Прямое аминирование кетонов Zn/Ni/NH4OH.

Предоставлено Antoncho'ом

См. https://www.the-hive.ws/forum/showflat.pl?Number=471040

Дорогие товарищи!

Конечно, многие из вас уже читали Antoncho: "Direct Zn-Ni amination of ketones in 70% yield" (Novel Discourse), однако я был бы последним гадом, ежели б позволил себе запостить что-то на Улей, не запостив этого на свой родной форум.

Итак.

Утончённая тётушка МунЛайта, не в силах доле выносить мужланский слэнг больничных санитаров, покинула свою палату через окно в ночь со 2-го на 3-е ноября сего года. Неделю она пребывала в бегах, а когда её нашли (это сделали сторожа зоопарка, встревоженные тем, что дама угощала бабуинов странными конфетками, от которых шерсть оных приобретала флюоресцентно-бирюзовый цвет), по всему телу у неё уже выступили свежие галлюцинации, принявшие на сей раз форму египетских иероглифов, выполненных на её нежной молочно-белой коже красивым золотистым цветом.

Вот что они гласили:

---

... в колбу на 250мл было помещено:

- 13g (NH4)2NiSO4*5H2O⁽¹⁾ (Mr=395, 33ммоль)
- 80мл хозяйственного нашатырного спирта
- 15мл циклогексанона⁽²⁾
- 20мл медицинского этанола

... НЕКОЗЛЮ дождался, пока соль растворится, и начал интенсивное мех. перемешивание. В этот момент в р-цию было добавлено 10г цинковой пыли.

Ледяная баня была приготовлена заранее под рукой, но она не потребовалась - температура никогда не поднималась выше 40 С (в оригинале - Patent FR971429 - не указана ни температура, ни продолжительность реакции).

Через где-то полтора часа темп. пришла к комнатной, и было добавлено ещё 10 г цинка. Ещё одна порция была добавлена через следующие 1,5 часа. После чего смесь перемешивали опять-таки 1,5 часа

К концу реакции смесь представляла из себя довольно плотную серую кашицу. Запах циклогексанона полностью отсутствовал, однако появился другой - ароматный запах циклогексанола. Ну и аммиак/амин попахивали, есст

Р-ция была обработана следующим образом:

- конц. NaOH был добавлен в достаточном кол-ве, чтобы сделать смесь экстрагируемой (полного р-рения осадка так и не произошло)
- экстр. 3х50мл толуола
- промыли разб. щёлочью, затем - 20мл нас. р-ра соли
- толуол экстр. 30х20х10 разб. серняги
- подщелочили конц. NaOH (слой амина и остаточного толуола отделяется и всплывает)
- экстр. 3х40мл ДХМ
- промыли 2х30мл насыщ. р-ра соли и высушили Na2SO4
- отогнали ДХМ на водной бане при 80-50 С
- остудили и по возможности тщательно удалили остатки ДХМа автомобильным пылесосом с трубочкой на конце


Получилось почти бесцветное масло - 15 мл 1,5 мл его р-рили в разб. серняге, и выяснили, что 25-30% оного составляют растворители (вероятно, остаточный толуол).


Итого - 70%⁽³⁾

(1) Эта соль использовалась вместо указанного в оригинальном патенте сульфата никеля, потому что банка с ней стояла ближе. Кроме того, НЕКОЗЛЮ просто влюбился в нежный бирюзовый цвет этой двойной соли

(2) В патенте указывались в качестве протестированных субстратов также ацетон и метилэтилкетон. По другим сведениям (см. вышеупомянутый тред на Улье), таким же образом, с похожими выходами, можно обрабатывать фенилацетон и т.д.

(3)Надо отметить, что продукт, несомненно, загрязнён вторичным амином - в нашем случае, дициклогексиламином. В патенте говорится, что примесь не превышает 10%. Так что окончательный выход чистого продукта, скорее всего, будет ближе к 60%

---

Теперь, у меня есть вопрос ко всем присутствующим. Понятно, что кетон восстанавливается количественно. Выход, таким образом, понижается засчёт побочных р-ций, а именно - восстановление кетона в спирт, и конденсация кетона с амином с последующим восстановлением во вторичный амин. Все эти реакции требуют присутствия в реакционной массе свободного кетона.

Таким образом, встаёт проблема: как сдвинуть равновесие кетон/имин по возможности полностью вправо?

Ведь таким макаром мы могли бы получить на выходе не 60, а все 100 процентов продукта

Напрашивается такой вариант: приготовить р-р аммиака в спирте, добавить кетон и какой-нить осушитель типа сульфата натрия - как и в случае с , например, метилсерной ктой, он высосет всю воду и даст нам спиртовой р-р имина с количественным выходом. Но будет ли реагировать цинк в спирте? Ему ведь придётся образовывать алкоголят, а это как-то выглядит не очень-то вероятно...

Какие у кого мысли по этому поводу?

Какие альтернативные предложения по формированию этого имина?


Искренне ваш всехний,

MoonLight

P.S. Как выяснилось позже, на деле этот продукт содержал до 30% дициклогексиламина :-(