- Joined
- Feb 2, 2024
- Messages
- 83
- Reaction score
- 68
- Points
- 18
Jeg skrev en detaljeret beskrivelse af fremstilling af substitueret nitrostyren til dem, der er interesserede i phenylethylaminer af typen 2C og har nogle problemer med dette trin (@Rabidreject) eller ønsker at øge udbyttet og renheden af denne prækursor.
** Det er ~1,1 molær ækvivalent (~10% overskud) af GAA i forhold til ethylendiamin, da vi har brug for 2 mol for hver mol amin for at få diacetatsalt in situ. En smule overskud er nødvendigt for at garantere fuld neutralisering, så der ikke er nogen fri amin tilbage i reaktionsblandingen, da det vil fremkalde dannelse af biprodukter.
- NM (1,137 g/ml) => 4,4 g / 1,137 = 3,87 ml; 11 g / 1,137 = 9,67 ml
- EDA (0,9 g/ml) => 1,4 g / 0,9 = 1,56 ml
- GAA (1,05 g/ml) => 3,2 g / 1,05 = 3,05 ml
2) Som du allerede har bemærket, er der givet en bred vifte af forholdet mellem nitromethan og aldehyd, det gøres med vilje for at demonstrere pålideligheden af denne reaktion, da fremragende udbytter blev opnået med så små som 1,2 ækvivalenter (20% molært overskud) af NM og forbliver stabile inden for hele dette interval, så hvis du har ren tør NM, og det er svært for dig at få, skal du ikke tage stort overskud, denne EDDA-katalyserede reaktion vil i høj grad spare dig for både penge og tid.
3) Hvis du får store udbytter med din nuværende kvalitet af forstadier, kan du ved næste kørsel reducere katalysatorbelastningen op til 2 gange eller endnu mere, indtil det ikke påvirker dine udbytter, for eksempel tage 0,3/0,675 eq. eller 0,2/0,45 eq. af henholdsvis EDA og GAA.
4) I tilfælde af methanol som opløsningsmiddel øges reaktionshastigheden kraftigt, 5-10 minutter ved 60 °C er nok. Dette kan også tilskrives den øgede koncentration af reaktanter, da aldehyd har større opløselighed i MeOH. Når der opnås mørkerød farve, er alt aldehyd for det meste forbrugt. Hvis man holder den mere ved denne temperatur, efter at al aldehyd er omsat, falder udbyttet. Brug ikke mere opløsningsmiddel end nødvendigt. Men tilbagesvalingskondensator med vandgennemstrømning er i dette tilfælde et must.
Tilsæt 1,4 g (1,6 ml) tør rygende EDA, derefter langsomt 3,2 g (3,1 ml) GAA (dampe), når alt bliver homogent, tilsæt 4,4 g (3,9 ml) NM og fastgør helst tilbagesvalingskondensator (kan være uden vandstrøm) og rør magnetisk eller hvirvle det fra tid til anden med hånden med forsigtig opvarmning på vandbad eller kogeplade, så den indre temperatur forbliver nær 60 ° C * i op til 1 time (5-10 minutter for MeOH-opløsningsmiddel). Køl ned til RT, i de fleste tilfælde vil der ske en krystallisering, hvis ikke, så prøv at ridse de indre vægge med en glasstang, og sæt den i køleskabet i et par timer eller natten over. Brems krystaller i en stadig kold reaktionsmasse med en stang eller spatel eller ved at ryste/omrøre, vakuumfiltrer nitrostyrenproduktet (2,5-DMNS), vask med en lille mængde kold 1:1 v/v IPA:vandopløsning (eller 1:2 v/v MeOH:vand) og lufttør. Udbyttet er op til 95 % (12 g, 1,2 w/w). M.P. efter omkrystallisation er 118-120°C.**
* For nemheds skyld kan du kontrollere den ydre badtemperatur, den bør normalt være 5-10 °C højere, så hold den inden for 65-70 °C.
** I de fleste tilfælde er omkrystallisering ikke nødvendig, men kan udføres fra en minimal mængde varm IPA eller IPA-vandopløsning.
Hvis krystallerne får tid nok til at vokse, vil du få et orange til orangerødt tyndt krystallinsk materiale, der nogle gange minder om glasuld eller bare som lange nåle.
