G.Patton
Expert
- Joined
- Jul 5, 2021
- Messages
- 2,704
- Solutions
- 3
- Reaction score
- 2,857
- Points
- 113
- Deals
- 1
Bevezetés
Ez a szintézis jó lehetőség abban az esetben, ha a további amfetamin- vagy metamfetaminszintézishez nem áll rendelkezésre fenilaceton. A BMK glicidát hidrolízissel könnyen P2P-vé alakítható. Ennek a reakciónak van néhány előnye és hátránya. A fő hátránya, hogy a reakció nagyon érzékeny a vízre. Teljesen száraz üvegedényeket és reagenseket kell használni. Győződjön meg róla, hogy a reagenseket a szintézis előtt megszárították és megtisztították. A víznyomok csökkentik a hozamot. Érdemes továbbá a reakciót inert atmoszférában (N2) végezni a hozam növelése érdekében. Vannak előnyei, mint például a meglehetősen magas hozam, rövid reakcióidő. Ezenkívül a reakció nem igényel oldószereket.
Berendezések és üvegeszközök.
- 2 literes szakaszos reaktor (vagy lombik) reflux kondenzátorral, felső keverővel és vízköpennyel (vízfürdő) egy összeállításban;
- Retortaállvány és bilincs a készülék rögzítéséhez;
- 1 literes csepegtető tölcsér;
- Hagyományos tölcsér;
- Laboratóriumi minőségű hőmérő (-10 - 100 °С-ig);
- Üvegrúd;
- Szilikon tömlők;
- 1 literes mérőhenger;
- Vákuumforrás;
- Laboratóriumi mérleg (1-200 g alkalmas);
- Hidegvízfürdő a reflux kondenzátorhoz és vízszivattyú (hűtő hiányában);
- Buchner-lombik és tölcsér;
- 2 L; 1 L x2; 500 ml x2 főzőpohár;
- Műanyag kanál vagy spatula;
- Fagyasztó;
- Keringető szivattyús hűtő (opcionális);
- Pyrex edények a termékhez (vagy más edények);
Reagensek.
- Benzaldehid 200 g (cas 100-52-7).
- Metil-2-klór-propionát 350 g (cas 17639-93-9).
- Vízmentes nátrium-szulfát (Na2SO4).
- Nátrium-hidroxid (NaOH) 200 g vagy kálium-hidroxid (KOH) 265 g.
- Desztillált víz ~2 L.
- Nátrium-etilát 200 g (EtONa).
Szintézis
Szubsztitúciós nukleofil reakció benzaldehid és metil-2-klór-propionát között.
Az üvegreaktor egy köpennyel van felszerelve, amely egy keringető szivattyús hűtőhöz van csatlakoztatva, ahol a hűtőközeg hőmérséklete 0°С-ra van beállítva. Ha lombikot vagy egyrétegű reaktort használ, akkor jég-víz hűtőfürdőt kell használnia. A reakciós lombiknak (reaktornak) belül tökéletesen száraznak kell lennie, vízcseppek és kondenzátum nélkül.
1. Öntsünk 200 g benzaldehidet egy főzőpohárba.
2. Adjunk hozzá metil-2-klór-propionátot 350 g. A benzaldehid és metil-2-klór-propionát keveréket keverjük.
.
Megjegyzés: Ha a reagensek frissek és megfelelő körülmények között tároljuk, használjuk fel őket közvetlenül a reaktorba töltve. Ha nem, vagy a megelőzés érdekében (a biztonság kedvéért), akkor a benzaldehid és metil-2-klór-propionát keveréket szárítószerrel is száríthatja. Ebben az esetben vízmentes nátrium-szulfátot (Na2SO4) használunk.
3. Vízmentes Na2SO4-ot adunk a keverékhez úgy, hogy az teljesen befedje az üvegfeneket (hozzávetőleges mennyiség). Az elegyet megkeverjük.
