Introducción
Esta síntesis es una buena opción en caso de no disponer de fenilacetona para la posterior síntesis de anfetamina o metanfetamina. El glicidato de BMK se puede convertir fácilmente en P2P por hidrólisis. Esta reacción tiene algunos pros y contras. La principal desventaja es que la reacción es muy sensible al agua. Tienes que usar cristalería y reactivos absolutamente secos. Asegúrese de que sus reactivos han sido secados y purificados antes de la síntesis. Los restos de agua disminuyen el rendimiento. También, vale la pena llevar a cabo esta reacción en una atmósfera inerte (N2) para aumentar su rendimiento. Hay ventajas como un rendimiento bastante alto y un tiempo de reacción corto. Además, la reacción no requiere disolventes.
Equipo y cristalería.
- Reactor discontinuo (o matraz) de 2 L con condensador de reflujo, agitador superior y camisa de agua (baño de agua) en un montaje;
- Soporte de retorta y abrazadera para fijar el aparato;
- Embudo de goteo de 1 L;
- Embudo convencional;
- Termómetro de laboratorio (hasta -10 - 100 °С);
- Varilla de vidrio;
- Mangueras de silicona;
- Cilindro de medición para 1 L;
- Fuente de vacío;
- Balanza de laboratorio (1-200 g es adecuada);
- Baño de agua fría para condensador de reflujo y bomba de agua (en caso de ausencia de refrigerador);
- Matraz Buchner y embudo;
- Vasos de precipitados de 2 L; 1 L x2; 500 ml x2;
- Cuchara o espátula de plástico;
- Congelador;
- Enfriador con bomba de circulación (opcional);
- Platos de pyrex para el producto (u otros recipientes);
Reactivos.
- Benzaldehído 200 g (cas 100-52-7).
- 2-cloropropionato de metilo 350 g (cas 17639-93-9).
- Sulfato sódico anhidro (Na2SO4).
- Hidróxido de sodio (NaOH) 200 g o hidróxido de potasio (KOH) 265 g.
- Agua destilada ~2 L.
- Etilato de sodio 200 g (EtONa).
Síntesis
...
Reacción nucleofílica de sustitución entre benzaldehído y 2-cloropropionato de metilo.
El reactor de vidrio está equipado con una camisa conectada a un refrigerador de bomba de circulación con la temperatura del refrigerante 0°С ajustada. Si se utiliza un matraz o un reactor de una sola capa, hay que utilizar un baño refrigerante de hielo-agua. El matraz de reacción (reactor) debe estar perfectamente seco por dentro, sin gotas de agua ni condensados.
1. Vierta 200 g de benzaldehído en un vaso de precipitados.
2. Añadir 2-cloropropionato de metilo 350 g. Se agita la mezcla de benzaldehído y 2-cloropropionato de metilo.
Nota: Si los reactivos están frescos y almacenados en condiciones adecuadas, utilícelos directamente cargándolos en el reactor. En caso contrario, o por prevención (para estar seguros), se puede secar adicionalmente la mezcla de benzaldehído y 2-cloropropionato de metilo con un desecante. En este caso, se utiliza sulfato sódico anhidro (Na2SO4).
3. Se añade Na2SO4 anhidro a la mezcla de forma que cubra completamente el fondo de cristal (cantidad aproximada). Se agita la mezcla.
Nota: El Na2SO4recoge el agua restante, formando hidratos cristalinos y depositándose en el fondo del recipiente sin agitar. La adsorción de agua se produce con bastante rapidez. Visualmente parece una formación de mezcla de reactivos transparente.
4. La mezcla sedimentada, deshidratada por sulfato sódico, se decanta en el recipiente de reacción. Asegúrese de que el sedimento (hidratos cristalinos) no entra en el reactor.
Nota: Todos los hidratos cristalinos de sulfato de sodio formados y los precipitados de sulfato de sodio sin reaccionar se depositan en el fondo del recipiente. Se decanta con bastante facilidad. Para estar seguros, se puede utilizar una filtración adicional o instalar un prefiltro en el embudo del reactor.
5. El precipitado de hidratos cristalinos de sulfato sódico se separa fácilmente. A continuación, se desecha. Se enciende el agitador.