ADVARSEL: Hudirriterende! Brug handsker og briller, og undgå støv fra dette produkt.
@Rabidreject, jeg ønsker dig det bedste udbytte og venter på din feedback.
trans-2,5-Dimethoxy-beta-nitrostyren (2,5-Dimethoxynitrostyren, 2,5-DMNS, CAS 40276-11-7)
Foreløbig kvalitetskontrol.
De bedste udbytter på op til 95 % i denne reaktion kan opnås, hvis renheden af prækursorer, især aldehyd og NM, er høj nok.- 2,5-Dimethoxybenzaldehyd (2,5-DMBA) m.p. bør være 50°C eller tæt på. Hvis det blev lavet af dig selv eller af en anden kok, og m.p.-værdien er langt fra det, eller du ikke kan opnå høje udbytter, skal du hellere rense det ved højvakuumdestillation eller via bisulfitaddukt, eller i det mindste omkrystallisere en gang.
- Nitromethan (NM, MeNO2) b.p. bør være 101 °C ved 760 mmHg. Hvis det ikke er fra den originale flaske, skal du omdestillere den og indsamle den midterste fraktion med så snævert et interval som muligt, helst inden for 1°C, f.eks. 101+-0,5°C, det kan afvige +-2C fra litteraturdata, afhængigt af atm. tryk i din region.
- Ethylendiamin (EDA) bør ryge i fri luft, hvis der ikke ses røg, er det stærkt forurenet med vand, eller også er det ikke, hvad du tror, det er. Du kan tørre det med NaOH/KOH, dekantere og derefter ekstra tørre med natriummetal eller molekylsigter og derefter destillere det eller prøve at fremstille diacetatsalt (EDDA) i kold, tør diethylether. Det er et meget hygroskopisk salt. Ren EDA har b.p. 117 °C ved 760 mm.
- Glacial eddikesyre (GAA) skal også være så tør som muligt, placer den i køleskabet ved 2-5 °C og vent på krystallisering, hvis det ikke sker inden for 1-2 dage = for meget vand. I så fald skal den lægges i fryseren. Hvis det kun bliver delvist fast - dekanter væsken og gem den krystallinske masse, så får du relativt tør GAA. Det virker kun, hvis eddikesyreindholdet allerede er mindst 80 %+.
- Alkoholiske opløsningsmidler (methanol, isopropanol) er i de fleste tilfælde tørre nok til denne reaktion direkte fra kommercielle leverandører, men hvis du er i tvivl, er det bedre at købe fra en anden kilde eller destillere det (kun for methanol) via Vigreux-kolonne.
Det skal du bruge.
- 2,5-DMBA - [MW = 166,17 g/mol] - 1 eq.
- Nitromethan - [MW = 61,04 g/mol] - 1,2-3 eq. (0,44-1,1 w/w; 0,39-0,97 v/w)
- Ethylendiamin - [MW = 60,10 g/mol] - 0,4 eq. (0,14 w/w; 0,16 v/w)*
- GAA (eddikesyre) - [MW = 60,05 g/mol] - 0,9 eq. (0,32 w/w; 0,31 v/w)**
- Opløsningsmiddel - abs. iPrOH (IPA) (x7 v/w) eller abs. MeOH(methanol) (x3 v/w)
- 2,5-DMNS (produkt) - [MW = 209,2 g/mol].
** Det er ~1,1 molær ækvivalent (~10% overskud) af GAA i forhold til ethylendiamin, da vi har brug for 2 mol for hver mol amin for at få diacetatsalt in situ. En smule overskud er nødvendigt for at garantere fuld neutralisering, så der ikke er nogen fri amin tilbage i reaktionsblandingen, da det vil fremkalde dannelse af biprodukter.
Bemærkninger.
