Въведение
Този синтез е добър вариант, в случай че имате недостъпен фенилацетон за по-нататъшен синтез на амфетамин или метамфетамин. БМК глицидатът може лесно да се превърне в Р2Р чрез хидролиза. Тази реакция има някои плюсове и минуси. Основният недостатък е, че реакцията е много чувствителна към вода. Трябва да се използват абсолютно сухи стъклени съдове и реактиви. Уверете се, че вашите реактиви са изсушени и пречистени преди синтеза. Следите от вода намаляват добива. Освен това е добре тази реакция да се провежда в инертна атмосфера (N2), за да се увеличи добивът. Съществуват предимства като доста висок добив, кратко време за реакция. Освен това реакцията не изисква разтворители.
Оборудване и стъклария.
- Реактор (или колба) с вместимост 2 л с обратен хладник, горна бъркалка и водна риза (водна баня) в комплект;
- Стойка за реторта и скоба за закрепване на апаратурата;
- Капкова фуния от 1 L;
- Конвенционална фуния;
- Лабораторен термометър (до -10 - 100 °С);
- Стъклена пръчка;
- Силиконови маркучи;
- Измервателен цилиндър за 1 L;
- Източник на вакуум;
- Лабораторна везна (подходяща за 1-200 g);
- Студена водна баня за рефлуксен кондензатор и водна помпа (в случай на отсъствие на охладител);
- колба на Бюхнер и фуния;
- 2 L; 1 L x2; 500 ml x2 Чаши;
- Пластмасова лъжица или шпатула;
- Фризер;
- Циркулационна помпа за охлаждане (по избор);
- Съдове от Pyrex за продукта (или други съдове);
Реагенти.
- Бензалдехид 200 g (cas 100-52-7).
- Метил 2-хлоропропионат 350 g (cas 17639-93-9).
- Безводен натриев сулфат (Na2SO4).
- Натриев хидроксид (NaOH) 200 g или калиев хидроксид (KOH) 265 g.
- Дестилирана вода ~2 L.
- Натриев етилат 200 g (EtONa).
Синтез
...
Заместваща нуклеофилна реакция между бензалдехид и метил 2-хлоропропионат.
Стъкленият реактор е оборудван с кожух, свързан с охладител с циркулационна помпа с настроена температура на охлаждащата течност 0°С. Ако използвате колба или еднослоен реактор, трябва да използвате ледено-водна охлаждаща вана. Реакционната колба (реакторът) трябва да бъде идеално суха отвътре, без водни капки и кондензат.
1. Изсипете 200 g бензалдехид в чаша.
2. Добавете метил 2-хлоропропионат 350 g. Сместа от бензалдехид и метил 2-хлоропропионат се разбърква.
Забележка: Ако реагентите са пресни и се съхраняват при подходящи условия, използвайте ги директно, като ги заредите в реактора. Ако не е така или с цел превенция (за да сте сигурни), можете допълнително да изсушите сместа от бензалдехид и метил 2-хлоропропионат с помощта на изсушител. В този случай се използва безводен натриев сулфат (Na2SO4).
3. Към сместа се добавя безводен Na2SO4, така че да покрие изцяло стъкленото дъно (приблизително количество). Сместа се разбърква.
Забележка: Na2SO4 събира останалата вода, като образува кристални хидрати и се утаява на дъното на съда без разбъркване. Адсорбцията на вода става доста бързо. Визуално това изглежда като образуване на прозрачна смес от реагенти.
4. Утаената, дехидратирана с натриев сулфат смес се декантира в реакционния съд. Уверете се, че утайката (кристални хидрати) не е попаднала в реактора.
Забележка: Всички образувани кристални хидрати на натриевия сулфат и нереагиралите утайки на натриевия сулфат се утаяват на дъното на съда. То се декантира доста лесно. За да сте сигурни, можете да използвате допълнителна филтрация или да монтирате предфилтър във фунията на реактора.
5. Утайката от кристални хидрати на натриевия сулфат се отделя лесно. След това тя се изхвърля. Подгответе натриевия етоксид за добавяне. включва се бъркалката.