Nota: Ajustar la velocidad de agitación de forma que la mezcla se agite bien, pero que al mismo tiempo no salpique demasiado las paredes del reactor (matraz).
6. Se enfría la mezcla de reacción (RM). La mezcla de reacción (RM) se enfría a 0-10°С mediante la camisa refrigerada del reactor. La temperatura se mantiene al mismo nivel y se comprueba con una sonda de temperatura durante la reacción. La temperatura se mide con una sonda de temperatura de inmersión. Se puede utilizar un termómetro de inmersión o un termómetro IR para el matraz.
7. Se prepara previamente una solución acuosa de álcali (hidróxido sódico o potásico). Se vierten 200 g de hidróxido sódico (o 265 g de hidróxido potásico) en un vaso de precipitados. Se añade agua fría destilada 0,8-1 l. Se agita la mezcla hasta que el NaOH se disuelva por completo. La solución se calienta mucho. A continuación, se deja la solución alcalina en un lugar frío para que la mezcla se enfríe a temperatura ambiente. Después, la solución alcalina se puede poner en un frigorífico.
8. Cuando RM se enfría a 0°С dentro del reactor, se inicia la adición de etilato de sodio seco 200 g (EtONa). La adición tiene que realizarse en pequeñas porciones con pausas para mantener la temperatura de reacción por debajo de 10°С. Una adición demasiado rápida y grandes porciones de EtONa pueden provocar un fuerte calentamiento de la mezcla e incluso la ebullición RM, el rendimiento de la reacción se reducirá en este caso. EtONa tiene que ser dosificado con una cuchara de plástico o silicona; cuchara de metal no se puede utilizar.
Nota: Pueden utilizarse otros alcoholatos metálicos como metóxido sódico, terc-butóxido potásico, isopropoxido sódico, etc. Además, también puede utilizarse hidruro sódico, amida sódica. RM se calienta y se espesa un poco durante la adición de EtONa, se aplica un enfriamiento externo.
La mezcla se espesa, el color se vuelve amarillo, luego rojo ladrillo y marrón posteriormente. La temperatura tiene que mantenerse siempre en el rango de 0-10°С. Cuanto más etilato de sodio se añade, más espesa se vuelve la mezcla. La agitación se mantiene ajustando la velocidad de agitación.
Nota: Si la reacción se lleva a cabo en un matraz de reacción sobre un agitador magnético, entonces un ancla puede no ser suficiente. Se debe utilizar un agitador manual o un agitador aéreo.
9. RM se agita y se mantiene en el intervalo de 0-10°С durante 1 h después de la adición completa de EtONa.
10. A continuación, se retira la refrigeración externa y el MR se agita a temperatura ambiente durante 12 h.
Opcional: Como opción, se establece un calentamiento gradual externo hasta 60°С. Con este método, el rendimiento de la reacción se reducirá. Se instala un condensador de reflujo en el reactor. RM se agita a 60°С durante 1 h adicional. Se lleva a cabo un calentamiento con ayuda de una camisa del reactor y un termostato.
11. Después de 1 h, se apaga la calefacción externa. La mezcla se enfría lentamente a temperatura ambiente con agitación constante.
12. Se coloca en el reactor un embudo de goteo con 1 l de agua destilada fría. Se añade agua gota a gota con agitación enérgica. El MR espeso se convierte en líquido.
13. 13. Se apaga el agitador. El MR se separa en dos capas. La capa superior es éster metilglicidico (BMK metilglicidato), la capa inferior es agua con sales de reacción innecesarias, que se disuelven en ella. La capa inferior se desecha, la capa superior de éster glicidico se utiliza en las reacciones posteriores.
14. El éster metílico glicidico BMK se deja en el reactor. Se puede destilar al vacío para obtener el éster más puro en caso de que se quiera vender como producto. La cantidad aproximada de éster es de unos 400 g. Como opción, el éster se utiliza en la siguiente reacción para obtener la sal sódica o potásica del ácido glicidico.
2. Añadir 2-cloropropionato de metilo 350 g. Se agita la mezcla de benzaldehído y 2-cloropropionato de metilo.
Nota: Si los reactivos están frescos y almacenados en condiciones adecuadas, utilícelos directamente cargándolos en el reactor. En caso contrario, o por prevención (para estar seguros), se puede secar adicionalmente la mezcla de benzaldehído y 2-cloropropionato de metilo con un desecante. En este caso, se utiliza sulfato sódico anhidro (Na2SO4).
