SSL (?): an | aus

Bitte die Forenregeln und die Hinweise zu den Versuchen lesen!

Neue Antwort erstellen PDF (normal) (Druckversion)
Mesityloxid (4-Methylpent-3-en-2-on)
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 18.06.2016
Beiträge: 82
Artikel: 4
Wohnort: Leipzig/München
Alter: 19
Synthese von Mesityloxid ausgehend von Diacetonalkohol
(4-Methylpent-3-en-2-on)

Dehydratisierungen von Alkoholen gelingen zuverlässig durch saure Katalysatoren bei erhöhter Temperatur, wobei die Katalysatormenge bei tertiären Alkoholen, als welcher auch der Diacetonalkohol aufzufassen ist, durch gute Stabilisation des intermediären Carbeniumions gering bemessen werden kann. Um jedoch Nebenreaktionen zu vermeiden und das Material zu schonen, wurde hier auf Iod als milden Katalysator zurückgegriffen, bezüglich welchem in der Literatur sehr gute Ausbeuten beschrieben sind.[1]


Geräte:

Magnetheizrührer, Rührfisch, Silikonölbad, div. Einhalskolben, Claisenadapter, Liebigkühler, Vakuumvorstoß (Vakuum-Ausführung fakultativ), Trichter, Schliffthermometer, Scheidetrichter, Spatel, Filter etc.


Chemikalien:

Diacetonalkohol (Xi)


Iod (N, Xn)


Calciumchlorid (Xi)


____________

Mesityloxid (Xn)




Hinweis: Da das Produkt gesundheitsschädlich ist, sollten alle Arbeiten unter einem gut ziehenden Abzug durchgeführt werden.


Durchführung:

In einem 250 ml Rundkolben werden 150 ml trockener Diacetonalkohol und 2 Spatelspitzen Iod hinzugefügt, das sich zunächst mit gelber Farbe löst. Es wird mit einem Rührfisch versehen und in eine Standard-Destillationsapparatur integriert. Nach Absenken in ein Silikonölbad wird mit dem Erhitzen begonnen. Die Farbe vertieft sich und wechselt sukzessive nach grün. Wenn der Ansatz ins Sieden gerät und erstes Destillat übergeht, so erscheint der Sumpf in kräftig roter Farbe. Die Vorlage besteht zunächst aus einem 50 ml Kolben, in welchem bis 80 °C wenige Milliliter Aceton aufgefangen und verworfen werden. Die Vorlage wird nun zu einem 100 ml Kolben gewechselt. Es wird alles aufgefangen, was unter 125 °C übergeht; dabei handelt es sich um ein milchig-trübes Destillat von Wasser mit seinem Mesityloxid-Azeotrop, welches rasch in zwei Phasen separiert. Zuletzt folgt ein weiterer Vorlagenwechsel und bis auf einen kleinen Rückstand wird die Fraktion 125-131 °C von reinem Mesityloxid gesammelt. Die Fraktion II wird in einen 100 ml Scheidetrichter überführt, die wässrige, untere Phase abgetrennt und die organische Phase mit Fraktion III vereinigt. Durch mit übergegangenes Iod ist das Rohprodukt schwach gelblich gefärbt, wobei, da ein Ausschütteln mit wässrigem Disulfit, misslang hiervon abgeraten wird. Die Trocknung erfolgt über Nacht mit Calciumchlorid (einige gehäufte Teelöffel), von welchem am nächsten Tag abfiltriert wird. Die Reinigung vollzieht sich dergestalt, dass ein weiteres Mal der Destillation unterworfen wird, wobei nur die Fraktion von 128-131 °C das Produkt darstellt.

Mesityloxid präsentiert sich als klare, farblose Flüssigkeit, die stark das Licht bricht und mentholartig riecht. Sie ist leichter beweglich als das viskose Edukt und ist nur schlecht wasserlöslich.

Ausbeute: 82,34 g (69,8% d.Th.)