Megjegyzés: ANa2SO4 összegyűjti a maradék vizet, kristályos hidrátokat képez és keverés nélkül leülepszik az edény aljára. A víz adszorpciója meglehetősen gyorsan bekövetkezik. Vizuálisan úgy néz ki, mint egy átlátszó reagenskeverék-képződés.
4. A leülepedett, nátrium-szulfáttal dehidratált keveréket a reakcióedénybe dekantáljuk. Ügyeljünk arra, hogy az üledék (kristályos hidrátok) ne kerüljön a reaktorba.
Megjegyzés: Azösszes képződött nátrium-szulfát kristályos hidrát és a nem reagált nátrium-szulfát csapadék az edény aljára ülepedik. Ez elég könnyen dekantálható. A biztonság kedvéért használhat kiegészítő szűrést, vagy telepíthet előszűrőt a reaktor tölcsérébe.
5. A nátrium-szulfát kristályos hidrát csapadék könnyen leválasztható. Ezt követően ártalmatlanítjuk. Készítsük elő a nátrium-etoxidot az adalékoláshoz.
Megjegyzés: A keverési sebességet úgy állítsuk be, hogy a keverék jól keveredjen, ugyanakkor ne fröccsenjen túlságosan ar eaktor (lombik) falára.
6. A keverési sebességet úgy állítsuk be, hogy a keverék jól keveredjen, ugyanakkor ne fröccsenjen túlságosan a reaktor (lombik) falára. A reakcióelegyet (RM) a hűtött reaktormellény segítségével 0-10 °C-ra hűtjük. A hőmérsékletet azonos szinten tartjuk, és a reakció során hőmérsékletmérővel ellenőrizzük. A hőmérsékletet hőmérsékletszondás merítéssel mérjük. A lombikhoz merülő hőmérő vagy IR-hőmérő használható.
7. Előzetesen lúg (nátrium- vagy kálium-hidroxid) vizes oldatát készítjük el. A 200 g nátrium-hidroxidot (vagy 265 g kálium-hidroxidot) egy főzőpohárba öntjük. Hozzáadunk 0,8-1 l desztillált hideg vizet. Az elegyet addig keverjük, amíg a NaOH teljesen fel nem oldódik. Az oldat nagyon forró lesz. Ezután a lúgoldatot hideg helyen hagyjuk, hogy a keverék szobahőmérsékletre hűljön. Ezután a lúgoldatot hűtőszekrénybe lehet tenni.
8. Amikor az RM a reaktorban 0°С-ra lehűlt, megkezdjük a száraz nátrium-etilát 200 g (EtONa) hozzáadását. Az adalékolást kis adagokban, szünetekkel kell végezni, hogy a reakcióhőmérsékletet 10°С alatt tartsuk. A túl gyors hozzáadás és a nagy mennyiségű EtONa adagok az elegy hirtelen felmelegedését és akár RM forráspontot is okozhatnak, a reakcióhozam ebben az esetben csökken. Az EtONa-t műanyag vagy szilikon kanállal kell adagolni; fém kanál nem használható.
.
Megjegyzés: Más fémalkoholátok, például nátrium-metoxid, kálium-tert-butoxid, nátrium-izopropoxid stb. is használhatók. Ezenkívül nátrium-hidrid, nátrium-amid is használható. Az RM-et az EtONa hozzáadása során felmelegítjük és kissé besűrítjük, külső hűtést alkalmazunk.
Az elegy besűrűsödik, színe sárgára, majd téglavörösre, később barnára változik. A hőmérsékletet mindig a 0-10°С tartományban kell tartani. Minél több nátrium-etilátot adunk hozzá, annál sűrűbb lesz a keverék. A keverés fenntartása a keverési sebesség beállításával történik.
Megjegyzés: Ha a reakciót mágneses keverőn lévő reakciólombikban végezzük, akkor egy horgonyzó nem biztos, hogy elegendő. Kézi keverőt vagy fej fölötti keverőt kell használni.
