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Musterprotokoll - Institut für Organische Chemie

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OC-F Assistent (Datum, Unterschrift): ________________________________<br />

Stand WS2010<br />

Synthese von<br />

cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien<br />

Protokoll<br />

zum<br />

...... Praktikum<br />

unter Anleitung von<br />

.......<br />

AK Prof. Dr. .......<br />

bearbeitet und vorgelegt von<br />

........<br />

CAU Kiel<br />

WS 201......<br />

(Kommentare und Tipps sind kursiv geschrieben.)


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 2 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

1 Einleitung und wissenschaftlicher Hintergrund<br />

Spätestens seit Reppe et al. 1948 ihre Ergebnisse zum Einfluss von Nickel auf die<br />

Cyclotrimerisierung von Ethin(-derivaten) zu Benzol(-derivaten) veröffentlichten,<br />

besteht großes Interesse an der Aufklärung des zugehörigen Mechanismus. [1]<br />

(Ein guter Anfang einer Einleitung ist oft schwierig. Er sollte Interesse wecken,<br />

informativ sein.)<br />

(Die Einleitung und der wissenschaftliche Hintergrund müssen das Wichtigste<br />

zusammen fassen und dürfen weder abschweifen, noch Trivialitäten erklären. Dieser<br />

Teil sollte möglichst kurz und knackig sein.)<br />

(Für das ganze Protokoll gilt: das Protokoll muss in eigenen Worten geschrieben<br />

sein. Übernommene Zitate müssen kenntlich gemacht werden und mit einem<br />

Literaturverweis versehen sein! Verletzen Sie kein copyright!)<br />

Diese Diskussion führte zwischen 1960 und 1980 zu einer Vielzahl synthetisch<br />

zugänglicher und spektroskopisch untersuchter Molekülsysteme, die räumliche<br />

Wechselwirkung zwischen den Ethen- bzw. Ethin-Einheiten zeigen.<br />

Einen maßgeblichen Beitrag dazu lieferten die ersten binären Nickel(0)-Komplexe<br />

1 - 3, die von Wilke et al. synthetisiert und untersucht wurden. [2]<br />

(Molekülen wird bei ihrer ersten Erwähnung in Abbildungen eine Nummer<br />

zugeordnet. Man beginnt mit 1 und fährt aufsteigend fort. Im Text werden die<br />

Nummern dann in Klammern gesetzt, wenn der vollständige Name davor steht. Wird<br />

nur ein Teil des Namens, z. B. „Amid 50“ für Benzoesäureamid (50), verwendet,<br />

steht die Nummer ohne Klammern.)


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 3 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

Ni<br />

Ni<br />

Ni<br />

1 2 3<br />

Abb. 1. Gezeigt sind die ersten binären Alken-Nickel(0)-Komplexe trans,trans,trans-1,5,9-<br />

Cyclododecatriennickel(0) (1), cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatriennickel(0) (2) und Tris(ethen)nickel(0)<br />

(3).<br />

(Untertexte zu Abbildungen sollten ausreichend Information enthalten. NICHT nur<br />

„Abb 1. Gezeigt ist Komplex 2.“ Untertexte stehen linksbündig und werden mit<br />

Blocksatz geschrieben, wie der Rest des Textes. Die Abbildung selbst wird zentriert.<br />

Moleküle in Abb. sollen gleich groß gezeichnet werden, ebenso soll der Text in Abb.<br />

die gleiche Schriftgröße wie der Rest des Protokolls haben. In Zeichnungen soll aus<br />

Klarheitsgründen ausschließlich eine Serifen-freie Schrift verwendet werden, beim<br />

Text ist es Geschmackssache.)<br />

Ein Artikel von Herges und Papafilippopoulos bietet einen weiteren Ansatz zur<br />

Klärung des Mechanismus. [3] Mittels moderner quantenchemischer Rechenverfahren<br />

und der AICD-Methode (anisotropy of the induced current density) zur Darstellung<br />

delokalisierter Elektronen konnte gezeigt werden, dass die allgemein verwendete<br />

strukturelle Darstellung von planarem Tris(ethen)nickel(0) (3) unzureichend ist.<br />

Die berechneten Abstände zwischen den einzelnen Etheneinheiten liegen deutlich<br />

unterhalb ihrer van-der-Waals-Radien, woraus sich eine nicht vernachlässigbare<br />

