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Gruppenpräparat 8.5
Darstellung von 2,4,6‐Triphenyl‐N‐(3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxyphenyl)‐
pyridinium‐tetrafluoroborat und entsprechendes Betain
Somorowsky Ferdinand, Grundler Verena, Keller Kristina
OPII WS 08/09
Aufgabenstellung
Es wurde die Erfahrung gemacht, dass nur die ersten beiden Stufen isoliert werden konnten. Es soll die Ursache hierfür festgestellt und eine optimierte Versuchsvorschrift erstellt werden.
Vorgehensweise
Zunächst wurde beschlossen, das Produkt anhand der angegebenen Literaturstellen[1]‐[5] zu synthetisieren.
Da durch DC‐Kontrolle des Edukts Chalcon festgestellt wurde, dass es starke Verunreinigungen enthielt, hat man zunächst das Edukt selbst synthetisiert. Hierbei ging man nach der Versuchsvorschrift von Präparat 6.3.3 vor[1], man konnte jedoch kein Produkt isolieren. Da die Reaktionsmischung nur ein Öl war, ging man davon aus, dass die Ursache bei der Reaktionstemperatur lag und sich das Produkt entgegen der Literaturvorschrift schon über 15 °C als Öl abscheidet. Daraufhin wurde eine erneute Synthese durchgeführt, wobei man die Reaktionsmischung bei der Optimaltemperatur von 25 °C hielt. Da die Synthese nun erfolgreich war, hat man diese nun nochmals, mit der erforderlichen Menge für weitere Umsetzungen, durchgeführt.
Anschließend hat man das 2,4,6‐Triphenylpyrylium‐tetrafluoroborat aus dem erhaltenen Chalcon nach der optimierten Gruppenpräparatversuchsvorschrift von Präparat 3.3.2.2 synthetisiert. Hierbei konnte nur eine orange Suspension erhalten werden, aus der das Produkt auch durch Zentrifugation nicht isoliert werden konnte. Um sicher zu gehen, dass die Suspension nicht das gewünschte Produkt enthielt, hat man ein NMR aufgenommen, das zeigte, dass die Umsetzung des Chalcons nicht erfolgreich war. Nach Analyse der Fehlerursache hat man beschlossen, den Fluorborsäure‐Diethyletherkomplex (Fluka) durch den Trifluorborsäure‐diethyletherkomplex (Merck) zu ersetzen und die Umsetzung erneut nach der Gruppenpräparatversuchsvorschrift von Präparat 3.3.2.2 durchzuführen. Nun erhielt man einen gelben Feststoff, dessen Charakterisierung durch NMR und Vergleich mit einem NMR vom Produkt ergab, dass es sich um das gewünschte 2,4,6‐Triphenylpyrylium‐tetrafluoroborat handelte. Nun hat man die Synthese erneut durchgeführt um eine angemessene Menge für die weitere Umsetzung zu erhalten.
Anschließend wurden alle Stufen von Präparat 8.5 nach den angegebenen Literaturstellen [3], [4], [5] synthetisiert. Dabei wurden die Stufen 2 ‐ 4 unter Schutzgas durchgeführt und aus gesundheitlichen Gründen hat man Methanol durch Ethanol ersetzt. Da die Synthese der einzelnen Stufen gut
2
funktionierte, hat man nun zur Überprüfung einen erneuten Ansatz mit den restlichen Edukten durchgeführt.