Забележка: Настройте скоростта на бъркане така, че сместа да се разбърква добре, но същевременно да не се разплисква прекалено много по стените на реактора (колбата).
6. Реакционната смес (РМ) се охлажда до 0-10°С с помощта на охлаждащата риза на реактора. Температурата се поддържа на същото ниво и се проверява с температурна сонда по време на реакцията. Температурата се измерва чрез потапяне на температурната сонда. Може да се използва потапящ термометър или инфрачервен термометър за колбата.
7. Предварително се приготвя воден разтвор на алкална основа (натриев или калиев хидроксид). Натриевият хидроксид 200 g (или калиевият хидроксид 265 g) се изсипва в чаша. Добавя се дестилирана студена вода 0,8-1 l. Сместа се разбърква до пълното разтваряне на NaOH. Разтворът става много горещ. След това алкалният разтвор се оставя на студено място, така че сместа да се охлади до стайна температура. След това алкалният разтвор може да се постави в хладилник.
8. Когато РМ се охлади до 0°С в реактора, се започва добавянето на сух натриев етилат 200 g (EtONa). Добавянето трябва да се извършва на малки порции с прекъсвания, за да се поддържа температурата на реакцията под 10°С. Твърде бързото добавяне и големите порции EtONa могат да доведат до рязко нагряване на сместа и дори до кипене на RM, като в този случай добивът на реакцията ще бъде намален. EtONa трябва да се дозира с пластмасова или силиконова лъжица; не може да се използва метална лъжица.
Забележка: Могат да се използват и други метални алкохолити, като натриев метоксид, калиев терц-бутоксид, натриев изопропоксид и др. Освен това могат да се използват и натриев хидрид, натриев амид. RM се загрява и сгъстява малко по време на добавянето на EtONa, прилага се външно охлаждане.
Сместа се сгъстява, цветът става жълт, след това тухленочервен и впоследствие кафяв. Температурата трябва винаги да се поддържа в диапазона 0-10°С. Колкото повече натриев етилат се добавя, толкова по-гъста става сместа. Разбъркването се поддържа чрез регулиране на скоростта на разбъркване.
Забележка: Ако реакцията се извършва в реакционна колба на магнитна бъркалка, тогава една котва може да не е достатъчна. Трябва да се използва ръчна или горна бъркалка.
9. РМ се разбърква и поддържа в диапазона 0-10°С в продължение на 1 h след пълното добавяне на EtONa.
10. След това външното охлаждане се отстранява и РМ се разбърква при стайна температура в продължение на 12 h.
По избор: Като опция се настройва външно постепенно загряване до 60°С. При този метод добивът на реакцията ще бъде намален. На реактора се монтира обратен хладник. РМ се разбърква при 60°С в продължение на още 1 h. Нагряването се извършва с помощта на реакторна риза и термостат.
11. След 1 h външното нагряване се изключва. Сместа се охлажда бавно до стайна температура при постоянно разбъркване.
12. Върху реактора се поставя капкова фуния с 1 l студена дестилирана вода. Водата се добавя на капки при интензивно разбъркване. Гъстата РМ се превръща в течност.
13. Разбъркването се изключва. РМ се разделя на два слоя. Горният слой е метилглициден естер (метилглицидат на БМК), а долният слой е вода с ненужните реакционни соли, които са разтворени в нея. Долният слой се изхвърля, а горният слой глициден естер се използва в по-нататъшните реакции.
14. Метиловият естер на BMK-глицидат се оставя в реактора. Той може да се дестилира във вакуум, за да се получи по-чист естер, в случай че искате да го продадете като продукт. Приблизителното количество на естера е около 400 g. Като опция, естерът се използва в следващата реакция за получаване на натриева или калиева сол на глицидната киселина.
2. Добавете метил 2-хлоропропионат 350 g. Сместа от бензалдехид и метил 2-хлоропропионат се разбърква.