Wechselwirkung ergibt. Die Bindungsordnung innerhalb jeder Ethyleneinheit ist<br />

erniedrigt (Bindungsordnung < 2), wohingegen die Bindungsordnung zwischen<br />

benachbarten Einheiten von Null verschieden ist (through space-Wechselwirkung,<br />

Homokonjugation). Demnach befindet sich der Nickel(0)-Komplex 3 „auf dem Weg<br />

zur Trimerisierung“.<br />

Um einen experimentellen Beweis der Homokonjugation zu erhalten, sollen<br />

Modellsysteme sowohl für planares Tris(ethen)nickel(0) (3) als auch für das<br />

entsprechende upright-Konformer (Ethen senkrecht zur Zeichenebene) dargestellt<br />

werden.


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 4 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

Als mögliche Modellsysteme können die Komplexe trans,trans,trans-1,5,9-<br />

Cyclododecatriennickel(0) (1) a und cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatriennickel(0) (2)<br />

dienen. Während 1 aus kommerziell erhältlichem trans,trans,trans-1,5,9-CDT (4) und<br />

in situ erzeugtem Nickel(0) direkt zugänglich ist, ist der Ligand cis,cis,cis-1,5,9-CDT<br />

(5) durch vorherige Konfigurationsumkehr aus 4 herzustellen. [4] Eine<br />

Alternativsynthese des Liganden 5 geht von großtechnisch verfügbarem<br />

cis,trans,trans-1,5,9-CDT (6) aus. [5]<br />

4 5 6<br />

Abb. 2. Gezeigt sind die möglichen Ausgangsmaterialien für die Synthesen von trans,trans,trans-<br />

1,5,9-CDT (4), cis,cis,cis-1,5,9-CDT (5) und cis,trans,trans-1,5,9-CDT (6).<br />

2 Aufgabenstellung<br />

Die Zielverbindung cis,cis,cis-1,5,9-CDT (5) soll aus den Tribromiden 7a und 7b<br />

hergestellt werden. Dazu wird eine Variation [6] der literaturbekannten Synthese von<br />

Untch und Martin [4] angewendet.<br />

a<br />

Cyclododecatrien wird im Folgenden als CDT abgekürzt.


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 5 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

3 Syntheseübersicht<br />

Allen literaturbekannten Synthesen von cis,cis,cis-1,5,9-CDT (5) gemein ist eine<br />

einleitende vollständige Bromierung des jeweiligen Ausgangsmaterials. Hierdurch<br />

ergibt sich eine Konfigurationsumkehr der trans- in die gewünschten cis-<br />

Doppelbindungen. Ausgehend von diesen einleitenden Schritten ist die Synthese des<br />

CDT 5 aus den Tribromiden 7a und 7b bzw. aus dem Alkin 8 auf zwei Wegen<br />

möglich.<br />

Br<br />

Br<br />

+<br />

Br<br />

Br<br />

Br<br />

Br<br />

7a<br />

7b<br />

8<br />

1. sek-BuLi<br />

2. H 2 O<br />

H 2 , Pd / BaSO 4 ,<br />

vergiftet<br />

5<br />

Abb. 3. Zwei mögliche Synthesewege zu cis,cis,cis-1,5,9-CDT (5).


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 6 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

3.1 Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (5) aus cis,cis-1,5-<br />

Cyclo-dodeca-1,5-dien-9-in (8)<br />

a) H 2 , Pd / BaSO 4 ,<br />

vergiftet<br />

8 5<br />

Abb. 4. Synthese des all-cis-Liganden 5 aus dem Dien-in 8 durch cis-selektive Hydrierung der<br />

Dreifachbindung.<br />

Bei der Herstellungsmethode nach Haufe et al. [5] wird selektiv die Dreifachbindung in<br />

8 neben den bereits cis-konfigurierten Doppelbindungen katalytisch hydriert. Da die<br />

Reaktivität der Doppelbindungen nur wenig geringer ist als die des betrachteten<br />

Alkin-Segments, ist es nötig, den Palladium(0)-Katalysator mittels Blei(II)acetat<br />

partiell zu vergiften. Zudem ist die Kontrolle des Wasserstoffverbrauchs<br />

entscheidend, um eine Folgereaktion des entstandenen Triens 5 zu vermeiden.<br />

3.2 Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (5) aus 1,5,9-Tribromcyclododeca-1,5,9-trien<br />

(7a) und 1,5,10-Tribromcyclododeca-1,5,9-trien<br />

(7b)<br />

Br<br />

Br<br />

+<br />

Br<br />

a) sek-BuLi<br />

b) H 2 O<br />

Br<br />

Br<br />

7a 7b 5<br />

Br<br />

Abb. 5. Synthese des all-cis-Liganden 5 aus den Tribromiden 7a und 7b durch Brom-Lithium-<br />

Austausch und Hydrolyse des lithiumorganischen Zwischenprodukts mit Wasser.


