G.Patton
Expert
- Joined
- Jul 5, 2021
- Messages
- 2,704
- Solutions
- 3
- Reaction score
- 2,857
- Points
- 113
- Deals
- 1
Inleiding
Deze synthese is een goede optie als je geen fenylaceton beschikbaar hebt voor verdere amfetamine- of methamfetaminesynthese. BMK-glycidaat kan gemakkelijk worden omgezet in P2P door hydrolyse. Deze reactie heeft een aantal voor- en nadelen. Het belangrijkste nadeel is dat de reactie erg gevoelig is voor water. Je moet absoluut droog glaswerk en reagentia gebruiken. Zorg ervoor dat je reagentia gedroogd en gezuiverd zijn voor de synthese. Watersporen verminderen de opbrengst. Het is ook de moeite waard om deze reactie uit te voeren in een inerte atmosfeer (N2) om de opbrengst te verhogen. Er zijn voordelen zoals een vrij hoge opbrengst en een korte reactietijd. Bovendien zijn er geen oplosmiddelen nodig voor de reactie.
Apparatuur en glaswerk.
- 2 L batch reactor (of kolf) met terugvloeikoeler, bovenroerder en watermantel (waterbad) in een opstelling;
- Retortstandaard en klem om de apparatuur vast te zetten;
- 1 L druppeltrechter;
- Conventionele trechter;
- Laboratoriumthermometer (tot -10 - 100°С);
- Glazen staaf;
- Siliconen slangen;
- Maatcilinder voor 1 L;
- Vacuümbron;
- Laboratoriumweegschaal (1-200 g is geschikt);
- Koudwaterbad voor refluxkoeler en waterpomp (bij afwezigheid van koeler);
- Buchnerkolf en trechter;
- 2 L; 1 L x2; 500 ml x2 bekerglazen;
- Plastic lepel of spatel;
- Vriezer;
- Koeler met circulatiepomp (optioneel);
- Pyrex schaaltjes voor product (of andere bakjes);
Reagentia.
- Benzaldehyde 200 g (cas 100-52-7).
- Methyl-2-chloorpropionaat 350 g (cas 17639-93-9).
- Watervrij natriumsulfaat (Na2SO4).
- Natriumhydroxide (NaOH) 200 g of kaliumhydroxide (KOH) 265 g.
- Gedestilleerd water ~2 L.
- Natriumethylaat 200 g (EtONa).
Synthese
Substitutie nucleofiele reactie tussen benzaldehyde en methyl 2-chloropropionaat.
De glazen reactor is uitgerust met een mantel die verbonden is met een circulatiepompkoeler met de temperatuur van het koelmiddel ingesteld op 0°С. Als je een kolf of een reactor met één laag gebruikt, moet je een koelbad met ijswater gebruiken. De reactiekolf (reactor) moet van binnen perfect droog zijn, zonder waterdruppels en condensaat.
1. Giet benzaldehyde 200 g in een bekerglas.
2. Voeg methyl-2-chloorpropionaat 350 g toe. Het mengsel van benzaldehyde en methyl-2-chloorpropionaat wordt geroerd.
Opmerking: Als de reagentia vers zijn en onder geschikte omstandigheden zijn opgeslagen, gebruik ze dan direct door ze in de reactor te laden. Als dat niet het geval is of om zeker te zijn dat het niet gebeurt, kun je het mengsel van benzaldehyde en methyl-2-chloorpropionaat extra drogen met een droogmiddel. In dit geval wordt watervrij natriumsulfaat (Na2SO4) gebruikt.
3. Watervrij Na2SO4 wordt aan het mengsel toegevoegd zodat het de glazen bodem volledig bedekt (geschatte hoeveelheid). Het mengsel wordt geroerd.
Opmerking: Na2SO4 verzamelt het resterende water, vormt kristallijne hydraten en slaat neer op de bodem van het vat zonder te roeren. Wateradsorptie vindt vrij snel plaats. Visueel ziet het eruit als een transparant reagensmengsel.
4. Het bezonken, met natriumsulfaat gedehydrateerde mengsel wordt overgegoten in het reactievat. Zorg ervoor dat het bezinksel (kristallijne hydraten) niet in de reactor terechtkomt.
Opmerking: Alle gevormde natriumsulfaatkristallijne hydraten en niet-gereageerde natriumsulfaatneerslag bezinken op de bodem van het vat. Het is vrij eenvoudig te decanteren. Je kunt voor de zekerheid extra filtratie gebruiken of een voorfilter in de reactortrechter plaatsen.
5. Het neerslag van natriumsulfaatkristallijne hydraten wordt gemakkelijk afgescheiden. Daarna wordt het verwijderd. Zet de roerder aan.