Entsorgung:

Alle flüssigen Abfälle sind den organischen, halogenfreien Abfällen zuzuführen, das Mesityloxid wird in einer dichtschließenden Flasche gelagert. Die Reste von Calciumchlorid gelangen in den Feststoffabfall.


Erklärung:

Iod eliminiert die OH-Gruppe im Diacetonalkohol, es resultiert ein Carbeniumion. Nach Abstraktion eines Protons ergibt sich das Alken, wobei mechanistisch sowohl das 4-Methylpent-3-en-2-on als auch das 4-Methylpent-4-en-2-on denkbar sind. Mesityloxid ist das thermodynamisch stabilere (da höher substituierte) Isomer und repräsentiert über 90% des Primärdestillats.



Das 'Proton' bildet mit Iodid HI, welcher mit HOI zu Iod und Wasser komproportioniert, wodurch das Reaktionswasser in Freiheit gesetzt und der Katalysator regeneriert wird. Das Organikum (2004) schlägt HI als aktive Spezies vor, was aber entgegen den mir bekannten Quellen steht.


Bilder:


Ansatz im beginnenden Erwärmen


im fortgeschrittenen Stadium


Das noch trübe Destillat


die 2. Fraktion


Das trockene Produkt


Literatur

[1] Organikum, Weinheim 2004, S. 275
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Sharam anzeigenPrivate Nachricht senden
NI2
Illumina-Moderator

Anmeldedatum: 19.08.2008
Beiträge: 4656
Artikel: 83
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Die Synthese schaut auf den ersten Blick ganz gut aus, auch wenn man gleich mal ein paar Formsachen noch erwähnen sollte:

- Bei erklärenden Einschüben bitte stets einen Halbgeviertstrich verwenden (– statt -)
- °C anstelle von "Grad Celsius" verwenden
- "Mensch fängt alles auf [...]" "[...] kleinen Rückstand fängt Mensch die Fraktion [...]" – in diesem Fall gilt: ganz oder gar nicht. Entweder genderst du bitte jedes Substantiv und gibst dem 50 mL Glaskolben auch die Chance eine 50 mL Glaskölbin oder eine trans-Kolben*in(nen) – oder was weiß ich – zu sein, oder vermeidest durch striktes Passiv einfach die "man"-Problematik.
- "Da das Produkt mit bp=131 Grad Celcius nicht nur giftig, sondern auch recht flüchtig ist [...]" Das sehe ich nicht unbedingt als gegeben: eine LD50(Ratte)=1120 mg/kgKG sollte – übertragen auf den Menschen – eine akzidentielle, akute Intoxikation recht unwahrscheinlich machen. Gleiches gilt für den Dampfdruck, welcher auch um Größenordnungen kleiner ist als der von z.B. Diethylether oder Aceton und halb so groß wie der des Wassers.
- Bei "3-Pentenon als auch das 4-Pentenon" die Zahlen möglichst in den Namen schreiben um kenntlich zu machen um welches Isomer es sich genau handelt. Zwar ergibt sich aus dem Kontext, aber man sollte Verwechslungen zwischen Pent-3-en-2-on und Pent-1-en-3-on gleich ausschließen.
- Das mit den falsch gedrehten Bildern erledigen wir (benutzt du Windows 10?)
- Gibt es Literatur für das Ganze?

Um ein Feeling für das Ganze zu bekommen wäre es nett wenn du dich einfach mal vorstellen würdest.

Ein schöner Einstand - Willkommen bei Illumina Smile

NI2

_________________
I OC

There is no sadder sight in the world than to see a beautiful theory killed by a brutal fact. [T. Huxley]

But just because we live does not mean that we’re alive. [E. Autumn]

The pursuit of knowledge is hopeless and eternal. Hooray! [Prof. H. J. Farnsworth]
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von NI2 anzeigenPrivate Nachricht senden
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 18.06.2016
Beiträge: 82
Artikel: 4
Wohnort: Leipzig/München
Alter: 19
Danke erst mal. Das Mensch statt man uÄ habe ich mir angewöhnt, aber ich verstehe es, wenn der Lesefluss unterbrochen wird. Die Problematik mit den Hochformaten ist mir auch aufgefallen, ich nutze iOS 9 (vom iPad, da es nicht bloß bequemer ist, sondern auch die Bildqualität ausgehend von meinem iPhone nicht so stark geschändet wird).