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 7 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

Durch Reaktion mit sek-Butyllithium ist es möglich, die Bromatome in 7 zunächst<br />

durch Lithium-Atome auszutauschen. Anschließende Hydrolyse der Lithiumorganischen<br />

Intermediate führt zur Protonierung. [6] Der Angriff des Protons findet am<br />

Punkt der höchsten Elektronendichte der C-Li-Bindung statt, so dass die Reaktion<br />

unter vollständigem Konfigurationserhalt verläuft. Die Verwendung von sek-<br />

Butyllithium verhindert weitgehend einen konkurrierenden Angriff des ebenfalls<br />

vorliegenden Butyl-Elektrophils aus entstehendem Butylbromid. Letzteres reagiert<br />

bevorzugt mit einem weiteren Äquivalent Butyllithium zu Lithiumbromid<br />

(Niederschlag) und einem Buten-Butan-Gemisch (Gasentwicklung).<br />

(Bei entscheidenden Synthesestufen wird zusätzlich ein ausführlicher Mechanismus<br />

angegeben und diskutiert. MINDESTENS jedoch einer pro Protokoll.)<br />

zusätz. freie<br />

3d-Orbitale<br />

Bu<br />

Br<br />

Br<br />

Li<br />

Li<br />

Bu<br />

Li<br />

Br<br />

+ 2 BuLi<br />

- 3 BuBr<br />

Br<br />

Br<br />

Br<br />

Li<br />

7a 9 10<br />

Li<br />

(Anmerkung: Die Schriftgröße der obigen Zeichnung ist grenzwertig. Es ist zu empfehlen, solch<br />

umfangreiche Reaktionsschemata auf mehreren Zeilen zu verteilen.)<br />

Abb. 6. Mechanismus des Brom-Lithium-Austausch an 7a mit Butyllithium. Über den „at-Komplex“ 9<br />

erfolgt die Umsetzung zum tri-lithiierten Zwischenprodukt 10.<br />

Der einleitende Schritt des Brom-Lithium-Austausches ist ein Angriff des partiell<br />

negativ geladenen sp 3 -Kohlenstoffatoms von Butyllithium an Brom (s. Abb. 5). Dies<br />

ist nur möglich, da Brom als Element der dritten Reihe im PSE bereits über die<br />

Möglichkeit zur Besetzung seiner 3d-Orbitale verfügt. Aus der sp 3 d-Hybridisierung<br />

resultiert ein verzerrt trigonal bipyramidaler „Bromat-Komplex“ 9. Die freien<br />

Elektronenpaare befinden sich dabei in den äquatorialen Positionen, die Butyl-<br />

Gruppe und der makrocyclische Rest in den axialen Positionen.


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 8 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

Im weiteren Verlauf ergeben sich zwei Reaktionsmöglichkeiten. Erstens die<br />

Ausbildung eines neuen Lithiumorganyls, die monolithiierte Vorstufe von 10, oder<br />

aber zweitens die Rückreaktion zu 7a. Tatsächlich läuft die Reaktion vollständig in<br />

Richtung 10 ab. Eine Triebkraft dafür stellt die elektronische Struktur der neuen<br />

Verbindungen 10 und des gebildeten Butylbromids dar. In 10 ist das, im Vergleich zu<br />

Brom, elektropositive Lithium an ein nunmehr elektronegativeres sp 2 -Kohlenstoffatom<br />

gebunden.<br />

4 Experimenteller Teil<br />

4.1 Allgemeine Arbeitstechniken<br />

(Passen Sie den Experimentellen Teil unbedingt auf IHREN FALL an! Methoden, die<br />

