This was a nitrated benzaldehyde what didn’t wanted to crystalline out from the solution…

Получение молекулы, содержащей нитроиндол, в большом масштабе: +100 г.
Химия индолов известна как очень неприятная часть химии, синтезы часто дают плохие результаты - образуются смолоподобные продукты с незначительными количествами нужного соединения. К счастью, я нашел отличный метод, который дает желаемый продукт с высокими (+ 80%) выходами и в довольно чистом виде - даже при больших загрузках. Самое приятное, что даже до перекристаллизации продукт достаточно чистый - для большинства целей (см. фотографию выше).

Preparation of a nitroindole containing molecule on a large, +100 g scale.
Indole chemistry is referred as a really painful part of chemistry that often gives quite bad results and tar like products with only traces of the preferred compound. Luckily in my case I found a great method that gives the desired product in high (+80%) yields on even large scale in a quite pure form. The best part is, that even before recrystallization the product is pure enough for most purposes and looks like as seen on the above photo.
https://labphoto.tumblr.com/post/161436 ... g-molecule

Сегодня мы провели нитрование ацетилнитратом, полученным из уксусного ангидрида и гидрата нитрата меди. На момент фото в колбе находится некоторое количество Ac2O и немного полиметоксибензольного соединения.

Today we have performed a nitration with acetyl nitrate made from acetic anhydride and copper nitrate hydrate. Actually in the flask is some Ac2O and some polymethoxy benzene compound.
https://labphoto.tumblr.com/post/303309 ... -chemistry

Получение пирролидин-карбонилхлорида в масштабе 100г +

На рисунках можно увидеть начало добавления пирролидина в раствор, содержащий много (~ 200 г) трифосгена.

Трифосген [бис(трихлорметил)карбонат] представляет собой химическое соединение, которое используется в качестве более безопасного заменителя фосгена, поскольку при комнатной температуре это твердыt кристаллs, в то время, как фосген является газом. Трифосген - отличный реагент, поскольку он удобен в обращении, и если трифосген находится в растворе, он разлагается на фосген и реагирует так, как бы если я использовал фосген.

На фото, когда пирролидин контактирует с фосгенсодержащей атмосферой, он немедленно реагирует с ним, образуя газообразный HCl, который реагирует с пирролидином с образованием гидрохлорида (пирролидин*HCl), который представляет собой твердое соединение и может наблюдаться в тумане в виде тумана.

Интересный факт: фосген очень токсичен, поэтому при работе с ним следует соблюдать особую осторожность, всегда используйте СИЗ и ХОРОШО работающий вытяжной шкаф. Зато сильным разбавлении фосген обладает запахом, похожим на запах свежескошенной травы (не проверяйте это на практике!).

Preparation of pyrrolidine carbonyl chloride on +100g scale.

On the gifs you can see the beginning of the addition of the pyrrolidine to a solution containing a LOT (~200 g) of triphosgene.

Triphosgene (bis(trichloromethyl) carbonate is a chemical compound that is used as a safer substitute for phosgene, because at room temperature it is a solid crystal, as opposed to phosgene which is a gas. It is a great reagent, since it could be easily handled and if it’s in a solution it decomposes to phosgene and reacts as I would use phosgene.

On the gifs as the pyrrolidine contacts with the phosgene containing atmosphere it immediately reacts with it producing HCl gas what reacts with the pyrrolidine to form pyrrolidine x HCl which is a solid compounds and could be observed as fog in the glass.

Interesting fact: phosgene is HIGHLY TOXIC, so great care should be taken while working with it, always use PPE and a WELL working fume hood, but /do not try it out/ it has an odor in high dilution similar to freshly cut grass.
https://labphoto.tumblr.com/post/160021 ... hloride-on

Получение фенилсульфенилхлорида из дифенилдисульфида и хлора.
Довольно легко получить высокореактивный PhSCl, для этого мы добавляем лишенный запаха дифенилдисульфид (PhSSPh) в апротонный растворитель, такой как хлороформ или гексаны, и поглощаем этим раствором хлор. Поскольку хлор переходит в растворитель, плохо растворимый дисульфид растворяется и дает интенсивно-окрашенный оранжево-красный раствор, содержащий некоторый избыток хлора и преимущественно сульфенилхлорид.
Что происходит?
Это: R2S2 + Cl2 → 2 RSCl, в данном случае R является ароматическим кольцом.

