Wprowadzenie
W tym temacie przedstawiono szlak syntezy fenylomalonianu dietylu. Fenylomalonian dietylu otrzymuje się z fenylooctanu etylu (CAS 101-97-3), który nie znajduje się na liście kontrolowanych prekursorów Międzynarodowego Organu Kontroli Środków Odurzających (INCB). Fenylomalonian dietylu jest używany do bezpośredniej syntezy fenobarbitalu.
Sprzęt i szkło.
- Kolba trójszyjna o pojemności 2 l;
- Statywretortowy i zacisk do mocowania aparatury;
- Mieszadłomagnetyczne lub górne z grzałką;
- Lejek ociekowy 250 ml;
- Źródło próżni;
- Pręt szklany i szpatułka;
- Urządzenie do rotowapowania;
- Chłodnica zwrotna;
- Waga laboratoryjna (odpowiednia 0,001-500 g) [w zależności od obciążenia syntezy];
- Termometr laboratoryjny (od 10 °C do 200 °C) z adapterem do kolby;
- Kolba Buchnera i lejek [filtr Schotta może być używany do małych ilości];
- Woda i olej mineralny/kąpiel piaskowa;
- 2 L x1; 500 mL x2; 100 mL x2 Zlewki;
- Cylinder miarowy 1 L;
- Kolba Claisena o pojemności 500 ml z bocznym ramieniem frakcjonującym;
- Chipy do gotowania;
- Aparat dodestylacji próżniowej z manometrem (opcjonalnie);
- Bubbler;
Odczynniki.
- 600 mL Absolutny alkohol etylowy (EtOH);
- 23 g (1 mol) Sód (Na);
- 146 g (1 mol) Szczawian etylu (2);
- 175 g (1,06 mola) fenylooctan etylu (1);
- 1,3 l eteru dietylowego (Et2O);
- 29 ml kwasu siarkowego (H2SO4);
- 500 mL Woda destylowana (H2O);
- ~200 g siarczanu sodu (Na2SO4) lub siarczanu magnezu (MgSO4) [bezwodny];
2-fenylopropanodionian 1,3-dietylu:
Temperatura wrzenia: 171 °C przy 21 torr;
Temperatura topnienia: 16,5 °C;
Masa cząsteczkowa: 236,26 g/mol;
Gęstość: 1,101 g/ml (15 °C);
Numer CAS: 83-13-6.
Procedura
W kolbie trójszyjnej o pojemności 2 l, wyposażonej w mieszadło, chłodnicę zwrotną i wkraplacz, umieszcza się 500 ml absolutnego alkoholu etylowego (EtOH) (uwaga 1) i dodaje porcjami 23 g (1 mol) czysto pociętego sodu. Gdy sód się rozpuści, roztwór schładza się do 60°C, a 146 g (1 mol) szczawianu etylu (2) (Uwaga2) dodaje się szybkim strumieniem przez lejek ociekowy, energicznie mieszając. Następnie przemywa się niewielką ilością alkoholu absolutnego i natychmiast dodaje 175 g (1,06 mola) fenylooctanu etylu (1 ). Mieszanie jest natychmiast przerywane, kolba reakcyjna jest opuszczana z mieszadła, a zlewka o pojemności 2 l jest przygotowywana. W ciągu czterech do sześciu minut po dodaniu fenylooctanu etylu ( 1) rozpoczyna się krystalizacja. Zawartość kolby jest natychmiast przenoszona do zlewki przy pierwszych oznakach krystalizacji, która jest niemal natychmiastowa .
Prawie stałą pastę pochodnej sodu pozostawia się do ostygnięcia do temperatury pokojowej, a następnie dokładnie miesza z 800 ml suchego eteru. Ciało stałe zbiera się przez odsysanie i przemywa wielokrotnie suchym eterem. Ester fenylooksooctowy (3) uwalnia się z soli sodowej rozcieńczonym kwasem siarkowym (29 ml stężonego kwasu siarkowego w 500 ml wody). Prawie bezbarwny olej jest oddzielany, a warstwa wodna jest ekstrahowana 3 x 100 ml porcjami eteru, które są łączone z olejem. Eterowy roztwór suszy się nad bezwodnym siarczanem sodu (Na2SO4) lub bezwodnym siarczanem magnezu (MgSO4), a eter oddestylowuje. Pozostały olej, zawarty w zmodyfikowanej kolbie Claisena posiadającej boczne ramię frakcjonujące z termometrem, jest podgrzewany pod niewielkim ciśnieniem około 15 mm Hg w łaźni olejowo-piaskowej. Temperaturę łaźni stopniowo doprowadza się do 175°C i utrzymuje na tym poziomie aż do zakończenia wydzielania tlenku węgla (w celu sprawdzenia uwalniania gazu należy użyć naczynia z bąbelkami). Podczas tego procesu ogrzewanie jest chwilowo przerywane w przypadku tymczasowego wzrostu ciśnienia. Pod koniec reakcji (pięć do sześciu godzin) olej, który destylował, jest zawracany do kolby, a fenylomalonian etylu (4) jest destylowany pod zmniejszonym ciśnieniem. Frakcja wrząca w temperaturze 158-162 °C/10 mm Hg waży 189-201 g (80-85 % ilości teoretycznej) .
Uwagi
1. Niezbędny jest wysokiej jakości alkohol absolutny. Zwykły alkohol "absolutny" można potraktować Na w ilości około 5% jego masy i destylować bezpośrednio do kolby reakcyjnej.
2. Aby zapewnić absolutnie suche i obojętne odczynniki, szczawian etylu (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 261) i fenylooctan etylu (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 270) wytrząsano z bezwodnym węglanem potasu i ostrożnie destylowano pod zmniejszonym ciśnieniem, po wstępnym ogrzewaniu pod ciśnieniem atmosferycznym, aż do osiągnięcia ich temperatury wrzenia.
2. Aby zapewnić absolutnie suche i obojętne odczynniki, szczawian etylu (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 261) i fenylooctan etylu (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 270) wytrząsano z bezwodnym węglanem potasu i ostrożnie destylowano pod zmniejszonym ciśnieniem, po wstępnym ogrzewaniu pod ciśnieniem atmosferycznym, aż do osiągnięcia ich temperatury wrzenia.
Last edited:
