DCM и DMSO са трудни за получаване там, където съм. има ли някакви жизнеспособни алтернативи, които да се използват при изпълнението на този метод:
Протококатехуалдехид метилиране. Фотоесе.
Това, което следва, е лека вариация на често споменаваната процедура за метилиране на катехол, която лесно може да се намери копирана и поставена навсякъде в интернет. Тази вариация теоретично би довела до получаването на хелиотропин (използван в парфюмерията).
Не успях да намеря експериментални данни, които да потвърдят дали този синтез действително работи или не. Така че нека разберем.
Използвани химикали:
138 g протокатехуалдехид
120 ml 50% воден разтвор на NaOH (91 g NaOH, 91 g dH2O)
500 ml диметилсулфоксид (DMSO)
120 ml (160 g) дихлорометан (DCM).
Използвано оборудване:
1L RBF и кондензатор (за метилиране), бъркалка горещ плот с маслена баня
500 ml RBF (за добавъчна смес), мантия за разбъркване
500 ml чаша за смесване
3L RBF и нагревател за парна дестилация
Подходящ голям съд за събиране на дестилата (аз използвах 2L чаша)
Преработена парна печка и аквариумни тръби за парна дестилация (с къса стъклена тръба и тапа)
Фуния/коркова тапа/стъклена тръба за добавяне на реагенти (но не е от съществено значение)
Разделителна фуния от 1 л (за екстракция на дихлорометан от парната дестилация)
За този експеримент не е използвана инертна атмосфера.
Към 1L RBF се добавят 300 ml DMSO, след което се добавят 120 ml дихлорметан. Добавя се рефлуксен кондензатор с течаща охлаждаща вода, маслената баня се загрява до 125-130 градуса С.
Докато ваната се нагрява, се приготвя сместа за добавяне. 120 ml 50 % NaOH, 138 g протокатехуалдехид и 200 ml DMSO се комбинират в чаша от 500 ml (с бъркалка), има известно отделяне на топлина и сместа се разбърква на горещата плоча в продължение на няколко минути, за да се разтвори напълно протокатехуалдехидът и всички остатъци от NaOH. След като се разтвори, сместа се изсипва в 500 ml RBF (изплаква се по фунията с малко допълнителен DMSO) и след това се прехвърля в 500 ml мантия с бъркалка за нагряване и разбъркване. Сместа се поддържа гореща, но без да кипи. Не е използвано измерване на температурата на сместа за добавяне.
Разтвор за метилиране вляво, смес за добавяне вдясно.
След като сместа DMSO/DCM беше хубаво рефлуксирана (маслена баня при кръгла температура 125 °С), бяха оставени още 15 минути за разбъркване на сместа за добавяне, преди да се започне добавянето.
Оранжевата фуния за добавяне беше свързана с малка стъклена тръбичка, това прави добавянето много по-лесно, много по-лесно, отколкото добавянето през кондензатора.
Капката от добавъчната течност, задържана на място от капилярната сила, не позволява на парите на DCM да излязат от фунията - това работи доста добре и мога да твърдя, че е много по-лесно от използването на капкомер (пипетите са склонни да се разтопят при тази температура), което е много непрактично в този мащаб.
Започнало е добавянето (при енергично магнитно разбъркване)
С гумена ръкавица за защита от топлина горещите 500 ml RBF се изсипват буквално в малката фуния за добавяне. Между добавките във фунията се изчакваха няколко минути.
Това време на изчакване е необходимо, тъй като реакцията предизвиква силно кипене на DCM, което лесно може да претовари кондензатора, ако добавянията не са на разстояние едно от друго (също така, според литературните източници, разреждането на реагента е необходимо за подобряване на добивите).
Общо около 40 минути са били необходими за завършване на добавянето. Реакцията (при интензивно разбъркване и добър рефлукс) продължава още 90 минути, преди да се изключи топлината и да се остави да се охлади (при разбъркване).
След като се охлади, сместа се прехвърля в по-голям съд, подходящ за парна дестилация. Имах под ръка 3-литров RBF, така че използвах него. Преди дестилацията с пара беше добавена около половин литър вода.
Трилитровата RBF е подготвена за дестилация (използва се кондензатор с двойна повърхност за добра скорост на кондензация на парата) и е доведена до температура на кипене, а сега се добавя пара чрез малка стъклена тръбичка, която е потопена почти до дъното на RBF (макар че се вижда само частично на снимката по-долу).
Парен дестилат, дестилиращ се над доста богат на реакционен продукт:
През реакционната смес се прекарват около 2 литра вода (като се използва тенджера под налягане като източник на пара) и се кондензира.
След като се охлади, голяма част от продукта кристализира във водата и лесно се отстранява чрез филтриране. Водата, наситена с хелиотропин, се запазва за екстракция с разтворител по-късно. Тя все още съдържа няколко грама на литър.
Филтърна фуния със стъклен синтерован филтър (след филтриране на малко количество охладен парен дестилат).
Чаша от 2 л
Филтриране на продукта
Общият добив на изсушени кристали е около 34 грама.
Филтрираната вода се екстрахира с около 30 ml DCM на литър.
Комбинираните екстракти с DCM се обединяват и се добавят в 500 ml RBF за дестилация (като се използва големият кондензатор с двойна повърхност).
След като по-голямата част от DCM беше дестилирана, кондензаторът беше сменен с малък кондензатор Liebig и беше подготвен за вакуумна дестилация.
Очаквах многобройни фракции, но температурата на главата на дестилатора (при пълен вакуум) бързо се повиши до 140 градуса по Целзий и бавно нарасна до 143 градуса в края на дестилацията. Така че в крайна сметка събрах само една единствена фракция,
Съвет за дискусии Sciencemadness - Метилиране на протокатехуалдехид. Фотоесе.-Осъществено от XMB 1.9.11
Протококатехуалдехид метилиране. Фотоесе.
Това, което следва, е лека вариация на често споменаваната процедура за метилиране на катехол, която лесно може да се намери копирана и поставена навсякъде в интернет. Тази вариация теоретично би довела до получаването на хелиотропин (използван в парфюмерията).
Не успях да намеря експериментални данни, които да потвърдят дали този синтез действително работи или не. Така че нека разберем.
Използвани химикали:
138 g протокатехуалдехид
120 ml 50% воден разтвор на NaOH (91 g NaOH, 91 g dH2O)
500 ml диметилсулфоксид (DMSO)
120 ml (160 g) дихлорометан (DCM).
Използвано оборудване:
1L RBF и кондензатор (за метилиране), бъркалка горещ плот с маслена баня
500 ml RBF (за добавъчна смес), мантия за разбъркване
500 ml чаша за смесване
3L RBF и нагревател за парна дестилация
Подходящ голям съд за събиране на дестилата (аз използвах 2L чаша)
Преработена парна печка и аквариумни тръби за парна дестилация (с къса стъклена тръба и тапа)
Фуния/коркова тапа/стъклена тръба за добавяне на реагенти (но не е от съществено значение)
Разделителна фуния от 1 л (за екстракция на дихлорометан от парната дестилация)
За този експеримент не е използвана инертна атмосфера.
Към 1L RBF се добавят 300 ml DMSO, след което се добавят 120 ml дихлорметан. Добавя се рефлуксен кондензатор с течаща охлаждаща вода, маслената баня се загрява до 125-130 градуса С.
Докато ваната се нагрява, се приготвя сместа за добавяне. 120 ml 50 % NaOH, 138 g протокатехуалдехид и 200 ml DMSO се комбинират в чаша от 500 ml (с бъркалка), има известно отделяне на топлина и сместа се разбърква на горещата плоча в продължение на няколко минути, за да се разтвори напълно протокатехуалдехидът и всички остатъци от NaOH. След като се разтвори, сместа се изсипва в 500 ml RBF (изплаква се по фунията с малко допълнителен DMSO) и след това се прехвърля в 500 ml мантия с бъркалка за нагряване и разбъркване. Сместа се поддържа гореща, но без да кипи. Не е използвано измерване на температурата на сместа за добавяне.
Разтвор за метилиране вляво, смес за добавяне вдясно.
След като сместа DMSO/DCM беше хубаво рефлуксирана (маслена баня при кръгла температура 125 °С), бяха оставени още 15 минути за разбъркване на сместа за добавяне, преди да се започне добавянето.
Оранжевата фуния за добавяне беше свързана с малка стъклена тръбичка, това прави добавянето много по-лесно, много по-лесно, отколкото добавянето през кондензатора.
Капката от добавъчната течност, задържана на място от капилярната сила, не позволява на парите на DCM да излязат от фунията - това работи доста добре и мога да твърдя, че е много по-лесно от използването на капкомер (пипетите са склонни да се разтопят при тази температура), което е много непрактично в този мащаб.
Започнало е добавянето (при енергично магнитно разбъркване)
С гумена ръкавица за защита от топлина горещите 500 ml RBF се изсипват буквално в малката фуния за добавяне. Между добавките във фунията се изчакваха няколко минути.
Това време на изчакване е необходимо, тъй като реакцията предизвиква силно кипене на DCM, което лесно може да претовари кондензатора, ако добавянията не са на разстояние едно от друго (също така, според литературните източници, разреждането на реагента е необходимо за подобряване на добивите).
Общо около 40 минути са били необходими за завършване на добавянето. Реакцията (при интензивно разбъркване и добър рефлукс) продължава още 90 минути, преди да се изключи топлината и да се остави да се охлади (при разбъркване).
След като се охлади, сместа се прехвърля в по-голям съд, подходящ за парна дестилация. Имах под ръка 3-литров RBF, така че използвах него. Преди дестилацията с пара беше добавена около половин литър вода.
Трилитровата RBF е подготвена за дестилация (използва се кондензатор с двойна повърхност за добра скорост на кондензация на парата) и е доведена до температура на кипене, а сега се добавя пара чрез малка стъклена тръбичка, която е потопена почти до дъното на RBF (макар че се вижда само частично на снимката по-долу).
Парен дестилат, дестилиращ се над доста богат на реакционен продукт:
През реакционната смес се прекарват около 2 литра вода (като се използва тенджера под налягане като източник на пара) и се кондензира.
След като се охлади, голяма част от продукта кристализира във водата и лесно се отстранява чрез филтриране. Водата, наситена с хелиотропин, се запазва за екстракция с разтворител по-късно. Тя все още съдържа няколко грама на литър.
Филтърна фуния със стъклен синтерован филтър (след филтриране на малко количество охладен парен дестилат).
Чаша от 2 л
Филтриране на продукта
Общият добив на изсушени кристали е около 34 грама.
Филтрираната вода се екстрахира с около 30 ml DCM на литър.
Комбинираните екстракти с DCM се обединяват и се добавят в 500 ml RBF за дестилация (като се използва големият кондензатор с двойна повърхност).
След като по-голямата част от DCM беше дестилирана, кондензаторът беше сменен с малък кондензатор Liebig и беше подготвен за вакуумна дестилация.
Очаквах многобройни фракции, но температурата на главата на дестилатора (при пълен вакуум) бързо се повиши до 140 градуса по Целзий и бавно нарасна до 143 градуса в края на дестилацията. Така че в крайна сметка събрах само една единствена фракция,