Literatur
[1] E. P. Kohler, H. M. Chadwell, Org. Synth. Coll. Vol. 1941, 1,78 ‐ 79 [2] M. V. Baldovi, H. Garcia, M. A. Miranda, J. Primo, Monatsh. Chem. 1990, 121, 371 ‐ 375 [3] M. S. Kharasch, B. S. Joshi, J. Org. Chem. 1962, 27, 651 ‐ 653 [4] E. Manda, Bull. Chem. Soc. Japan 1974, 47, 2727 ‐ 2730 [5] K. Dimroth, C. Reichard, T. Siegmann, F. Bohlmann, Liebigs. Ann. Chem. 1963, 661, 1 ‐ 37 Reaktionsgleichung:
OHt-But-Bu
Ot -But-Bu
NOH
NaNO2, 5n HCl
EtOH, 5°C,45 min, 99 %
C14H22O
206.33 g/mol
C14H21O2N
235.12 g/mol
OHt-But-Bu
NH3Zn/HCl
H2O, MeOH,1.5 h, Rückfluss,84 %
Cl
C14H24ClNO
285.62 g/mol
O
CH3 + H
OO
CH
+
O
CH3
C8H8O
120.15 g/mol
C7H6O
106.10 g/mol
C15H12O
208.26 g/mol
C8H8O
120.15 g/mol
NaOH
EtOH, 15-30 °C2-3 h, 85 %
HBF452-54 %
O
Ph
Ph Ph
BF4
C23H17O+BF4-
395.90 g/mol
OHt -But-Bu
NH3
Cl
C14H24ClNO
285.62 g/mol
+O
Ph
Ph Ph
BF4
C23H17O+BF4-
395.90 g/mol
NaOAc
EtOH, 2.5 h,Rückfluss, 49 %
OHt -But-Bu
N
Ph
Ph PhBF4
-
C37H38NO+BF4-
599.13 g/mol
NaOEtEtOH, T,5 min, 84 %
Ot -But-Bu
N
Ph
Ph Ph
C37H37NO
511.33 g/mol
3
Ansatzgrößen:
Chalcon:
1. Ansatz Acetophenon: 27.2 g (288 mmol, δ = 1.03 g/ml, 26.2 ml) Benzaldehyd: 23.9 g (227 mmol, δ = 1.05 g/ml, 22.7 ml) NaOH: 11.5 g (225 mmol) 2. Ansatz Acetophenon: 27.2 g (288 mmol, δ = 1.03 g/ml, 26.2 ml) Benzaldehyd: 23.9 g (227 mmol, δ = 1.05 g/ml, 22.7 ml) NaOH: 11.5 g (225 mmol) 3. Ansatz Acetophenon: 34.8 g (290 mmol, δ = 1.03 g/ml, 33.8 ml) Benzaldehyd: 30.6 g (289 mmol, δ = 1.05 g/ml, 29.1 ml) NaOH: 14.8 g (370 mmol) 2,4,6‐Triphenylpyrylium Tetrafluorid:
1. Ansatz Chalcon: 9.00 g (43.1 mmol) Acetophenon: 2.61 g (21.7 mmol, δ = 1.03 g/ml, 2.53 ml) Bortrifluorid‐Diethylether: (Fluka) 8.23 g (7.28 ml, δ = 1.13 g/ml, 60.0 mmol) 2. Ansatz Chalcon: 9.00 g (43.1 mmol) Acetophenon: 2.61 g (21.7 mmol, δ = 1.03 g/ml, 2.53 ml) Bortrifluorid‐Diethylether: (Merck) 8.23 g (7.28 ml, δ = 1.13 g/ml, 60.0 mmol) 3. Ansatz Chalcon: 27.0 g (129 mmol) Acetophenon: 7.58 g (63.1 mmol, δ = 1.03 g/ml, 7.36 ml) Bortrifluorid‐Diethylether: (Merck) 20.9 g (7.28 ml, δ = 1.13 g/ml, 153 mmol) 2,6‐di‐tert‐butylbenzochinon‐4‐ oxim:
2,6‐di‐tert‐Butylphenol: 33.0 g (160 mmol)
Natriumnitrit: 12.1 g (175 mmol) Salzsäure: 22.0 ml (24.6 g, δ = 1.12 g/ml)
4‐Amino‐2,6‐di‐tert.‐butylphenol‐hydrochlorid
1. Ansatz 2,6‐di‐tert‐butylbenzochinon‐4‐oxim: 14.1 g (60.0 mmol) Zink‐Pulver: (Gruessing) 9.80 g (150 mmol) Salzsäure: 35.0 ml (39.2 g, δ = 1.12 g/ml) 2. Ansatz 2,6‐di‐tert‐butylbenzochinon‐4‐oxim: 6.00 g (25.5 mmol)
4
Zink‐Pulver: (Gruessing) 4.17 g (63.8 mmol) Salzsäure: 15.0 ml (16.8 g, δ = 1.12 g/ml) 2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐pyridinium‐tetrafluorborat:
1. Ansatz 2,4,6‐Triphenyl‐pyrylium‐Bortrifluorid: (Merck) 1.00 g (2.53 mmol) 2,6‐Di‐tert.‐butyl‐4‐amino‐phenol (4‐Amino‐2,6‐di‐tert.‐butylphenol‐hydrochlorid): 0.50 g (1.75 mmol) Natriumacetat: 0.50 g (3.67 mmol) 50 % Tetrafluorborsäure: 1.00 ml ( 1.38 g, δ = 1.38 g/ml) 2. Ansatz 2,4,6‐Triphenyl‐pyrylium‐Bortrifluorid: 2.00 g (5.06 mmol) 2,6‐Di‐tert.‐butyl‐4‐amino‐phenol (4‐Amino‐2,6‐di‐tert.‐butylphenol‐hydrochlorid): 1.00 g (3.50 mmol) Natriumacetat: 1.00 g (7.34 mmol) 50 % Tetrafluorborsäure: 4.00 ml (5.52 g, δ = 1.38 g/ml) 2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐pyridinium‐betain:
1. Ansatz 2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐ 0.50 g (0.98 mmol) pyridinium‐tetrafluorborat: Natriumethanolat aus 1.00 g Natrium und 35 ml Ethanol: 35 ml Natriumhydroxid: 4.00 g (100 mmol) 2. Ansatz 2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐ 1.00 g (1.95 mmol) pyridinium‐tetrafluorborat: Natriumethanolat aus 2.00 g Natrium und 70 ml Ethanol: 70 ml Natriumhydroxid: 8.00 g (200 mmol)
Gefahrenpotential: Natriumnitrit O, T, N R25, R50, R8
S45, S61
Salzsäure C R34, R37
S26, S36/37/39, S45
Ethanol F R11
S7, S16
2,6–Di‐tert‐butylphenol N R51, R53
S24/25, S61
Zink‐Pulver N R50/53
S60, S61
5
Methanol R, T R11, R23/24/25, R39/23/24/25
S7, S16, S36/37, S45
Natriumacetat ‐ ‐
‐
Acetophenon Xn R22, R36
S26
Benzaldehyd Xn R22
S24
Benzylidenacetophenon ‐ ‐
(Chalcon) ‐
Tetrafluoroborsäure C R34
S26, S27, S45
Natriummethanolat F, C R11, R14, R34
S8, S16, S26, S43.6, S45
Diethylether F+, Xn R12, R19, R22, R66, R67
S9, S16, S29, S33
Natriumhydroxid C R35
S26, S36/37/39, S45
Bortrifluorid‐Diethylether‐Komplex T R 20/22, R34, R48/23 S 6.3, S26, S36/37/39, S45
1,4‐Dioxan F, Xn R11, R19, R36/37, R40, R66 S9, S16, S36/37, S46
Aktivkohle ‐ ‐ ‐
Natrium F, C R14/15, R34 S43, S45, S5.3, S8
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Entsorgung:
Natriumnitrit: In Wasser gelöst als wässrige, alkalische Lösemittelabfälle entsorgen.
Salzsäure: Nach vorsichtiger Neutralisation mit viel Wasser in das Abwasser geben.
Ethanol/Methanol: Als halogenfreie organische Lösemittel entsorgen.
2,6–Di‐tert.‐butylphenol: halogenfreie Lösemittel
Zink‐Pulver: Als feste Laborchemikalienabfälle entsorgen.
Natriumacetat: In die halogenfreien organischen Lösemittelabfälle geben.
Acetophenon: In die halogenfreien organischen Lösemittelabfälle geben.
Benzylidenacetophenon (Chalcon): Als halogenfreie, organische Lösemittelabfälle entsorgen.
Tetrafluoroborsäure: Als saure, wässrige Lösemittelabfälle entsorgen
Natriummethanolat: Vorsichtig in Propanol oder Ethanol geben, danach mit Wasser versetzen und
neutralisieren. Das Gemisch wird im Sammelbehälter für neutrale wässrige Lösungen entsorgt.