9. A teljes EtONa hozzáadása után az RM-et 1 órán keresztül 0-10°С tartományban keverjük és tartjuk.
10. A reakciót a 0-10°С tartományban tartjuk. Ezután a külső hűtést megszüntetjük, és az RM-et 12 órán át szobahőmérsékleten keverjük.
Választható: Opcióként külső fokozatos fűtést állítunk be 60°С-ig. Ezzel a módszerrel a reakcióhozam csökken. A reaktorra egy reflux kondenzátort szerelnek. Az RM-et további 1 órán keresztül 60°С-on keverjük. A fűtést egy reaktormellény és egy termosztát segítségével végezzük.
11. A reaktorban a reaktorban a hőkezelést a reaktorban végezzük. 1 óra elteltével a külső fűtést kikapcsoljuk. Az elegyet folyamatos keverés mellett lassan szobahőmérsékletre hűtjük.
12. A reaktorra 1 l hideg desztillált vizet tartalmazó csepegtetőtölcsért helyezünk. A vizet cseppenként, erőteljes keverés mellett adjuk hozzá. A sűrű RM-et folyékonnyá alakítjuk.
13. A keverőt kikapcsoljuk. Az RM-et két rétegre választjuk szét. A felső réteg metilglicidészter (BMK metilglicidát), az alsó réteg víz a benne oldott felesleges reakciósókkal. Az alsó réteget eldobjuk, a felső glicidészter réteget a további reakciókban használjuk fel.
14 . A BMK-glicidát-metilészter a reaktorban marad. Ez vákuumdesztillációval tisztább észtert nyerhetünk, ha termékként értékesíteni szeretnénk. Az észter hozzávetőleges mennyisége kb. 400 g. Lehetőség szerint az észter felhasználható a következő reakcióban a glicidsav nátrium- vagy káliumsójának előállítására.
2. Adjunk hozzá metil-2-klór-propionátot 350 g. A benzaldehid és metil-2-klór-propionát keveréket keverjük.
.
Megjegyzés: Ha a reagensek frissek és megfelelő körülmények között tároljuk, használjuk fel őket közvetlenül a reaktorba töltve. Ha nem, vagy a megelőzés érdekében (a biztonság kedvéért), akkor a benzaldehid és metil-2-klór-propionát keveréket szárítószerrel is száríthatja. Ebben az esetben vízmentes nátrium-szulfátot (Na2SO4) használunk.
3. Vízmentes Na2SO4-ot adunk a keverékhez úgy, hogy az teljesen befedje az üvegfeneket (hozzávetőleges mennyiség). Az elegyet megkeverjük.
Megjegyzés: ANa2SO4 összegyűjti a maradék vizet, kristályos hidrátokat képez és keverés nélkül leülepszik az edény aljára. A víz adszorpciója meglehetősen gyorsan bekövetkezik. Vizuálisan úgy néz ki, mint egy átlátszó reagenskeverék-képződés.
4. A leülepedett, nátrium-szulfáttal dehidratált keveréket a reakcióedénybe dekantáljuk. Ügyeljünk arra, hogy az üledék (kristályos hidrátok) ne kerüljön a reaktorba.
Megjegyzés: Azösszes képződött nátrium-szulfát kristályos hidrát és a nem reagált nátrium-szulfát csapadék az edény aljára ülepedik. Ez elég könnyen dekantálható. A biztonság kedvéért használhat kiegészítő szűrést, vagy telepíthet előszűrőt a reaktor tölcsérébe.
5. A nátrium-szulfát kristályos hidrát csapadék könnyen leválasztható. Ezt követően ártalmatlanítjuk. Készítsük elő a nátrium-etoxidot az adalékoláshoz.
Megjegyzés: A keverési sebességet úgy állítsuk be, hogy a keverék jól keveredjen, ugyanakkor ne fröccsenjen túlságosan ar eaktor (lombik) falára.
