Ich habe eine detaillierte Beschreibung der Herstellung von substituiertem Nitrostyrol für diejenigen verfasst, die sich für Phenylethylamine des Typs 2C interessieren und Probleme mit diesem Schritt haben(@Rabidreject) oder die Ausbeute und Reinheit dieses Vorläufers erhöhen möchten.
** Das sind ~1,1 molare Äquivalente (~10% Überschuss) von GAA im Verhältnis zu Ethylendiamin, da wir 2 Mole für jedes Mol Amin benötigen, um das Diacetatsalz in situ zu erhalten. Ein gewisser Überschuss ist notwendig, um eine vollständige Neutralisierung zu gewährleisten, damit kein freies Amin in der Reaktionsmischung zurückbleibt, da dies die Bildung von Nebenprodukten zur Folge hätte.
- NM (1,137 g/ml) => 4,4g / 1,137 = 3,87ml; 11g / 1,137 = 9,67ml
- EDA (0,9 g/ml) => 1,4g / 0,9 = 1,56ml
- GAA (1,05 g/ml) => 3,2g / 1,05 = 3,05ml
2) Wie Sie bereits bemerkt haben, ist hier ein breiter Bereich des Verhältnisses von Nitromethan zu Aldehyd angegeben. Dies wurde absichtlich so gemacht, um die Zuverlässigkeit dieser Reaktion zu demonstrieren, da hervorragende Ausbeuten mit nur 1,2 Äquivalenten (20 % molarem Überschuss) von NM erzielt wurden und innerhalb dieses Bereichs stabil bleiben. Wenn Sie also reines, trockenes NM haben und es für Sie schwer zu bekommen ist, nehmen Sie keinen großen Überschuss, diese EDDA-katalysierte Reaktion wird Ihnen viel Geld und Zeit sparen.
3) Wenn Sie mit der derzeitigen Qualität der Vorstufen gute Ausbeuten erzielen, können Sie bei den nächsten Versuchen die Katalysatormenge um das Zweifache oder sogar noch mehr reduzieren, bis die Ausbeuten nicht mehr beeinträchtigt werden, z.B. 0,3/0,675 eq. oder 0,2/0,45 eq. von EDA bzw. GAA.
4) Im Falle von Methanol als Lösungsmittel ist die Reaktionsgeschwindigkeit stark erhöht, 5-10 Minuten bei 60°C sind ausreichend. Dies kann auch auf die erhöhte Konzentration der Reaktanten zurückgeführt werden, da der Aldehyd in MeOH besser löslich ist. Wenn die dunkelrote Farbe erreicht ist, ist der gesamte Aldehyd größtenteils verbraucht. Hält man die Lösung länger bei dieser Temperatur, nachdem der gesamte Aldehyd umgesetzt ist, verringert sich die Ausbeute. Verwenden Sie nicht mehr Lösungsmittel als nötig. Ein Rückflusskühler mit fließendem Wasser ist in diesem Fall jedoch ein Muss.
1,4 g (1,6 ml) trockenes rauchendes EDA zugeben, dann langsam 3,2 g (3,1 ml) GAA (Rauch), wenn alles homogen ist, 4,4 g (3,9 ml) NM zugeben und vorzugsweise einen Rückflusskühler anbringen (kann auch ohne Wasserzufuhr sein) und magnetisch rühren oder von Zeit zu Zeit von Hand durchschwenken, wobei man leicht auf einem Wasserbad oder einer Heizplatte erwärmt, so dass die Innentemperatur bis zu 1 Stunde lang (5-10 Minuten bei MeOH-Lösungsmittel) nahe 60 °C* bleibt. Auf RT abkühlen, in den meisten Fällen kristallisieren die Kristalle aus, wenn nicht, versuchen Sie, die Innenwände mit einem Glasstab anzukratzen und stellen Sie das Gefäß für einige Stunden oder über Nacht in den Kühlschrank. Kristalle in der noch kalten Reaktionsmasse mit einem Stab oder Spatel oder durch Schütteln/Rühren brechen, das Nitrostyrolprodukt (2,5-DMNS) vakuumfiltrieren, mit einer kleinen Menge kalter 1:1 v/v IPA:Wasser-Lösung (oder 1:2 v/v MeOH:Wasser) waschen und an der Luft trocknen. Die Ausbeute beträgt bis zu 95% (12g, 1,2 w/w). Der M.P. nach der Umkristallisation beträgt 118-120°C.**
* Der Einfachheit halber können Sie nur die äußere Badtemperatur kontrollieren, die normalerweise 5-10°C höher sein sollte, also halten Sie sie zwischen 65-70°C.
** In den meisten Fällen ist eine Umkristallisation nicht erforderlich, sondern kann mit einer minimalen Menge heißer IPA- oder IPA-Wasser-Lösung durchgeführt werden.
Wenn man den Kristallen genügend Zeit zum Wachsen gibt, erhält man ein orangefarbenes bis orange-rotes, dünnes kristallines Material, das manchmal an Glaswolle erinnert, oder auch nur als lange Nadeln.