Diethylether: Als halogenfreie Lösungsmittel entsorgen.
Natriumhydroxid: Nach vorsichtiger Neutralisation ins Abwasser geben.
Benzaldehyd: Als halogenfreie organische Lösemittel entsorgen.
Dioxan: Als halogenfreie organische Lösemittel entsorgen.
Natrium: Vorsichtig in Propanol oder Ethanol geben, danach mit Wasser versetzen und
neutralisieren. Das Gemisch wird im Sammelbehälter für neutrale wässrige Lösungen entsorgt.
Aktivkohle: In den Feststoffabfall geben.
Versuchsdurchführung: Chalcon (6.3.3) In einem 500 ml Dreihalskolben mit Innenthermometer und Rührfisch wurden 11.5 g (288 mmol) Natriumhydroxid in Wasser gelöst und mit 30 ml Ethanol versetzt. Zu dieser Lösung gab man 27.3 g (227 mmol) frisch destilliertes Acetophenon. Unter starkem Rühren wurde 23.9 g (225 mmol) frisch destilliertes Benzaldehyd zugefügt. Die Temperatur wurde hierbei bei 25 °C mittels Wasserbad gehalten, da dies die optimale Reaktionstemperatur ist und sich unter 20 °C das Produkt als Öl abscheidet und über 30 °C Nebenreaktionen stattfinden können. Nachdem die Reaktionsmischung drei Stunden gerührt wurde, stellte man sie über Nacht in den Gefrierschrank. Der Niederschlag wurde über einen Büchnertrichter abgesaugt und mit Wasser nachgewaschen, bis die Mutterlauge neutral war. Anschließend wusch man nochmals mit gekühltem Ethanol nach. Das Rohprodukt wurde in Ethanol umkristallisiert.
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DC‐Kontrolle:
Als Laufmittel dienten Petrolether und Essigsäureethylester im Verhältnis 4 : 1.
Ausbeute: 2. Ansatz: 24 g (115 mmol) (51 %)
3. Ansatz: 42.1 g (202 mmol) (60 %)
2,4,6‐Triphenylpyrylium‐Tetrafluorid (3.3.2.2)
In einem 100 ml‐Dreihalskolben mit Rückflusskühler, Magnetrührer und Tropftrichter wurden frisch destilliertes Acetophenon (2.61 g, 43.1 mmol) und Chalcon (9.00 g, 21.7 mmol) bei 70 °C in 21 ml Dioxan gelöst. Bei derselben Temperatur wurden Bortrifluorid‐Diethyletherkomplex (8.23 g, 60 mmol) innerhalb von 60 Minuten zugetropft und anschließend nochmals 60 Minuten unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde anschließend über Nacht in den Gefrierschrank gelegt. Das entstandene Produkt wurde über einen Büchnertrichter abgesaugt. In das Filtrat wurde Diethylether gegeben und der neu entstandene Niederschlag erneut abgesaugt. Dieser Vorgang wurde solange wiederholt, bis kein Feststoff mehr ausfiel. Die entstandenen Feststoffe wurden vereint und in trockenem Ethanol umkristallisiert. Nach erfolgter Umkristallisation wurde darauf geachtet, dass die Reaktionsmischung langsam abgekühlt wurde, da sich sonst keine schönen Kristalle bildeten. Zur vollständigen Ausfällung des Produkts wurde der Kolben in den Gefrierschrank gestellt.
DC‐Kontrolle:
Als Laufmittel dienten Petrolether und Essigsäureethylester im Verhältnis 1 : 1.
Ausbeute: 2. Ansatz: 1.05 g (2.65 mmol) (13 %)
3. Ansatz: 3.81 g (9.62 mmol) (16 %)
Edukte Produkt
Edukt Produkt
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2,6‐Di‐tert.‐butylbenzochinon‐4‐oxim
Zu einer Lösung von 2,6‐Di‐tert‐butylphenol (33.0 g, 160 mmol) in 275 ml Ethanol wurden 22 ml konzentrierte Salzsäure hinzugefügt und die Reaktionsmischung auf ‐5 °C abgekühlt. Anschließend fügte man eine Lösung aus 12.1 g (175 mmol) Natriumnitrit in 55 ml Wasser hinzu, so dass die Temperatur zwischen 0 °C und ‐5 °C blieb. Nach vollständiger Zugabe wurden noch weitere 30 Minuten gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Eiswasser gegossen. Der entstandene Niederschlag wurde aus Petrolether/Ethanol (3 : 1) umkristallisiert.
