Ацилирование анизола. Методики с лучшими выходами.

[jjalex]

Здравствуйте господа. Необходимо провести ацетилирование анизола и получить 4-метоксиацетофенон.

Тут сразу возникают варианты:

1) Чем ацетилировать (ацетилхлоридом или укс. ангидридом) для обеспечения лучших выходов
2) Какой катализатор использовать(AlCl3, FeCl3, цеолиты(и какие?), хлорную кислоту, фосфорную кислоту итд)
3) Какой растворитель использовать (и использовать ли вообще)

В Агронове приводится методика с ацетилхлоридом, AlCl3 и четыреххлористым углеродом в качестве растворителя. Но проблема с этой методикой в том, что необходимо обеспечивать температуру 0-5С, реакция крайне экзотермична. А при синтезе сотен грамм обеспечение темп. режима выливается в проблему! Выходы 70-80%.

Есть методика в Вогеле с ангидридом, AlCl3 и сероуглеродом в качестве растворителя. Выход ~90%. Но на 1 моль анизола необходимо 2.5 моль AlCl3. Это дорого! Второй минус - сероуглерод! Вопросы: 1) как меняется выход при замене сероуглерода на иные растворители 2) как меняется выход при замене AlCl3 на FeCl3 3) как меняется выход при обдовременной замене AlCl3 -> FeCl3, сероуглерод -> иной растворитель ?

Методика из ИРЕА с хлорной кислотой дает выход 50-60%, хотя и достаточно проста.

Есть ли альтернативные методики с недорогими катализаторами (напр. с цеолитами из отечественной номенклатуры) и хорошими выходами? Чтобы катализатор мог применяться в каталитических кол-вах, не требовалось энергоемкое обеспечение температурного режима (сильное охлаждение/мильный нагрев).

Заранее спасибо за ответы и ссылки!!!

[Phobos]

Я бы взял дихлорометан, ZnCl2, темп. около 10 градусов, и медленно бы прикапал 1 экв. ангидрида. А вообще-то, поиск p-methoxyacetophenone from anisol дает кучу ссылок. Есть вот методика с трифлатом скандия, который потом можно реюзать.
http://kriemhild.uft.uni-bremen.de/view ... athrev=205

[Vanya Ivanov]

Я варил этот ацетофенон - грамм 15 -20, даже сейчас остался. Правда давненько - лет 20 назад. Методика очень проста - анизол (лучше свежеперегнанный), ангидрид (то же, избыток - 2 -3 экв) и йод (каталитич 0.15- 0.2 или 1.5 - 2 экв не помню), по моему без растворителя (). Кипятить 3-4 часа, реакционную массу растворить в хлф и промывать ВЕСЬ иод р-ром бисульфита до полной прозрачности и содой. Затем реакционную смесь разогнать на среднем вакууме - анизол в пизюрек, а ацетофенон кристаллизуется в колбе ну и тд. Выход под 70-80%. Сама методика есть в орг синтезах - вроде - я ее где-то взял.

[jjalex]

To Vanya Ivanov: Спасибо за ответ. Сразу поискал в гугле по фразе "acylation in the presence of iodine", нашел патент американский US2468762 "Acylation of aromatic alkoxy compaunds" именно с тем, про что вы говориле... Но ни в СОПах, ни в ИРЕА я с иодом не видел ни чего... на русском вбиваю в поисковике про ацилирование с йодом - тоже тишина.... Там (0.1-3)% по весу йода кладут в расчете на анизол: с увеличением % йода растет конверсия анизола в соответствующий ацетофенон (уменьшается % непрореагировавшего анизола в реакционной массе). Но говорится, что не стоит брать больше 3 весовых процентов йода, так как возможна плохо контролируемая экзотермическая реакция: но при этом все же не говорится о том, растет ли при этом конверсия анизола или нет... Вы случайно не помните, много у вас выходило остаточного анизола и ангидрида? Ангидрид вы гидролизовали или как?

[geo]

Пробовал ацилить анизол с вялыми катализаторами - фосфорная, хлорид цинка - не понравилось. И выход не очень, и анизол остается, а разгонять их хорошо удается лишь с немалыми потерями. В моих руках лучшая комбинация - анизол, хлористый ацетил, хлорид алюминия, хлористый метилен. Сначала на ледяной бане к суспензии хлорида алюминия в метилене добавляю хлористый ацетил, а потом уже данный раствор прикапываю на той же бане к раствору анизола в метилене же (методика обратного добавления). Снимаю озлаждение, перемешиваю при комнатной 2 часа и обрабатываю, как обычно. Да, раствор первичного продукта добавочно отмываю 10% щелочью от примеси окси-. Выходы - под 90%, проверено не раз на загрузках по 100 г.

