G.Patton
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Introduzione.
Questo file tratta la sintesi del GHB e dei composti correlati. È molto pericoloso tentare la sintesi del GHB senza avere una conoscenza adeguata della chimica organica pratica. Il modo più semplice per produrre il GHB è l'idrolisi del lattone corrispondente (un estere ciclico intramolecolare) all'idrossiacido desiderato. L'idrolisi dell'estere può avvenire in due modi: Una reazione catalizzata da un acido o una reazione catalizzata da una base. Lareazione catalizzata da basi è la nostra scelta in questo caso perché la reazione non è reversibile come quella catalizzata da acidi, e quindi otterremo rese più elevate, e otterremo il sale di sodio del GHB, poiché l'acido libero non è stabile e ciclizzerà immediatamente in gamma-butirrolattone.
Trasformazione del gamma-butirrolattone in sodio gamma-idrossibutirrato (Na-GHB).
La reazione procede in modo equimolare (lo stesso numero di molecole reagisce) e non ci sono sottoprodotti prodotti in questa reazione, come idrogeno gassoso, acqua o altro, come proposto in molti altri testi. Tutte le preparazioni pubblicate di GHB, o più correttamente Na-GHB, fanno rifluire il butirrolattone con l'idrossido di sodio in vari solventi, di solito in alcol acquoso, ma questo non è necessario.
Proprietà fisico-chimiche.
gamma-butirrolattone.
Peso molecolare 86,09; mp -43,53 °C; bp 204°C; d 1,12 g/ml
N. CAS: [96-48-0]
Miscibile con acqua, solubile in metanolo, etanolo, acetone, etere, benzene
DL50: 1720 mg/kg (per via orale, topo) 1540 mg/kg (per via orale, ratto)
Usi: Solvente, sverniciatore, elettrolita per condensatori, in chimica organica
Sinonimi: GBL, BLO, butirolattone, lattone dell'acido gamma-idrossibutirrico, 1,2-butanolide, 1,4-butanolide, 4-butanolide, 2-ossanolone, tetraidro-2-furanone, diidro-2(3H)-furanone.
GHB sodico.
Peso molecolare 126,09; mp 145-146 °C
N. CAS: [502-85-2]
DL50: 2700 mg/kg (per via orale, ratto)
Sinonimi: Gamma-OH, ossibato di sodio, gamma-ossibutirrato di sodio, Somatomax PM, Wy-3478, NSC-84223, Somsanit, Anetamina.
Potassio GHB.
Peso molecolare: 142,20
Calcio GHB.
Mol wt 246,16; mp 164-166 °C, 166-168 °C.
GHB di magnesio.
Mol wt 230,39; mp (anidro) 172-174 °C; tetraidrato 118-120 °C; pentaidrato 76-78 °C.
Peso molecolare 86,09; mp -43,53 °C; bp 204°C; d 1,12 g/ml
N. CAS: [96-48-0]
Miscibile con acqua, solubile in metanolo, etanolo, acetone, etere, benzene
DL50: 1720 mg/kg (per via orale, topo) 1540 mg/kg (per via orale, ratto)
Usi: Solvente, sverniciatore, elettrolita per condensatori, in chimica organica
Sinonimi: GBL, BLO, butirolattone, lattone dell'acido gamma-idrossibutirrico, 1,2-butanolide, 1,4-butanolide, 4-butanolide, 2-ossanolone, tetraidro-2-furanone, diidro-2(3H)-furanone.
GHB sodico.
Peso molecolare 126,09; mp 145-146 °C
N. CAS: [502-85-2]
DL50: 2700 mg/kg (per via orale, ratto)
Sinonimi: Gamma-OH, ossibato di sodio, gamma-ossibutirrato di sodio, Somatomax PM, Wy-3478, NSC-84223, Somsanit, Anetamina.
Potassio GHB.
Peso molecolare: 142,20
Calcio GHB.
Mol wt 246,16; mp 164-166 °C, 166-168 °C.
GHB di magnesio.
Mol wt 230,39; mp (anidro) 172-174 °C; tetraidrato 118-120 °C; pentaidrato 76-78 °C.
Procedure di laboratorio per la sintesi dei sali di GHB.
Seguire le comuni procedure di sicurezza del laboratorio. Indossare un camice da laboratorio e occhiali protettivi. Lavorerete con soluzioni caustiche e solventi caldi! Essere consapevoli dei rischi associati alla produzione di GHB! Non lavorare mai da soli!
