G.Patton
Expert
- Joined
- Jul 5, 2021
- Messages
- 2,704
- Solutions
- 3
- Reaction score
- 2,857
- Points
- 113
- Deals
- 1
Uvod
Ta sinteza je dobra možnost v primeru, da nimate na voljo fenilacetona za nadaljnjo sintezo amfetamina ali metamfetamina. BMK glicidat se lahko s hidrolizo zlahka spremeni v P2P. Ta reakcija ima nekaj prednosti in slabosti. Glavna pomanjkljivost je, da je reakcija zelo občutljiva na vodo. Uporabiti morate popolnoma suho steklovino in reagente. Prepričajte se, da so bili vaši reagenti pred sintezo posušeni in prečiščeni. Vodne sledi zmanjšajo izkoristek. Prav tako je vredno to reakcijo izvesti v inertni atmosferi (N2), da bi povečali njen izkoristek. Prednosti so precej visok izkoristek in kratek reakcijski čas. Poleg tega reakcija ne potrebuje topil.
Oprema in steklovina.
- V sestavi je 2l šaržni reaktor (ali bučka) s povratnim hladilnikom, zgornjim mešalom in vodnim plaščem (vodna kopel);
- Stojalo za retorto in objemka za pritrditev aparature;
- 1 L lij za kapljanje;
- običajni lijak;
- laboratorijski termometer (do -10-100 °C);
- steklena palica;
- Silikonske cevi;
- merilni valj za 1 L;
- Vakuumski vir;
- Laboratorijska tehtnica (primerna za 1-200 g);
- Hladna vodna kopel za povratni kondenzator in vodna črpalka (v primeru odsotnosti hladilnika);
- Buchnerjeva bučka in lij;
- 2 L; 1 L x2; 500 ml x2 čaše;
- Plastična žlica ali lopatka;
- zamrzovalnik;
- hladilna naprava s krožno črpalko (neobvezno);
- Pirex posode za izdelek (ali druge posode);
Reagenti.
- Benzaldehid 200 g (cas 100-52-7).
- Metil 2-kloropropionat 350 g (cas 17639-93-9).
- Brezvodni natrijev sulfat (Na2SO4).
- natrijev hidroksid (NaOH) 200 g ali kalijev hidroksid (KOH) 265 g.
- destilirana voda ~2 L.
- natrijev etilat 200 g (EtONa).
Sinteza
Substitucijska nukleofilna reakcija med benzaldehidom in metil 2-kloropropionatom.
Stekleni reaktor je opremljen s plaščem, povezanim s hladilnim agregatom z obtočno črpalko z nastavljeno temperaturo hladilnega sredstva 0°С. Če uporabljate bučko ali enoplastni reaktor, morate uporabiti ledeno-vodno hladilno kopel. Reakcijska bučka (reaktor) mora biti znotraj popolnoma suha, brez vodnih kapljic in kondenzata.
1. V čašo nalijemo 200 g benzaldehida.
2. Dodajte metil 2-kloropropionat 350 g. Mešanico benzaldehida in metil 2-kloropropropionata premešajte.
Opomba: Če so reagenti sveži in shranjeni v primernih pogojih, jih uporabite neposredno, tako da jih naložite v reaktor. V nasprotnem primeru ali zaradi preventive (da se prepričate) lahko zmes benzaldehida in metil 2-kloropropionata dodatno posušite z eksikantom. V tem primeru uporabite brezvodni natrijev sulfat (Na2SO4).
3. Mešanici dodamo brezvodni Na2SO4, tako da popolnoma prekrije stekleno dno (približna količina). Mešanico premešamo.
Opomba: Na2SO4 zbira preostalo vodo, tvori kristalne hidrate in se brez mešanja usede na dno posode. Adsorpcija vode poteka precej hitro. Vizualno je videti, da se tvori prozorna zmes reagentov.
4. Usedlo, z natrijevim sulfatom dehidrirano zmes dekantiramo v reakcijsko posodo. Prepričajte se, da usedlina (kristalni hidrati) ne pride v reaktor.
Opomba :Vsi nastali kristalinični hidrati natrijevega sulfata in nereagirani oborine natrijevega sulfata se usedejo na dno posode. Odstranjevanje je precej enostavno. Da bi se prepričali, lahko uporabite dodatno filtracijo ali v lijak reaktorja namestite predfilter.