Zu der Toxizität: Die mir bekannten Sicherheitsdatenblätter weisen Gesundheitsschädlichkeit aus, in 2 Quellen (uA Lambda-Syn) ist von Giftigkeit die Rede. Da ich vorsichtshalber vom schlimmsten Fall ausgehe, rate ich zum Abzug, allein deshalb schon, weil es merklich ausgast und unangenehm riecht.

Eine user-Vorstellung sollte bald folgen, ich habe im Moment aber recht viel zu tun und dokumentiere nur rasch die jüngsten Projekte bevor ich Details vergesse.
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Sharam anzeigenPrivate Nachricht senden
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 18.06.2016
Beiträge: 82
Artikel: 4
Wohnort: Leipzig/München
Alter: 19
Soo...fehlt noch etwas?
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Sharam anzeigenPrivate Nachricht senden
NI2
Illumina-Moderator

Anmeldedatum: 19.08.2008
Beiträge: 4656
Artikel: 83
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Das mit den Bildern hat sich bisher als Problem gezeigt, weil Windows 10 in der Darstellung Bilder automatisch dreht, was die älteren Windows Versionen sind da "primitiver". Es sieht dann hier auch nur so aus, dass ich die Bilder speichern, drehen und neue hochladen würde, da sie sich forenintern zum aktuellen Zeitpunkt nicht bearbeiten lassen.
Die richtigen Zeilenabstände (mehr dazu später) werden auch dann beim Verschieben noch korrigiert...

Hätte aber noch die Frage zu deiner Formel: Hast du Pfeile von Hand reingemalt? Very Happy

_________________
I OC

There is no sadder sight in the world than to see a beautiful theory killed by a brutal fact. [T. Huxley]

But just because we live does not mean that we’re alive. [E. Autumn]

The pursuit of knowledge is hopeless and eternal. Hooray! [Prof. H. J. Farnsworth]
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von NI2 anzeigenPrivate Nachricht senden
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 18.06.2016
Beiträge: 82
Artikel: 4
Wohnort: Leipzig/München
Alter: 19
Ja, im Programm gab es erstaunlicherweise keine Option für Mechanismenpfeile, aber ich bin überrascht, dass die gar nicht mal so unansehnlich geraten sind.

Viel Glück mit den Bildern, ich weis im Moment auch keine Lösung.
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Sharam anzeigenPrivate Nachricht senden
NI2
Illumina-Moderator

Anmeldedatum: 19.08.2008
Beiträge: 4656
Artikel: 83
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Sharam hat Folgendes geschrieben:
Ja, im Programm gab es erstaunlicherweise keine Option für Mechanismenpfeile, aber ich bin überrascht, dass die gar nicht mal so unansehnlich geraten sind.

Viel Glück mit den Bildern, ich weis im Moment auch keine Lösung.


Für Mechanismuspfeile gibt es eine Option bei ChemSketch, ich habe meine damals auch so gemacht, das Problem ist nur, dass die Pfeilköpfe in der Standardeinstellung sehr groß sind und dann bei kurzen oder stark gebogenen Pfeilen (gerade beim einfachen Umklappen von Bindungen im 120° Winkel, auch wenn man die Pfeilköpfe bearbeitet) aussehen wie Ein-Elektronenpfeile, eventuell lässt sich das Problem aber auch mittels Antialiasing eindämmen.
Daher hier mal ein Vorschlag für eine "saubere" Version der Formeln:



oder



Ich habe mechanistisch, die Abstaltung des I- sofort vorgenommen, da es andernfalls einfach zu unglaubwürdig wird. Auf diese Weise hat man dann ähnliche Bindungsverhältnisse wie bei der Bromierung von Doppelbidungen. Beim zweiten Schema ist gleich noch der Katalysezyklus des I2-eingezeichnet. Bei den in der Erklärung gegebenen Namen aufpassen, dass diese nicht die Zielverbindungen sondern lediglich die Grundstruktur (Vernachlässigung der Methylgruppe) beschreiben.