Sie nicht verwendet haben, dürfen hier auch nicht aufgeführt werden!)<br />

NMR-Spektroskopie<br />

Die NMR-Spektren wurden auf folgenden Spektrometern der Firma Bruker, wenn<br />

nicht anders vermerkt bei 300 K, aufgenommen.<br />

Bruker AC 200 1<br />

H-NMR (200.1 MHz)<br />

13<br />

C-NMR (50.3 MHz)<br />

Bruker ARX 300<br />

1 H-NMR (300.1 MHz)<br />

13<br />

C-NMR (75.5 MHz)<br />

Bruker DRX 500 1 H-NMR (500.1 MHz)<br />

13<br />

C-NMR (125.8 MHz)<br />

Bruker AV 600 1<br />

H-NMR (600.1 MHz)<br />

13<br />

C-NMR (150.9 MHz)<br />

Die chemischen Verschiebungen (δ) sind in ppm angegeben.<br />

Sofern nicht anders vermerkt, wurden die 1 H-NMR-Spektren wie folgt auf die<br />

Lösungsmittel-Peaks kalibriert.<br />

Für 1 H-Spektren:<br />

CDCl 3 / TMS CDCl 3 CD 2 Cl 2 DMSO Aceton MeOH D 2 O<br />

0.00 7.26 5.30 2.50 2.05 3.31 4.79<br />

Für 13 C-Spektren:<br />

CDCl 3 / TMS CDCl 3 CD 2 Cl 2 DMSO Aceton MeOH D 2 O<br />

77.00 77.00 53.52 39.52 29.84 49.00 --


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 9 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

Wenn nötig wurden 2D-Spektren (COSY, HSQC, HMBC, NOESY, ....) für die<br />

vollständige Strukturanalyse aufgenommen.<br />

Massenspektrometrie<br />

Die Massenspektren wurden auf den folgenden Massenspektrometern gemessen:<br />

- 8200 der Firma Finnigan (EI, CI)<br />

- Mariner Biospectrometry (ESI)<br />

- Bruker BiflexTM III (MALDI-TOF)<br />

IR-Spektroskopie<br />

Die IR-Spektren wurden einem FT-IR Spektrometer Paragon 1000 der Firma Perkin<br />

Elmer gemessen. Sowohl Feststoffe, als auch Flüssigkeiten wurden pur aufgetragen<br />

und mit einem MKII Golden Gate Single Reflection ATR System der Firma Smith<br />

Industries gemessen.<br />

UV / Vis-Spektroskopie<br />

Die UV/Vis-Spektren wurden mit einem Lambda 14 Spektrometer der Firma Perkin<br />

Elmer in 10 mm dicken Quarzküvetten gemessen.<br />

Schmelzpunkt<br />

Schmelzpunkte wurden in offenen Kapillarröhrchen in einem Melting Point Gerät der<br />

Firma Büchi bestimmt.<br />

Elementaranalyse<br />

Die Elementaranalysen wurden mit einem Euro EA 3000-Gerät der Firma Euro<br />

Vector im <strong>Institut</strong> für Anorganische <strong>Chemie</strong> der Christian-Albrechts-Universität zu<br />

Kiel gemessen.<br />

Arbeitstechniken<br />

Alle Reaktionen, welche luft- oder feuchtigkeitsempfindliche Reagenzien oder<br />

Intermediate beinhalten, wurden unter Stickstoffatmosphäre, in ausgeheizten<br />

Apparaturen, durchgeführt. Käufliche Ausgangsmaterialien und Reagenzien wurden,<br />

sofern nicht anders vermerkt, wie erhalten eingesetzt. Lösungsmittel wurden, sofern<br />

nicht anders vermerkt, nach gängigen Methoden gereinigt und getrocknet, es sei


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 10 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

denn, diese wurden für Extraktionen oder Säulenchromatographien verwendet.<br />

NEt 3 wurde über KOH zum Sieden erhitzt und destilliert.<br />

Et 2 O und THF wurden über Natrium (Indikator Benzophenon) zum Sieden erhitzt und<br />

destilliert.<br />

CH 2 Cl 2 wurden über CaH 2 zum Sieden erhitzt, destilliert und über Molekularsieb 4 Å<br />

unter Inertgas gelagert.<br />

Dünnschichtchromatographie wurde auf Merck Kieselgel 60 F 254 Aluminiumplatten<br />

durchgeführt. Die Identifikation erfolgte mit einer UV-Lampe (254 nm, 366 nm) der<br />

