Introduktion
Denne syntese er en god mulighed, hvis du ikke har phenylaceton til rådighed til yderligere amfetamin- eller metamfetaminsyntese. BMK-glycidat kan let omdannes til P2P ved hydrolyse. Denne reaktion har nogle fordele og ulemper. Den største ulempe er, at reaktionen er meget følsom over for vand. Du skal bruge helt tørre glas og reagenser. Sørg for, at dine reagenser blev tørret og renset før syntesen. Vandspor forringer udbyttet. Det er også værd at udføre denne reaktion i en inert atmosfære (N2) for at øge udbyttet. Der er fordele såsom ret højt udbytte, kort reaktionstid. Desuden kræver reaktionen ingen opløsningsmidler.
Udstyr og glasvarer.
- 2 L batchreaktor (eller kolbe) med en tilbagesvalingskondensator, topomrører og vandkappe (vandbad) i en opstilling;
- Retortstativ og klemme til fastgørelse af apparatet;
- 1 L dryptragt;
- Konventionel tragt;
- Termometer i laboratoriekvalitet (op til -10 - 100 °С);
- Glasstang;
- Silikoneslanger;
- Målecylinder til 1 L;
- Vakuumkilde;
- Laboratorievægt (1-200 g er passende);
- Koldt vandbad til tilbagesvalingskondensator og vandpumpe (i tilfælde af fravær af køler);
- Buchner-kolbe og tragt;
- 2 L; 1 L x2; 500 ml x2 bægerglas;
- Plastikske eller spatel;
- Fryser;
- Køler med cirkulationspumpe (valgfrit);
- Pyrex-skåle til produkter (eller andre beholdere);
Reagenser.
- Benzaldehyd 200 g (cas 100-52-7).
- Methyl-2-chlorpropionat 350 g (cas 17639-93-9).
- Vandfrit natriumsulfat (Na2SO4).
- Natriumhydroxid (NaOH) 200 g eller kaliumhydroxid (KOH) 265 g.
- Destilleret vand ~2 l.
- Natriumethylat 200 g (EtONa).
Syntese
17...
Nukleofil substitutionsreaktion mellem benzaldehyd og methyl-2-chlorpropionat.
Glasreaktoren er udstyret med en kappe, der er forbundet med en køler med cirkulationspumpe, hvor kølemiddeltemperaturen er indstillet til 0°С. Hvis du bruger en kolbe eller en enkeltlagsreaktor, skal du bruge et kølebad med is og vand. Reaktionskolben (reaktoren) skal være helt tør indeni, uden vanddråber og kondensat.
1. Hæld 200 g benzaldehyd i et bægerglas.
2. Tilsæt methyl-2-chlorpropionat 350 g. Blandingen af benzaldehyd og methyl-2-chlorpropionat omrøres.
Bemærk :Hvis reagenserne er friske og opbevaret under passende forhold, skal de bruges direkte ved at fylde dem i reaktoren. Hvis ikke, eller for at forebygge (for at være sikker), kan du desuden tørre benzaldehyd- og methyl-2-chlorpropionat-blandingen med et tørremiddel. I dette tilfælde bruges vandfrit natriumsulfat (Na2SO4).
3. Vandfri Na2SO4 tilsættes til blandingen, så den dækker glasbunden helt (omtrentlig mængde). Blandingen omrøres.
Bemærk :Na2SO4 opsamler det resterende vand, danner krystallinske hydrater og lægger sig på bunden af beholderen uden omrøring. Vandadsorptionen sker ret hurtigt. Visuelt ser det ud som om, der dannes en gennemsigtig reagensblanding.
4. Den bundfældede blanding, der er dehydreret med natriumsulfat, dekanteres ned i reaktionsbeholderen. Sørg for, at sedimentet (krystallinske hydrater) ikke kommer ind i reaktoren.
Bemærk :Alle dannede natriumsulfatkrystallinske hydrater og ureagerede natriumsulfatudfældninger aflejres på beholderens bund. Det er ret nemt at dekantere. Du kan bruge ekstra filtrering eller installere et forfilter i reaktortragten for at være sikker.
5. Natriumsulfatets krystallinske hydratudfældning adskilles let. Derefter bortskaffes det. Forbered natriumethoxid til tilsætning, og tænd for omrøreren.
