9,10-Diphenylanthracen

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Stepfan
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9,10-Diphenylanthracen

Beitrag von Stepfan »

Synthese von 9,10-Diphenylanthracen
(Diphenylanthracen, DPA)

Diphenylanthracen ist ein Chemiluminiszenzfarbstoff, welcher sowohl als Feststoff, als auch in Lösung blau fluoresziert. Eine alternative Darstellung kann unter Einbuße der Ausbeute in einer zweistufigen Synthese aus Phenylmagnesiumbromid (oder Phenyllithium) und Anthrachinon erfolgen. Bei der hier beschriebenen Methode handelt es sich um eine palladiumkatalysierte Kreuzkupplung.


Geräte:

Magnetheizrührer inkl. Rührfisch, Ölbad, Mehrhals-Rundkolben, Rückflusskühler, Septum, Argon, Destillationsapparatur, Vakuumfiltrationsapparatur


Chemikalien:

9,10-Dibromanthracen Warnhinweis: nWarnhinweis: xn
Benzolboronsäure
Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0)

Natriumcarbonat
Toluol
Kieselgel 60

2-Propanol
Petrolether
9,10-Diphenylanthracen


Durchführung:

In einem Rundkolben mit Septum werden 960 mg 9,10-Dibromanthracen und 1,1 g Benzolboronsäure in 3,9 mL einer 2 mol/L Natriumcarbonat-Lösung und 30 mL Toluol suspendiert. Anschließend wird die Luft aus der Apparatur mit Argon verdrängt und mit 110 mg Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0) versetzt. Unter leichtem Argonstrom wird die Reaktionsmischung 10 h unter Rückfluss gekocht. Nach beendeter Reaktion wird das Toluol abrotiert, zum Entfernen von Wasserresten mit wenigen Millilitern 2-Propanol versetzt und nochmals bis zur Trockne einrotiert. Der Rückstand wird in Toluol suspendiert, über ein Kieselgelpad filtriert und solange mit Toluol gewaschen, bis das weitere Filtrat nicht mehr fluoresziert. 
Die vereinigten Filtrate werden auf einige Milliliter eingeengt, so dass nach dem Abkühlen das Diphenylanthracen auskristallisiert. Die erhaltenen Kristalle werden ggf. aus Toluol umkristallisiert, mit Petrolether gewaschen und im Vakuum getrocknet. 

Ausbeute konnte nicht bestimmt werden.


Entsorgung:

Die verwendeten Lösungsmittel werden aufgearbeitet oder in die halogenfreien organischen Lösungsmittel gegeben. Das Dibromanthracen wird zu den halogenhaltigen organischen Abfällen gegeben, das Produkt wird aufbewahrt oder in die halogenfreien organischen Abfälle gegeben. 


Erklärung:

In einer Suzuki-Kupplung reagiert die Benzolboronsäure mit dem 9,10-Dibromanthracen, unter Bildung von 9,10-Diphenylanthracen. 

Bild


Bilder:

Bild
Reaktionsapparatur

Bild
Fluoreszenz des siedenden Reaktionsgemisches


Vielen Dank an NI2 für sein Engagement und die Bereitstellung einiger der benötigten Reagenzien.

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Feli
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Beitrag von Feli »

Sieht cool aus. Wiso konnte den die Ausbeute nicht bestimmt werden? Und hast du ein Bild vom auskristallisiertem Produkt?

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Stepfan
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Beitrag von Stepfan »

Meine Waage ist nicht sehr präzise und das Produktbild folgt nächste Woche.

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Feli
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Beitrag von Feli »

Ok hast du keinen zugang zu einer genaueren Waage?
PS: Die Struktur sieht ja nice aus. ^^

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Stepfan
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Beitrag von Stepfan »

Zugang ja, Erlaubnis nein.