3. Se añade Na2SO4 anhidro a la mezcla de forma que cubra completamente el fondo de cristal (cantidad aproximada). Se agita la mezcla.
Nota: El Na2SO4recoge el agua restante, formando hidratos cristalinos y depositándose en el fondo del recipiente sin agitar. La adsorción de agua se produce con bastante rapidez. Visualmente parece una formación de mezcla de reactivos transparente.
4. La mezcla sedimentada, deshidratada por sulfato sódico, se decanta en el recipiente de reacción. Asegúrese de que el sedimento (hidratos cristalinos) no entra en el reactor.
Nota: Todos los hidratos cristalinos de sulfato de sodio formados y los precipitados de sulfato de sodio sin reaccionar se depositan en el fondo del recipiente. Se decanta con bastante facilidad. Para estar seguros, se puede utilizar una filtración adicional o instalar un prefiltro en el embudo del reactor.
5. El precipitado de hidratos cristalinos de sulfato sódico se separa fácilmente. A continuación, se desecha. Se enciende el agitador.
Nota: Ajustar la velocidad de agitación de forma que la mezcla se agite bien, pero que al mismo tiempo no salpique demasiado las paredes del reactor (matraz).
6. Se enfría la mezcla de reacción (RM). La mezcla de reacción (RM) se enfría a 0-10°С mediante la camisa refrigerada del reactor. La temperatura se mantiene al mismo nivel y se comprueba con una sonda de temperatura durante la reacción. La temperatura se mide con una sonda de temperatura de inmersión. Se puede utilizar un termómetro de inmersión o un termómetro IR para el matraz.
7. Se prepara previamente una solución acuosa de álcali (hidróxido sódico o potásico). Se vierten 200 g de hidróxido sódico (o 265 g de hidróxido potásico) en un vaso de precipitados. Se añade agua fría destilada 0,8-1 l. Se agita la mezcla hasta que el NaOH se disuelva por completo. La solución se calienta mucho. A continuación, se deja la solución alcalina en un lugar frío para que la mezcla se enfríe a temperatura ambiente. Después, la solución alcalina se puede poner en un frigorífico.
8. Cuando RM se enfría a 0°С dentro del reactor, se inicia la adición de etilato de sodio seco 200 g (EtONa). La adición tiene que realizarse en pequeñas porciones con pausas para mantener la temperatura de reacción por debajo de 10°С. Una adición demasiado rápida y grandes porciones de EtONa pueden provocar un fuerte calentamiento de la mezcla e incluso la ebullición RM, el rendimiento de la reacción se reducirá en este caso. EtONa tiene que ser dosificado con una cuchara de plástico o silicona; cuchara de metal no se puede utilizar.
Nota: Pueden utilizarse otros alcoholatos metálicos como metóxido sódico, terc-butóxido potásico, isopropoxido sódico, etc. Además, también puede utilizarse hidruro sódico, amida sódica. RM se calienta y se espesa un poco durante la adición de EtONa, se aplica un enfriamiento externo.
La mezcla se espesa, el color se vuelve amarillo, luego rojo ladrillo y marrón posteriormente. La temperatura tiene que mantenerse siempre en el rango de 0-10°С. Cuanto más etilato de sodio se añade, más espesa se vuelve la mezcla. La agitación se mantiene ajustando la velocidad de agitación.
Nota: Si la reacción se lleva a cabo en un matraz de reacción sobre un agitador magnético, entonces un ancla puede no ser suficiente. Se debe utilizar un agitador manual o un agitador aéreo.
9. RM se agita y se mantiene en el intervalo de 0-10°С durante 1 h después de la adición completa de EtONa.
10. A continuación, se retira la refrigeración externa y el MR se agita a temperatura ambiente durante 12 h.
Opcional: Como opción, se establece un calentamiento gradual externo hasta 60°С. Con este método, el rendimiento de la reacción se reducirá. Se instala un condensador de reflujo en el reactor. RM se agita a 60°С durante 1 h adicional. Se lleva a cabo un calentamiento con ayuda de una camisa del reactor y un termostato.