Bemærk: Indstil omrøringshastigheden, så blandingen omrøres godt, men samtidig ikke sprøjter for meget på reaktorens (kolbens) vægge.
6. Reaktionsblandingen (RM) afkøles til 0-10°С af den afkølede reaktorkappe. Temperaturen holdes på samme niveau og kontrolleres med en temperatursonde under reaktionen. Temperaturen måles ved hjælp af en nedsænkning af temperatursonden. Der kan bruges et nedsænkningstermometer eller et IR-termometer til kolben.
7. En vandig opløsning af alkali (natrium- eller kaliumhydroxid) fremstilles på forhånd. Natriumhydroxid 200 g (eller kaliumhydroxid 265 g) hældes i et bægerglas. Destilleret koldt vand 0,8-1 l tilsættes. Blandingen omrøres, indtil NaOH er helt opløst. Opløsningen bliver meget varm. Derefter efterlades alkaliopløsningen på et koldt sted, så blandingen afkøles til stuetemperatur. Derefter kan alkaliopløsningen sættes i køleskab.
8. Når RM er kølet ned til 0°С inde i reaktoren, påbegyndes tilsætning af 200 g tørt natriumethylat (EtONa). Tilsætningen skal ske i små portioner med pauser for at holde reaktionstemperaturen under 10°С. En for hurtig tilsætning og store portioner EtONa kan forårsage en kraftig opvarmning af blandingen og endda RM-kogning, og reaktionsudbyttet vil blive reduceret i dette tilfælde. EtONa skal doseres med en ske af plast eller silikone; metalskeer kan ikke bruges.
Bemærk :Andre metalalkoholater som f.eks. natriummethoxid, kalium-tert-butoxid, natriumisopropoxid osv. kan anvendes. Derudover kan natriumhydrid og natriumamid også bruges. RM opvarmes og fortykkes lidt under tilsætningen af EtONa, og der anvendes ekstern afkøling.
Blandingen fortykkes, farven bliver gul, derefter teglrød og efterfølgende brun. Temperaturen skal altid holdes i området 0-10°С. Jo mere natriumethylat der tilsættes, jo tykkere bliver blandingen. Omrøringen opretholdes ved at justere omrøringshastigheden.
Bemærk: Hvis reaktionen udføres i en reaktionskolbe på en magnetomrører, er et anker måske ikke nok. Der skal bruges en håndomrører eller en overhead-omrører.
9. RM omrøres og holdes i området 0-10°С i 1 time efter fuldstændig tilsætning af EtONa.
10. Derefter fjernes den eksterne køling, og RM omrøres ved stuetemperatur i 12 timer.
Valgfrit: Som en mulighed kan en ekstern gradvis opvarmning sættes op til 60°С. Med denne metode vil reaktionsudbyttet blive reduceret. En tilbagesvalingskondensator installeres på reaktoren. RM omrøres ved 60°С i yderligere 1 time. Opvarmningen udføres ved hjælp af en reaktorkappe og en termostat.
11. Efter 1 time slukkes den eksterne opvarmning. Blandingen afkøles langsomt til stuetemperatur under konstant omrøring.
12. En dryptragt med 1 l koldt destilleret vand installeres på reaktoren. Vand tilsættes dråbevis under kraftig omrøring. Den tykke RM bliver flydende.
13. Omrøreren slukkes. RM adskilles i to lag. Det øverste lag er methylglycidic ester (BMK methylglycidat), det nederste lag er vand med unødvendige reaktionssalte, som er opløst i det. Det nederste lag kasseres, og det øverste glycidesterlag bruges i de videre reaktioner.
14 . BMK-glycidatmethylester efterlades i reaktoren. Den kan vakuumdestilleres for at producere den renere ester, hvis du ønsker at sælge den som et produkt. Den omtrentlige mængde ester er omkring 400 g. Som en mulighed bruges esteren i den næste reaktion til at opnå natrium- eller kaliumsaltet af glycidinsyre.
2. Tilsæt methyl-2-chlorpropionat 350 g. Blandingen af benzaldehyd og methyl-2-chlorpropionat omrøres.
Bemærk :Hvis reagenserne er friske og opbevaret under passende forhold, skal de bruges direkte ved at fylde dem i reaktoren. Hvis ikke, eller for at forebygge (for at være sikker), kan du desuden tørre benzaldehyd- og methyl-2-chlorpropionat-blandingen med et tørremiddel. I dette tilfælde bruges vandfrit natriumsulfat (Na2SO4).