Opmerking: Stel de roersnelheid zo in dat het mengsel goed geroerd wordt, maar tegelijkertijd niet te veel op de wanden van de reactor (kolf) spat.
6. Het reactiemengsel (RM) wordt afgekoeld. Het reactiemengsel (RM) wordt gekoeld tot 0-10°С door de gekoelde reactormantel. De temperatuur wordt op hetzelfde niveau gehouden en gecontroleerd met een temperatuursonde tijdens de reactie. De temperatuur wordt gemeten met een dompel temperatuursonde. Er kan een dompelthermometer of IR-thermometer voor de kolf worden gebruikt.
7. Bereid vooraf een waterige oplossing van alkali (natrium- of kaliumhydroxide). Giet natriumhydroxide 200 g (of kaliumhydroxide 265 g) in een bekerglas. Gedestilleerd koud water 0,8-1 l wordt toegevoegd. Het mengsel wordt geroerd totdat NaOH volledig is opgelost. De oplossing wordt erg heet. Laat de alkali-oplossing vervolgens op een koude plaats staan zodat het mengsel afkoelt tot kamertemperatuur. Daarna kan de alkali-oplossing in een koelkast worden gezet.
8. Als RM in de reactor is afgekoeld tot 0°С, wordt begonnen met het toevoegen van droog natriumethylaat 200 g (EtONa). De toevoeging moet in kleine porties met pauzes worden uitgevoerd om de reactietemperatuur onder 10°С te houden. Een te snelle toevoeging en grote hoeveelheden EtONa kunnen leiden tot een sterke verhitting van het mengsel en zelfs tot koken van het RM. EtONa moet worden gedoseerd met een plastic of siliconen lepel; metalen lepels kunnen niet worden gebruikt.
Opmerking: Andere metaalalcoholaten zoals natriummethoxide, kaliumtert-butoxide, natriumisopropoxide enz. kunnen worden gebruikt. Daarnaast kunnen ook natriumhydride en natriumamide worden gebruikt. RM wordt verwarmd en een beetje ingedikt tijdens de EtONa toevoeging, een externe koeling wordt toegepast.
Het mengsel wordt ingedikt, de kleur wordt geel, dan baksteenrood en vervolgens bruin. De temperatuur moet altijd tussen 0-10°С gehouden worden. Hoe meer natriumethylaat wordt toegevoegd, hoe dikker het mengsel wordt. Het roeren wordt in stand gehouden door de snelheid van het roeren aan te passen.
Opmerking: Als de reactie wordt uitgevoerd in een reactiekolf op een magneetroerder, dan is één anker mogelijk niet genoeg. Er moet dan een handroerder of een bovenroerder worden gebruikt.
9. RM wordt geroerd en in het bereik van 0-10°С gehouden gedurende 1 uur na volledige toevoeging van EtONa.
10. Daarna wordt de externe koeling verwijderd en wordt RM gedurende 12 uur bij kamertemperatuur geroerd.
Optioneel: Als optie wordt een externe geleidelijke verwarming ingesteld tot 60°С. Bij deze methode zal de reactieopbrengst lager zijn. Er wordt een terugvloeikoeler op de reactor geplaatst. RM wordt geroerd bij 60°С gedurende nog eens 1 uur. De verwarming wordt uitgevoerd met behulp van een reactormantel en een thermostaat.
11. Na 1 uur wordt de externe verwarming uitgeschakeld. Het mengsel wordt langzaam afgekoeld tot kamertemperatuur onder constant roeren.
12. Een druppeltrechter met 1 l koud gedestilleerd water wordt in de reactor geplaatst. Onder krachtig roeren wordt druppelsgewijs water toegevoegd. Het dikke RM wordt vloeibaar.
13. De roerder wordt uitgeschakeld. Het RM wordt in twee lagen gescheiden. De bovenste laag is methylglycidasester (BMK methylglycidaat), de onderste laag is water met onnodige reactiezouten die erin zijn opgelost. De onderste laag wordt weggegooid, de bovenste glycide-esterlaag wordt gebruikt in de verdere reacties.
14. BMK-glycidaatmethylester blijft achter in de reactor. Het kan vacuüm worden gedestilleerd om de zuiverdere ester te produceren voor het geval je het als product wilt verkopen. De hoeveelheid ester is ongeveer 400 g. Optioneel kan de ester in de volgende reactie worden gebruikt om het natrium- of kaliumzout van glycidezuur te verkrijgen.
2. Voeg methyl-2-chloorpropionaat 350 g toe. Het mengsel van benzaldehyde en methyl-2-chloorpropionaat wordt geroerd.
Opmerking: Als de reagentia vers zijn en onder geschikte omstandigheden zijn opgeslagen, gebruik ze dan direct door ze in de reactor te laden. Als dat niet het geval is of om zeker te zijn dat het niet gebeurt, kun je het mengsel van benzaldehyde en methyl-2-chloorpropionaat extra drogen met een droogmiddel. In dit geval wordt watervrij natriumsulfaat (Na2SO4) gebruikt.