Забележка: Ако реагентите са пресни и се съхраняват при подходящи условия, използвайте ги директно, като ги заредите в реактора. Ако не е така или с цел превенция (за да сте сигурни), можете допълнително да изсушите сместа от бензалдехид и метил 2-хлоропропионат с помощта на изсушител. В този случай се използва безводен натриев сулфат (Na2SO4).
3. Към сместа се добавя безводен Na2SO4, така че да покрие изцяло стъкленото дъно (приблизително количество). Сместа се разбърква.
Забележка: Na2SO4 събира останалата вода, като образува кристални хидрати и се утаява на дъното на съда без разбъркване. Адсорбцията на вода става доста бързо. Визуално това изглежда като образуване на прозрачна смес от реагенти.
4. Утаената, дехидратирана с натриев сулфат смес се декантира в реакционния съд. Уверете се, че утайката (кристални хидрати) не е попаднала в реактора.
Забележка: Всички образувани кристални хидрати на натриевия сулфат и нереагиралите утайки на натриевия сулфат се утаяват на дъното на съда. То се декантира доста лесно. За да сте сигурни, можете да използвате допълнителна филтрация или да монтирате предфилтър във фунията на реактора.
5. Утайката от кристални хидрати на натриевия сулфат се отделя лесно. След това тя се изхвърля. Подгответе натриевия етоксид за добавяне. включва се бъркалката.
Забележка: Настройте скоростта на бъркане така, че сместа да се разбърква добре, но същевременно да не се разплисква прекалено много по стените на реактора (колбата).
6. Реакционната смес (РМ) се охлажда до 0-10°С с помощта на охлаждащата риза на реактора. Температурата се поддържа на същото ниво и се проверява с температурна сонда по време на реакцията. Температурата се измерва чрез потапяне на температурната сонда. Може да се използва потапящ термометър или инфрачервен термометър за колбата.
7. Предварително се приготвя воден разтвор на алкална основа (натриев или калиев хидроксид). Натриевият хидроксид 200 g (или калиевият хидроксид 265 g) се изсипва в чаша. Добавя се дестилирана студена вода 0,8-1 l. Сместа се разбърква до пълното разтваряне на NaOH. Разтворът става много горещ. След това алкалният разтвор се оставя на студено място, така че сместа да се охлади до стайна температура. След това алкалният разтвор може да се постави в хладилник.
8. Когато РМ се охлади до 0°С в реактора, се започва добавянето на сух натриев етилат 200 g (EtONa). Добавянето трябва да се извършва на малки порции с прекъсвания, за да се поддържа температурата на реакцията под 10°С. Твърде бързото добавяне и големите порции EtONa могат да доведат до рязко нагряване на сместа и дори до кипене на RM, като в този случай добивът на реакцията ще бъде намален. EtONa трябва да се дозира с пластмасова или силиконова лъжица; не може да се използва метална лъжица.
Забележка: Могат да се използват и други метални алкохолити, като натриев метоксид, калиев терц-бутоксид, натриев изопропоксид и др. Освен това могат да се използват и натриев хидрид, натриев амид. RM се загрява и сгъстява малко по време на добавянето на EtONa, прилага се външно охлаждане.
Сместа се сгъстява, цветът става жълт, след това тухленочервен и впоследствие кафяв. Температурата трябва винаги да се поддържа в диапазона 0-10°С. Колкото повече натриев етилат се добавя, толкова по-гъста става сместа. Разбъркването се поддържа чрез регулиране на скоростта на разбъркване.
Забележка: Ако реакцията се извършва в реакционна колба на магнитна бъркалка, тогава една котва може да не е достатъчна. Трябва да се използва ръчна или горна бъркалка.
9. РМ се разбърква и поддържа в диапазона 0-10°С в продължение на 1 h след пълното добавяне на EtONa.
10. След това външното охлаждане се отстранява и РМ се разбърква при стайна температура в продължение на 12 h.
По избор: Като опция се настройва външно постепенно загряване до 60°С. При този метод добивът на реакцията ще бъде намален. На реактора се монтира обратен хладник. РМ се разбърква при 60°С в продължение на още 1 h. Нагряването се извършва с помощта на реакторна риза и термостат.