Важно отметить, что хлор - в высшей степени токсичен, и в качестве более безопасной альтернативы можно также использовать N-хлорсукцинимид.

Preparation of phenylsulfenyl chloride from diphenyl disulfide and chlorine.

It is a quite easy preparation of the highly reactive PhSCl when we add the non odorous diphenyl disulfide (PhSSPh) to an aprotic solvent, like chloroform or hexanes and absorb some chlorine it it. As the chlorine is absorbed to the solvent, the poorly soluble disulfide dissolved and gives a deep orangeish-red solution contains some excess chlorine, and the preferred sulfenyl chloride.
What happens here?
This: R2S2 + Cl2 → 2RSCl in this case R is an aromatic ring.
Important to note that chlorine is HIGHLY toxic and as a safer alternative N-chlorosuccinimide could be also used.
https://labphoto.tumblr.com/post/169009 ... qus_thread

Конечная точка озонолиза.

Озон (O3) - один из самых сильных окислителей, намного сильнее, чем O2. Озон нестабилен при высоких концентрациях, распадаясь на обычный двухатомный кислород. Озон имеет темно-синий цвет и, когда он используется в органической химии, это является хорошим показателем того, что реакция прошла - если в реакционной смеси виден характерный синий цвет озона.

Озон - довольно реакционноспособная молекула, он атакует практически все. Отличным примером являются резиновые перегородки на двух боковых горлышках колбы. Резина была разрушена озоном во время реакции.

Озонолиз используется, когда нам нужно расщепить двойные связи в молекуле, чтобы получить альдегиды или кетоны (даже карбоновые кислоты), как показано здесь:


The end point of an ozonolysis.

Ozone (O3) is among the most powerful oxidizing agents known, far stronger than O2. It is also unstable at high concentrations, decaying to ordinary diatomic oxygen. It has a deep blue color and when it is used in organic chemistry a good indicator that the reaction is ready when the characteristic blue color of the ozone is seen in the reaction mixture.

Ozone is a quite reactive molecule, it attacks almost everything. A great example is the rubber septa at the two side neck of the flask. It was degraded by ozone during the reaction as seen.

Ozonolysis is used when we need to cleave double bonds in a molecule to get aldehydes or ketones (even carboxylic acids), just as shown here:

https://labphoto.tumblr.com/post/175212 ... zone-o3-is
image

Получение производного 2-бромбензойной кислоты из производного антраниловой кислоты с использованием реакции Сандмейера.

Реакция Сандмейера - это химическая реакция, используемая для синтеза арилгалогенидов из арилдиазониевых солей. Названа в честь швейцарского химика Трауготта Сандмейера. Реакция представляет собой метод замещения ароматической аминогруппы путем получения ее соли диазония с последующим замещением ее нуклеофилом, часто катализируется солями меди (I).

ArN₂⁺ + CuBr → ArBr + N₂ + Cu⁺

На фото раствор бромида меди (I) добавляется к охлажденному, свежеприготовленному раствору соли диазония, и, когда оба реагента смешиваются, практически мгновенно начинается реакция - образуется газообразный азот.

Интересно, что бромид меди (I) в чистом виде является бесцветным, почти нерастворимым твердым веществом, однако при смешивании с бромистоводородной кислотой он быстро растворяется и дает раствор темно-фиолетового цвета, как видно на фотографиях.

Preparation of a 2-bromobenzoic acid derivative from an anthranilic acid derivative using the Sandmeyer reaction.

The Sandmeyer reaction is a chemical reaction used to synthesize aryl halides from aryl diazonium salts. It is named after the Swiss chemist Traugott Sandmeyer. The reaction is a method for substitution of an aromatic amino group via preparation of its diazonium salt followed by its displacement with a nucleophile, often catalyzed by copper(I) salts.

ArN₂⁺ + CuBr → ArBr + N₂ + Cu⁺

On the picture and gifs the solution of copper(I)-bromide is being added to the chilled, freshly prepared diazonium salt solution and as the the two reactants mix, almost instantly nitrogen gas forms and the reaction starts.

