Ausgangsreagenzien und Materialien
Das Verfahren läuft nach Schema 1 ab
Extraktion von GBL
Hydrolyse von GBL
Die Hydrolyse von GBL läuft nach Schema 2 ab
- 100 ml H2O
- 7,21 g THF
- 15,1 g KBrO3
- 13,6 g KHSO4
- 14 g Na2S2O5, gelöst in 150 ml H2O
- 150 ml H2O
- 250-300 ml DCM
- 50 g Na2SO4
- 3,38 g NaHCO3, gelöst in 15 ml H2O
- 3-Hals-Kolben 1000 ml
- Thermometer
- Hocheffizienter Zweikreis-Rückfluss
- Magnetischer Rührer
- Kühlakkumulatoren oder Eis
- Silikonfett wie z.B. MOLYKOTE Hochvakuumfett
- Gläser, Schläuche, Trichter
- Scheidetrichter
- Destillationsapparat
- Beobachtungsgläser
- Indikatorpapier
- Ethanol
- Kieselgel
- Kobaltnitrathexahydrat Co(NO3)2*6H2O
- FeCl3 Eisen(III)-chlorid
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Oxidation von THF
Das Verfahren läuft nach Schema 1 ab
Der Reaktor muss hermetisch verschlossen sein und über einen Filter unter der Haube, der Bromdampf absorbieren kann, mit der Atmosphäre verbunden sein! Abb. 1
Der Reaktor wird in Wasser gestellt und mit Kältespeichern oder Eis gekühlt. Abb. 2
Die Zugabe der Reagenzien zu THF erfolgt im Temperaturbereich von 10-15℃. Dann wird die Temperatur auf 20-25℃ erhöht, um die Reaktion zu starten.
7,21 g THF und 100 ml Wasser werden über einen Trichter in den Reaktor gegeben. Die Temperatur der Mischung sollte in diesem Stadium unter 20℃ liegen. Abb. 3
7,21 g THF und 100 ml Wasser werden über einen Trichter in den Reaktor gegeben. Die Temperatur der Mischung sollte in diesem Stadium unter 20℃ liegen. Abb. 3
Anschließend werden 15,1 g KBrO3 und 13,6 g KHSO4 zu der entstandenen Lösung von THF in Wasser hinzugefügt. Abb. 4
Die Mischung wird 1-2 Stunden lang gerührt. Abb. 5
Die Kühlung wird gestoppt. Bei einer Temperatur von 20℃ erscheint eine gelbe Farbe und die Reaktion beginnt. Abb. 6
Nach Beginn der Reaktion wird das RM 20 Stunden lang bei einer Temperatur von 20-30℃ gehalten. Während dieser Zeit bildet sich eine erhebliche Menge an Bromdampf. Es besteht die Gefahr einer Gasverunreinigung im Raum und einer Bromvergiftung! Die Abzugshaube muss funktionieren! Abb. 7
RM nach 20 h. Abb. 8
Extraktion von GBL
Nach 20 Stunden wird das Brom mit einer Lösung von 14 g Na2S2O5 (Natriummetabisulfit oder Pyrosulfit) und 150 ml Wasser neutralisiert. Abb. 9
Diese Lösung wird durch einen Rückfluss in den Reaktor zur Neutralisierung des Broms gegossen. Die Herstellung einer Lösung von Na2S2O5 (Natriummetabisulfit) geht mit der Bildung von Schwefeldioxid SO2 einher! Abb. 10
Nach Zugabe der Na2S2O5-Lösung werden 150 ml Wasser hinzugefügt, um die Gase zu absorbieren. Abb. 11
Das klare und farblose RM wird in einen 2000-ml-Scheidetrichter überführt. Abb. 12
Extraktion mit 250 ml DCM. Abb. 13
Die DCM-Schicht wird mit wasserfreiem Natriumsulfat 1-1,5 Stunden lang getrocknet, bis sie klar ist. Abb. 14
DCM wird abdestilliert. Bei der Destillation von DCM bildet sich Schwefeldioxid SO2! Abb. 15
Nachdem die Destillation bei einer Temperatur von 90-110℃ gestoppt wurde, wird der Kugelrückfluss auf einen direkten Kühler umgestellt, und die Fraktion mit einer Temperatur von 200℃ wird gesammelt. Abb. 16
DieGBL-Ausbeute beträgt 3,15 g (36,6 %).
Wenn die Reaktion bei T=60℃ sehr aktiv ist und eine große Menge Brom gebildet wird, beträgt die Ausbeute an GBL nicht mehr als 23 %.Hydrolyse von GBL
Die Hydrolyse von GBL läuft nach Schema 2 ab
Es wird eine warme Lösung von Natriumbicarbonat 3,38 g NaHCO3 in 15 ml Wasser hergestellt. Abb. 17
Destilliertes GBL wird zu der vorbereiteten warmen Lösung von NaHCO3 hinzugefügt (nicht höher als 90℃). Abb. 18
Die Lösung wird bis zur Kristallisation eingedampft und in einem Exsikkator über Alkali für 1-2 Tage getrocknet. Abb. 19
Getrocknetes Salz. Abb. 20
Ausbeute 4,6 g
Qualitative Bestimmung der GHB-Salze
A) Reaktion mit 5%iger Eisenchlorid (FeCl3)-Lösung. Einige Tropfen Eisen(III)-chlorid-Lösung werden zu einigen mg Trockensubstanz oder unverdünnter Lösung gegeben. In Gegenwart von Gamma-Hydroxybuttersäure-Salzen färbt sich das Reagenz rotbraun. Abb. 21
B) Reaktion mit einer 1%igen Lösung von Kobaltnitrat in Ethanol (88% Ethanol + SiO2). Die Lösung des Hydroxybutyratsalzes wird bei einer Temperatur von höchstens 90℃ bis zur Trockne eingedampft. Einige Tropfen Kobaltnitratreagenz werden zu einigen mg des Trockenrückstands gegeben. In Gegenwart von Gamma-Hydroxybuttersäuresalzen färbt sich die Lösung lila. Abb. 22
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