GHB sodico.
Procedura:
Sciogliere 130 grammi (3,25 moli) di idrossido di sodio puro in 400 ml di acqua distillata in un pallone a fondo tondo a tre colli da 1000 ml, agitando. La dissoluzione è esotermica e la soluzione si riscalda. Per regolare la temperatura si può usare un bagno di acqua fredda. Quando tutto si è sciolto formando una soluzione limpida, aggiungere lentamente 250 ml (280 g, 3,25 moli) di gamma-butirrolattone in porzioni da 50 ml agitando bene. Si raccomanda l'uso di un imbuto gocciolatore. Anche l'aggiunta di gamma-butirrolattone alla soluzione di idrossido di sodio è esotermica e, se viene aggiunta troppo velocemente, la soluzione inizierà a bollire, cosa che non vogliamo. Tenere sotto controllo la temperatura con un termometro a immersione. L'aggiunta del gamma-butirrolattone richiederà circa 20-30 minuti. Quando tutto è stato aggiunto, lasciare reagire la miscela per altri 10 minuti mescolando di tanto in tanto.
Ora è il momento di vedere se la reazione è andata a buon fine controllando il pH con la carta universale per pH. L'obiettivo è quello di ottenere un pH di 7-8. Se il pH è troppo alto (pH > 8), aggiungere 10 ml di gamma-butirrolattone e lasciare reagire ancora per qualche minuto. Se il pH è troppo basso (pH < 7), aggiungere qualche ml di soluzione concentrata di NaOH aq. Continuare in questo modo finché il pH non rientra nei limiti desiderati.
La soluzione è perfettamente limpida e ha un sapore leggermente salato. Può essere leggermente colorata di giallo, ma non molto se è stato usato butirrolattone sufficientemente puro (la distillazione del lattone prima dell'uso risolve questo problema, b.p. 204 °C). Se si usa un acido per neutralizzare una soluzione troppo basica (invece di aggiungere altro lattone), i cristalli del sale di sodio dell'acido possono precipitare nella soluzione e il gusto viene gravemente compromesso. La soluzione finale sarà di circa 750 ml, 50% NaGHB. Lasoluzione può essere concentrata (facendo bollire l'acqua in eccesso) fino a ~600 ml senza che si cristallizzi a temperatura ambiente, ma se si concentra fino a ~500 ml si solidifica invariabilmente.
Ora è il momento di vedere se la reazione è andata a buon fine controllando il pH con la carta universale per pH. L'obiettivo è quello di ottenere un pH di 7-8. Se il pH è troppo alto (pH > 8), aggiungere 10 ml di gamma-butirrolattone e lasciare reagire ancora per qualche minuto. Se il pH è troppo basso (pH < 7), aggiungere qualche ml di soluzione concentrata di NaOH aq. Continuare in questo modo finché il pH non rientra nei limiti desiderati.
La soluzione è perfettamente limpida e ha un sapore leggermente salato. Può essere leggermente colorata di giallo, ma non molto se è stato usato butirrolattone sufficientemente puro (la distillazione del lattone prima dell'uso risolve questo problema, b.p. 204 °C). Se si usa un acido per neutralizzare una soluzione troppo basica (invece di aggiungere altro lattone), i cristalli del sale di sodio dell'acido possono precipitare nella soluzione e il gusto viene gravemente compromesso. La soluzione finale sarà di circa 750 ml, 50% NaGHB. Lasoluzione può essere concentrata (facendo bollire l'acqua in eccesso) fino a ~600 ml senza che si cristallizzi a temperatura ambiente, ma se si concentra fino a ~500 ml si solidifica invariabilmente.
Preparazione del GHB di sodio con bicarbonato di sodio (bicarbonato di sodio, NaHCO3).
Aggiungere 273 g di NaHCO3 (3,25 moli) a 1125 ml di acqua distillata in un matraccio a tre colli a fondo tondo. Portare lentamente la soluzione a ebollizione mescolando con una bacchetta di vetro o simile. Tutto il bicarbonato di sodio si dissolverà. Si vedrà l'anidride carbonica lasciare la soluzione mentre questa raggiunge l'ebollizione. Si tratta del bicarbonato di sodio che si scompone in una base leggermente forte, il carbonato di sodio.