3. Vandfri Na2SO4 tilsættes til blandingen, så den dækker glasbunden helt (omtrentlig mængde). Blandingen omrøres.
Bemærk :Na2SO4 opsamler det resterende vand, danner krystallinske hydrater og lægger sig på bunden af beholderen uden omrøring. Vandadsorptionen sker ret hurtigt. Visuelt ser det ud som om, der dannes en gennemsigtig reagensblanding.
4. Den bundfældede blanding, der er dehydreret med natriumsulfat, dekanteres ned i reaktionsbeholderen. Sørg for, at sedimentet (krystallinske hydrater) ikke kommer ind i reaktoren.
Bemærk :Alle dannede natriumsulfatkrystallinske hydrater og ureagerede natriumsulfatudfældninger aflejres på beholderens bund. Det er ret nemt at dekantere. Du kan bruge ekstra filtrering eller installere et forfilter i reaktortragten for at være sikker.
5. Natriumsulfatets krystallinske hydratudfældning adskilles let. Derefter bortskaffes det. Forbered natriumethoxid til tilsætning, og tænd for omrøreren.
Bemærk: Indstil omrøringshastigheden, så blandingen omrøres godt, men samtidig ikke sprøjter for meget på reaktorens (kolbens) vægge.
6. Reaktionsblandingen (RM) afkøles til 0-10°С af den afkølede reaktorkappe. Temperaturen holdes på samme niveau og kontrolleres med en temperatursonde under reaktionen. Temperaturen måles ved hjælp af en nedsænkning af temperatursonden. Der kan bruges et nedsænkningstermometer eller et IR-termometer til kolben.
7. En vandig opløsning af alkali (natrium- eller kaliumhydroxid) fremstilles på forhånd. Natriumhydroxid 200 g (eller kaliumhydroxid 265 g) hældes i et bægerglas. Destilleret koldt vand 0,8-1 l tilsættes. Blandingen omrøres, indtil NaOH er helt opløst. Opløsningen bliver meget varm. Derefter efterlades alkaliopløsningen på et koldt sted, så blandingen afkøles til stuetemperatur. Derefter kan alkaliopløsningen sættes i køleskab.
8. Når RM er kølet ned til 0°С inde i reaktoren, påbegyndes tilsætning af 200 g tørt natriumethylat (EtONa). Tilsætningen skal ske i små portioner med pauser for at holde reaktionstemperaturen under 10°С. En for hurtig tilsætning og store portioner EtONa kan forårsage en kraftig opvarmning af blandingen og endda RM-kogning, og reaktionsudbyttet vil blive reduceret i dette tilfælde. EtONa skal doseres med en ske af plast eller silikone; metalskeer kan ikke bruges.
Bemærk :Andre metalalkoholater som f.eks. natriummethoxid, kalium-tert-butoxid, natriumisopropoxid osv. kan anvendes. Derudover kan natriumhydrid og natriumamid også bruges. RM opvarmes og fortykkes lidt under tilsætningen af EtONa, og der anvendes ekstern afkøling.
Blandingen fortykkes, farven bliver gul, derefter teglrød og efterfølgende brun. Temperaturen skal altid holdes i området 0-10°С. Jo mere natriumethylat der tilsættes, jo tykkere bliver blandingen. Omrøringen opretholdes ved at justere omrøringshastigheden.
Bemærk: Hvis reaktionen udføres i en reaktionskolbe på en magnetomrører, er et anker måske ikke nok. Der skal bruges en håndomrører eller en overhead-omrører.
9. RM omrøres og holdes i området 0-10°С i 1 time efter fuldstændig tilsætning af EtONa.
10. Derefter fjernes den eksterne køling, og RM omrøres ved stuetemperatur i 12 timer.
Valgfrit: Som en mulighed kan en ekstern gradvis opvarmning sættes op til 60°С. Med denne metode vil reaktionsudbyttet blive reduceret. En tilbagesvalingskondensator installeres på reaktoren. RM omrøres ved 60°С i yderligere 1 time. Opvarmningen udføres ved hjælp af en reaktorkappe og en termostat.