11. Después de 1 h, se apaga la calefacción externa. La mezcla se enfría lentamente a temperatura ambiente con agitación constante.
12. Se coloca en el reactor un embudo de goteo con 1 l de agua destilada fría. Se añade agua gota a gota con agitación enérgica. El MR espeso se convierte en líquido.
13. 13. Se apaga el agitador. El MR se separa en dos capas. La capa superior es éster metilglicidico (BMK metilglicidato), la capa inferior es agua con sales de reacción innecesarias, que se disuelven en ella. La capa inferior se desecha, la capa superior de éster glicidico se utiliza en las reacciones posteriores.
14. El éster metílico glicidico BMK se deja en el reactor. Se puede destilar al vacío para obtener el éster más puro en caso de que se quiera vender como producto. La cantidad aproximada de éster es de unos 400 g. Como opción, el éster se utiliza en la siguiente reacción para obtener la sal sódica o potásica del ácido glicidico.
Hidrólisis alcalina a glicidato sódico BMK
14. Se vierte una solución alcalina, preparada de antemano, en un embudo de goteo. Se enciende el agitador. Se inicia una adición gota a gota de solución acuosa de NaOH (o KOH) enfriada a temperatura ambiente.
En nuestro caso, se permite el autocalentamiento de la mezcla. Después de la adición alcalina, se ajusta el termostato a 60°С para acelerar el proceso de obtención de la sal. La mezcla se agita durante 2 h.
Nota: Si se desea obtener un mayor rendimiento del producto, se añade la solución alcalina con enfriamiento externo. Además, se agita RM durante 12 h adicionales a temperatura ambiente. La mezcla se espesa con bastante rapidez (precipita la sal sódica del ácido glicídico) durante la adición alcalina sin enfriamiento. En caso de que la mezcla se espese demasiado, se aumenta la velocidad de agitación.
¡Precaución! En esta reacción se obtiene alcohol metílico a partir del glicidato de metilo BMK.
14. La mezcla se vuelve transparente durante el calentamiento. La sal sódica de ácido glicidico resultante es soluble en agua. Poco después, el reactor se prepara para el enfriamiento con el fin de cristalizar la sal glicidica. Opcionalmente, se puede apagar el termostato y la mezcla se enfría gradualmente hasta la temperatura ambiente.
La mezcla empieza a cristalizar durante el enfriamiento gradual. Se vuelve más turbia, la sal glicidica se precipita, la mezcla se espesa. Se obtiene una mezcla de sal sódica de ácido glicidico BMK.
14. La mezcla se filtra al vacío en un matraz Buchner y un embudo. Se obtiene el producto seco 300 g 79% de rendimiento (cas 5449-12-7).
En nuestro caso, se permite el autocalentamiento de la mezcla. Después de la adición alcalina, se ajusta el termostato a 60°С para acelerar el proceso de obtención de la sal. La mezcla se agita durante 2 h.
Nota: Si se desea obtener un mayor rendimiento del producto, se añade la solución alcalina con enfriamiento externo. Además, se agita RM durante 12 h adicionales a temperatura ambiente. La mezcla se espesa con bastante rapidez (precipita la sal sódica del ácido glicídico) durante la adición alcalina sin enfriamiento. En caso de que la mezcla se espese demasiado, se aumenta la velocidad de agitación.
¡Precaución! En esta reacción se obtiene alcohol metílico a partir del glicidato de metilo BMK.
14. La mezcla se vuelve transparente durante el calentamiento. La sal sódica de ácido glicidico resultante es soluble en agua. Poco después, el reactor se prepara para el enfriamiento con el fin de cristalizar la sal glicidica. Opcionalmente, se puede apagar el termostato y la mezcla se enfría gradualmente hasta la temperatura ambiente.
La mezcla empieza a cristalizar durante el enfriamiento gradual. Se vuelve más turbia, la sal glicidica se precipita, la mezcla se espesa. Se obtiene una mezcla de sal sódica de ácido glicidico BMK.
14. La mezcla se filtra al vacío en un matraz Buchner y un embudo. Se obtiene el producto seco 300 g 79% de rendimiento (cas 5449-12-7).