WARNUNG: Hautreizend! Tragen Sie Handschuhe und eine Brille und vermeiden Sie Staub von diesem Produkt.
@Rabidreject, ich wünsche Ihnen die besten Erträge und warte auf Ihr Feedback.
trans-2,5-Dimethoxy-beta-nitrostyrol (2,5-Dimethoxynitrostyrol, 2,5-DMNS, CAS 40276-11-7)
Vorläufige Qualitätskontrolle.
Beste Ausbeuten von bis zu 95 % sind bei dieser Reaktion erreichbar, wenn die Reinheit der Vorstufen, insbesondere des Aldehyds und des NM, hoch genug ist.- Die Temperatur von 2,5-Dimethoxybenzaldehyd (2,5-DMBA) sollte bei 50°C oder in der Nähe davon liegen. Wenn es selbst oder von einem anderen Koch hergestellt wurde und der m.p.-Wert weit davon entfernt ist oder Sie keine hohe Ausbeute erzielen können, reinigen Sie es besser durch Hochvakuumdestillation oder über ein Bisulfit-Addukt, oder kristallisieren Sie zumindest einmal um.
- Nitromethan (NM, MeNO2) sollte einen Druck von 101°C bei 760mmHg haben. Wenn es nicht aus der Originalflasche stammt, destillieren Sie es erneut und sammeln Sie die mittlere Fraktion mit einem möglichst engen Bereich, vorzugsweise innerhalb von 1°C, z.B. 101+-0,5°C, es kann +-2C von den Literaturdaten abweichen, abhängig vom atmosphärischen Druck in Ihrer Region.
- Ethylendiamin (EDA) sollte an der Luft rauchen, wenn kein Rauch zu sehen ist, dann ist es stark mit Wasser verunreinigt oder nicht das, was Sie denken, dass es ist. Sie können es mit NaOH/KOH trocknen, dekantieren und dann mit Natriummetall oder Molekularsieben extra trocknen und dann destillieren oder versuchen, Diacetatsalz (EDDA) in kaltem, trockenem Diethylether herzustellen. Es ist ein sehr hygroskopisches Salz. Reines EDA hat einen Durchgangspunkt von 117 °C bei 760 mm.
- Eisessig (GAA) sollte ebenfalls so trocken wie möglich sein. Legen Sie es in den Kühlschrank bei 2-5°C und warten Sie auf die Kristallisation, wenn diese nicht innerhalb von 1-2 Tagen eintritt = zu viel Wasser. In diesem Fall in den Gefrierschrank stellen. Wenn es nur teilweise fest wird - Flüssigkeit dekantieren und kristalline Masse aufbewahren, man erhält relativ trockene GAA. Das funktioniert nur, wenn der Essigsäuregehalt bereits mindestens 80%+ beträgt.
- Alkoholische Lösungsmittel (Methanol, Isopropanol) sind in den meisten Fällen trocken genug für diese Reaktion direkt von kommerziellen Anbietern, aber im Zweifelsfall ist es besser, sie von einer anderen Quelle zu kaufen oder sie (nur für Methanol) über eine Vigreux-Kolonne zu destillieren.
Sie benötigen.
- 2,5-DMBA - [MW = 166.17 g/mol] - 1 Äq.
- Nitromethan - [MW = 61,04 g/mol] - 1,2-3 Äq. (0,44-1,1 w/w; 0,39-0,97 v/w)
- Ethylendiamin - [MW = 60,10 g/mol] - 0,4 Äq. (0,14 Gew./Gew.; 0,16 v/w)*
- GAA (Essigsäure) - [MW = 60,05 g/mol] - 0,9 Äq. (0,32 w/w; 0,31 v/w)**
- Lösungsmittel - abs. iPrOH (IPA) (x7 v/w) oder abs. MeOH(Methanol) (x3 Gew./Gew.)
- 2,5-DMNS (Produkt) - [MW = 209,2 g/mol]
** Das sind ~1,1 molare Äquivalente (~10% Überschuss) von GAA im Verhältnis zu Ethylendiamin, da wir 2 Mole für jedes Mol Amin benötigen, um das Diacetatsalz in situ zu erhalten. Ein gewisser Überschuss ist notwendig, um eine vollständige Neutralisierung zu gewährleisten, damit kein freies Amin in der Reaktionsmischung zurückbleibt, da dies die Bildung von Nebenprodukten zur Folge hätte.
Anmerkungen.