5. Oborina kristalnih hidratov natrijevega sulfata se zlahka loči. Nato jo odstranimo. Pripravimo natrijev etoksid za dodatek. vključimo mešalnik.
Opomba: hitrost mešanja nastavimo tako, da se zmes dobro premeša, hkrati pa se ne razprši preveč po stenah reaktorja (bučke).
6. Reakcijsko zmes (RM) ohladimo na 0-10 °C z ohlajenim reaktorskim plaščem. Med reakcijo se temperatura vzdržuje na isti ravni in se preverja s temperaturno sondo. Temperatura se meri s potopitvijo temperaturne sonde. Uporabi se lahko potopni termometer ali IR termometer za bučko.
7. Vnaprej pripravimo vodno raztopino alkalije (natrijevega ali kalijevega hidroksida). Natrijev hidroksid 200 g (ali kalijev hidroksid 265 g) se nalije v čašo. Dodamo 0,8-1 l destilirane hladne vode. Mešanico mešamo, dokler se NaOH popolnoma ne raztopi. Raztopina postane zelo vroča. Nato alkalno raztopino pustimo na hladnem mestu, da se zmes ohladi na sobno temperaturo. Nato lahko alkalno raztopino postavimo v hladilnik.
8. Ko se RM v reaktorju ohladi na 0 °C, se začne dodajanje suhega natrijevega etilata 200 g (EtONa). Dodajanje je treba izvajati v majhnih obrokih s prekinitvami, da se ohrani temperatura reakcije pod 10 °C. Prehitro dodajanje in veliki odmerki EtONa lahko povzročijo močno segrevanje zmesi in celo vrenje RM, pri čemer se v tem primeru zmanjša izkoristek reakcije. EtONa je treba dozirati s plastično ali silikonsko žlico; kovinske žlice ni mogoče uporabiti.
Opomba: Uporabijose lahko tudi drugi kovinski alkoholati, kot so natrijev metoksid, kalijev terc-butoksid, natrijev izopropoksid itd. Poleg tega se lahko uporabijo tudi natrijev hidrid in natrijev amid. RM se med dodajanjem EtONa segreje in nekoliko zgosti, uporabi se zunanje hlajenje.
Mešanica se zgosti, barva postane rumena, nato opečnato rdeča in kasneje rjava. Temperaturo je treba vedno vzdrževati v območju od 0 do 10 °C. Čim več natrijevega etilata dodamo, tem gostejša postane zmes. Mešanje se vzdržuje s prilagajanjem hitrosti mešanja.
Opomba: Če se reakcija izvaja v reakcijski bučki na magnetnem mešalniku, eno sidro morda ne bo dovolj. Uporabiti je treba ročno ali zgornje mešalo.
9. RM se meša in vzdržuje v območju 0-10 °C 1 uro po popolnem dodatku EtONa.
10. Nato se odstrani zunanje hlajenje in RM se meša pri sobni temperaturi 12 h.
Po želji: Po želji se zunanje postopno segrevanje nastavi na 60 °C. Pri tej metodi se zmanjša izkoristek reakcije. Na reaktor se namesti povratni hladilnik. RM se meša pri 60 °C še 1 h. Segrevanje poteka s pomočjo reaktorskega plašča in termostata.
11. Po 1 uri se zunanje ogrevanje izklopi. Mešanica se ob stalnem mešanju počasi ohladi na sobno temperaturo.
12. Na reaktor se namesti lijak za kapljanje z 1 l hladne destilirane vode. Voda se dodaja po kapljicah ob močnem mešanju. Gost RM postane tekoč.
13. Mešalnik se izklopi. RM se loči v dve plasti. Zgornja plast je metilglikidni ester (metilglikidat BMK), spodnja plast je voda z nepotrebnimi reakcijskimi solmi, ki so v njej raztopljene. Spodnja plast se zavrže, zgornja plast glikidnega estra se uporabi v nadaljnjih reakcijah.
14 . V reaktorju ostane metilni ester BMK-glikidata. Lahko ga vakuumsko destiliramo, da dobimo čistejši ester, če ga želimo prodati kot izdelek. Približna količina estra je približno 400 g. Po izbiri se ester uporabi v naslednji reakciji za pridobitev natrijeve ali kalijeve soli glicidne kisline.