[Demcha]

делаю обычно так же - только беру сухой дихлорэтан... И, если не ошибаюсь, прикапываю ацетилхлорид с смеси анизола с хлористым алюминием при охлаждении в ДХЭ...

[jjalex]

To geo: спасибо за ответ.

Следующие вопросы, если позволите...

1. У вас суспензия AlCl3 в метилене(сколько растворителя?) о седает стечением времени на дно посуды? Не возникают ли проблемы с взвесью AlCl3 в воронке и с прикапыванием такой жидклсти к анизолу? Часть AlCl3 может остаться на стенках воронки!!

2. У вас основная доля HCl выделяется при прикапывании к охлаждаемому анизолу? Перемешиваете ли вы содержимое колбы при прикапывании? При изъятии охлаждения после прикапывания и последующем перемешивании не наблюдается ли резкого выделения хлороводорода и вскипания содержимого с разогревом(с возможным вобросом из колбы)?

[Любитель_Манниха]

jjalex , я правильно понимаю, что Вы и AlCl3 хотите сэкономить, и ацилирующий агент, и высокий выход при этом получить?

[jjalex]

Ну я хочу сэкономить на хлориде алюминия, который нужно растворять в огромном кол-ве растворителя. При граммах 200-300 анизола и ангидриде как ацилирующем агенте надо грамм 700 AlCl3 .Сответствнно, надо дохрена растворителя! Плюс растворитель необходим как теплоноситель при охлаждении реакционной массы - чтоб не осмолилось все это дело и не обуглилось... Потом надо будет отгонять этот растворитель и рекуперировать!! Но тут еще очень четко надо выдерживать температурный режим при очень осторожном(медленном) прикапывании: выкипит ацетил из реакционной массы, а при неблагоприятном стечение обсоятельств польется через край колбы.... Вот такие вот нюансы.... Я хочу легко контролируемую реакцию с минимумом экзотермы и осмоления, катализатора и растворителя: ангидрида или ацетила я лично не жалею...

[geo]

Похоже, Вы раньше ацилирование с обратным добавлением не делали... Когда добавили ацетил хлорид, хлорида алюминия не остается, откуда же взвесь? Там же первичный комплекс образовался, никакого осадка! А если и остался, в капельную воронку его грузить не нужно. Да, мощная доля HCl валит как раз при добавлении к анизолу ацилятора. О разбавлении. На 100 г анизола - суммарно около 0.8 л реакц. смеси (в 2-х л колбе). И да, перемешиваю на всех этапах синтеза, обычно - магнитной мешалкой тефлоновой (призмой).

[geo]

И кстати, в отгонке хлористого метилена не вижу АБСОЛЮТНО никакой проблемы!

[Руслан Григораш]

Может попробывать полифосфорную с ангидридом при нагреве?
Сам я не уверен, что проацилируется.

Что думают коллеги?

[hexaftorid]

На цеолите H-BEA 25 с ангидридом делают: http://kriemhild.uft.uni-bremen.de/view ... vision=205

[jjalex]

To Руслан Григораш: Я смотрел патент американскй с P2O5: там продукты полиацилирования получаются наравне с моноацилированными бензолами.

[jjalex]

To geo: Я делал когда-то как в Агрономове: мешаел ацетил+AlCl3+CCl4 и в эту смесь прикапывал алкоксибензол... Но, насколько я помню, смесь (ацетил+AlCl3+CCl4) все равно содержала взвесь бледно-салатового оттенка... И при добавлении с перемешиванием происходило очень бурное выделение HCl: буквально на грани.

[Руслан Григораш]

Я бы больше переживал за то, чтобы реакция пошла вообще.

Поли продукты надо очень стараться что бы получить в Вашем случае.

Может это что подскажет:

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01607a038

[гаер*]

...Методика очень проста - анизол (лучше свежеперегнанный), ангидрид (то же, избыток - 2 -3 экв) и йод (каталитич 0.15- 0.2 или 1.5 - 2 экв не помню), по моему без растворителя ()...

Да, в первую очередь нужно пробовать так, однозначно.

[geo]

Странные вы люди. Я сообщил абсолютно рабочую методу, зачем еще дальше ковыряться? Вам нужен research или ацетофенон? Коренное отличие CCl4 от метилена и дихлорэтана в том, что в последних комплекс ацетила с хлоридом алюминия - в растворе.

[Vanya Ivanov]

Вот да, 745-746.pdf так как-то. Вроде перегонка остатка после экстракции никаких проблем не вызвала, остатки ангидрида и анизола легко отгоняются.
Да и ацетофенон получился совсем чистый. Сейчас слегка пожелтел за 20 лет.

[jjalex]

Господа, спасибо всем за советы... Буду для начала пробовать вариант с йодом в качестве катализатора как самый экономичный...