Ćwiczenie 3.
Otrzymywanie pochodnych acetylenu z wykorzystaniem reakcji Sonogashiry; katalizatory immobilizowane
Zagadnienia: reakcja Sonogashiry, reakcja Suzuki, reakcja Hecka, synteza wiązań C-C, zastosowanie katalizatorów heterogenizowanych w syntezie
Zalecana literatura: Gawroński „Współczesna synteza organiczna”; Chinchilla „The Sonogashira reaction: a booming methodology in synthetic organic chemistry” Chem. Rev. 2007, 107: 874-922; Barros „Selectivity studies in the reaction between iodobenzene and phenylacetylene: Sonogashira coupling vs hydroarylation” Applied Organometalic Chemistry 2008, 22: 249-252.
Celem ćwiczenia jest porównanie przebiegu reakcji otrzymywania difenyloacetylenu w warunkach reakcji Sonogashiry, z wykorzystaniem katalizatorów homogenicznych i heterogenizowanych.
W celu porównania reaktywności w zależności od warunków reakcji przeprowadź następujące eksperymenty:
-
W kolbie umieść 150 mg bezwodnego węglanu potasu, 15 mg trifenylofosfiny, 0,05 g fenyloacetylenu, 0,18 g jodobenzenu oraz 15 ml bezwodnego etanolu. Kolbę przepłucz gazowym argonem i dodaj (w atmosferze gazu obojętnego) 5 mol% octanu palladu. Zawartość kolby mieszaj, ogrzewając do 70oC na łaźni wodnej, w atmosferze argonu, przez 1 h.
-
W kolbie umieść 150 mg bezwodnego węglanu potasu, 15 mg trifenylofosfiny, 0,05 g fenyloacetylenu, 0,14 g bromobenzenu oraz 15 ml bezwodnego etanolu. Kolbę przepłucz gazowym argonem i dodaj (w atmosferze gazu obojętnego) 5 mol% octanu palladu. Zawartość kolby mieszaj, ogrzewając do 70oC na łaźni wodnej, w atmosferze argonu, przez 1 h.
-
W kolbie umieść 150 mg bezwodnego węglanu potasu, 15 mg trifenylofosfiny, 0,05 g fenyloacetylenu, 0,18 g jodobenzenu oraz 15 ml bezwodnego etanolu. Kolbę przepłucz gazowym argonem i dodaj (w atmosferze gazu obojętnego) 5 mol% tetrakis(trifenylofosfina) palladu(0) immobilizowanego na polimerze. Zawartość kolby mieszaj, ogrzewając do 70oC na łaźni wodnej, w atmosferze argonu, przez 1 h.
-
W kolbie umieść 150 mg bezwodnego węglanu potasu, 15 mg trifenylofosfiny, 0,05 g fenyloacetylenu, 0,18 g jodobenzenu oraz 15 ml bezwodnego etanolu. Kolbę przepłucz gazowym argonem i dodaj (w atmosferze gazu obojętnego) 5 mol% octanu palladu immobilizowanego na matrycy poliamidowej. Zawartość kolby mieszaj, ogrzewając do 70oC na łaźni wodnej, w atmosferze argonu, przez 1 h.
-
W kolbie umieść 150 mg bezwodnego węglanu potasu, 15 mg trifenylofosfiny, 0,05 g fenyloacetylenu, 0,18 g jodobenzenu oraz 15 ml bezwodnego etanolu. Kolbę przepłucz gazowym argonem i dodaj (w atmosferze gazu obojętnego) 5 mol% palladu immobilizowanego na węglu. Zawartość kolby mieszaj, ogrzewając do 70oC na łaźni wodnej, w atmosferze argonu, przez 1 h.
-
W kolbie umieść 150 mg N-etylodiizopropyloaminy, 15 mg trifenylofosfiny, 0,05 g fenyloacetylenu, 0,18 g jodobenzenu oraz 15 ml bezwodnego etanolu. Kolbę przepłucz gazowym argonem i dodaj (w atmosferze gazu obojętnego) 5 mol% octanu palladu. Zawartość kolby mieszaj, ogrzewając do 70oC na łaźni wodnej, w atmosferze argonu, przez 1 h.
-
W kolbie umieść 150 mg N-etylodiizopropyloaminy, 15 mg trifenylofosfiny, 0,05 g fenyloacetylenu, 0,18 g jodobenzenu oraz 15 ml bezwodnego etanolu. Kolbę przepłucz gazowym argonem i dodaj (w atmosferze gazu obojętnego) 5 mol% octanu palladu oraz 10 mol% CuI. Zawartość kolby mieszaj, ogrzewając do 70oC na łaźni wodnej, w atmosferze argonu, przez 1 h.
Po zakończeniu reakcji zawartość kolby przenieś do rozdzielacza i dodaj 30 ml eteru dietylowego. Zawartość wytrząśnij z nasyconym roztworem chlorku sodu. (20 ml). Warstwę eterową (górną) oddziel, wysusz za pomocą bezwodnego siarczanu magnezu i przesącz do ponumerowanych fiolek celem wykonania analizy GC.
Na podstawie uzyskanych wyników określ:
-
konwersję fenyloacetylenu jako stosunek
x = (0,57*PPhCCPh + 0,4*PPh2C=CHPh)/( PPhCCH + 0,57*PPhCCPh + 0,4*PPh2C=CHPh)
-
selektywność, jako 1,4*PPhCCPh/ PPh2C=CHPh
Przedyskutuj uzyskane wyniki.
|
