Phenylethansäure, PAA
Phenylessigsäure verströmt in hoher Verdünnung oder im Dampf seiner siedenden, wässrigen Lösung einen schweren, an Honig erinnernden süßen bis floralen Geruch, während es in hohen Konzentration unangenehm stechend riecht. Aus diesem Grund wird es u.a. in der Parfümerie als Duftstoff verwand. Synthesechemisch kann die Verbindung zur alternativen Darstellung von 1,4-Diphenyl-1,3-butadien oder Benzylidenphthalid dienen, ebenso jedoch auch zur illegalen Produktion von Amphetaminen über Phenylaceton genutzt werden. Daher fällt die Substanz unter das Grundstoffüberwachungsgesetz und bedarf einer Registrierung ab einer Besitzmenge von über 1 kg, die im Privatlabor jedoch nicht überschritten werden dürfte. Der Autor distanziert sich von diesem Verwendungszweck.
Geräte:
Silikonölbad, Magnetheizrührer, 250 ml Zweihalskolben, Rückflusskühler, Gaswaschflasche, Destillationsbrücke, Auffangkolben, Saugflasche mit Büchnertrichter, Bechergläser, Stativmaterial et c.
Chemikalien:
Phenylthioessigsäuremorpholid

Kaliumhydroxid
Ethanol
Salzsäure
Aktivkohle (fakultativ)
Phenylessigsäure

Hinweis:
Während des Ansäuerns werden größere Mengen an Schwefelwasserstoff entwickelt, welche nicht vollständig durch die Absorptionslösung zurückgehalten werden können. Es ist grundsätzlich unter einem Abzug zu arbeiten. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass der Geruch des Produktes sehr intensiv ist und sich auch nur schwer durch Auswaschen aus der Kleidung entfernen lässt.
Durchführung:
In einen 250 ml Rundkolben werden 40 g 50%ige Kaliumhydroxid-Lösung eingewogen und im Ölbad magnetisch mit einer Lösung von 11 g Phenylthioessigsäuremorpholid (Anm. 1) in 70 ml Ethanol (Anm. 2) verührt. Sobald der Ansatz homogen und klar erscheint, wird mit dem Heizen begonnen und nachfolgend 6 Stunden unter Rückfluss am Sieden gehalten. Nach Ablauf der Reaktionszeit (kann mit DC kontrolliert werden) wird der Rückflusskühler durch eine Destillationsapparatur ersetzt und der Ethanol abdestilliert. Der Rückstand wird mit etwas Wasser (ca. 20 ml) versetzt, am seitlichen Schliff ein mit Salzsäure befüllter Topftrichter angebracht und mit einem Übergangsstück über die zweite Hülse an eine mit Natriumhydroxid- oder Natriumhypochloritlösung befüllte Gaswaschflasche mit Sicherheitswaschflasche verbunden. Unter Rühren erfolgt nun die langsame Zugabe der Säure, was zu einer starken Erwärmung der Reaktionsmischung führen kann, es ist ggf. mit etwas Eis zu kühlen. Die Zugabe wird dann abgebrochen, wenn die Lösung auf dem Indikatorpapier stark sauer reagiert und kein weiterer Festoff mehr ausfällt. Die Lösung wird im Eisbad gekühlt und schließlich über einen Büchnertrichter abgesaugt. Die (verlustreiche) Rekristallisation kann aus Wasser erfolgen. Zur Optimierung der Ausbeute kann die Mutterlauge mit Ether extrahiert und die organische Phase aufgearbeitet werden (Anm. 3).
Ausbeute: 3,00 g (44,0% d.Th.) (Hauptfraktion)
Identität: Smp: 76-77 °C (entspricht)
Entsorgung:
Die wässrigen Lösungen können neutralisiert ins Abwasser gegeben werden mit Ausnahme der Hypochloritlösung, welche den anorganischen Abfällen zugeführt wird. Lösungsmittel können recycelt oder in den organischen, halogenfreien Abfällen entsorgt werden.
Erklärung:
Das Thiosäureamid wird am höchstoxidierten C-Atom nukleophil durch ein Hydroxidion angegriffen. Nach Abgang von Hydrogensulfid verbleibt das tertiäre Amid, welches in einer alkalischen Amid-Hydrolyse zum Phenylacetat abreagiert. Die langsam verlaufende Reaktion wird dabei durch die irreversible Bildung des Carboxylats vorangetrieben. Durch saure Aufarbeitung wird schließlich die Säure freigesetzt.
Schema:

Bilder:

Nach Ablauf der Reaktionszeit

Das Präparat
Literatur:
Organikum, Weinheim 2004, p. 428