DC‐Kontrolle:
Als Laufmittel dienten Petrolether und Essigsäureethylester im Verhältnis 1 : 1.
Ausbeute: 36.3 g (154 mmol) (97 %)
4‐Amino‐2,6‐di‐tert.‐butylphenol‐hydrochlorid
Die Durchführung, Isolierung und Reinigung wurde unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Wichtig hierbei ist, dass das Produkt entweder sofort weiterverwendet wird oder am nächsten Tag.
In einem Dreihalskolben mit Rückflusskühler, Tropftrichter und Stickstoffaufsatz wurden 14.1 g (60 mmol) 2,6‐Di‐tert‐butylbenzochinon‐4‐oxim und 9.80 g (150 mmol) Zink‐Pulver in 180 ml Methanol gelöst. Über einen Zeitraum von 45 Minuten fügte man unter Rückfluss 35 ml konzentrierte Salzsäure zu und erhitzte nach vollständiger Zugabe noch weitere 30 Minuten unter Rückfluss. Das überschüssige Zink‐Pulver (Gruessing) wurde mithilfe einer Umkehrfritte (grobporig!) entfernt. Anschließend wurden 140 ml des Lösungsmittels entfernt und zum Rückstand kaltes, entgastes Wasser hinzugefügt. Den entstandenen Niederschlag hat man mit einer Umkehrfritte abfiltriert und mit kaltem, entgastem Wasser und mit Cyclohexan gewaschen. Man erhielt einen leicht rosa Feststoff, der sich an der Luft schnell dunkelrot verfärbte. Man muss ihn auf jeden Fall unter Stickstoffatmosphäre aufbewahren. Wichtig hierbei ist, dass das Produkt hier entweder sofort weiterverwendet wird oder am nächsten Tag, da sonst die Folgereaktion nicht klappt. Wenn sich das Produkt schon sehr rot gefärbt hat, kann man den Feststoff nochmals mit Cyclohexan waschen.
Edukt Produkt
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DC‐Kontrolle:
Als Laufmittel dienten Petrolether und Essigsäureethylester im Verhältnis 3 : 1.
Ausbeute: 1. Ansatz: 8.56 g (30.0 mmol) (50 %)
2. Ansatz: 3.21 g (11.23 mmol) (44 %)
2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐pyridinium‐tetrafluorborat
Die folgenden Reaktionsschritte führte man unter Stickstoffatmosphäre durch. In einem Schlenk‐kolben mit Rückflusskühler wurden 1.00 g (2.53 mmol) 2,4,6‐Triphenyl‐pyrylium‐Bortrifluorid und 0.50 g (1.75 mmol) 2,6‐Di‐tert.‐butyl‐4‐amino‐phenol vorgelegt. Anschließend fügte man trockenes Ethanol und Natriumacetat hinzu und erhitzte 2 ½ Stunden unter Rückfluss. Die Isolation erfolgte ohne Stickstoffatmosphäre. Man gab zu der heißen Reaktionsmischung Aktivkohle und filtrierte über einen erhitzten Büchnertrichter heiß ab. Nach dem Abkühlen fügte man 50%ige‐HBF4‐Lösung zu und saugte den entstandenen Feststoff ab. Die Umkristallisation erfolgte aus Ethanol.
DC‐Kontrolle:
Als Laufmittel dienten Petrolether und Essigsäureethylester im Verhältnis 3 : 1.