Firma Lamag. Für die Säulenchromatographie wurden Glassäulen (∅ cm ×<br />

Packungshöhe cm) mit Kieselgel der Firma Merck (Korngröße 0.004 – 0.016 mm) als<br />

stationäre Phase verwendet. (bei nicht-UV-aktiven Substanzen Anfärbemethode<br />

beschreiben)<br />

4.2 Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (5) aus 1,5,9-Tribromcyclododeca-1,5,9-trien<br />

(7a) und 1,5,10-Tribromcyclododeca-1,5,9-trien<br />

(7b) [6]<br />

(Hier steht eine Fußnote an der Überschrift. Dies erlauben Verlage bei Publikationen<br />

aber nicht. Vermeiden Sie daher Fußnoten an Überschriften)<br />

5<br />

Die Reaktionsapparatur, bestehend aus einem Schlenkkolben, Tropftrichter und<br />

Blasenzähler, wurde i. Vak. ausgeheizt und anschließend im leichten Argonstrom<br />

abgekühlt. Unter Inertbedingungen wurden 2.06 g (5.20 mmol) eines Gemisches der<br />

Tribromide 7a und 7b in 40 mL trockenem THF gelöst und auf –78 °C gekühlt. In der<br />

Kälte wurden 24.4 mL (31.7 mmol) einer 1.3 M Lösung von sek-Butyllithium in<br />

Cyclohexan langsam zugetropft. Die anfänglich gelbe Reaktionslösung verfärbte sich<br />

unter Gasentwicklung rot-braun. Nach beendeter Zugabe wurde auf 0 °C erwärmt


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 11 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

und die Reaktion vorsichtig (!) mit deion. Wasser gestoppt. Die Reaktionslösung<br />

wurde dreimal mit je 100 mL Pentan extrahiert. Die vereinigte org. Phase wurde mit<br />

100 mL einer ges. Natriumchlorid-Lösung gewaschen und über Magnesiumsulfat<br />

getrocknet. Anschließende Filtration über Aluminiumoxid (neutral) und Entfernung<br />

des Lösungsmittels i. Vak. ergab ein farbloses Öl mit intensivem Geruch.<br />

(Es heißt NICHT Ölpumpenvakuum - auch wenn es in manchen Veröffentlichungen<br />

verwendet wird -, da es unspezifisch ist. Das angelegte Vakuum soll – möglichst<br />

genau – durch eine Angabe in mbar beschrieben werden.<br />

Für alle Angaben von Größen ist die Anzahl der signifikanten Stellen zu beachten!<br />

Diese sind nicht identisch mit Nachkommastellen. Bsp:<br />

1.10 g, 1.10•10 3 mg, 0.00110 kg: Es sind jeweils 3 signifikante (auch relevante<br />

oder zählende) Stellen angegeben.<br />

Es heißt NICHT gequencht, sondern z. B. abgebrochen.<br />

Es heißt NICHT abrotiert, sondern abdestilliert.<br />

Es heißt NICHT über Nacht, außer es muss dunkel sein und die Zeit ist egal).<br />

(Wird eine Flash-Säulenchromatographie durchgeführt, ist dies wie folgt anzugeben<br />

z. B.:)<br />

Das Rohprodukt wurde mittels Flash-Säulenchromatographie [7] (Kieselgel, Korngröße<br />

0.040 - 0.063 mm, Cyclohexan / Essigsäurethylester, 4 : 1) gereinigt.<br />

Ausbeute: 0.61 g (3.7 mmol, 72 %) (Lit. [4] : 60 %).<br />

Destillationsprotokoll:<br />

1. Fraktion: Sdp. xx °C (xxx mbar), xx.x g, (Vorfraktion);<br />

2. Fraktion: Sdp. xx °C (xxx mbar), xx.x g;<br />

3. Fraktion: Sdp. xx °C (xxx mbar), xx.x g, (Zwischenfraktion);<br />

…<br />

n. Fraktion:…<br />

Rückstand: xx.x g, Endtemp. des Heizbades: xxx °C.


