meso-Octamethylporphyrinogen

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Cyanwasserstoff
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meso-Octamethylporphyrinogen

Beitrag von Cyanwasserstoff »

meso-Octamethylporphyrinogen

meso-Octamethylporphyrinogen (auch als 5,5,10,10,15,15,20,20-Octamethylporphyrinogen, Calix[4]pyrrol oder, in älterer Literatur, als Acetonpyrrol bekannt) ist eine farblose, makrocyclische Verbindung, welche als einfach erhältliche und vor allem stabile Modellsubstanz für Porphyrinogene (5,10,15,20,22,24-Hexahydroporphyrine) dienen kann, die sowohl in den Porphyrinsynthesen nach Adler und Longo und nach Lindsey als auch in Porphyrinbiosynthesen als Zwischenprodukte auftreten. Normal werden Porphyrinogene leicht z. B. durch Luftsauerstoff zu den entsprechenden Porphyrinen oxidiert und sind daher nur schwer rein erhältlich. Aufgrund der vollständigen Substitution der meso-Positionen kann meso-Octamethylporphyrinogen jedoch nicht zu einem Porphyrin oxidiert werden. Es kann sehr einfach und schnell aus Aceton und Pyrrol synthetisiert werden.


Geräte:

Rundkolben 50 mL, Eisbad, Pipetten, Magnetrührer, Rührfisch


Chemikalien:

Pyrrol
Aceton
Salzsäure konz.
meso-Octamethylporphyrinogen


Durchführung:

Pyrrol (5.0 mL, 72 mmol) und Aceton (25.0 mL, 340 mmol, 4.7 equiv.) werden in einem 100 mL-Rundkolben auf 0 °C abgekühlt. Dann wird tropfenweise konz. Salzsäure (2.5 mL) zugegeben, wobei die Lösung kurz aufsiedet, sich trübt und orange färbt. Nach 5 Minuten wird abgesaugt, der Filterkuchen mit möglichst wenig kaltem Aceton gewaschen, bis er farblos ist und anschließend getrocknet. Ausbeute 3.49 g (45 % d. Th.) meso-Octamethylporphyrinogen. Farbloses Pulver. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 1.52 (s, 24 H, 8 CH3); 5.91 (s, 8 H, 8 CH); 7.01 (br. s, 4 H, 4 NH). 13C-NMR (101 MHz, CDCl3): δ = 29.2 (8 CH3), 35.3 (4 C), 103.0 (8 CH), 138.5 (8 C).


Entsorgung:

Salzsäure wird neutralisiert und mit viel Wasser in den Abfluss gegeben. Pyrrol und meso-Octamethylporphyrinogen werden zu den organischen Abfällen gegeben. Aceton wird zu den halogenfreien organischen Lösemittelabfällen gegeben.


Erklärung:

Analog dem ersten Schritt der Porphyrinsynthese nach Lindsey kondensiert Pyrrol mit Aceton zu meso-Octamethylporphyrinogen:

Bild


Bilder:

Die Bilder wurden von einem Ansatz von einem Fünftel des Angegebenen aufgenommen.

Bild
Vor Zugabe der Salzsäure

Bild
Reaktionsgemisch

Bild
meso-Octamethylporphyrinogen

Bild
Ehrlich-Probe von meso-Octamethylporphyrinogen in Methanol

Bild
400 MHz 1H-NMR-Spektrum von meso-Octamethylporphyrinogen in CDCl3

Bild
101 MHz 13C-NMR-Spektrum von meso-Octamethylporphyrinogen in CDCl3
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NI2
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Beitrag von NI2 »

Schön! Wollte ich eigentlich auch noch machen, aber jetzt hat sich das ja erledigt :)

Oder ich nehme einfach ein andere Keton :)
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Newclears
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Beitrag von Newclears »

Oder ich nehme einfach ein andere Keton
...damit hättest Du ja ne Verwendung für das MEK von mir ;)
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lemmi
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Beitrag von lemmi »

NI2 hat geschrieben:Oder ich nehme einfach ein andere Keton :)
Dann erhältst du aber ein andere Produkt! :mrgreen:

@Cyan: mich würde sehr interessieren, ob dein Produkt mit Ehrlichs Reagenz (salzsaure Lösung von p-Dimethylaminobenzaldehyd) eine Rotfärbung gibt. Könntest du das mal ausprobieren? Dann wäre das nämlich ein schönes Moidell, um mal den Watson-Schwarz-Test durchzuführen, den ich schon immer mal "life" erleben wollte!

Und wie konzentriert ist "konzentrierte Salzsäure"? 37%, 32% oder 25% ?
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NI2
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Beitrag von NI2 »

@ Lars: Das ist fast verdampft xD Dachte da eher an Benzophenon ;)

@ lemmi: Als Ersatz reicht mit das :mrgreen:
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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

Werd ich mal machen, lemmi, Ehrlichs Reagenz hab ich sowieso schon länger hier rumstehen. :D Konzentriert heißt für mich 37%. 32% und vor allem 25% sind doch "Konzentrierte für Pussies". :mrgreen: Letztenendes ist es aber ziemlich egal hier, wirkt nur katalytisch, ob nun etwas mehr oder weniger macht keinen Unterschied und das zusätzliche Wasser stört auch nicht.

Ich werd das ganze nochmal wiederholen weil ich mit der Ausbeute nicht zufrieden bin. Die ist wegen dem Nachwaschen so niedrig, vllt. war das Aceton noch nicht kalt genug. Eigentlich entsteht wesentlich mehr, vor allem da die Methylgruppen in der wachsenden Pyrromethankette die Konformation so beeinflussen dass der Ringschluss begünstigt und die Bildung von Polymer zurückgedrängt wird.
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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

Analytik eingefügt und verschoben.
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lemmi
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Beitrag von lemmi »

NI2 hat geschrieben:@ lemmi: Als Ersatz reicht mit das :mrgreen:
es muss heißen: "als Ersatz reicht mir die" - denn du nimmst ja ein andere Keton :mrgreen:
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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

Versuch in größerem Maßstab und mit kälterem Aceton in diesmal zufriedenstellender Ausbeute wiederholt.
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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

Auf Wunsch lemmis habe ich eben mal die Ehrlich-Probe mit dem Octamethylporphyrinogen probiert und siehe da...

Bild

Das Octamethylporphyrinogen hat sich in Methanol zunächst nicht ganz gelöst (2 Spatelspitzen auf 4 mL) und bei Zugabe von 2 Tropfen Ehrlich-Reagenz trat zunächst nur schwache Rosafärbung auf. Beim Erhitzen färbte sich die Lösung schnell über hellrot nach violett.
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