Introduction
Cette synthèse est une bonne option si vous ne disposez pas de phénylacétone pour la synthèse ultérieure d'amphétamine ou de méthamphétamine. Le glycidate de BMK peut être facilement transformé en P2P par hydrolyse. Cette réaction présente des avantages et des inconvénients. Le principal inconvénient est que la réaction est très sensible à l'eau. Vous devez utiliser de la verrerie et des réactifs absolument secs. Assurez-vous que vos réactifs ont été séchés et purifiés avant la synthèse. Les traces d'eau diminuent le rendement. Il est également intéressant d'effectuer cette réaction dans une atmosphère inerte (N2) pour en augmenter le rendement. Il y a des avantages tels qu'un rendement assez élevé, un temps de réaction court. Deplus, la réaction ne nécessite aucun solvant.
Matériel et verrerie.
- Réacteur discontinu de 2 litres (ou ballon) avec condenseur à reflux, agitateur supérieur et chemise d'eau (bain-marie) dans un ensemble ;
- Support d'autoclave et pince pour fixer l'appareil;
- Entonnoir de 1 L ;
- Entonnoir conventionnel ;
- Thermomètre de laboratoire (jusqu'à -10 - 100 °С) ;
- Baguette de verre ;
- Tuyaux en silicone ;
- Éprouvette de mesure pour 1 L ;
- Source de vide;
- Balance de laboratoire (1-200 g) ;
- Bain d'eau froide pour le condenseur à reflux et la pompe à eau (en cas d'absence de refroidisseur) ;
- Fiole de Buchner et entonnoir;
- Béchers de 2 L ; 1 L x2 ; 500 ml x2 ;
- Cuillère ou spatule en plastique ;
- Congélateur ;
- Refroidisseur à pompe à circulation (optionnel) ;
- Plats en pyrex pour les produits (ou autres récipients) ;
Réactifs.
- Benzaldéhyde 200 g (cas 100-52-7).
- 2-chloropropionate de méthyle 350 g (cas 17639-93-9).
- Sulfate de sodium anhydre (Na2SO4).
- Hydroxyde de sodium (NaOH) 200 g ou hydroxyde de potassium (KOH) 265 g.
- Eau distillée ~2 L.
- Éthylate de sodium 200 g (EtONa).
Synthèse
...
Réaction nucléophile de substitution entre le benzaldéhyde et le 2-chloropropionate de méthyle.
Le réacteur en verre est équipé d'une chemise reliée à un refroidisseur à pompe de circulation dont la température du liquide de refroidissement est réglée à 0°С. Si vous utilisez un ballon ou un réacteur à couche unique, vous devez utiliser un bain de refroidissement à l'eau glacée. Le ballon de réaction (réacteur) doit être parfaitement sec à l'intérieur, sans gouttes d'eau ni condensats.
1. Verser 200 g de benzaldéhyde dans un bécher.
2. Ajouter 350 g de 2-chloropropionate de méthyle. Le mélange benzaldéhyde et 2-chloropropionate de méthyle est agité.
Note : Si les réactifs sont frais et stockés dans des conditions appropriées, les utiliser directement en les chargeant dans le réacteur. Dans le cas contraire ou à titre préventif (pour être sûr), vous pouvez également sécher le mélange de benzaldéhyde et de 2-chloropropionate de méthyle à l'aide d'un dessiccateur. Dans ce cas, on utilise du sulfate de sodium anhydre (Na2SO4).
3. Le Na2SO4 anhydre est ajouté au mélange de manière à recouvrir complètement le fond du verre (quantité approximative). Le mélange est agité.
Remarque : Na2SO4 recueille l'eau restante, forme des hydrates cristallins et se dépose sur le fond du récipient sans agitation. L'adsorption de l'eau se produit assez rapidement. Visuellement, il s'agit de la formation d'un mélange de réactifs transparent.
4. Le mélange décanté, déshydraté par le sulfate de sodium, est décanté dans la cuve de réaction. Veiller à ce que les sédiments (hydrates cristallins) ne pénètrent pas dans le réacteur.
Remarque : Les hydrates cristallins de sulfate de sodium formés et les précipités de sulfate de sodium n'ayant pas réagi se déposent au fond de la cuve. Il est facile de les décanter. Vous pouvez utiliser une filtration supplémentaire ou installer un préfiltre dans l'entonnoir du réacteur pour vous en assurer.
5. Le précipité de sulfate de sodium cristallin hydraté est facilement séparé. Il est ensuite éliminé. Préparer l'éthoxyde de sodium pour une addition.L'agitateur est mis en marche.