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 12 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

(Auch Vor-, Zwischenfraktionen und Rückstand sind anzugeben!)<br />

DC (Cyclohexan / Essigsäureethylester, 4 : 1): R f = 0.34.<br />

Schmp. -1.5 °C (Das Lösungsmittel aus dem kristallisiert wurde)<br />

Sdp. 108 °C (Druck)<br />

24. 6<br />

Brechungsindex: n D = 1.5100<br />

1<br />

H-NMR (300 MHz, CDCl 3 (oder CD 3 OD, THF, etc.), 300 K, TMS (oder andere<br />

Referenzverbindung)): δ = 5.61 (br. s, 6 H, CH), 2.18 (br. s, 12 H, CH 2 ).<br />

(s für Singulett, d für Dublett, t für Triplett, q für Quartett, dd für Doppel-Dublett, m für<br />

Multiplett. Ein Multiplett wird immer in seinen Grenzen angegeben 5.10 - 4.82,<br />

Ausnahme: Zentrierte Multipletts (m c ). Breite Signale werden zusätzlich mit br.<br />

bezeichnet.<br />

Für die Zuordnung der Signale gibt es mehrere Möglichkeiten. Die Zuordnung sollte<br />

möglichst leicht und selbstverständlich sein:<br />

- Verwenden Sie charakteristische Fragmente, z. B. CH 3 , CHO, O-CH 2 . Müssen<br />

mehrere H-Atome aufgeführt werden, wird das zugeordnete Signale kursiv<br />

herausgehoben, z.B. CH-CH 3 .<br />

- Wenn eindeutig aus dem Namen ableitbar, nummerieren Sie: z. B. 3-H.<br />

- Bei sehr komplexen Verbindungen kann diese abgebildet werden, so dass die<br />

zugeordneten Nummern plausibel werden.<br />

Die Angabe von Kopplungskonstanten ist wie folgt: …7.28 (dd, 3 J = 7.8 Hz, 4 J =<br />

1.4 Hz, 2 H, 2,7-H),…).<br />

13<br />

C-NMR (75.5 MHz, CDCl 3 , 25 °C, TMS, evtl. zusätzlich DEPT135): δ = 130.4 (d,<br />

CH), 28.0 (t, CH 2 ).<br />

(Wenn 1 H-Breitband(BB)-entkoppelte 13 C-Spektren vorliegen - wie meist - und ein<br />

zusätzliches DEPT135 aufgenommen wurde, werden die Signale mit q für Quartett<br />

„CH 3 “, t für Triplett „CH 2 “, d für Dublett „CH“ oder s für Singulett „C“ angegeben. Auch<br />

möglich ist eine Angabe der Art „C q “ für quartäre C-Atome. Ansonsten wird nur die<br />

Verschiebung angegeben. Indiziert werden C-Atome anhand ihrer Position (die<br />

Struktur ist zu nummerieren) z. B. C-1, der sie beinhaltenden Gruppe z. B. OCH 3


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 13 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

oder allgemeiner mit z. B. C Aryl . Bei Kombinationen obiger Regeln wird das<br />

signalgebende Kohlenstoffatom kursiv geschrieben, z. B. C Aryl -OCH 3 .)<br />

FT-IR (Film): ̃ν = 3014 (s, sp 2 -C-H), 2938 (vs, aliph. C-H), 2914 (vs, aliph. C-H),<br />

2851 (vs), 1636 (m, C=C), 1454 (s), 1452 (s), 722 cm -1 (m). (vs für very strong; nur<br />

eindeutige Zuordnungen sind erwünscht).<br />

UV/Vis (Cyclohexan): λ max (ε) = 193, 200 (9700) nm.<br />

MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 162 (10) [M] +·, 147 (6) [M -H -CH 2 ] + , 133 (23) [M -C 2 H 4 -H] + ,<br />

119 (27) [C 9 H 11 ] + , 93 (59) [C 8 H 9 ] + , 79 (100) [C 6 H 7 ] + .<br />

(Wo immer möglich, Zuordnung angeben. Die Signalintensitäten werden im<br />

prozentualen Verhältnis zum Basispeak angegeben. Der 100 %-Peak und der<br />

Molekülpeak (so vorhanden) sind mindestens anzugeben. Als relevante Signale<br />

werden solche angesehen und beschrieben, deren Intensität eine gedachte Linie<br />

zwischen dem 100 %-Pkt. der Y-Achse und 0%-Pkt. des Molekülsignals auf der X-<br />