Ridurre il calore a una leggera ebollizione e aggiungere lentamente 250 ml di gamma-butirrolattone (280 g, 3,25 moli). L'aggiunta non è immediatamente esotermica, come nel caso della sintesi dell'idrossido di sodio. Mantenere questa soluzione a leggera ebollizione per 30 minuti. Controllare il pH con la carta pH universale. Il nostro obiettivo è un pH intorno a 7, ma qualsiasi valore compreso tra 6 e 8 è perfettamente sicuro. Se il pH è troppo alto, aggiungere una piccola quantità di GBL e continuare a far rifluire.
La soluzione sarà perfettamente limpida e assolutamente incolore. Se non è perfettamente incolore, cioè se è stato usato del butirrolattone leggermente impuro e la soluzione ha assunto un colore giallo chiaro, aggiungere circa 100 mL di carbone attivo. Lasciare bollire per 10 minuti. Raffreddare la soluzione, quindi filtrare, lavando il carbone attivo due o tre volte con porzioni da 50 ml di acqua fredda. In questa sintesi si otterranno 410 g di NaGHB. Questa soluzione può essere concentrata fino a circa il 50% di NaGHB prima che inizi a cristallizzare. Se si desidera ottenere una polvere, riscaldare fino a raggiungere la temperatura di 150 °C, quindi versare su un piatto di pirex raffreddato e lasciare raffreddare e solidificare. Questa sintesi è perfetta per i casi in cui non è disponibile l'idrossido di sodio di grado ACS, alimentare o elettronico.
La soluzione sarà perfettamente limpida e assolutamente incolore. Se non è perfettamente incolore, cioè se è stato usato del butirrolattone leggermente impuro e la soluzione ha assunto un colore giallo chiaro, aggiungere circa 100 mL di carbone attivo. Lasciare bollire per 10 minuti. Raffreddare la soluzione, quindi filtrare, lavando il carbone attivo due o tre volte con porzioni da 50 ml di acqua fredda. In questa sintesi si otterranno 410 g di NaGHB. Questa soluzione può essere concentrata fino a circa il 50% di NaGHB prima che inizi a cristallizzare. Se si desidera ottenere una polvere, riscaldare fino a raggiungere la temperatura di 150 °C, quindi versare su un piatto di pirex raffreddato e lasciare raffreddare e solidificare. Questa sintesi è perfetta per i casi in cui non è disponibile l'idrossido di sodio di grado ACS, alimentare o elettronico.
GHB di potassio.
Utilizzare la sintesi dell'etanolo descritta sopra per il GHB di sodio, ma sostituire i 130 grammi di NaOH con 182 grammi di KOH (questo calcolo si basa sull'atomo di K più pesante e sul maggiore contenuto di acqua del KOH rispetto al NaOH). L'uso del KOH fornisce agli utilizzatori di K-GHB quel supplemento di potassio che alcuni ritengono necessario in caso di somministrazione di GHB. Si tenga presente che il K-GHB (in polvere) è leggermente meno attivo (in peso) del Na-GHB, poiché lo ione K è più pesante della controparte Na. Le differenze tra K-GHB e Na-GHB sono che il sale K è più solubile in acqua rispetto al sale Na e il sapore è più simile a quello del sale e della liquirizia invece che a quello del sale e del sapone del Na-GHB.
GHB di calcio.
74 g di idrossido di calcio analiticamente puro sono sospesi in 200 ml di acqua distillata. 160 ml di 4-butirrolattone vengono aggiunti in porzioni (ciascuna porzione da 5 a 10 ml circa) e sotto agitazione a questa sospensione a temperatura ambiente. Dopo l'aggiunta di 20 ml, la miscela di reazione si riscalda fino a circa 50-60 °C. L'aggiunta di 4-butirrolattone viene controllata in modo che la temperatura rimanga tra circa 50 °C e 60 °C, il che richiede circa 1 ora. Durante questo tempo, l'idrossido di calcio si è dissolto praticamente completamente. Il materiale di reazione è contaminato da un leggero precipitato giallo ruggine. Si diluisce con 300 ml di metanolo, si lascia riposare per quattro ore e si filtra attraverso un filtro a pieghe. Il filtrato limpido viene trattato con cautela con 200 ml di acetone, in modo che dopo ogni porzione di acetone che provoca un precipitato, si lasci il tempo al precipitato di ridisciogliersi. Si ottiene una soluzione acquosa che viene posta a cristallizzare. Dopo due ore di permanenza, iniziano a depositarsi cristalli incolori. In questo stato, la cristallizzazione viene accelerata con l'aggiunta continua di acetone (in totale 100 ml). Il tempo di cristallizzazione è di 24 ore. I cristalli vengono aspirati e lavati inizialmente con 50 ml di metanolo e poi con 60 ml di acetone. I cristalli vengono essiccati a temperature comprese tra 60 °C e 80 °C circa in un essiccatoio. Resa: 230 g. Punto di fusione 166-168 °C. (immediatamente). Il prodotto è un sale di calcio non igroscopico e privo di acqua dell'acido 4-idrossibutirrico. È dissolvibile a piacere in acqua; la soluzione acquosa ha un valore di pH compreso tra 7 e 7,5. Il sale può essere conservato per tutto il tempo desiderato e non si altera all'aria. Anche durante lo stoccaggio, non viene attirata acqua dall'aria.