3. Watervrij Na2SO4 wordt aan het mengsel toegevoegd zodat het de glazen bodem volledig bedekt (geschatte hoeveelheid). Het mengsel wordt geroerd.
Opmerking: Na2SO4 verzamelt het resterende water, vormt kristallijne hydraten en slaat neer op de bodem van het vat zonder te roeren. Wateradsorptie vindt vrij snel plaats. Visueel ziet het eruit als een transparant reagensmengsel.
4. Het bezonken, met natriumsulfaat gedehydrateerde mengsel wordt overgegoten in het reactievat. Zorg ervoor dat het bezinksel (kristallijne hydraten) niet in de reactor terechtkomt.
Opmerking: Alle gevormde natriumsulfaatkristallijne hydraten en niet-gereageerde natriumsulfaatneerslag bezinken op de bodem van het vat. Het is vrij eenvoudig te decanteren. Je kunt voor de zekerheid extra filtratie gebruiken of een voorfilter in de reactortrechter plaatsen.
5. Het neerslag van natriumsulfaatkristallijne hydraten wordt gemakkelijk afgescheiden. Daarna wordt het verwijderd. Zet de roerder aan.
Opmerking: Stel de roersnelheid zo in dat het mengsel goed geroerd wordt, maar tegelijkertijd niet te veel op de wanden van de reactor (kolf) spat.
6. Het reactiemengsel (RM) wordt afgekoeld. Het reactiemengsel (RM) wordt gekoeld tot 0-10°С door de gekoelde reactormantel. De temperatuur wordt op hetzelfde niveau gehouden en gecontroleerd met een temperatuursonde tijdens de reactie. De temperatuur wordt gemeten met een dompel temperatuursonde. Er kan een dompelthermometer of IR-thermometer voor de kolf worden gebruikt.
7. Bereid vooraf een waterige oplossing van alkali (natrium- of kaliumhydroxide). Giet natriumhydroxide 200 g (of kaliumhydroxide 265 g) in een bekerglas. Gedestilleerd koud water 0,8-1 l wordt toegevoegd. Het mengsel wordt geroerd totdat NaOH volledig is opgelost. De oplossing wordt erg heet. Laat de alkali-oplossing vervolgens op een koude plaats staan zodat het mengsel afkoelt tot kamertemperatuur. Daarna kan de alkali-oplossing in een koelkast worden gezet.
8. Als RM in de reactor is afgekoeld tot 0°С, wordt begonnen met het toevoegen van droog natriumethylaat 200 g (EtONa). De toevoeging moet in kleine porties met pauzes worden uitgevoerd om de reactietemperatuur onder 10°С te houden. Een te snelle toevoeging en grote hoeveelheden EtONa kunnen leiden tot een sterke verhitting van het mengsel en zelfs tot koken van het RM. EtONa moet worden gedoseerd met een plastic of siliconen lepel; metalen lepels kunnen niet worden gebruikt.
Opmerking: Andere metaalalcoholaten zoals natriummethoxide, kaliumtert-butoxide, natriumisopropoxide enz. kunnen worden gebruikt. Daarnaast kunnen ook natriumhydride en natriumamide worden gebruikt. RM wordt verwarmd en een beetje ingedikt tijdens de EtONa toevoeging, een externe koeling wordt toegepast.
Het mengsel wordt ingedikt, de kleur wordt geel, dan baksteenrood en vervolgens bruin. De temperatuur moet altijd tussen 0-10°С gehouden worden. Hoe meer natriumethylaat wordt toegevoegd, hoe dikker het mengsel wordt. Het roeren wordt in stand gehouden door de snelheid van het roeren aan te passen.
Opmerking: Als de reactie wordt uitgevoerd in een reactiekolf op een magneetroerder, dan is één anker mogelijk niet genoeg. Er moet dan een handroerder of een bovenroerder worden gebruikt.
9. RM wordt geroerd en in het bereik van 0-10°С gehouden gedurende 1 uur na volledige toevoeging van EtONa.
10. Daarna wordt de externe koeling verwijderd en wordt RM gedurende 12 uur bij kamertemperatuur geroerd.
Optioneel: Als optie wordt een externe geleidelijke verwarming ingesteld tot 60°С. Bij deze methode zal de reactieopbrengst lager zijn. Er wordt een terugvloeikoeler op de reactor geplaatst. RM wordt geroerd bij 60°С gedurende nog eens 1 uur. De verwarming wordt uitgevoerd met behulp van een reactormantel en een thermostaat.