Interesting thing is that the copper(I)-bromide is a colorless, nearly insoluble solid when pure, however when mixed with hydrobromic acid it dissolved rapidly and gives a deep purple colored solution as seen on the pictures.
https://labphoto.tumblr.com/post/158863 ... derivative

Проведение реакции на пилотной установке (больший масштаб)

Мы провели небольшое исследование процесса бензоилирования несложного соединения, его цель состояла в том, чтобы достичь масштабов 4-5 моль (почти кг соединения). Мы начали с малого, милимолярного количества (0,001 моль - это даже не грамм), улучшали и оптимизировали синтез в течение одной недели. Исследование было успешным, и мы получили хорошо работающий синтез.

Работа в таком масштабе отличается от привычной работы в лаборатории, например, от проведения реакции в колбе объемом 500 мл. Если в колбе происходит что-то экзотермическое, это может привести к серьезным проблемам с таким размером, а если образуется что-то липкое или твердое, это может привести к катастрофическим последствиям. В результате мы не можем просто так увеличить масштаб реакции в 10 раз без проведения дополнительных исследований.

Working on a bit larger scale: doing pilot scale reactions.

We made a small research on a benzoylation of a relatively simple compound and the goal was to reach 4-5 molar scale (nearly a kg of the compound). We started on small, mmolar (0.001 mol, not even a gram) scale and improved, optimized the synthesis during a short, one week research period. As seen, the research was successful and we ended up with a well working synthesis.

Working on this scale is really different compared to an e.g.: 500 mL flask sized reactions. If something exothermic is happening in the flask, it could result serious problems in this size and if something sticky or rock hard precipitate forms, it could also give catastrophic results. This is also a reason why we cant just put on a x10 scaled sized reactions in every case.
https://labphoto.tumblr.com/post/157747 ... ilot-scale

Восстановление по Бёрчу в среде этиламина.

Восстановление по Бёрчу - что-то особенное в органической химии. Это восстановление растворными щелочными металлами, чаще всего используют литий или натрий; растворителем в большинстве случаев служит жидкий аммиак.

Жидкий аммиак - неприятная вещь: он кипит при -33,34°C, имеет очень неприятный запах, поэтому для таких реакций следует использовать охлаждающие смеси на основе сухого льда. Однако в некоторых случаях другие амины, такие как этиламин, могут использоваться вместо жидкого аммиака, и в этом случае достаточно обычных охлаждающих смесей на основе льда, так как этиламин кипит при ~ 20 ° C.

Механизм восстановление по Бёрчу был предметом многочисленных дискуссий, но он включает радикальные стадии и сольватированные электроны, которые обуславиливают интенсивный цвет реакционной смеси, как видно на фото.

Birch reduction in ethylamine as a solvent.
Birch reduction is a really special thing in organic chemistry, it’s a dissolving metal reduction, that uses alkali metals, most often lithium or sodium and in most cases liquid ammonia as a solvent.
Liquid ammonia is a quite nasty thing, it boils at -33.34 °C, and has a really bad odor, so dry ice based cooling mixtures should be used for these reactions. However, in some cases, other amines, like ethylamine could be used instead of the liquid ammonia, and in this case normal ice based cooling mixtures are also good, since ethylamine boils at ~20 °C.
The mechanism of the Birch reduction has been the subject of much discussion, but it involves radical steps and solvated electrons that could result the deep color as seen on the above
picture/gifs.
https://labphoto.tumblr.com/post/156455 ... vent-birch

Восстановление по Бёрчу — органическая реакция, впервые описанная австралийским химиком Артуром Бёрчем в 1944 году. Используется для преобразования веществ, имеющих в своём составе бензольное кольцо, в 1,4-циклогексадиены, в которых на противоположных концах кольца присоединены по два атома водорода. Проводится в жидком аммиаке с щелочным металлом и спиртом.

Зачем открывалка для пива в лаборатории?
Иногда требуется большее количество бутиллития - такое, что нужно слишком много времени, чтобы набрать его с помощью иглы и шприца из бутылки «Aldrich sure seal» через твердую пробку.