Il residuo cristallizza in una massa di cristalli incolori, che viene essiccata a temperature comprese tra 60 °C e 80 °C circa. Resa: circa 105 g. Punto di fusione 164-166 °C. Il prodotto è il Di-(4-idrossibutirrico) calcio. Si ricristallizza sciogliendo in un po' di metanolo, aggiungendo poi acetone fino a intorbidire e cristallizzando a freddo.
Al posto del metanolo si possono impiegare per la ricristallizzazione anche etanolo e isopropanolo con lo stesso successo. Senza l'impiego di alcoli contenenti acqua come mezzo di ricristallizzazione o come additivo della ricristallizzazione e della purificazione, non si ottengono sali di calcio stabili e in particolare non igroscopici. Il contenuto di acqua degli alcoli deve essere compreso tra il 3 e il 10% in volume. Ilprodotto finale così ottenuto si scioglie facilmente in acqua, non è idroscopico e ha un odore aromatico gradevole.
Il residuo cristallizza in una massa di cristalli incolori, che viene essiccata a temperature comprese tra 60 °C e 80 °C circa. Resa: circa 105 g. Punto di fusione 164-166 °C. Il prodotto è il Di-(4-idrossibutirrico) calcio. Si ricristallizza sciogliendo in un po' di metanolo, aggiungendo poi acetone fino a intorbidire e cristallizzando a freddo.
Al posto del metanolo si possono impiegare per la ricristallizzazione anche etanolo e isopropanolo con lo stesso successo. Senza l'impiego di alcoli contenenti acqua come mezzo di ricristallizzazione o come additivo della ricristallizzazione e della purificazione, non si ottengono sali di calcio stabili e in particolare non igroscopici. Il contenuto di acqua degli alcoli deve essere compreso tra il 3 e il 10% in volume. Ilprodotto finale così ottenuto si scioglie facilmente in acqua, non è idroscopico e ha un odore aromatico gradevole.
GHB al magnesio .
60 g di idrossido di magnesio (grado analitico) sono sospesi in 200 ml di acqua di rubinetto sotto agitazione. In questa sospensione vengono mescolati, sempre sotto agitazione, 160 ml di butirrolattone. La miscela viene quindi riscaldata a bagnomaria per 6 ore sotto agitazione in un pallone da 2 litri. L'idrossido di magnesio si scioglie praticamente completamente. Il pallone viene lasciato riposare per una notte, mentre i contaminanti si depositano e la soluzione viene decantata senza sforzo dal deposito di contaminanti. Il decantato acquoso viene inizialmente agitato con 100 ml di acetone per 10 minuti. Il liquido sciropposo incolore, che ora è diventato più viscoso, viene nuovamente mescolato con 100 ml di acetone come descritto in precedenza, l'acetone viene nuovamente rimosso per decantazione e lo sciroppo abbastanza viscoso e incolore viene lasciato riposare a temperatura ambiente per circa 2-4 ore. Si solidifica in una massa cristallina incolore, che viene sminuzzata in un mortaio ed essiccata per diverse ore all'aria. Punto di fusione 76 °C - 78 °C. Resa: 314 g in forma analiticamente pura.
Questo sale di magnesio contiene circa 5 moli di acqua di idratazione. Non è idroscopico, è stabile e può essere conservato per tempi arbitrariamente lunghi. Essiccando per diverse ore a 40 °C - 50 °C, perde parte della sua acqua di cristallizzazione (1 mole) e fonde a 118 °C - 120 °C. Ilmagnesio 4-idrossibutirrato privo di acqua può essere prodotto rimuovendo l'acqua per sublimazione e/o evaporazione dell'acqua in condizioni di diminuzione della pressione parziale dell'acqua e a temperatura elevata, oppure per cristallizzazione da una soluzione contenente un solvente organico. Il sale senza acqua fonde a 172-174 °C. L'analisi chimica mostra il 10,50% in peso di magnesio (calcolato 10,55% in peso di magnesio). Tutte le modifiche non sono igroscopiche e sono stabili durante la conservazione. 1 g del sale di magnesio si scioglie in 2 ml di acqua a temperatura ambiente, il pH della soluzione acquosa è 7. Si scioglie facilmente in acqua, metanolo ed etanolo, non si scioglie in etere e idrocarburi, non è igroscopico, è conservabile e ha un odore aromatico gradevole.