Note : Régler la vitesse d'agitation de manière à ce que le mélange soit bien agité, mais en même temps, il n'y a pas trop d'éclaboussures sur les parois du réacteur (ballon).
6. Le mélange réactionnel (RM) est refroidi à 0-10°С par la chemise du réacteur refroidi. La température est maintenue au même niveau et vérifiée à l'aide d'une sonde de température pendant la réaction. La température est mesurée par une sonde thermique à immersion. On peut utiliser un thermomètre à immersion ou un thermomètre IR pour le ballon.
7. Une solution aqueuse d'alcali (hydroxyde de sodium ou de potassium) est préparée à l'avance. L'hydroxyde de sodium 200 g (ou l'hydroxyde de potassium 265 g) est versé dans un bécher. De l'eau froide distillée est ajoutée, à raison de 0,8 à 1 l. Le mélange est agité jusqu'à ce que l'hydroxyde de sodium soit complètement dissous. La solution devient très chaude. Ensuite, la solution alcaline est laissée dans un endroit froid afin que le mélange soit refroidi à la température ambiante. Ensuite, la solution alcaline peut être mise au réfrigérateur.
8. Lorsque le RM est refroidi à 0°С à l'intérieur du réacteur, l'ajout d'éthylate de sodium sec 200 g (EtONa) commence. L'addition doit être effectuée par petites portions avec des pauses afin de maintenir la température de réaction en dessous de 10°С. Une addition trop rapide et de grandes portions d'EtONa peuvent provoquer un réchauffement brutal du mélange et même une ébullition du RM, le rendement de la réaction sera réduit dans ce cas. Les EtONa doivent être dosés avec une cuillère en plastique ou en silicone ; les cuillères en métal ne peuvent pas être utilisées.
Note : D'autres alcoolats métalliques tels que le méthoxyde de sodium, le tert-butoxyde de potassium, l'isopropoxyde de sodium, etc. peuvent être utilisés. En outre, l'hydrure de sodium et l'amide de sodium peuvent également être utilisés. RM est chauffé et épaissi un peu pendant l'addition d'EtONa, un refroidissement externe est appliqué.
Le mélange est épaissi, la couleur devient jaune, puis rouge brique et marron par la suite. La température doit toujours être maintenue entre 0 et 10°С. Plus on ajoute d'éthylate de sodium, plus le mélange s'épaissit. L'agitation est maintenue par un ajustement de la vitesse d'agitation.
Remarque : si la réaction est effectuée dans un ballon de réaction sur un agitateur magnétique, une ancre peut ne pas suffire. Il convient d'utiliser un agitateur manuel ou un agitateur aérien.
9. La RM est agitée et maintenue dans la plage de 0-10°С pendant 1 h après l'addition complète d'EtONa.
10. Ensuite, le refroidissement externe est supprimé et la MR est agitée à température ambiante pendant 12 h.
Facultatif : En option, un chauffage externe graduel est réglé à 60°С. Avec cette méthode, le rendement de la réaction sera réduit. Un condenseur à reflux est installé sur le réacteur. Le RM est agité à 60°С pendant 1 h supplémentaire. Le chauffage est effectué à l'aide d'une enveloppe de réacteur et d'un thermostat.
11. Après 1 h, le chauffage externe est arrêté. Le mélange est lentement refroidi jusqu'à la température ambiante sous agitation constante.
12. Un entonnoir à gouttes contenant 1 l d'eau distillée froide est installé sur le réacteur. L'eau est ajoutée goutte à goutte en agitant vigoureusement. Le RM épais devient liquide.
13. L'agitateur est arrêté. La MR est séparée en deux couches. La couche supérieure est constituée d'ester méthylglycidique (glycidate de méthyle BMK), la couche inférieure est constituée d'eau avec les sels de réaction inutiles qui y sont dissous. La couche inférieure est éliminée, la couche supérieure d'ester glycidique est utilisée dans les réactions ultérieures.
14. L'ester méthylique du glycidate BMK reste dans le réacteur. Il peut être distillé sous vide pour produire un ester plus pur au cas où vous voudriez le vendre comme produit. La quantité approximative d'ester est d'environ 400 g. En option, l'ester est utilisé dans la réaction suivante pour obtenir le sel de sodium ou de potassium de l'acide glycidique.