Achse übertrifft. Signifikante Fragmente werden zusätzlich genannt. Bei typischen<br />

Isotopensignalen sind im Fragment die Isotope anzugeben, z. B. für C 12 H 15 Br 3 : 402,<br />

400, 398, 396 (6, 10, 10, 6) [M] + )<br />

MS (CI, Isobutan): m/z (%) = 163 (5) [M + H] + .<br />

GC-MS (Säule: Optima1, 25 m . 0.32 mm, Split: 1:20, Flow: 2 mL/min, Helium;<br />

Temperaturprogramm: 50 °C // 5 min // 50 - 150 °C // 5 °C/min // 150 - 250 °C //<br />

10 °C/min): τ R = 17.39 min; (EI, 70 eV) m/z (%) = (siehe oben)<br />

Elementaranalyse C 12 H 18 (162.27): ber. C 88.82, H 11.18; gef.: C 89.05, H 11.14.<br />

5 Fazit<br />

Die Variation der literaturbekannten Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-CDT 5 nach Untch<br />

und Martin aus den Tribromiden 7a und 7b ergab das gewünschte Produkt in hoher<br />

Reinheit. Es konnte gezeigt werden, dass der Brom-Lithium-Austausch über sek-<br />

Butyllithium eine deutlich schnellere Reaktionsführung ermöglicht. Zudem ist hierbei<br />

der nach Originalvorschrift anzuschließende Reinigungsschritt über<br />

Komplexierung/Dekomplexierung mit Silbernitrat für eine weitere Umsetzung<br />

überflüssig.


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 14 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

6 Literatur<br />

1 W. Reppe, W. J. Schweckendiek, Liebigs Ann. Chem. 1948, 560, 104-116.<br />

2 a) B. Bogdanovic, M. Kröner, G. Wilke, Liebigs Ann. Chem. 1966, 699, 1-23; b)<br />

K. Jonas, P. Heimbach, G. Wilke, Angew. Chem. 1968, 80, 1033; Angew.<br />

Chem. Int. Ed. 1968, 7, 949; c) K. Fischer, K. Jonas, G. Wilke, Angew. Chem.<br />

1973, 85, 620-621; Angew. Chem. Int. Ed. 1973, 12, 565-566.<br />

3 R. Herges, A. Papafilippopoulos, Angew. Chem. 2001, 113, 4809-4813; Angew.<br />

Chem. Int. Ed. 2001, 40, 4671-4674.<br />

4 K. G. Untch, D. J. Martin, J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 3518-3520.<br />

5 H. Trauer, G. Haufe, Z. Chem. 1988, 28, 290-291.<br />

6 D. Peters, aktuelle Arbeiten, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel 2004.<br />

7 W. C. Still, M. Kahn, A. Mitra, J. Org. Chem. 1978, 43, 2923-2925.<br />

(Bücher werden wie folgt zitiert (Bsp.): K. P. C. Vollhardt, <strong>Organische</strong> <strong>Chemie</strong>,<br />

1. Aufl., VCH, Weinheim 1988, S. 215-217.<br />

Dissertationen oder Diplomarbeiten wie folgt (Bsp.): M. R. Hopmann, Dissertation,<br />

Technische Universität Berlin 1983.<br />

Das beliebte Organikum wie folgt:<br />

neuere Ausgaben:<br />

K. Schwetlick, Organikum, 23. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim 2009, S. 563–564.<br />

ältere Ausgaben:<br />

H. Becker, W. Berger, G. Domschke, Organikum, 22. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim<br />

2004, S. 512-513. )


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 15 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

Weiteres Beispiel zur 1 H-NMR-Auswertung:<br />

OAc<br />

AcO AcO<br />

OAc<br />

O<br />

O<br />

1<br />

H-NMR (300 MHz, CDCl 3 , 300 K, TMS): δ = 7.09 (d, 3 J = 8.6 Hz, 2 H, H-Ar-2,6), 6.97<br />

(d, 3 J = 8.6 Hz, 2 H, H-Ar-3,5), 5.56 (dd, 3 J = 10.0 Hz, 3 J = 3.5 Hz, 1 H, H-3), 5.47 (d,<br />