Bei den Bildern bleibt wie gesagt nur die Option, runterladen, drehen, neu hochladen.

_________________
I OC

There is no sadder sight in the world than to see a beautiful theory killed by a brutal fact. [T. Huxley]

But just because we live does not mean that we’re alive. [E. Autumn]

The pursuit of knowledge is hopeless and eternal. Hooray! [Prof. H. J. Farnsworth]
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von NI2 anzeigenPrivate Nachricht senden
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 18.06.2016
Beiträge: 82
Artikel: 4
Wohnort: Leipzig/München
Alter: 19
Danke, der zweite gefällt mir besser. Zur Vereinheitlichung habe ich auch noch die Pentenone entsprechend Deines Mechanismus benannt
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Sharam anzeigenPrivate Nachricht senden
NI2
Illumina-Moderator

Anmeldedatum: 19.08.2008
Beiträge: 4656
Artikel: 83
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Das war auch vernünftig, da es sich bloß noch um eine Methylgruppe gehandelt hat. Wenn man die weglassen würde würde es eher wie ein Schusselfehler wirken als beabsichtigt.

Wenn ich sichtig gesehen hatte, hattest du übrigens einen "Screenshot" (bei Windows wäre es mit dem "Snipping Tool" gemacht) von dem Mechanismus gemacht und neu (!) hochgeladen. Dabei war das Resultat dann recht verschwommen, was vermutlich den Unterschiedlichen Auflösungen unserer Monitore geschuldet ist. Einfach mit Rechtsklick "Bild in einem neuen Tab öffnen" und dann hast du den Direktlink zum Bild. Dann kann man diesen gleiche verwenden, muss nix hochladen und spart Zeit.

Beim Mechanismus der Zimtsäure hast du übrigens einen Teil des Bildschirmes oder so unten mitgescreent, ich würde – wann auch immer – den Mechanismus nochmal neuschreiben (wollen). Nicht zuletzt aufgrund des grauen Streifens unten.


_________________
I OC

There is no sadder sight in the world than to see a beautiful theory killed by a brutal fact. [T. Huxley]

But just because we live does not mean that we’re alive. [E. Autumn]

The pursuit of knowledge is hopeless and eternal. Hooray! [Prof. H. J. Farnsworth]
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von NI2 anzeigenPrivate Nachricht senden
NI2
Illumina-Moderator

Anmeldedatum: 19.08.2008
Beiträge: 4656
Artikel: 83
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
//edit by NI2: Kleinigkeiten geändert und verschoben.

Glückwunsch zum ersten Artikel! Smile

_________________
I OC

There is no sadder sight in the world than to see a beautiful theory killed by a brutal fact. [T. Huxley]

But just because we live does not mean that we’re alive. [E. Autumn]

The pursuit of knowledge is hopeless and eternal. Hooray! [Prof. H. J. Farnsworth]
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von NI2 anzeigenPrivate Nachricht senden
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 18.06.2016
Beiträge: 82
Artikel: 4
Wohnort: Leipzig/München
Alter: 19
Danke auch an die anderen für das positive feedback!
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Sharam anzeigenPrivate Nachricht senden
Mesityloxid (4-Methylpent-3-en-2-on)
Du kannst keine Beiträge in dieses Forum schreiben.
Du kannst auf Beiträge in diesem Forum nicht antworten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht bearbeiten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht löschen.
Du kannst an Umfragen in diesem Forum nicht mitmachen.
Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde  
Seite 1 von 1  



Vorheriges Thema anzeigen :: Nächstes Thema anzeigen  
  
   
  Neue Antwort erstellen