6. A keverési sebességet úgy állítsuk be, hogy a keverék jól keveredjen, ugyanakkor ne fröccsenjen túlságosan a reaktor (lombik) falára. A reakcióelegyet (RM) a hűtött reaktormellény segítségével 0-10 °C-ra hűtjük. A hőmérsékletet azonos szinten tartjuk, és a reakció során hőmérsékletmérővel ellenőrizzük. A hőmérsékletet hőmérsékletszondás merítéssel mérjük. A lombikhoz merülő hőmérő vagy IR-hőmérő használható.
7. Előzetesen lúg (nátrium- vagy kálium-hidroxid) vizes oldatát készítjük el. A 200 g nátrium-hidroxidot (vagy 265 g kálium-hidroxidot) egy főzőpohárba öntjük. Hozzáadunk 0,8-1 l desztillált hideg vizet. Az elegyet addig keverjük, amíg a NaOH teljesen fel nem oldódik. Az oldat nagyon forró lesz. Ezután a lúgoldatot hideg helyen hagyjuk, hogy a keverék szobahőmérsékletre hűljön. Ezután a lúgoldatot hűtőszekrénybe lehet tenni.
8. Amikor az RM a reaktorban 0°С-ra lehűlt, megkezdjük a száraz nátrium-etilát 200 g (EtONa) hozzáadását. Az adalékolást kis adagokban, szünetekkel kell végezni, hogy a reakcióhőmérsékletet 10°С alatt tartsuk. A túl gyors hozzáadás és a nagy mennyiségű EtONa adagok az elegy hirtelen felmelegedését és akár RM forráspontot is okozhatnak, a reakcióhozam ebben az esetben csökken. Az EtONa-t műanyag vagy szilikon kanállal kell adagolni; fém kanál nem használható.
.
Megjegyzés: Más fémalkoholátok, például nátrium-metoxid, kálium-tert-butoxid, nátrium-izopropoxid stb. is használhatók. Ezenkívül nátrium-hidrid, nátrium-amid is használható. Az RM-et az EtONa hozzáadása során felmelegítjük és kissé besűrítjük, külső hűtést alkalmazunk.
Az elegy besűrűsödik, színe sárgára, majd téglavörösre, később barnára változik. A hőmérsékletet mindig a 0-10°С tartományban kell tartani. Minél több nátrium-etilátot adunk hozzá, annál sűrűbb lesz a keverék. A keverés fenntartása a keverési sebesség beállításával történik.
Megjegyzés: Ha a reakciót mágneses keverőn lévő reakciólombikban végezzük, akkor egy horgonyzó nem biztos, hogy elegendő. Kézi keverőt vagy fej fölötti keverőt kell használni.
9. A teljes EtONa hozzáadása után az RM-et 1 órán keresztül 0-10°С tartományban keverjük és tartjuk.
10. A reakciót a 0-10°С tartományban tartjuk. Ezután a külső hűtést megszüntetjük, és az RM-et 12 órán át szobahőmérsékleten keverjük.
Választható: Opcióként külső fokozatos fűtést állítunk be 60°С-ig. Ezzel a módszerrel a reakcióhozam csökken. A reaktorra egy reflux kondenzátort szerelnek. Az RM-et további 1 órán keresztül 60°С-on keverjük. A fűtést egy reaktormellény és egy termosztát segítségével végezzük.
11. A reaktorban a reaktorban a hőkezelést a reaktorban végezzük. 1 óra elteltével a külső fűtést kikapcsoljuk. Az elegyet folyamatos keverés mellett lassan szobahőmérsékletre hűtjük.
12. A reaktorra 1 l hideg desztillált vizet tartalmazó csepegtetőtölcsért helyezünk. A vizet cseppenként, erőteljes keverés mellett adjuk hozzá. A sűrű RM-et folyékonnyá alakítjuk.
13. A keverőt kikapcsoljuk. Az RM-et két rétegre választjuk szét. A felső réteg metilglicidészter (BMK metilglicidát), az alsó réteg víz a benne oldott felesleges reakciósókkal. Az alsó réteget eldobjuk, a felső glicidészter réteget a további reakciókban használjuk fel.