11. Na 1 uur wordt de externe verwarming uitgeschakeld. Het mengsel wordt langzaam afgekoeld tot kamertemperatuur onder constant roeren.
12. Een druppeltrechter met 1 l koud gedestilleerd water wordt in de reactor geplaatst. Onder krachtig roeren wordt druppelsgewijs water toegevoegd. Het dikke RM wordt vloeibaar.
13. De roerder wordt uitgeschakeld. Het RM wordt in twee lagen gescheiden. De bovenste laag is methylglycidasester (BMK methylglycidaat), de onderste laag is water met onnodige reactiezouten die erin zijn opgelost. De onderste laag wordt weggegooid, de bovenste glycide-esterlaag wordt gebruikt in de verdere reacties.
14. BMK-glycidaatmethylester blijft achter in de reactor. Het kan vacuüm worden gedestilleerd om de zuiverdere ester te produceren voor het geval je het als product wilt verkopen. De hoeveelheid ester is ongeveer 400 g. Optioneel kan de ester in de volgende reactie worden gebruikt om het natrium- of kaliumzout van glycidezuur te verkrijgen.
Alkalische hydrolyse tot BMK natriumglycidaat
14. Een vooraf bereide alkali-oplossing wordt in een druppeltrechter gegoten. De roerder wordt aangezet. Er wordt begonnen met een druppelsgewijze toevoeging van gekoelde NaOH (of KOH) waterige oplossing bij kamertemperatuur.
In ons geval is zelfverhitting van het mengsel toegestaan. Na de alkalische toevoeging wordt de thermostaat op 60°С gezet om het zoutvormingsproces te versnellen. Het mengsel wordt 2 uur geroerd.
Opmerking: Als je een hogere opbrengst van het product wilt krijgen, voeg dan de alkalische oplossing toe met externe koeling. Verder wordt RM nog 12 uur bij kamertemperatuur geroerd. Het mengsel wordt vrij snel ingedikt (natriumglycidezout slaat neer) tijdens alkalische toevoeging zonder koeling. Als het mengsel te veel indikt, wordt de roersnelheid verhoogd.
Let op! Bij deze reactie wordt methylalcohol verkregen uit de BMK methylglycidaat.
14. Het mengsel wordt transparant tijdens het verwarmen. Het mengsel wordt doorzichtig tijdens het verwarmen. Het resulterende natriumglycidezout is oplosbaar in water. Kort daarna wordt de reactor klaargemaakt om te koelen om het glycidezout te kristalliseren. Als optie kan de thermostaat worden uitgezet en het mengsel geleidelijk worden afgekoeld tot kamertemperatuur.
Tijdens het geleidelijk afkoelen begint het mengsel te kristalliseren. Het wordt troebeler, glycidezout slaat neer en het mengsel wordt dikker. Er wordt een mengsel van BMK-glycidezuur-natriumzout verkregen.
14. Het mengsel wordt vacuüm gefiltreerd op een vacuümfilter. Het mengsel wordt vacuüm gefiltreerd op een Buchner-kolf en trechter. Het droge product 300 g 79% opbrengst (cas 5449-12-7) is verkregen.
In ons geval is zelfverhitting van het mengsel toegestaan. Na de alkalische toevoeging wordt de thermostaat op 60°С gezet om het zoutvormingsproces te versnellen. Het mengsel wordt 2 uur geroerd.
Opmerking: Als je een hogere opbrengst van het product wilt krijgen, voeg dan de alkalische oplossing toe met externe koeling. Verder wordt RM nog 12 uur bij kamertemperatuur geroerd. Het mengsel wordt vrij snel ingedikt (natriumglycidezout slaat neer) tijdens alkalische toevoeging zonder koeling. Als het mengsel te veel indikt, wordt de roersnelheid verhoogd.
Let op! Bij deze reactie wordt methylalcohol verkregen uit de BMK methylglycidaat.
14. Het mengsel wordt transparant tijdens het verwarmen. Het mengsel wordt doorzichtig tijdens het verwarmen. Het resulterende natriumglycidezout is oplosbaar in water. Kort daarna wordt de reactor klaargemaakt om te koelen om het glycidezout te kristalliseren. Als optie kan de thermostaat worden uitgezet en het mengsel geleidelijk worden afgekoeld tot kamertemperatuur.
Tijdens het geleidelijk afkoelen begint het mengsel te kristalliseren. Het wordt troebeler, glycidezout slaat neer en het mengsel wordt dikker. Er wordt een mengsel van BMK-glycidezuur-natriumzout verkregen.
14. Het mengsel wordt vacuüm gefiltreerd op een vacuümfilter. Het mengsel wordt vacuüm gefiltreerd op een Buchner-kolf en trechter. Het droge product 300 g 79% opbrengst (cas 5449-12-7) is verkregen.