1) Proportionerne er angivet efter vægt (w/w = vægt-til-vægt) i forhold til aldehyd, undtagen opløsningsmiddel, så hvis du f.eks. starter med 10 g 2,5-DMBA, skal du bruge 4,4-11 g NM, 1,4 g EDA, 3,2 g GAA og 70 ml IPA eller 30 ml MeOH. Hvis du vil måle NM, EDA og GAA efter volumen, hvilket er en mindre præcis, men hurtigere teknik med pipette/sprøjte, skal du dividere deres vægtværdier med deres relative densitet for rene forbindelser ved 20 °C:- NM (1,137 g/ml) => 4,4 g / 1,137 = 3,87 ml; 11 g / 1,137 = 9,67 ml
- EDA (0,9 g/ml) => 1,4 g / 0,9 = 1,56 ml
- GAA (1,05 g/ml) => 3,2 g / 1,05 = 3,05 ml
2) Som du allerede har bemærket, er der givet en bred vifte af forholdet mellem nitromethan og aldehyd, det gøres med vilje for at demonstrere pålideligheden af denne reaktion, da fremragende udbytter blev opnået med så små som 1,2 ækvivalenter (20% molært overskud) af NM og forbliver stabile inden for hele dette interval, så hvis du har ren tør NM, og det er svært for dig at få, skal du ikke tage stort overskud, denne EDDA-katalyserede reaktion vil i høj grad spare dig for både penge og tid.
3) Hvis du får store udbytter med din nuværende kvalitet af forstadier, kan du ved næste kørsel reducere katalysatorbelastningen op til 2 gange eller endnu mere, indtil det ikke påvirker dine udbytter, for eksempel tage 0,3/0,675 eq. eller 0,2/0,45 eq. af henholdsvis EDA og GAA.
4) I tilfælde af methanol som opløsningsmiddel øges reaktionshastigheden kraftigt, 5-10 minutter ved 60 °C er nok. Dette kan også tilskrives den øgede koncentration af reaktanter, da aldehyd har større opløselighed i MeOH. Når der opnås mørkerød farve, er alt aldehyd for det meste forbrugt. Hvis man holder den mere ved denne temperatur, efter at al aldehyd er omsat, falder udbyttet. Brug ikke mere opløsningsmiddel end nødvendigt. Men tilbagesvalingskondensator med vandgennemstrømning er i dette tilfælde et must.
Fremgangsmåde for 10 g aldehyd.
I en 250 ml kolbe opløses 10 g 2,5-DMBA i 70 ml abs. IPA (eller 30 ml abs. MeOH i en 100-250 ml kolbe) ved opvarmning og omrøring/svirpning.Tilsæt 1,4 g (1,6 ml) tør rygende EDA, derefter langsomt 3,2 g (3,1 ml) GAA (dampe), når alt bliver homogent, tilsæt 4,4 g (3,9 ml) NM og fastgør helst tilbagesvalingskondensator (kan være uden vandstrøm) og rør magnetisk eller hvirvle det fra tid til anden med hånden med forsigtig opvarmning på vandbad eller kogeplade, så den indre temperatur forbliver nær 60 ° C * i op til 1 time (5-10 minutter for MeOH-opløsningsmiddel). Køl ned til RT, i de fleste tilfælde vil der ske en krystallisering, hvis ikke, så prøv at ridse de indre vægge med en glasstang, og sæt den i køleskabet i et par timer eller natten over. Brems krystaller i en stadig kold reaktionsmasse med en stang eller spatel eller ved at ryste/omrøre, vakuumfiltrer nitrostyrenproduktet (2,5-DMNS), vask med en lille mængde kold 1:1 v/v IPA:vandopløsning (eller 1:2 v/v MeOH:vand) og lufttør. Udbyttet er op til 95 % (12 g, 1,2 w/w). M.P. efter omkrystallisation er 118-120°C.**
* For nemheds skyld kan du kontrollere den ydre badtemperatur, den bør normalt være 5-10 °C højere, så hold den inden for 65-70 °C.
** I de fleste tilfælde er omkrystallisering ikke nødvendig, men kan udføres fra en minimal mængde varm IPA eller IPA-vandopløsning.
Hvis krystallerne får tid nok til at vokse, vil du få et orange til orangerødt tyndt krystallinsk materiale, der nogle gange minder om glasuld eller bare som lange nåle.
ADVARSEL: Hudirriterende! Brug handsker og briller, og undgå støv fra dette produkt.
@Rabidreject, jeg ønsker dig det bedste udbytte og venter på din feedback.