14 . A BMK-glicidát-metilészter a reaktorban marad. Ez vákuumdesztillációval tisztább észtert nyerhetünk, ha termékként értékesíteni szeretnénk. Az észter hozzávetőleges mennyisége kb. 400 g. Lehetőség szerint az észter felhasználható a következő reakcióban a glicidsav nátrium- vagy káliumsójának előállítására.
Lúgos hidrolízis a BMK nátrium-glicidáthoz
14. Az előzetesen elkészített lúgos oldatot csepegtetőtölcsérbe öntjük. A keverőt bekapcsoljuk. A szobahőmérsékleten lehűtött NaOH (vagy KOH) vizes oldat cseppenkénti adagolását kezdjük el.
Esetünkben az elegy önmelegítését engedjük meg. A lúg hozzáadása után a termosztátot 60°С-ra állítjuk, hogy a só kinyerése felgyorsuljon. Az elegyet 2 órán át keverjük az adalékolásig.
Megjegyzés: Ha nagyobb hozamú terméket szeretnénk kapni, akkor a lúgos oldatot külső hűtéssel adjuk hozzá. A továbbiakban az RM-et további 12 órán át keverjük szobahőmérsékleten. A lúgos oldat hűtés nélküli hozzáadása során az elegy meglehetősen gyorsan besűrűsödik (a glicidsav nátriumsója kicsapódik). Amennyiben a keverék túlságosan besűrűsödik, növeljük a keverési sebességet.
Vigyázat! Ebben a reakcióban a BMK metilglicidátból metil-alkohol keletkezik.
14 . A keverék melegítés során átlátszóvá válik. A keletkező glicidsav nátriumsója vízben oldódik. Röviddel ezután a reaktort előkészítjük a hűtésre, hogy a glicidsó kikristályosodjon. Lehetőség szerint a termosztát kikapcsolható, és a keveréket fokozatosan szobahőmérsékletre hűtjük.
A fokozatos hűtés során a keverék kristályosodni kezd. Egyre zavarosabbá válik, a glicidsó kicsapódik, az elegy besűrűsödik. A BMK glicidsav nátriumsó keverékét kapjuk.
14 . Az elegyet Buchner-lombikban és tölcséren vákuumszűrjük. A száraz terméket 300 g 79%-os hozammal (cas 5449-12-7) kapjuk.
Esetünkben az elegy önmelegítését engedjük meg. A lúg hozzáadása után a termosztátot 60°С-ra állítjuk, hogy a só kinyerése felgyorsuljon. Az elegyet 2 órán át keverjük az adalékolásig.
Megjegyzés: Ha nagyobb hozamú terméket szeretnénk kapni, akkor a lúgos oldatot külső hűtéssel adjuk hozzá. A továbbiakban az RM-et további 12 órán át keverjük szobahőmérsékleten. A lúgos oldat hűtés nélküli hozzáadása során az elegy meglehetősen gyorsan besűrűsödik (a glicidsav nátriumsója kicsapódik). Amennyiben a keverék túlságosan besűrűsödik, növeljük a keverési sebességet.
Vigyázat! Ebben a reakcióban a BMK metilglicidátból metil-alkohol keletkezik.
14 . A keverék melegítés során átlátszóvá válik. A keletkező glicidsav nátriumsója vízben oldódik. Röviddel ezután a reaktort előkészítjük a hűtésre, hogy a glicidsó kikristályosodjon. Lehetőség szerint a termosztát kikapcsolható, és a keveréket fokozatosan szobahőmérsékletre hűtjük.
A fokozatos hűtés során a keverék kristályosodni kezd. Egyre zavarosabbá válik, a glicidsó kicsapódik, az elegy besűrűsödik. A BMK glicidsav nátriumsó keverékét kapjuk.
14 . Az elegyet Buchner-lombikban és tölcséren vákuumszűrjük. A száraz terméket 300 g 79%-os hozammal (cas 5449-12-7) kapjuk.