1) Die Mengenangaben beziehen sich auf das Gewicht (w/w = Gewicht-zu-Gewicht) im Verhältnis zum Aldehyd, mit Ausnahme des Lösungsmittels. Wenn Sie also beispielsweise mit 10 g 2,5-DMBA beginnen, benötigen Sie 4,4-11 g NM, 1,4 g EDA, 3,2 g GAA und 70 ml IPA oder 30 ml MeOH. Wenn Sie die Volumina von NM, EDA und GAA mit einer Pipette/Spritze messen wollen, was weniger präzise, aber schneller geht, dividieren Sie die Gewichtswerte durch die relativen Dichten der reinen Verbindungen bei 20°C:- NM (1,137 g/ml) => 4,4g / 1,137 = 3,87ml; 11g / 1,137 = 9,67ml
- EDA (0,9 g/ml) => 1,4g / 0,9 = 1,56ml
- GAA (1,05 g/ml) => 3,2g / 1,05 = 3,05ml
2) Wie Sie bereits bemerkt haben, ist hier ein breiter Bereich des Verhältnisses von Nitromethan zu Aldehyd angegeben. Dies wurde absichtlich so gemacht, um die Zuverlässigkeit dieser Reaktion zu demonstrieren, da hervorragende Ausbeuten mit nur 1,2 Äquivalenten (20 % molarem Überschuss) von NM erzielt wurden und innerhalb dieses Bereichs stabil bleiben. Wenn Sie also reines, trockenes NM haben und es für Sie schwer zu bekommen ist, nehmen Sie keinen großen Überschuss, diese EDDA-katalysierte Reaktion wird Ihnen viel Geld und Zeit sparen.
3) Wenn Sie mit der derzeitigen Qualität der Vorstufen gute Ausbeuten erzielen, können Sie bei den nächsten Versuchen die Katalysatormenge um das Zweifache oder sogar noch mehr reduzieren, bis die Ausbeuten nicht mehr beeinträchtigt werden, z.B. 0,3/0,675 eq. oder 0,2/0,45 eq. von EDA bzw. GAA.
4) Im Falle von Methanol als Lösungsmittel ist die Reaktionsgeschwindigkeit stark erhöht, 5-10 Minuten bei 60°C sind ausreichend. Dies kann auch auf die erhöhte Konzentration der Reaktanten zurückgeführt werden, da der Aldehyd in MeOH besser löslich ist. Wenn die dunkelrote Farbe erreicht ist, ist der gesamte Aldehyd größtenteils verbraucht. Hält man die Lösung länger bei dieser Temperatur, nachdem der gesamte Aldehyd umgesetzt ist, verringert sich die Ausbeute. Verwenden Sie nicht mehr Lösungsmittel als nötig. Ein Rückflusskühler mit fließendem Wasser ist in diesem Fall jedoch ein Muss.
Verfahren für 10 g Aldehyd.
In einem 250-ml-Kolben löst man 10 g 2,5-DMBA in 70 ml abs. IPA (oder 30 ml abs. MeOH in einem 100-250-ml-Kolben) durch Erwärmen und leichtes Rühren/Schwenken.1,4 g (1,6 ml) trockenes rauchendes EDA zugeben, dann langsam 3,2 g (3,1 ml) GAA (Rauch), wenn alles homogen ist, 4,4 g (3,9 ml) NM zugeben und vorzugsweise einen Rückflusskühler anbringen (kann auch ohne Wasserzufuhr sein) und magnetisch rühren oder von Zeit zu Zeit von Hand durchschwenken, wobei man leicht auf einem Wasserbad oder einer Heizplatte erwärmt, so dass die Innentemperatur bis zu 1 Stunde lang (5-10 Minuten bei MeOH-Lösungsmittel) nahe 60 °C* bleibt. Auf RT abkühlen, in den meisten Fällen kristallisieren die Kristalle aus, wenn nicht, versuchen Sie, die Innenwände mit einem Glasstab anzukratzen und stellen Sie das Gefäß für einige Stunden oder über Nacht in den Kühlschrank. Kristalle in der noch kalten Reaktionsmasse mit einem Stab oder Spatel oder durch Schütteln/Rühren brechen, das Nitrostyrolprodukt (2,5-DMNS) vakuumfiltrieren, mit einer kleinen Menge kalter 1:1 v/v IPA:Wasser-Lösung (oder 1:2 v/v MeOH:Wasser) waschen und an der Luft trocknen. Die Ausbeute beträgt bis zu 95% (12g, 1,2 w/w). Der M.P. nach der Umkristallisation beträgt 118-120°C.**
* Der Einfachheit halber können Sie nur die äußere Badtemperatur kontrollieren, die normalerweise 5-10°C höher sein sollte, also halten Sie sie zwischen 65-70°C.
** In den meisten Fällen ist eine Umkristallisation nicht erforderlich, sondern kann mit einer minimalen Menge heißer IPA- oder IPA-Wasser-Lösung durchgeführt werden.
Wenn man den Kristallen genügend Zeit zum Wachsen gibt, erhält man ein orangefarbenes bis orange-rotes, dünnes kristallines Material, das manchmal an Glaswolle erinnert, oder auch nur als lange Nadeln.
WARNUNG: Hautreizend! Tragen Sie Handschuhe und eine Brille und vermeiden Sie Staub von diesem Produkt.
@Rabidreject, ich wünsche Ihnen die besten Erträge und warte auf Ihr Feedback.