n-Бутиллитий, сокращенно BuLi или nBuLi, представляет собой литийорганический реагент, используемый в качестве сильного основания (pKa ≈ 50) в органической химии и в качестве инициатора для анионной полимеризации диенов в химии ВМС. Из-за большой разницы между электроотрицательностью углерода (2,55) и лития (0,98), связь C-Li сильно поляризована, а BuLi обладает высокой реакционной способностью.
Хорошо, хорошо, но зачем металлическая пробка и необычная бутылка? Алкиллитиевые соединения хранятся в инертном газе, чтобы предотвратить потерю активности и по соображениям безопасности, поскольку они реагируют со всем, от влаги в воздухе до CO2, лабораторного стола, кожи, лица и всего, что попадется. n-BuLi не так уж плох по сравнению с втор- и трет-BuLi, но он также может легко воспламениться и его очень трудно погасить, поскольку он, вероятно, будет реагировать со струей из огнетушителя. Обычно работа ведется в безвоздушной среде, чтобы предотвратить несчастные случаи и серьезные проблемы, поэтому, если вы используете BuLi, не снимайте пробку, используйте иглу и газообразный аргон.

Why do we have a beer opener in the lab?
Well, sometimes larger amounts of butyllithium is needed and it would take too much time to get out everything from a “Aldrich sure seal” bottle through the concrete hard septa with a syringe and needle…
n-Butyllithium, abbreviated BuLi or nBuLi is an organolithium reagent used as a strong base (pKa ≈ 50) in organic chemistry and as a initiator for the anionic polymerization of dienes in polymerchemistry. Due to the large difference between the electronegativities of carbon (2.55) and lithium (0.98), the C-Li bond is highly polarized and the BuLi is highly reactive.
Well, okay, but why was the septa and the fancy bottle? Alkyl-lithium compounds are stored under inert gas to prevent loss of activity and for reasons of safety, since they react with everything, from moisture in the air, CO2, labcoat, skin, face and everything. n-BuLi is not that bad compared to the sec- and tert-BuLi, but it could also ignite easily and it’s really hard to extinguish, since it will probably react with the extinguisher. It is usually handled using air free techniques to prevent mishaps and serious problems, so if you use BuLi, don’t take off the septa, use a needle and argon gas.
https://labphoto.tumblr.com/post/155775 ... e-lab-well

Получение хлорангидрида.
SOCl2 + RCO2H → RC (O) Cl + SO2 + HCl
Рецепт прост. Берут колбу, обратный холодильник и капельную воронку, взвешивают кислоту в колбе, добавляют 1,2 молярных эквивалента тионилхлорида, нагревают и перемешивают до тех пор, пока не прекратится выделение газа, и отгоняют то, что осталось в колбе для получения чистого продукта. Выход: + 99%.
Однако следует соблюдать осторожность, так как в результате реакции образуются токсичные хлористый водород и диоксид серы. Используемый хлорирующий агент - тионилхлорид и продукт реакции токсичны и бурно реагируют с водой с образованием токсичных газов.

Preparation of an acid chloride on a bit larger scale.
SOCl2 + RCO2H → RC(O)Cl + SO2 + HCl
The recipe is easy. Get a flask, a reflux condenser and a dropping funnel, weight out the acid into the flask, add 1,2 molar equivalents of thionyl chloride, heat and stir until no more gas evolves and distill what’s left in the flask to obtain a pure product. Yield: +99%.

However care should be taken, since highly toxic hydrogen chloride and sulfur dioxide is evolved from the reaction. The chlorinating agent what’s used, thionyl chloride and the product is toxic and will react violently with water to produce toxic gases.
https://labphoto.tumblr.com

Метилирование фенольного соединения диметилсульфатом и гидроксидом натрия.
RO^-Na⁺ + (CH3O)2SO2 → ROCH3 + Na(CH3)SO4
Диметилсульфат представляет собой химическое соединение с формулой (CH3O)2SO2. Как сложный эфир метанола и серной кислоты, его формула часто записывается в виде (CH3)2SO4 или даже Me2SO4, где CH3 или Me обозначает метил. Me2SO4 в основном используется в качестве метилирующего агента в органическом синтезе. Как и все сильные алкилирующие агенты, диметилсульфат чрезвычайно токсичен.
Реакция протекает легко: в одну капельную воронку наливаем концентрированный раствор щелочи, а другую - диметилсульфат. Их добавляют в реакционную смесь одновременно, поэтому концентрации обоих реагентов в колбе все время низкая.