2. Ajouter 350 g de 2-chloropropionate de méthyle. Le mélange benzaldéhyde et 2-chloropropionate de méthyle est agité.
Note : Si les réactifs sont frais et stockés dans des conditions appropriées, les utiliser directement en les chargeant dans le réacteur. Dans le cas contraire ou à titre préventif (pour être sûr), vous pouvez également sécher le mélange de benzaldéhyde et de 2-chloropropionate de méthyle à l'aide d'un dessiccateur. Dans ce cas, on utilise du sulfate de sodium anhydre (Na2SO4).
3. Le Na2SO4 anhydre est ajouté au mélange de manière à recouvrir complètement le fond du verre (quantité approximative). Le mélange est agité.
Remarque : Na2SO4 recueille l'eau restante, forme des hydrates cristallins et se dépose sur le fond du récipient sans agitation. L'adsorption de l'eau se produit assez rapidement. Visuellement, il s'agit de la formation d'un mélange de réactifs transparent.
4. Le mélange décanté, déshydraté par le sulfate de sodium, est décanté dans la cuve de réaction. Veiller à ce que les sédiments (hydrates cristallins) ne pénètrent pas dans le réacteur.
Remarque : Les hydrates cristallins de sulfate de sodium formés et les précipités de sulfate de sodium n'ayant pas réagi se déposent au fond de la cuve. Il est facile de les décanter. Vous pouvez utiliser une filtration supplémentaire ou installer un préfiltre dans l'entonnoir du réacteur pour vous en assurer.
5. Le précipité de sulfate de sodium cristallin hydraté est facilement séparé. Il est ensuite éliminé. Préparer l'éthoxyde de sodium pour une addition.L'agitateur est mis en marche.
Note : Régler la vitesse d'agitation de manière à ce que le mélange soit bien agité, mais en même temps, il n'y a pas trop d'éclaboussures sur les parois du réacteur (ballon).
6. Le mélange réactionnel (RM) est refroidi à 0-10°С par la chemise du réacteur refroidi. La température est maintenue au même niveau et vérifiée à l'aide d'une sonde de température pendant la réaction. La température est mesurée par une sonde thermique à immersion. On peut utiliser un thermomètre à immersion ou un thermomètre IR pour le ballon.
7. Une solution aqueuse d'alcali (hydroxyde de sodium ou de potassium) est préparée à l'avance. L'hydroxyde de sodium 200 g (ou l'hydroxyde de potassium 265 g) est versé dans un bécher. De l'eau froide distillée est ajoutée, à raison de 0,8 à 1 l. Le mélange est agité jusqu'à ce que l'hydroxyde de sodium soit complètement dissous. La solution devient très chaude. Ensuite, la solution alcaline est laissée dans un endroit froid afin que le mélange soit refroidi à la température ambiante. Ensuite, la solution alcaline peut être mise au réfrigérateur.
8. Lorsque le RM est refroidi à 0°С à l'intérieur du réacteur, l'ajout d'éthylate de sodium sec 200 g (EtONa) commence. L'addition doit être effectuée par petites portions avec des pauses afin de maintenir la température de réaction en dessous de 10°С. Une addition trop rapide et de grandes portions d'EtONa peuvent provoquer un réchauffement brutal du mélange et même une ébullition du RM, le rendement de la réaction sera réduit dans ce cas. Les EtONa doivent être dosés avec une cuillère en plastique ou en silicone ; les cuillères en métal ne peuvent pas être utilisées.
Note : D'autres alcoolats métalliques tels que le méthoxyde de sodium, le tert-butoxyde de potassium, l'isopropoxyde de sodium, etc. peuvent être utilisés. En outre, l'hydrure de sodium et l'amide de sodium peuvent également être utilisés. RM est chauffé et épaissi un peu pendant l'addition d'EtONa, un refroidissement externe est appliqué.
Le mélange est épaissi, la couleur devient jaune, puis rouge brique et marron par la suite. La température doit toujours être maintenue entre 0 et 10°С. Plus on ajoute d'éthylate de sodium, plus le mélange s'épaissit. L'agitation est maintenue par un ajustement de la vitesse d'agitation.
Remarque : si la réaction est effectuée dans un ballon de réaction sur un agitateur magnétique, une ancre peut ne pas suffire. Il convient d'utiliser un agitateur manuel ou un agitateur aérien.
9. La RM est agitée et maintenue dans la plage de 0-10°С pendant 1 h après l'addition complète d'EtONa.
10. Ensuite, le refroidissement externe est supprimé et la MR est agitée à température ambiante pendant 12 h.
Facultatif : En option, un chauffage externe graduel est réglé à 60°С. Avec cette méthode, le rendement de la réaction sera réduit. Un condenseur à reflux est installé sur le réacteur. Le RM est agité à 60°С pendant 1 h supplémentaire. Le chauffage est effectué à l'aide d'une enveloppe de réacteur et d'un thermostat.
