NP 5013 Sintesis dietil 2,6-dimetil-4-fenil-1,4-dihidropiridin-3,5- dikarboksilat NH 4 HC 3 + + 2 C 2 C 2 C 2 H CH 3 H 3 C N CH 3 H + 4 H 2 + C N 3 C 7 H 6 C 6 H 10 3 C 19 H 23 4 N C 2 (79.1) (106.1) (130.1) (329.4) Literatur Hinkel, L. E., Ayling, E. E. Morgan, W. H., J. Chem. Soc., 1931, 1835 Klasifikasi Tipe reaksi dan penggolongan bahan Reaksi pada gugus karbonil aldehida, reaksi pada gugus karbonil keton, sintesis Hantzsch, reaksi pembentukan cincin Ester asam karboksilat, aldehida, keton, heterosiklis, aromatis Teknik Laboratorium Reaksi dengan mikrowave, pemanasan dengan refluk, penyaringan, evaporasi dengan rotavapor, pengadukan dengan batang pengaduk magnet, pembuangan gas Instruksi (skala batch 100 mmol) Peralatan Sistem mikrowave ETHS 1600, labu leher-dua 500 ml, labu alas bulat 50 ml, pengaduk magnet, batang pengaduk magnet, pendingin refluk, tabung gelas (40 cm, NS 29), adaptor dengan penghubung gelas dan selang penghubung, labu penghisap, corong Buchner (diameter 6 cm), rotavapor, desikator. Bahan benzaldehida (td 179 C) etil asetoasetat (td 180 C) amonium hidrogen karbonat etanol (td 78 C) tert-butil metil eter (td 55 C) 10,6 g (10,1 ml, 100 mmol) 28,6 g (27,8 ml, 220 mmol) 9,88 g (125 mmol) 100 ml 40 ml 1
NP Reaksi Peralatan reaksi terdiri dari labu leher-dua 500 ml dengan batang pengaduk magnet, pengatur temperatur elektronik dan pendingin refluk. Pendingin refluk dihubungkan dengan adaptor penghubung gelas dan selang penghubung dan selang untuk membuang gas yang terbentuk selama reaksi. Selang dihubungkan dengan botol pencuci kosong yang dihubungkan dengan botol pencuci yang berisi 300 ml air. Benzaldehida 10,6 g (10,1 ml, 100 mol), 28,6 g (27,8 ml, 220 mmol) etil asetoasetat, 9,88 g (125 mmol) amonium hidrogen karbonat dan 40 ml etanol dimasukkan ke dalam labu reaksi. Peralatan reaksi dipasang dengan tabung gelas dalam sistem mikrowave (lihat "Petunjuk teknis: Peralatan refluk standar untuk sistem mikrowave ") dan diperlakukan selama 40 menit: Campuran dipanaskan dengan 900 W dalam 2 menit sampai 80 C dan temperatur ini dijaga selama 20 menit dengan 400 W, kemudian dengan 700 W dengan kenaikan suhu dalam 3 menit dari 80 C menjadi 88 C sampai refluk kontinu dan temperatur ini dijaga selama 15 menit dengan 500 W. Selanjutnya, campuran reaksi diaduk selama 30 menit tanpa tambahan suplai energi. Penyelesaian Sampai kristalisasi sempurna, campuran reaksi yang didinginkan disimpan semalaman dalam pendingin dimana produk kotor terkristalkan sebagai padatan kuning muda. Produk kotor dipecah menjadi kecil di dalam labu dan disaring dengan corong Buchner. Pada corong Buchner, produk dicuci dengan 10 ml, 20 ml dan 10 ml etanol dan dihisap. Fraksi produk kedua dapat diperoleh dari filtrat: Pelarut diuapkan dari filtrat pada rotavapor dan pasta padat berminyak yang tersisa diaduk dengan 30 ml tert-butil metil eter selama 