Reduktion_von_trans

Praktikum der Organischen Chemie I
Roman Birrer
WS 05/06
Reduktion von trans-Zimtaldehyd
OH
12./13., 19./20. Dezember 2005
Praktikum der Organischen Chemie I
WS 05/06
1. Methode
Reduktion von trans-Zimtaldehyd mittels Monoacetoxyborohydrid.
2. Reaktionsgleichung
O
NaBH3(OAc)
OH
OH
+
99%
1%
3. Mechanismus
NaBH4 + HOAc
- H2
H
O
H B
-
O BH2OAc
OAc
H
O BH2OAc
OH
OH
B(OH)4
2
Praktikum der Organischen Chemie I
WS 05/06
4. Physikalische Daten
Substanz
trans-Zimtaldehyd
Tetrahydrofuran
Molekularformel
Molare Masse
[g/mol]
Dichte [g/cm3]
Schmelzpunk [°C]
Siedepunkt [°C]
Brechungsindex
Wassergiftklasse
Giftklasse CH
R- Sätze
S- Sätze
C6H5CHCHCHO
132.16
C4H8O
72.11
1.05
-8
251
0.89
-108.5
65 - 66
1
4
38-43
24/25-37
1
11-19-36/37
16-29-33
Bedeutung
Siehe Anhang
Substanz
Essigsäure 99-100%
Natriumhydroxid
CH3COOH
60.05
NaOH (1M)
40.00
1.05
17
116 - 118
1.37
1
1.05
1
34
26-36/37/39-45
Molekularformel
Molare Masse
[g/mol]
Dichte [g/cm3]
Schmelzpunk [°C]
Siedepunkt [°C]
Brechungsindex
Wassergiftklasse
Giftklasse CH
R- Sätze
S- Sätze
Bedeutung
Substanz
Molekularformel
Molare Masse
[g/mol]
Dichte [g/cm3]
Schmelzpunk [°C]
Siedepunkt [°C]
Brechungsindex
Wassergiftklasse
Giftklasse CH
R- Sätze
S- Sätze
10-35
23.2-26-45
Siehe Anhang
Magnesiumsulfat
MgSO4
120.37
Zimtalkohol
C9H10O
134.18
2.66
1
22-24/25
1.04
31-34
158
1.589
2
22-43
24/25-37
3
Sodium
tetrahydridoborate
NaBH4
37.83
>300
15-24/25-34
22-26-36/37/39-4345
MTBE, Methyl-tertbutylether
C5H12O
88.15
0.74
-108.6
55.3
1
11-38
9-16-24
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5. Apparatur
Reaktion:
Reinigung:
4
3
21
5 6 7
4
8
11
10
9
5 6 7
8
3
2
9
1
1
0
6. Ansatz
Substanz
Anzahl
Mole
[mmol]
12.71
Äquiv.
Menge
NaBH4
Molgewicht
[g/mol]
37.83
1.7
0.48 g
THF
71.11
308.6
40.6
konz.
Essigsäure
transZimtaldehyd
60.05
12.74
1.7
132.16
7.6
1
25 ml;
22.25 g
0.77 g;
0.73 ml
1 g;
0.95 ml
4
Bemerkungen
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WS 05/06
7. Experimentelle Durchführung
Reaktion:
THF (25 ml, 308.6 mmol) wurde zusammen mit NaBH4 (0.48 g, 12.71 mmol, 1.7 Äquiv.)
in einen 250 ml Rundkolben gegeben und gerührt. Tropfenweise wurde
Eisessig (0.73 ml, 12.74 mmol, 1.7 Äquiv.) während 25 min beigefügt. Dabei entwich
H2-Gas unter zunächst heftigem Schäumen. Als Nächstes wurde
Zimtaldehyd (0.95 ml, 7.6 mmol, 1 Äquiv.) zugegeben, wobei sich die Lösung gelb
verfärbte. Über Nacht wurde die Reaktionslösung bei RT gerührt.
Isolierung und Reinigung:
Am 13.12.05 wurde der gelben Reaktionslösung 10%ige NaOH (25 ml, 63 mmol)
zugegeben. Erneut wurde H2-Gas gebildet. Zusätzlich entstanden zwei Phasen und die
Lösung wurde durch ein Polymer getrübt. Während 30 min wurde die Lösung gerührt.
Anschliessend erfolgte eine Extraktion mit MTBE (2 x 50 ml). Die vereinigten Extrakte
wurden über MgSO4 getrocknet und am Rotationsverdampfer eingeengt.
Am 19.12.05 wurden mittels Dünnschichtchromatographie, Versuche durchgeführt, um
ein geeignetes Lösungsmittelsverhältnis zwischen Hexan und Essigester zu bestimmen,
welches zur Säulenchromatographie verwendet werden sollte.
Am 20.12.05 wurde das Rohprodukt mittels Säulenchromatographie aufgereinigt
(verwendetes Laufmittel: 250 ml 4:1 Hexan/EtOAc, 90 ml 3:1 Hexan/EtOAc, 100 ml 2:1
Hexan/EtOAc). Total wurden 20 Fraktionen gesammelt, wobei 8 davon reines Produkt
enthielten. Diese wurden vereint und eingeengt.
8. Ausbeute
Ausbeute 0.64 g Zimtalkohol (63%)
9. Charakterisierung
a) Brechungsindex
Es wurde ein Brechungsindex von 1,579 bestimmt. Der Literaturwert beträgt 1.589.
b) Infrarot-Spektrum
Banden [cm-1]
3312
3027
2917, 2863, 1494, 1449, 1373
1680, 1620, 965, 690
1200, 1092, 1069
Interpretation
Alkoholgruppe
C(sp2)-H
C(sp3)-H
C=C
C-O, Alkohol
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10. Bemerkungen und Diskussion
Der Vergleich mit dem IR-Referenzspektrum deutet darauf hin, dass das Produkt
erfolgreich aufgereinigt wurde. Auch der Brechungsindex liegt nahe am Literaturwert.
Literatur
[1] www.fluka.com
[2] http://ch.chemdat.info/
[3] Keese Reinhardt, Grundoperationen der präparativen organischen Chemie, 2003,
Druckerei Glauser AG, Bern
[4] http://www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/cgi-bin/direct_frame_top.cgi?lang=eng (IRSpektren)
Anhang
vgl. Anhang „Synthese von 3-Menthen aus (-)-Menthol“ für die Bedeutung der R- und SSätze.
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