11. След 1 h външното нагряване се изключва. Сместа се охлажда бавно до стайна температура при постоянно разбъркване.
12. Върху реактора се поставя капкова фуния с 1 l студена дестилирана вода. Водата се добавя на капки при интензивно разбъркване. Гъстата РМ се превръща в течност.
13. Разбъркването се изключва. РМ се разделя на два слоя. Горният слой е метилглициден естер (метилглицидат на БМК), а долният слой е вода с ненужните реакционни соли, които са разтворени в нея. Долният слой се изхвърля, а горният слой глициден естер се използва в по-нататъшните реакции.
14. Метиловият естер на BMK-глицидат се оставя в реактора. Той може да се дестилира във вакуум, за да се получи по-чист естер, в случай че искате да го продадете като продукт. Приблизителното количество на естера е около 400 g. Като опция, естерът се използва в следващата реакция за получаване на натриева или калиева сол на глицидната киселина.
Алкална хидролиза до натриев глицидат на BMK
14. Предварително приготвеният алкален разтвор се излива в капкова фуния. Включва се бъркалката. Започва капково добавяне на охладен воден разтвор на NaOH (или KOH) при стайна температура.
В нашия случай се допуска самонагряване на сместа. След добавянето на алкалния разтвор терморегулаторът се настройва на 60°С, за да се ускори процесът на получаване на сол. Сместа се разбърква за добавяне на 2 h.
Забележка: Ако искате да получите по-висок добив на продукта, тогава добавете алкалния разтвор с външно охлаждане. По-нататък РМ се разбърква още 12 h при стайна температура. Сместа се сгъстява доста бързо (натриевата сол на глицидната киселина се утаява) по време на добавянето на алкален разтвор без охлаждане. В случай че сместа се сгъсти твърде много, скоростта на разбъркване се увеличава.
Внимание! При тази реакция се получава метилов алкохол от метилглицидат на БМК.
14 . Сместа става прозрачна по време на нагряване. Получената натриева сол на глицидната киселина е разтворима във вода. Малко след това реакторът се подготвя за охлаждане, за да кристализира глицидната сол. Като опция термостатът може да се изключи и сместа да се охлади постепенно до стайна температура.
Сместа започва да кристализира по време на постепенното охлаждане. Тя става по-мътна, глицидната сол се утаява, сместа се сгъстява. Получава се смес от натриева сол на глицидната киселина BMK.
14 . Сместа се филтрира във вакуум върху колба и фуния на Бюхнер. Получава се сух продукт 300 g с добив 79 % (cas 5449-12-7).
В нашия случай се допуска самонагряване на сместа. След добавянето на алкалния разтвор терморегулаторът се настройва на 60°С, за да се ускори процесът на получаване на сол. Сместа се разбърква за добавяне на 2 h.
Забележка: Ако искате да получите по-висок добив на продукта, тогава добавете алкалния разтвор с външно охлаждане. По-нататък РМ се разбърква още 12 h при стайна температура. Сместа се сгъстява доста бързо (натриевата сол на глицидната киселина се утаява) по време на добавянето на алкален разтвор без охлаждане. В случай че сместа се сгъсти твърде много, скоростта на разбъркване се увеличава.
Внимание! При тази реакция се получава метилов алкохол от метилглицидат на БМК.
14 . Сместа става прозрачна по време на нагряване. Получената натриева сол на глицидната киселина е разтворима във вода. Малко след това реакторът се подготвя за охлаждане, за да кристализира глицидната сол. Като опция термостатът може да се изключи и сместа да се охлади постепенно до стайна температура.
Сместа започва да кристализира по време на постепенното охлаждане. Тя става по-мътна, глицидната сол се утаява, сместа се сгъстява. Получава се смес от натриева сол на глицидната киселина BMK.
14 . Сместа се филтрира във вакуум върху колба и фуния на Бюхнер. Получава се сух продукт 300 g с добив 79 % (cas 5449-12-7).