15 menit. Bahan padat disaring dengan kertas saring lipat dan dicuci berulang kali dengan 10 ml tert-butil metil eter. Residu kekuningan dipindahkan ke dalam labu 50 ml dan diaduk dengan 20 ml etanol selama 15 menit, kemudian dipisahkan dengan corong Buchner, dicuci dengan sedikit etanol dan dipisahkan kembali. Dua fraksi produk dikeringkan dalam desikator dengan pengurangan tekanan. Hasil (total): 21,1 g (64,1 mmol, 64%); tl 156-158 C; kemurnian GC dari kedua fraksi 100%. Fraksi pertama kristal halus tidak berwarna dan kedua kuning muda. Komentar Larutan amoniak tidak digunakan dalam reaksi karena konsentrasi air yang tinggi di dalam sistem tidak menguntungkan untuk reaksi. Dari amonium hidrogen karbonat yang digunakan pada temperatur 80 C, amoniak yang diperlukan telah dibebaskan dalam reaksi. Kelebihan amoniak tidak dapat meningkatkan hasil. 2
NP Manajemen Limbah Daur Ulang Etanol hasil evaporasi dikumpulkan dan diredistilasi. Pembuangan Limbah Limbah Filtrat tert-butil metil eter filtrat etanol dan larutan pencucian Pembuangan Pelarut organik, bebas halogen Pelarut organik, bebas halogen Waktu 2-3 jam (tanpa waktu pengeringan) Penghentian sementara Sebelum tahap penyelesaian Setelah isolasi produk fraksi pertama Tingkat kesulitan Mudah Analisis GC Preparasi sampel: 50 mg sampel dilarutkan dalam 1 ml diklorometana dan 3 µl diinjeksikan. Kondisi GC: Kolom HP-5; panjang 30 m, diameter internal 0,32 mm, film 0,25 µm inlet: Split injection 194:1 Gas pembawa: H 2, tekanan pra-kolom 31 kpa oven: 3 menit isoterm pada 50 C, selanjutnya dengan 8 C/menit sampai 320 C detektor: 300 C Persen konsentrasi dihitung dari luas puncak. GC produk murni Waktu retensi produk = 29 menit. Pengotor tidak terdeteksi. 3
NP Spektrum 1 H NMR produk (300 MHz, CDCl 3 ) 7.3 7.2 7.1 4.1 4.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 10 9 11 C 2 8 7 4 3 5 1 H 3 C 2 N 6 CH 3 H 12 C 2 δ Multiplisitas Jumlah atom H Keterangan 1,22 t 6 CH 2 -CH 3 2,32 s 6 CH 3 (pada cincin) 4,08 m 4 CH 2 -CH 3 4,99 s 1 4-H 5,72 s 1 NH 7,07-7,30 m 5 CH aromatis 4
NP Spektrum 13 C NMR produk (300 MHz, CDCl 3 ) 160 140 120 100 80 60 40 20 δ Keterangan 167,65 C= 147,76 C-7 143,87 C-2, C-6 127,99, 127,82 C-8, C-12, C-9, C11 126,09 C-10 104,14 C-3, C-5 59,72 -CH 2-39,62 C-4 19,55 CH 3 pada cincin 14,24 CH 3 -CH 2-76,5-77,5 pelarut C 2 9 8 10 7 4 3 5 1 H 3 C 2 N 6 CH 3 H 11 12 C 2 5
NP Spektrum IR produk (KBr) 16,6 16 15 14 3057,97 2898,55 3239,13 2985,50 829,37 735,43 771,56 500,58 637,87 %T 13 12 11 1454,42 1165,38 1324,35 1371,32 1248,48 1049,76 1020,86 702,91 1299,06 10 9 Hantzsch-Synthese Zielprodukt 1486,94 1122,02 1089,51 8 1689,27 7 3340,57 1653,14 1208,74 6,4 4000,0 3000 2000 1500 1000 450,0 cm-1 (cm -1 ) Keterangan 3340 Ikatan N-H 3080, 3060 Ikatan C-H, aromatis 2985, 2900 Ikatan C-H, aromatis 1690 Ikatan C=, ester 1655 Ikatan C=C, alkena 1490 Ikatan C=C, aromatis 6