11. Après 1 h, le chauffage externe est arrêté. Le mélange est lentement refroidi jusqu'à la température ambiante sous agitation constante.
12. Un entonnoir à gouttes contenant 1 l d'eau distillée froide est installé sur le réacteur. L'eau est ajoutée goutte à goutte en agitant vigoureusement. Le RM épais devient liquide.
13. L'agitateur est arrêté. La MR est séparée en deux couches. La couche supérieure est constituée d'ester méthylglycidique (glycidate de méthyle BMK), la couche inférieure est constituée d'eau avec les sels de réaction inutiles qui y sont dissous. La couche inférieure est éliminée, la couche supérieure d'ester glycidique est utilisée dans les réactions ultérieures.
14. L'ester méthylique du glycidate BMK reste dans le réacteur. Il peut être distillé sous vide pour produire un ester plus pur au cas où vous voudriez le vendre comme produit. La quantité approximative d'ester est d'environ 400 g. En option, l'ester est utilisé dans la réaction suivante pour obtenir le sel de sodium ou de potassium de l'acide glycidique.
Hydrolyse alcaline pour obtenir le glycidate de sodium BMK
14. Une solution alcaline, préparée à l'avance, est versée dans un entonnoir à gouttes. L'agitateur est mis en marche. On commence à ajouter goutte à goutte une solution aqueuse de NaOH (ou de KOH) refroidie à température ambiante.
Dans notre cas, l'auto-échauffement du mélange est autorisé. Après l'ajout de la solution alcaline, le thermostat est réglé à 60°С afin d'accélérer le processus d'obtention du sel. Le mélange est agité pendant 2 heures.
Note : Si vous souhaitez obtenir un rendement plus élevé du produit, ajoutez la solution alcaline avec un refroidissement externe. De plus, RM est agité pendant 12 heures supplémentaires à température ambiante. Le mélange s'épaissit assez rapidement (le sel de sodium de l'acide glycidique précipite) lors de l'addition alcaline sans refroidissement. Si le mélange s'épaissit trop, la vitesse d'agitation est augmentée.
Attention ! Cette réaction permet d'obtenir de l'alcool méthylique à partir du glycidate de méthyle BMK.
14. Le mélange devient transparent pendant le chauffage. Le sel de sodium de l'acide glycidique obtenu est soluble dans l'eau. Peu après, le réacteur est préparé pour le refroidissement afin de cristalliser le sel glycidique. En option, le thermostat peut être arrêté et le mélange est progressivement refroidi jusqu'à la température ambiante.
Le mélange commence à cristalliser pendant le refroidissement progressif. Il devient plus trouble, le sel glycidique précipite, le mélange s'épaissit. On obtient un mélange de sel de sodium de l'acide glycidique BMK.
14. Le mélange est filtré sous vide sur un ballon Buchner et un entonnoir. Le produit sec 300 g 79% de rendement (cas 5449-12-7) est obtenu.
Dans notre cas, l'auto-échauffement du mélange est autorisé. Après l'ajout de la solution alcaline, le thermostat est réglé à 60°С afin d'accélérer le processus d'obtention du sel. Le mélange est agité pendant 2 heures.
Note : Si vous souhaitez obtenir un rendement plus élevé du produit, ajoutez la solution alcaline avec un refroidissement externe. De plus, RM est agité pendant 12 heures supplémentaires à température ambiante. Le mélange s'épaissit assez rapidement (le sel de sodium de l'acide glycidique précipite) lors de l'addition alcaline sans refroidissement. Si le mélange s'épaissit trop, la vitesse d'agitation est augmentée.
Attention ! Cette réaction permet d'obtenir de l'alcool méthylique à partir du glycidate de méthyle BMK.
14. Le mélange devient transparent pendant le chauffage. Le sel de sodium de l'acide glycidique obtenu est soluble dans l'eau. Peu après, le réacteur est préparé pour le refroidissement afin de cristalliser le sel glycidique. En option, le thermostat peut être arrêté et le mélange est progressivement refroidi jusqu'à la température ambiante.
Le mélange commence à cristalliser pendant le refroidissement progressif. Il devient plus trouble, le sel glycidique précipite, le mélange s'épaissit. On obtient un mélange de sel de sodium de l'acide glycidique BMK.
14. Le mélange est filtré sous vide sur un ballon Buchner et un entonnoir. Le produit sec 300 g 79% de rendement (cas 5449-12-7) est obtenu.