Questo sale di magnesio contiene circa 5 moli di acqua di idratazione. Non è idroscopico, è stabile e può essere conservato per tempi arbitrariamente lunghi. Essiccando per diverse ore a 40 °C - 50 °C, perde parte della sua acqua di cristallizzazione (1 mole) e fonde a 118 °C - 120 °C. Ilmagnesio 4-idrossibutirrato privo di acqua può essere prodotto rimuovendo l'acqua per sublimazione e/o evaporazione dell'acqua in condizioni di diminuzione della pressione parziale dell'acqua e a temperatura elevata, oppure per cristallizzazione da una soluzione contenente un solvente organico. Il sale senza acqua fonde a 172-174 °C. L'analisi chimica mostra il 10,50% in peso di magnesio (calcolato 10,55% in peso di magnesio). Tutte le modifiche non sono igroscopiche e sono stabili durante la conservazione. 1 g del sale di magnesio si scioglie in 2 ml di acqua a temperatura ambiente, il pH della soluzione acquosa è 7. Si scioglie facilmente in acqua, metanolo ed etanolo, non si scioglie in etere e idrocarburi, non è igroscopico, è conservabile e ha un odore aromatico gradevole.
Altri sali.
I sali di litio e ammonio del GHB sarebbero pericolosi da ingerire. Loione litio è tossico e insieme al lattone NH3 diventa pirrolidone.
Domande e risposte sulla sintesi.
D: Posso usare la soda caustica al posto dell'idrossido di sodio puro?
R: No, potrebbe avere risultati imprevedibili sulla salute. La soda caustica dei negozi di ferramenta non ha nemmeno lontanamente i rigorosi criteri di purezza di quella alimentare, ACS o elettronica. Alcune persone raccontano di storie di successo usando la soda caustica, il che è davvero possibile, ma, come detto, i risultati sono imprevedibili.
D: Non ho la vetreria che dite essere necessaria, posso far bollire la soluzione in una pentola sul fornello?
R: No, non si può. L'idrossido di sodio corroderà il metallo e ioni metallici assortiti finiranno nel prodotto. Naturalmente, è possibile utilizzare una vetreria più semplice rispetto a quella suggerita e apportare le necessarie modifiche alla procedura.
D: Non riesco a ricristallizzare il Na-GHB dall'etanolo. Si forma un pasticcio appiccicoso.
R: Il Na-GHB non è secco o l'etanolo non è anidro. L'acqua rende la ricristallizzazione quasi impossibile. Il fatto che il GHB sodico sia deliquescente (igroscopico) non migliora la situazione. È necessario asciugare accuratamente il GHB, preferibilmente in un essiccatore sotto vuoto, prima di tentare la ricristallizzazione o qualsiasi altra alternativa improvvisata. L'etanolo che si intende utilizzare (spesso fornito con una purezza del 95%, il resto è acqua) deve essere essiccato su solfato di calcio anidro, seguito da distillazione da ossido di calcio, adottando misure adeguate per escludere l'umidità dalla reazione.
D: Dove posso acquistare il butirrolattone/è sicuro acquistare il butirrolattone?
R: Non ho idea di come sia la situazione nel vostro Paese. Le risposte a queste domande dipendono molto da chi siete e da dove vivete. Tuttavia, è possibile contattare uno dei numerosi venditori di kit di GHB che si possono trovare online.
R: No, potrebbe avere risultati imprevedibili sulla salute. La soda caustica dei negozi di ferramenta non ha nemmeno lontanamente i rigorosi criteri di purezza di quella alimentare, ACS o elettronica. Alcune persone raccontano di storie di successo usando la soda caustica, il che è davvero possibile, ma, come detto, i risultati sono imprevedibili.
D: Non ho la vetreria che dite essere necessaria, posso far bollire la soluzione in una pentola sul fornello?