3<br />

J = 1.7 Hz, 1 H, H-1), 5.44 (dd, 3 J = 3.5 Hz, 3 J = 1.9 Hz, 1 H, H-2), 5.36 (br. t, 3 J =<br />

ca. 10 Hz, 1 H, H-4), 4.28 (dd, 2 J = 12.1 Hz, 3 J = 5.2 Hz, 1 H, H-6a), 4.11 (ddd,<br />

3<br />

J = 10.1 Hz, 3 J = 5.2 Hz, 3 J = 2.3 Hz, 1 H, H-5), 4.07 (dd, 2 J = 12.1 Hz, 3 J = 2.3 Hz, 1<br />

H, H-6b), 2.30 (s, 3 H, Ar-CH 3 ), 2.19 (s, 3 H, Ac), 2.05 (s, 3 H, Ac), 2.04 (s, 3 H, Ac),<br />

2.03 (s, 3 H, Ac).<br />

Bestimmung der Kopplungskonstanten siehe Abb.


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 16 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

einige Tipps zur Formatierung:<br />

1. Keine Kopf- und Fußzeile auf dem Deckblatt:<br />

[Datei > Seite einrichten… > Layout, Kopf- und Fußzeile, erste Seite anders]<br />

2. Textbild: Blocksatz, 1 ½ facher Zeilenabstand, Absätze durch 6pt trennen<br />

3. Sollten Minuszeichen oder ähnliches bei Blocksatz von der Zahl getrennt werden,<br />

hilft dies:<br />

vorher: -78 °<br />

C<br />

Benutzung des gebundenen Bindestrichs:<br />

[Shift + Strg + Bindestrich]<br />

Das Minuszeichen im Nummernfeld funktioniert damit nicht.<br />

nacher:<br />

-78 °C<br />

Analoges gilt für die Benutzung des gebundenen Leerzeichens. Um die Trennung<br />

einer Zahl von der dazugehörigen Einheit zu verhindern, kann die Tastenkombination<br />

[Shift + Strg + Leertaste] verwendet werden. Achtet dabei darauf, dass die Abstände<br />

zwischen den Wörtern der Zeile nicht zu groß werden. Sollte das der Fall sein, nutzt<br />

die manuelle Trennung mit [Strg + Bindestrich].<br />

4. Spezielle Zeichen, wie Wellenzahl bei FT-IR (Film): ̃ν = oder „n 24.6 d“ bei<br />

Brechungsindex: n D<br />

24.6<br />

=, kann man bequem mittels Microsoft-Formeleditor<br />

erstellen (falls nicht anderweitig zugänglich).<br />

[Einfügen > Objekt > Microsoft-Formeleditor]<br />

Damit ist es möglich Tilden, Striche, Pfeile, etc. über oder unter Buchstaben zu<br />

plazieren.<br />

Aber bitte versuchen Sie, den Formeleditor zu vermeiden, da später die Verlage<br />

dies nicht für Manuskripte erlauben. Es gibt häufig auch andere Wege zu<br />

Sonderzeichen.


(Praktikant) / (Praktikantin) ....Praktikum - 17 -<br />

Synthese von cis,cis,cis-1,5,9-Cyclododecatrien (<strong>Musterprotokoll</strong>)<br />

5. Das Protokoll muss geheftet (Tacker) abgegeben werden! Nachträgliches<br />

Tackern kostet 50 Cent.<br />

Liste für Abkürzungen<br />

Einige Wörter werden in Synthesevorschriften generell abgekürzt. In allen anderen<br />

Texten werden jedoch alle Wörter ausgeschrieben.<br />

(Die Abkürzung "abs." ist zu vermeiden, da sie zu unspezifisch ist.<br />

Einheitenabkürzungen tragen KEINEN Punkt, auch min nicht. RT für<br />

Raumtemperatur ist unzulässig. Selbstverständliche Abkürzungen wie Me, Et, Ac<br />

sowie die gängigen Einheiten wie h, d, min stören in einer Abkürzungsliste)<br />

Ausb.<br />

Äquiv.<br />

DC<br />

EA<br />

GC<br />

ges.<br />

Ausbeute<br />

Äquivalente<br />

Dünnschichtchromatographie<br />

Elementaranalyse<br />

Gaschromatographie<br />

gesättigt<br />

i. Vak. im Vakuum<br />

org.<br />

proz.<br />

organische<br />

prozentig<br />

Raumtemp. Raumtemperatur<br />

wässr.<br />

wässrig(e)

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