11. Efter 1 time slukkes den eksterne opvarmning. Blandingen afkøles langsomt til stuetemperatur under konstant omrøring.
12. En dryptragt med 1 l koldt destilleret vand installeres på reaktoren. Vand tilsættes dråbevis under kraftig omrøring. Den tykke RM bliver flydende.
13. Omrøreren slukkes. RM adskilles i to lag. Det øverste lag er methylglycidic ester (BMK methylglycidat), det nederste lag er vand med unødvendige reaktionssalte, som er opløst i det. Det nederste lag kasseres, og det øverste glycidesterlag bruges i de videre reaktioner.
14 . BMK-glycidatmethylester efterlades i reaktoren. Den kan vakuumdestilleres for at producere den renere ester, hvis du ønsker at sælge den som et produkt. Den omtrentlige mængde ester er omkring 400 g. Som en mulighed bruges esteren i den næste reaktion til at opnå natrium- eller kaliumsaltet af glycidinsyre.
Alkalisk hydrolyse til BMK-natriumglycidat
14. En alkaliopløsning, som blev forberedt på forhånd, hældes i en dryptragt. Omrøreren tændes. En dråbevis tilsætning af afkølet NaOH (eller KOH) vandig opløsning ved stuetemperatur startes.
I vores tilfælde tillades selvopvarmning af blandingen. Efter den alkaliske tilsætning indstilles termostaten til 60°С for at fremskynde processen med at fremstille salt. Blandingen omrøres i 2 timer.
Bemærk: Hvis du ønsker at få et højere udbytte af produktet, skal du tilsætte den alkaliske opløsning med ekstern køling. Endvidere omrøres RM i yderligere 12 timer ved stuetemperatur. Blandingen fortykkes ret hurtigt (glycidinsyre-natriumsalt udfældes) under alkalisk tilsætning uden afkøling. Hvis blandingen fortykkes for meget, øges omrøringshastigheden.
Forsigtig! Methylalkohol opnås i denne reaktion fra BMK-methylglycidat.
14 . Blandingen bliver gennemsigtig under opvarmning. Det resulterende glycidsyrenatriumsalt er opløseligt i vand. Kort efter forberedes reaktoren til afkøling for at krystallisere glycidsaltet. Som en mulighed kan termostaten slukkes, og blandingen afkøles gradvist til stuetemperatur.
Blandingen begynder at krystallisere under den gradvise afkøling. Den bliver mere uklar, glycidsalt udfældes, og blandingen bliver tykkere. Der opnås en blanding af BMK-glycidsyrenatriumsalt.
14. Blandingen vakuumfiltreres på en Buchner-kolbe og tragt. Det tørre produkt 300 g 79% udbytte (cas 5449-12-7) opnås.
I vores tilfælde tillades selvopvarmning af blandingen. Efter den alkaliske tilsætning indstilles termostaten til 60°С for at fremskynde processen med at fremstille salt. Blandingen omrøres i 2 timer.
Bemærk: Hvis du ønsker at få et højere udbytte af produktet, skal du tilsætte den alkaliske opløsning med ekstern køling. Endvidere omrøres RM i yderligere 12 timer ved stuetemperatur. Blandingen fortykkes ret hurtigt (glycidinsyre-natriumsalt udfældes) under alkalisk tilsætning uden afkøling. Hvis blandingen fortykkes for meget, øges omrøringshastigheden.
Forsigtig! Methylalkohol opnås i denne reaktion fra BMK-methylglycidat.
14 . Blandingen bliver gennemsigtig under opvarmning. Det resulterende glycidsyrenatriumsalt er opløseligt i vand. Kort efter forberedes reaktoren til afkøling for at krystallisere glycidsaltet. Som en mulighed kan termostaten slukkes, og blandingen afkøles gradvist til stuetemperatur.
Blandingen begynder at krystallisere under den gradvise afkøling. Den bliver mere uklar, glycidsalt udfældes, og blandingen bliver tykkere. Der opnås en blanding af BMK-glycidsyrenatriumsalt.
14. Blandingen vakuumfiltreres på en Buchner-kolbe og tragt. Det tørre produkt 300 g 79% udbytte (cas 5449-12-7) opnås.