R: No, non si può. L'idrossido di sodio corroderà il metallo e ioni metallici assortiti finiranno nel prodotto. Naturalmente, è possibile utilizzare una vetreria più semplice rispetto a quella suggerita e apportare le necessarie modifiche alla procedura.
D: Non riesco a ricristallizzare il Na-GHB dall'etanolo. Si forma un pasticcio appiccicoso.
R: Il Na-GHB non è secco o l'etanolo non è anidro. L'acqua rende la ricristallizzazione quasi impossibile. Il fatto che il GHB sodico sia deliquescente (igroscopico) non migliora la situazione. È necessario asciugare accuratamente il GHB, preferibilmente in un essiccatore sotto vuoto, prima di tentare la ricristallizzazione o qualsiasi altra alternativa improvvisata. L'etanolo che si intende utilizzare (spesso fornito con una purezza del 95%, il resto è acqua) deve essere essiccato su solfato di calcio anidro, seguito da distillazione da ossido di calcio, adottando misure adeguate per escludere l'umidità dalla reazione.
D: Dove posso acquistare il butirrolattone/è sicuro acquistare il butirrolattone?
R: Non ho idea di come sia la situazione nel vostro Paese. Le risposte a queste domande dipendono molto da chi siete e da dove vivete. Tuttavia, è possibile contattare uno dei numerosi venditori di kit di GHB che si possono trovare online.
Precursori.
Il precursore più ovvio per la sintesi del GHB è il gamma-butirrolattone. Può essere ottenuto da pre-precursori come il tetraidrofurano (THF) con ossidanti come il tetrossido di rutenio, l'ipoclorito di calcio e l'acido nitrico. Possono essere utilizzati anche derivati dell'acido 4-alobutirrico (cloro, bromo, iodo). Come nella sintesi seguente, possono essere convertiti in gamma-butirrolattone per distillazione con metossido di sodio.
Gamma-butirrolattone da acido 4-bromobutirrico.
A una soluzione di 7,8 g di sodio in 500 ml di alcol assoluto sono stati aggiunti 60,5 g di acido 4-bromobutirrico. La miscela di reazione è stata fatta bollire sotto un condensatore a riflusso per circa cinque ore. Durante questo tempo si è separato il bromuro di sodio. L'alcol è stato distillato da un bagno di vapore e il lattone è stato separato dal bromuro di sodio mediante estrazione con etere. L'etere è stato evaporato e il lattone distillato a pressione ordinaria. La resa è stata di 21,2 grammi (67%) di prodotto che bolle a 202-206 °C. Un'alternativa può essere la clorazione radicale libera dell'acido butirrico con cloruro di zolfo in presenza di perossidi, separare gli isomeri per distillazione, ottenere il sale di sodio dell'acido 4-clorobutirrico e ciclizzare al lattone come con il derivato 4-bromo di cui sopra. Il gamma-butirrolattone può essere ottenuto anche dall'acido 4-metossibutirrico, dal 3-fenossipropilcianuro, dall'acido gamma-dietilamminobutirrico e dal beta-cloro etilviniletere, oltre che da molte altre sostanze chimiche un po' troppo esotiche. A livello industriale, viene comunemente prodotto facendo reagire l'acetilene con la formaldeide ad alte temperature e pressioni.
Deidrogenazione dell'1,4-butandiolo (BDO) a gamma-butirrolattone (GBL).
Una miscela di 90,1 g (1 mole) di 1,4-butandiolo, 4 g di catalizzatore di cromite di rame e 0,15 g di idrossido di sodio in polvere di grado reagente (o meglio KOH) è stata agitata vigorosamente e riscaldata a riflusso. A circa 200 °C si è verificata una vivace evoluzione di idrogeno, la temperatura è scesa di circa 10 °C e la deidrogenazione è proceduta senza problemi. L'evoluzione di gas (39 L/2 mol per mole di 1,4-butandiolo reagito) è cessata in circa 3 h. La miscela di reazione è stata raffreddata a temperatura ambiente, filtrata dal catalizzatore e distillata a pressione ridotta per ottenere gamma-butirrolattone in una resa dell'80% circa e 1,4-butandiolo non reagito in una resa del 10% circa.
Preparazione di un catalizzatore di deidrogenazione a base di cromite di rame ad alta attività.