Ausbeute: 1. Ansatz: 0.61 g (1.19 mmol) (68 %)
2. Ansatz: 1.33 g (2.60 mmol) (74 %)
2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐pyridinium‐betain
In einem Schlenkkolben wurde 35 ml trockenes Ethanol vorgelegt und unter Stickstoffatmosphäre 1.00 g (43.5 mmol) Natrium zugefügt. In einem Schlenkkolben wurden 0.5 g (0.98 mmol) des 2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐pyridinium‐tetrafluorborats unter Stickstoff‐atmosphäre vorgelegt und das Natriumethanolat hinzugegeben. Anschließend erhitzte man 15 min unter Rückfluss. Zu der erkalteten Reaktionsmischung gab man 2 molare Natronlauge und ließ die
Edukt Produkt
Edukt Produkt
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Lösung über Nacht stehen. Den entstandenen Niederschlag saugte man ab und wusch mit Wasser nach. Die Umkristallisation erfolgte aus einem Ethanol/Wasser‐Gemisch (3 : 2).
DC‐Kontrolle:
Als Laufmittel dienten Petrolether und Essigsäureethylester im Verhältnis 1 : 3.
Ausbeute: 1. Ansatz: Da die Lösung zu lange stehen gelassen wurde, war das Produkt durch die Natronlauge zersetzt. 2. Ansatz: 0.45 g (0.88 mmol) (91 %)
Charakterisierung:
Chalcon:
Schmelzpunkt: 56 °C (Literatur: Org. Synth. Coll. Vol. 55 ‐ 57 °C)
IR‐Spektrum: 2900 ‐ 3000 cm‐1 (CH‐Valenzschwingung); 1700 cm‐1
(Carbonylvalenzschwingung); 1500 & 1600 cm‐1 (Benzolvalenzschwingung)
Edukt Produkt
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2,4,6‐Triphenylpyrylium‐Tetrafluorid:
Schmelzpunkt: 252 °C (Literatur: Monatsh. Chem. 251 ‐ 257 °C)
IR‐Spektrum: 3900 cm‐1 (ArH‐Valenzschwingung); 1500 & 1600 cm‐1 (Benzolvalenzschwingung)
NMR‐Spektrum: δ = 7.6 ppm (m 2H), 7.8 ppm (m 3H), 8.3 ppm (m 1H), 8.4 ppm (m 2H), 8.6 ppm (s 1H)
Quelle. www.aist.go
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2,6‐di‐tert‐butylbenzochinon‐4‐oxim:
Schmelzpunkt: 222 °C (Literatur: J. Org. Chem. 221 ‐ 222 °C)
IR‐Spektrum: 3300 cm‐1 (OH‐Valenzschwingung); 1600 cm‐1 (Carbonylvalenzschwingung);
1590 cm‐1 (CΞN‐Valenzschwingung)
4‐Amino‐2,6‐di‐tert.‐butylphenol‐hydrochlorid:
Schmelzpunkt: Da es sich um eine luftempfindliche Substanz handelt, weicht der Schmelzpunkt erheblich ab, da die Substanz an Luft zu einem Azofarbstoff wird. Gemessener Schmelzpunkt nach ca. 5 min 175 °C (Literatur Bull. Chem. Soc. Japan 195 ‐ 203 °C)
IR‐Spektrum: Da es sich um eine luftempfindliche Substanz handelt, verändert sich das IR‐Spektrum je länger die Substanz mit Luft in Kontakt kommt, da sie an Luft zu einem Azofarbstoff wird.