2. Dodajte metil 2-kloropropionat 350 g. Mešanico benzaldehida in metil 2-kloropropropionata premešajte.
Opomba: Če so reagenti sveži in shranjeni v primernih pogojih, jih uporabite neposredno, tako da jih naložite v reaktor. V nasprotnem primeru ali zaradi preventive (da se prepričate) lahko zmes benzaldehida in metil 2-kloropropionata dodatno posušite z eksikantom. V tem primeru uporabite brezvodni natrijev sulfat (Na2SO4).
3. Mešanici dodamo brezvodni Na2SO4, tako da popolnoma prekrije stekleno dno (približna količina). Mešanico premešamo.
Opomba: Na2SO4 zbira preostalo vodo, tvori kristalne hidrate in se brez mešanja usede na dno posode. Adsorpcija vode poteka precej hitro. Vizualno je videti, da se tvori prozorna zmes reagentov.
4. Usedlo, z natrijevim sulfatom dehidrirano zmes dekantiramo v reakcijsko posodo. Prepričajte se, da usedlina (kristalni hidrati) ne pride v reaktor.
Opomba :Vsi nastali kristalinični hidrati natrijevega sulfata in nereagirani oborine natrijevega sulfata se usedejo na dno posode. Odstranjevanje je precej enostavno. Da bi se prepričali, lahko uporabite dodatno filtracijo ali v lijak reaktorja namestite predfilter.
5. Oborina kristalnih hidratov natrijevega sulfata se zlahka loči. Nato jo odstranimo. Pripravimo natrijev etoksid za dodatek. vključimo mešalnik.
Opomba: hitrost mešanja nastavimo tako, da se zmes dobro premeša, hkrati pa se ne razprši preveč po stenah reaktorja (bučke).
6. Reakcijsko zmes (RM) ohladimo na 0-10 °C z ohlajenim reaktorskim plaščem. Med reakcijo se temperatura vzdržuje na isti ravni in se preverja s temperaturno sondo. Temperatura se meri s potopitvijo temperaturne sonde. Uporabi se lahko potopni termometer ali IR termometer za bučko.
7. Vnaprej pripravimo vodno raztopino alkalije (natrijevega ali kalijevega hidroksida). Natrijev hidroksid 200 g (ali kalijev hidroksid 265 g) se nalije v čašo. Dodamo 0,8-1 l destilirane hladne vode. Mešanico mešamo, dokler se NaOH popolnoma ne raztopi. Raztopina postane zelo vroča. Nato alkalno raztopino pustimo na hladnem mestu, da se zmes ohladi na sobno temperaturo. Nato lahko alkalno raztopino postavimo v hladilnik.
8. Ko se RM v reaktorju ohladi na 0 °C, se začne dodajanje suhega natrijevega etilata 200 g (EtONa). Dodajanje je treba izvajati v majhnih obrokih s prekinitvami, da se ohrani temperatura reakcije pod 10 °C. Prehitro dodajanje in veliki odmerki EtONa lahko povzročijo močno segrevanje zmesi in celo vrenje RM, pri čemer se v tem primeru zmanjša izkoristek reakcije. EtONa je treba dozirati s plastično ali silikonsko žlico; kovinske žlice ni mogoče uporabiti.
Opomba: Uporabijose lahko tudi drugi kovinski alkoholati, kot so natrijev metoksid, kalijev terc-butoksid, natrijev izopropoksid itd. Poleg tega se lahko uporabijo tudi natrijev hidrid in natrijev amid. RM se med dodajanjem EtONa segreje in nekoliko zgosti, uporabi se zunanje hlajenje.
Mešanica se zgosti, barva postane rumena, nato opečnato rdeča in kasneje rjava. Temperaturo je treba vedno vzdrževati v območju od 0 do 10 °C. Čim več natrijevega etilata dodamo, tem gostejša postane zmes. Mešanje se vzdržuje s prilagajanjem hitrosti mešanja.
Opomba: Če se reakcija izvaja v reakcijski bučki na magnetnem mešalniku, eno sidro morda ne bo dovolj. Uporabiti je treba ročno ali zgornje mešalo.
9. RM se meša in vzdržuje v območju 0-10 °C 1 uro po popolnem dodatku EtONa.
10. Nato se odstrani zunanje hlajenje in RM se meša pri sobni temperaturi 12 h.
Po želji: Po želji se zunanje postopno segrevanje nastavi na 60 °C. Pri tej metodi se zmanjša izkoristek reakcije. Na reaktor se namesti povratni hladilnik. RM se meša pri 60 °C še 1 h. Segrevanje poteka s pomočjo reaktorskega plašča in termostata.