Una soluzione di 260 g di nitrato di rame (II) triidrato in 900 ml di acqua di rubinetto a 80 °C è stata aggiunta, sotto agitazione, a una soluzione di 178 g di bicromato di sodio diidrato e 225 ml di NH4OH al 28% portata a 900 ml a 25 °C. Il precipitato è stato raccolto per filtrazione ad aspirazione e sciacquato in acqua per tre volte. Il cromato di rame e ammonio è stato essiccato a 75-80 °C per una notte. È stato polverizzato e aggiunto in piccole porzioni a un pallone a tre colli da un litro dotato di un agitatore in acciaio inox tipo Hershberg che raschiava vicino al fondo del pallone. Il matraccio è stato parzialmente immerso in un bagno d'olio a 350 °C (con 300-320 °C si possono ottenere buoni risultati). Il tempo di aggiunta è stato di 15 minuti (si sono sviluppati molti fumi) e la miscela è stata agitata a 350 °C per altri 15 minuti dopo che tutto era stato completato. La polvere nera e polverosa, raffreddata, è stata utilizzata tal quale per la deidrogenazione.
Una soluzione di 260 g di nitrato di rame (II) triidrato in 900 ml di acqua di rubinetto a 80 °C è stata aggiunta, sotto agitazione, a una soluzione di 178 g di bicromato di sodio diidrato e 225 ml di NH4OH al 28% portata a 900 ml a 25 °C. Il precipitato è stato raccolto per filtrazione ad aspirazione e sciacquato in acqua per tre volte. Il cromato di rame e ammonio è stato essiccato a 75-80 °C per una notte. È stato polverizzato e aggiunto in piccole porzioni a un pallone a tre colli da un litro dotato di un agitatore in acciaio inox tipo Hershberg che raschiava vicino al fondo del pallone. Il matraccio è stato parzialmente immerso in un bagno d'olio a 350 °C (con 300-320 °C si possono ottenere buoni risultati). Il tempo di aggiunta è stato di 15 minuti (si sono sviluppati molti fumi) e la miscela è stata agitata a 350 °C per altri 15 minuti dopo che tutto era stato completato. La polvere nera e polverosa, raffreddata, è stata utilizzata tal quale per la deidrogenazione.
Sintesi del gamma-butirrolattone dal tetraidrofurano (THF).
A una miscela agitata di 7,2 g (0,1 mol) di tetraidrofurano in 100 ml di acqua sono stati aggiunti 15,1 g di bromato di sodio e 13,6 g (0,1 mol) di solfato di potassio. È stato necessario un raffreddamento esterno per mantenere la temperatura della soluzione tra 25-30 °C. L'agitazione è proseguita per 16 ore a temperatura ambiente, dopo di che tutto il THF è stato consumato. Per spegnere l'eventuale eccesso di bromo formatosi, è stata utilizzata una soluzione acida di solfito di sodio [il bisolfito dovrebbe funzionare altrettanto bene]. Sono stati quindi aggiunti 140-150 ml di una soluzione al 10% e 13,6 g (0,1 mol) di idrogeno solfato di potassio. La reazione è stata raffreddata ed estratta con 5x30 ml di diclorometano. Gli strati organici combinati sono stati essiccati su MgSO4 e il solvente è stato rimosso sotto vuoto. Il residuo è stato distillato per ottenere il gamma-butirrolattone in una resa del 73% (bp 204-205 °C).
Reazione Sandmeyer di GABA a GBL/GHB.
È un'ottima soluzione per i chimici che desiderano preparare GHB in piccole quantità e con rese elevate, senza ottenere direttamente sostanze chimiche regolamentate come il gamma-butirrolattone (GBL) o l'1,4-butandiolo (BDO). Inoltre, evita i bassi rendimenti tipici dell'ossidazione del tetraidrofurano (THF). Utilizza un aminoacido facile da ottenere, l'acido gamma-aminobutirrico (GABA), e il nitrito di sodio (NaNO2). Il processo è molto ben bilanciato e funziona senza troppi problemi. Non viene utilizzata alcuna sostanza chimica sospetta.
La reazione di Sandmeyer utilizza l'acido nitroso per trasformare le ammine in sali di diazonio. Questa reazione, che si applica alla trasformazione del GABA in GHB, è mostrata nella prima reazione qui sotto. I sali di diazonio alifatici subiscono rapidamente un'idrolisi in presenza di acqua, liberando azoto gassoso e lasciando un gruppo ossidrilico. Questo è mostrato nella seconda fase. Come risultato di queste reazioni, il GABA può essere trasformato in GHB in una reazione one-pot di facile esecuzione.
Eseguire la reazione.