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Uranylacetat
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Beitrag von Uranylacetat »

Eine durchaus interessante Synthese! :thumbsup: Das mit den Ausbeuten in der organischen Chemie ist bei anspruchsvollen Synthesen immer so eine Sache....
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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

Die Ausbeuten bei Suzukis sind generell ganz okay.

Sehr schöne Synthese, aber die Ausbeute müssen wir irgendwie noch reinkriegen... :) Ich hatte sie auch schon länger mal vor, vllt. koch ich sie einfach mal nach und füg die Ausbeute dann ein, ich hab aber nicht mehr genug Phenylboronsäure.
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Stepfan
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Beitrag von Stepfan »

Cyanwasserstoff hat geschrieben:Die Ausbeuten bei Suzukis sind generell ganz okay.
Es sah vor der Aufreinigung auch ganz okay aus, aber auf halben Weg ist mir das Toluol ausgegangen, denn das ist nicht gerade wenig was da durchgejagt wird. Der Großteil war aber noch im Kieselgelpad, ....wie mein Rührfisch.
Ich kann ja mal versuchen die Ausbeute zu bestimmen, denke aber nicht dass da was angezeigt wird^^

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Pok
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Beitrag von Pok »

Also wenn die Waage ausgereicht hat, um die Edukte und den Kat. abzuwiegen, sollte es doch auch für das Produkt noch reichen. Oder hast du die Edukte vorher woanders abwiegen lassen?

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Stepfan
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Beitrag von Stepfan »

Pok hat geschrieben:Also wenn die Waage ausgereicht hat, um die Edukte und den Kat. abzuwiegen, sollte es doch auch für das Produkt noch reichen. Oder hast du die Edukte vorher woanders abwiegen lassen?
Ich verweise auf den letzten Satz :P Der Katalysator wurde jedoch nach Gefühl hinzugegeben :oops:

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lemmi
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Beitrag von lemmi »

Schöne Versuchsbeschreibung! Ich wüsste noch gerne ein paar Details.

Wie viel Toluol muss man denn bei der Extraktion einsetzen?
Und als "nicht-Organosynthetiker" weiß ich nicht, was ein Kieselgelpad ist. Ist das eine Nutsche mit Kieselgel auf dem Filter?

Bitte korrigieren:
Stepfan hat geschrieben:Anschließend wird die Apparatur mit Argon entgast
Argon ist auch ein Gas (unter normalen Umständen jedenfalls :wink: ). Also kann man damit nichts "entgasen".
Es muss richtig heißen: "Anschließend wird die Luft aus der Apparatur durch Argon verdrängt"

Hatten wir eine identische Anleitung unter Ausnutzung einer Suzuki-Kopplung nicht kürzlich schon mal? Ich erinnere mich gerade nicht, bei welcher Synthese. Was wird dabei als Nebenprodukt frei (Natriumbromid und -borat, oder?). Das fehlt mir in der Reaktionsgleichung. Haben wir anderwo schon eine Erklärung des Reaktionsmechanismus, auf die man quer verweisen könnte? Scheint ja eine öfter verwendete Reaktion zu sein.
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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

Filtration über ein Kieselgelpad ist im Grunde eine sehr vereinfachte Säulenchromatographie mit kurzer Säule und Auffangen von allem, was herunterkommt. So lassen sich sehr polare Verunreinigungen, in diesem Fall der Kat bzw. dessen Zersetzungsprodukte und überschüssige Phenylboronsäure leicht entfernen.
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NI2
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Beitrag von NI2 »

lemmi hat geschrieben:Hatten wir eine identische Anleitung unter Ausnutzung einer Suzuki-Kopplung nicht kürzlich schon mal?
TPPyr und DPC. :)
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lemmi
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Beitrag von lemmi »

Beim TPPyr steht keine Erklärung der Reaktion dabei.
What the hell is' nochmal DPC? :conf:
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NI2
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Beitrag von NI2 »

Diphenylchrysen und dort steht der Katalysecyclus.
I OC

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