11. Po 1 uri se zunanje ogrevanje izklopi. Mešanica se ob stalnem mešanju počasi ohladi na sobno temperaturo.
12. Na reaktor se namesti lijak za kapljanje z 1 l hladne destilirane vode. Voda se dodaja po kapljicah ob močnem mešanju. Gost RM postane tekoč.
13. Mešalnik se izklopi. RM se loči v dve plasti. Zgornja plast je metilglikidni ester (metilglikidat BMK), spodnja plast je voda z nepotrebnimi reakcijskimi solmi, ki so v njej raztopljene. Spodnja plast se zavrže, zgornja plast glikidnega estra se uporabi v nadaljnjih reakcijah.
14 . V reaktorju ostane metilni ester BMK-glikidata. Lahko ga vakuumsko destiliramo, da dobimo čistejši ester, če ga želimo prodati kot izdelek. Približna količina estra je približno 400 g. Po izbiri se ester uporabi v naslednji reakciji za pridobitev natrijeve ali kalijeve soli glicidne kisline.
Alkalna hidroliza do natrijevega glicidata BMK
14. Alkalno raztopino, ki smo jo pripravili vnaprej, nalijemo v lij za kapljanje. Vključi se mešalnik. Začne se kapljično dodajanje ohlajene vodne raztopine NaOH (ali KOH) pri sobni temperaturi.
V našem primeru je dovoljeno samoogrevanje zmesi. Po dodajanju alkalij se termostat nastavi na 60 °C, da se pospeši postopek pridobivanja soli. Mešanico mešamo 2 uri.
Opomba: Če želite dobiti večji izkoristek produkta, dodajte alkalno raztopino z zunanjim hlajenjem. Nadalje se RM meša dodatnih 12 ur pri sobni temperaturi. Mešanica se med dodajanjem alkalne kisline brez hlajenja precej hitro zgosti (oborina natrijeve soli glikidne kisline). Če se zmes preveč zgosti, povečamo hitrost mešanja.
Pozor! Pri tej reakciji iz metilglikidata BMK dobimo metilni alkohol.
14 . Med segrevanjem zmes postane prozorna. Nastala natrijeva sol glicidne kisline je topna v vodi. Kmalu zatem se reaktor pripravi za hlajenje, da se glikidna sol kristalizira. Po želji se lahko termostat izklopi in zmes postopoma ohladi na sobno temperaturo.
Med postopnim ohlajanjem začne zmes kristalizirati. Postane bolj motna, glikidna sol se obori, zmes se zgosti. Dobimo zmes natrijeve soli glikidne kisline BMK.
14 . Mešanico vakuumsko filtriramo v Buchnerjevi bučki in lijaku. Dobimo suh proizvod 300 g, 79 % izkoristek (cas 5449-12-7).
V našem primeru je dovoljeno samoogrevanje zmesi. Po dodajanju alkalij se termostat nastavi na 60 °C, da se pospeši postopek pridobivanja soli. Mešanico mešamo 2 uri.
Opomba: Če želite dobiti večji izkoristek produkta, dodajte alkalno raztopino z zunanjim hlajenjem. Nadalje se RM meša dodatnih 12 ur pri sobni temperaturi. Mešanica se med dodajanjem alkalne kisline brez hlajenja precej hitro zgosti (oborina natrijeve soli glikidne kisline). Če se zmes preveč zgosti, povečamo hitrost mešanja.
Pozor! Pri tej reakciji iz metilglikidata BMK dobimo metilni alkohol.
14 . Med segrevanjem zmes postane prozorna. Nastala natrijeva sol glicidne kisline je topna v vodi. Kmalu zatem se reaktor pripravi za hlajenje, da se glikidna sol kristalizira. Po želji se lahko termostat izklopi in zmes postopoma ohladi na sobno temperaturo.
Med postopnim ohlajanjem začne zmes kristalizirati. Postane bolj motna, glikidna sol se obori, zmes se zgosti. Dobimo zmes natrijeve soli glikidne kisline BMK.
14 . Mešanico vakuumsko filtriramo v Buchnerjevi bučki in lijaku. Dobimo suh proizvod 300 g, 79 % izkoristek (cas 5449-12-7).