Preparare un matraccio da 2 L, posto in acqua ghiacciata sopra un agitatore magnetico. Ora.
Eseguire la reazione.
Preparare un matraccio da 2 L, posto in acqua ghiacciata sopra un agitatore magnetico. Ora.
- Aggiungere 3mol di GABA (309,4 g).
- Aggiungere 3mol di NaNO2 (207,0 g).
- Aggiungere 700 ml di acqua (il volume totale diventa circa 1100 ml).
- Inserire una barra di agitazione da 1" e iniziare ad agitare.
- Caricare un imbuto di addizione da 500 ml con 3,3 mol di HCl(aq) (385,0 g 31,25%, 334,8 ml 31,25%).
- Montare l'imbuto di addizione con un adattatore per l'uscita del gas e sfiatare all'esterno.
Iniziare a far gocciolare lentamente l'acido cloridrico nella miscela. Far gocciolare l'acido cloridrico a una velocità costante di circa 1 goccia ogni 2-5 secondi. Accelerare il processo con il passare del tempo e sostituire il ghiaccio se necessario, ma non permettere che l'evoluzione del gas velenoso marrone diventi vigorosa. Dopo circa un'ora dall'aggiunta dell'ultima goccia di acido, non è più necessario sostituire il ghiaccio. Una volta terminata la reazione, procedere all'estrazione. (di solito 24-36 ore dopo)
Estrazione.
Ci sono molte opzioni per questa operazione. Si tratta ancora di un lavoro in corso, ma dopo circa 20 prove, sono arrivato a utilizzare questo lavoro. È possibile utilizzare acetato di etile (EtOAc), cloroformio o cloruro di metilene (diclorometano, alias DCM) per eseguire le estrazioni con i solventi. Di solito ho usato il DCM perché è comodo, dato che lo strato organico scende sul fondo dell'imbuto separatore.
1. Impostazione per una semplice distillazione
Estrazione.
Ci sono molte opzioni per questa operazione. Si tratta ancora di un lavoro in corso, ma dopo circa 20 prove, sono arrivato a utilizzare questo lavoro. È possibile utilizzare acetato di etile (EtOAc), cloroformio o cloruro di metilene (diclorometano, alias DCM) per eseguire le estrazioni con i solventi. Di solito ho usato il DCM perché è comodo, dato che lo strato organico scende sul fondo dell'imbuto separatore.
1. Impostazione per una semplice distillazione
a) Distillare, buttando via i primi 5-10 ml circa di distillato perché conterrà una discreta quantità di ossidi di azoto. Distillare quanta più acqua possibile, in pratica finché il cloruro di sodio non inizia a saturare lo strato acquoso e a precipitare.
b) Il resto del distillato (circa 700 ml) conterrà circa 1 g GBL/10 ml.
c) Trattare il resto del distillato con NaHCO3 a riflusso per 30 minuti.
d) Bollire con circa il 5% di carbone attivo (cioè .35 ml di carbone attivo) (rispetto al volume della soluzione) per 5-10 minuti.
e) Lasciare raffreddare e filtrare, lavare il carbone con acqua distillata. Conservare il NaGHB.
2. Con il resto dell'acquoso, estrarre 5 volte con porzioni da 625 ml di DCM.
3. Distillare il DCM (riutilizzare la soluzione). Distillare il DCM (riutilizzare il DCM!).
4. Distillare il GBL (sotto vuoto). Distillare il GBL (sottovuoto, se disponibile).
5.
5. Reagire con NaHCO3 e acqua distillata e trattare con carbone attivo come in precedenza. In genere, 375 g di NaGHB sono ottenuti dal GBL estratto con solvente, di cui 100 g di NaGHB dal distillato acquoso. Sebbene la conversione sia quasi quantitativa (misurata mediante GC/MS), la resa complessiva recuperata è solitamente pari a circa il 70%.
3. Distillare il DCM (riutilizzare la soluzione). Distillare il DCM (riutilizzare il DCM!).
4. Distillare il GBL (sotto vuoto). Distillare il GBL (sottovuoto, se disponibile).
5.
5. Reagire con NaHCO3 e acqua distillata e trattare con carbone attivo come in precedenza. In genere, 375 g di NaGHB sono ottenuti dal GBL estratto con solvente, di cui 100 g di NaGHB dal distillato acquoso. Sebbene la conversione sia quasi quantitativa (misurata mediante GC/MS), la resa complessiva recuperata è solitamente pari a circa il 70%.
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