IR‐Daten nach ca. 5 min:
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3400 – 3600 cm‐1 (OH‐Valenzschwingung); 2900 ‐ 3000 cm‐1 (CH3‐Valenzschwingung); 2600 cm‐1
(NH2+‐Valenzschwingung, Indiz für Azofarbstoff) ; 1500 & 1600 cm‐1 (Benzol‐Valenzschwingung)
2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐pyridinium‐tetrafluorborat:
Schmelzpunkt: 232 °C (Literatur: Liebigs. Ann. Chem. 244 ‐ 245 °C für das Perchlorat)
IR‐Spektrum: 3550 cm‐1 (OH‐Valenzschwingung); 2900 ‐ 3000 cm‐1 (CH3‐Valenzschwingung);
1500 & 1600 cm‐1 (Benzol‐Valenzschwingung)
NMR‐Spektrum: δ = 1.15 ppm (m, 7H), 1.25 ppm (m, 4H), 1.7 ppm (m, 7H), 6.55 ppm (s, 1H), 7.30 ppm (m, 2H), 7.4 ppm (m, 1H), 7.6 ppm (m, 1H), 7.65 ppm (m, 1H), 7.8 ppm (m, 1H), 7.9 ppm (m, 1H), 8.1 ppm (m, 1H), 8.4 ppm (m, 1H), 8.6 ppm (m, 1H)
2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐pyridinium‐betain:
Schmelzpunkt: 268 °C (Literatur: Liebigs Ann. Chem. 266 ‐ 267 °C)
14
IR‐Spektrum: 3350 cm‐1 (Ar‐H‐Valenzschwingung); 2900 ‐ 3000 cm‐1 (CH3‐Valenzschwingung); 2600 cm‐1 (NH2
+‐Valenzschwingung, Indiz für Azofarbstoff) ; 1500 & 1600 cm‐1 (Benzol ‐ Valenzschwingung)
NMR‐Spektrum: δ = 0.9 ppm (m, 1H), 1.1 ppm (m, 6H), 1.2 ppm (m, 1H), 1,3 ppm (m, 1H), 7.4 ppm (m, 5H), 7.55 ppm (m, 1H), 7.6 ppm (m, 1H), 7.68 ppm (m, 1H), 7.88 ppm (m, 1H), 8.2 ppm (m, 1H)
Mechanismus:
2,6‐di‐tert.‐butylbenzochinon‐4‐oxim:
15
OHt-But -Bu
NaNO2 + HCl NO+ + NaCl + H2OEtOH
NO+
Ot-But -Bu
NO
H
- H+
Ot-But-Bu
N H
O
Ot-But -Bu
NOH
Chalcon:
Ph
O
CH3
NaOHEtOH Ph
O
CH2
H
O
Ph
Ph
O
CH2
O
Ph
+ H
Ph
O
CH2
OH
Ph
- H2O
Ph
O
CH
Ph
2,4,6‐Triphenylpyrylium‐Tetrafluorid
16
Ph O
Ph
+ HBF4CH2HO
Ph
CH2HO
Ph
Ph O
Ph
CH3O
Ph
CH2
Ph
OO
Ph
Ph PhO
+ H+
- H2O
O
Ph
Ph Ph
+ BF4-
+ BF4-
O
Ph
Ph Ph
BF4
Reduktion:
Ot-But-Bu
NOH
OHt-But-Bu
NH3Zn/HCl
H2O, MeOH
Cl
2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐pyridinium‐tetrafluorborat
17
OHt-But -Bu
NH3
Cl
+ NaOAc
- AcOH, - NaCl
OHt-But-Bu
NH2O
Ph
Ph Ph
BF4-
OHt-But-Bu
NHO
Ph
Ph Ph-HBF4
electro-cyclischeRingöffnung
OHt-But-Bu
NHO
Ph
Ph Ph
OHt-But-Bu
6-exo-trigN
Ph
Ph PhO+ H+
- H2O
OHt-But-Bu
N
Ph
Ph Ph
2,4,6‐Triphenyl‐N‐[3,5‐di‐tert.‐butyl‐4‐hydroxy‐phenyl]‐pyridinium‐betain
OHt -But-Bu
N
Ph
Ph Ph
Ot -But-Bu
N
Ph
Ph Ph+ NaOEt
Gesamtdiskussion:
Wenn man einige Dinge beachtet, kann man bei diesem Versuch durchaus gute Ausbeuten und Produkte mit zufriedenstellender Reinheit erreichen.
Man sollte unbedingt darauf achten, das Produkt der zweiten Stufe (4‐Amino‐2,6‐di‐tert.‐butylphenol‐hydrochlorid) spätestens am nächsten Tag weiter zu verarbeiten. Denn auch wenn man den roten Farbstoff mit Cyclohexan herauswaschen kann, erzielt man mit dem direkt reduzierten Produkt wesentlich bessere Ausbeuten.
Ein zweiter entscheidender Punkt ist die Reinheit des 2,4,6‐Triphenylpyrylium‐Tetrafluorid. Dies sollte nur aus wirklich reinem Chalcon und aus frisch destilliertem Acetophenon hergestellt werden.