechte Sicherheitsidee.

Was ist dieses 1-(Piperidin-1-yl)-cyclohexancarbonitril (PCC) ???
Für was braucht man das, gibt es noch mehr Infos zu dem Stoff ???

Such mal bei Rhodium nach PCP und du wirst fündig.

[Mephisto]

Ok ich stelle die Synthese mal hier ein in der Hoffnung das sie auf lambdasyn stehen bleiben kann, auf VC wurde sie leider gelöscht.

Ja, die Synthese kann problemlos hier bleiben. Nach dem was ich im VC-Thread gelesen habe, bist Du als VC-Benutzer "Atropinsulfat" der Autor selbst. Dann kannst Du auch Deine Fotos hier hochladen. Es wäre praktisch wenn Du die Fotos in etwas höherer Auflösung als bei VC hochladen könntest, denn der Standard sind 1024x768 Pixel in der Synthesensammlung.

[substiboy]

Bilder müssen hochgeladen werden. Eine Verlinkung nach Außen wird verhindert, Stichwort IP-Logging. Da versuchschemie sicher unter „besonderer Beobachtung“ steht keine schlechte Sicherheitsidee.

Such mal bei Rhodium nach PCP und du wirst fündig.

ok danke

[Mephisto]

So, ich habe den Beitrag aufgeräumt. Eigentlich erwarte ich das vom Thread-Ersteller selbst. Bei Problemen mit dem Hochladen von Bildern gibt es nicht umsonst die Hilfe und zusätzlich die FAQ. Deshalb werden Synthesen, deren Formatierung dermaßen unter aller Sau ist, wie es hier ursprünglich der Fall war, beim nächsten Mal gelöscht.

[HCN]

Eigentlich erwarte ich das vom Thread-Ersteller selbst.

Na jetzt mal langsam, ich hätte das schon noch gemacht (inkl. einer besseren Quellenangabe und eines kompletten Mechanismus) ! Ausserdem habe ich die Bilder alle noch in hoher Originalauflösung.

Nur wurde der Versuch bei VC ja gleich gelöscht also habe ich es erstmal schnell hierher kopiert um sie zu "retten" und gut wars erstmal.

Ich bin im Moment ziemlich beschäftigt und schreibe 5 Klausuren nächste Woche, da hab ich für sowas im Moment überhaupt keine Zeit sondern frühestens übernächste Woche.....

[hefefurz]

 also habe ich es erstmal schnell hierher kopiert um sie zu "retten" und gut wars erstmal.

Das Forum ist aber kein Wordpad-Ersatz.