Methylation of a phenolic compound with dimethyl sulfate and sodium-hydroxide.
RO− Na+ + (CH3O)2SO2 → ROCH3 + Na(CH3)SO4
Dimethyl sulfate is a chemical compound with formula (CH3O)2SO2. As the diester of methanol and sulfuric acid, its formula is often written as (CH3)2SO4 or even Me2SO4, where CH3 or Me is methyl. Me2SO4 is mainly used as a methylating agent in organic synthesis. Like all strong alkylating agents, dimethyl sulfate is extremely toxic.
The reaction goes quite easily, one addition funnel is loaded with a concentrated lye solution and the other one is loaded with dimethyl sulfate. They are added to the reaction mixture simultaneously, so both reactants are at a low concentration in the flask.
https://labphoto.tumblr.com/post/152567 ... h-dimethyl

В лаборатории мы занялись химией ферроцена, в результате - везде кроваво-красные цвета.
Ферроцен представляет собой металлоорганическое соединение с формулой Fe(C5H5)2. Это металлоцен, тип металлоорганического химического соединения, состоящего из двух циклопентадиенильных колец, расположенных по разные стороны от центрального атома металла.

В зависимости от заместителей производные ферроцена, могут различаться окраской, часто они имеют цвет между желтым и кроваво-красным.
****
Bloody Halloween to everyone!
Some ferrocene chemistry is going on in the lab, with blood red colors everywhere.
Ferrocene is an organometallic compound with the formula Fe(C5H5)2. It is a metallocene, a type of organometallic chemical compound consisting of two cyclopentadienyl rings bound on opposite sides of a central metal atom, it’s a sandwich compound.

Depending on the substitution pattern, the compounds containing a ferrocene ring could vary in really different colors often between yellow and blood red.
https://labphoto.tumblr.com/post/152520 ... -ferrocene

Кристаллы свежеприготовленного азина.
Азины - производные гидразина общей формулы: RR'C= N-N CRR’. Эти соединения являются продуктом конденсации гидразина с кетонами и / или альдегидами.
Полученное соединение будет использоваться в качестве лиганда в координационной химии, оно будет образовывать комплекс с пятичленным циклом, содержащим атом палладия
(англ. - palladacycle - несколько групп металлоорганических гетероциклов, содержащих атом палладия в кольце; они используются в качестве катализаторов для реакций сочетания).

Crystals of a freshly prepared azine.
Azines are a functional class of organic compounds with the connectivity RR'C=N-N=CRR’. These compounds are the product of the condensation of hydrazine with ketones and/or aldehydes.
This compound will be used as a ligand for coordination chemistry, it will be complexed with a palladacycle, a five member ring with a palladium atom in it.
https://labphoto.tumblr.com/post/151715 ... ines-are-a

Хлорсульфонирование производного имидазола хлорсульфоновой кислотой.
Что в этом веществе особенного? Хлорсульфоновая кислота реагирует с водой взрывообразно, образуя серную кислоту и хлористый водород. Поэтому, когда я добавил 200 г соединения к 500 см3 хлорсульфоновой кислоты, произошла очень экзотермическая реакция, и сразу же в колбе образовался густой кислый туман - когда реагенты вступили в контакт друг с другом.
Важное примечание при работе с хлорсульфоновой кислотой: НИКОГДА НЕ СМЫВАЙТЕ ВОДОЙ НЕИЗВЕСТНУЮ ЖИДКОСТЬ, поскольку, если она содержит хлорсульфоновую кислоту, образуется раствор сильных кислот, который может выплеснуться на ваш лабораторный халат / руки / лицо. И всегда выливайте хлорсульфоновую кислоту и реакционные смеси, которые содержат это вещество, в большой избыток колотого льда, чтобы избежать серьезных проблем.

Chlorosulfonation of an imidazole derivative with chlorosulfonic acid.
Why is this a special thing? Chlorosulfonic acid reacts with water explosively forming sulfuric acid and hydrogen chloride. So when I added 200 g of a compound to 500 cm3 of chlorosulfonic acid, a highly exothermic reaction happened and immediately and a highly acidic fog formed in the flask as the reactants contacted each other.
Important note when working with chlorosulfonic acid: NEVER WASH ANYTHING WITH WATER WHAT CONTAINS A RANDOM LIQUID, since if its chlorosulfonic acid, it could blow a highly acidic solution on your labcoat/hands/face. And always pour chlorosulfonic acid and reaction mixtures that contain this chemical on large excess of cracked ice to avoid serious problems.
https://labphoto.tumblr.com/post/151251 ... ative-with