BMK Glycidate Sodium Salt Synthesis

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
3,098
Solutions
3
Reaction score
3,562
Points
113
Deals
1
34jglQbthS

BMK Glycidate Sodium Salt Synthesis From Benzaldehyde​

Introduction

This synthesis is a good option in case you have unavailable phenylacetone for further amphetamine or methamphetamine synthesis. BMK glycidate can be easily turn into P2P by hydrolysis. This reaction have some pros and cons. The main disadvantage that reaction is very sensitive to water. You have to use absolutely dry glassware and reagents. Make sure that your reagents was dried and purified before synthesis. Water traces decline the yield. Also, it is worth to carry out this reaction in an inert atmosphere (N2) to increase its yield. There are advantages such as quite high yield, short reaction time. Moreover, the reaction doesn't take any solvents.

Equipment and glassware:

  • 2 L batch reactor (or flask) with a reflux condenser, top stirrer and water jacket (water bath) in a set-up;
  • Retort stand and clamp for securing apparatus;
  • 1 L Drip funnel;
  • Conventional funnel;
  • Laboratory grade thermometer (up to -10 - 100 °С);
  • Glass rod;
  • Silicone hoses;
  • Measuring cylinder for 1 L;
  • Vacuum source;
  • Laboratory scale (1-200 g is suitable);
  • Cold water bath sours for reflux condenser and water pump (in case of chiller absense);
  • Buchner flask and funnel;
  • 2 L; 1 L x2; 500 ml x2 Beakers;
  • Plastic spoon or spatula;
  • Freezer;
  • Circulating pump chiller (optional);
  • Pyrex dishes for product (or other containers);

Reagents:

  • Benzaldehyde 200 g (cas 100-52-7);
  • Methyl 2-chloropropionate 350 g (cas 17639-93-9);
  • Anhydrous sodium sulfate (Na2SO4);
  • Sodium hydroxide (NaOH) 200 g or potassium hydroxide (KOH) 265 g;
  • Distilled water ~2 L;
  • Sodium ethylate 200 g (EtONa);

Synthesis Video

BMK Glycidate Methyl Ester Synthesis. Substitution Nucleophilic Reaction Between Benzaldehyde and Methyl 2-chloropropionate.

The glass reactor is equipped with a jacket connected to a circulating pump chiller with the 0°С coolant temperature set. If you use a flask or a single layer reactor, you have to use an ice-water cooling bath. The reaction flask (reactor) must be perfectly dry inside, without water drops and condensate.
1pkrvWZanw
1. Pour benzaldehyde 200 g into a beaker.

2. Add methyl 2-chloropropionate 350 g. The benzaldehyde and methyl methyl 2-chloropropionate mixture is stirred.


Note: If the reagents are fresh and stored in suitable conditions, use them directly by loading into the reactor. If not or for the prevention purpose (to be sure), you may additionally dry the benzaldehyde and methyl 2-chloropropionate mixture with a desiccant. In this case, anhydrous sodium sulfate (Na2SO4) is used.

3. Anhydrous Na2SO4 is added to the mixture so that it completely covers the glass bottom (approximate amount). The mixture is stirred.


Note: Na2SO4 collecting the remaining water, forming crystalline hydrates and settling onto the vessel bottom without stirring. Water adsorption occurs quite quickly. Visually it looks as a transparent reagents mixture formation.

4. The settled, dehydrated by sodium sulfate, mixture is decanted into the reaction vessel. Make sure that the sediment (crystalline hydrates) does not get into the reactor.


Note: The all formed sodium sulfate crystalline hydrates and unreacted sodium sulfate precipitates are settled onto the vessel bottom. It is decanted quite easy. You can use additional filtration or install a pre-filter in the reactor funnel in order to be sure.

5. The sodium sulfate crystalline hydrates precipitate is easily separated. Then, it is disposed off. Prepare sodium ethoxide for an addition.The stirrer is turned on.

Note: Set the stirring speed so that the mixture is well stirred, but at the same time, it isn’t splashed too much on the reactor (flask) walls.

6. The reaction mixture (RM) is cooled to 0-10°С by the cooled reactor jacket. The temperature is maintained at the same level and checked with a temperature probe during the reaction. The temperature is measured by a temperature probe immersion. An immersion thermometer or IR thermometer for the flask can be used.

7. An aqueous solution of alkali (sodium or potassium hydroxide) is prepared in advance. Sodium hydroxide 200 g (or potassium hydroxide 265 g) is poured into a beaker. Distilled cold water 0.8-1 l is added. The mixture is stirred until a NaOH is dissolved completely. The solution gets very hot. Then, alkali solution is left in a cold place so that the mixture is cooled to room temperature. After that, alkali solution can be put into a refrigerator.

8. When RM is cooled down to 0°С inside the reactor, dry sodium ethylate 200 g (EtONa) addition is started. The addition have to be carried out in small portions with breaks in order to maintain the reaction temperature below 10°С. A too fast addition and large portions of EtONa may cause a sharp mixture heat up and even RM boiling, the reaction yield will be reduced in this case. EtONa have to be dosed with a plastic or silicone spoon; metal spoon cannot be used.


Note: Other metal alcoholates such as sodium methoxide, potassium tert-butoxide, sodium isopropoxide, etc. can be used. In addition, sodium hydride, sodium amide can be used as well. RM is heated up and thickened a little during the EtONa addition, an external cooling is applied.

The mixture is thickened, color is turned yellow, then brick red and brown subsequently. The temperature have to be always maintained in the range of 0-10°С. The more sodium ethylate is added, the thicker the mixture is become. The stirring is maintained by an adjustment of the stering speed.


Note: If the reaction is carried out in a reaction flask on a magnetic stirrer, then one anchor may not be enough. A hand stirrer or an overhead stirrer should be used.

9. RM is stirred and maintained in the range of 0-10°С for 1 h after complete EtONa addition.

10. Then, external cooling is removed and RM is stirred at room temperature for 12 h.

Optional: As an option, an external gradual heating is set up to 60°С. With this method, the reaction yield will be reduced. A reflux condenser is installed on the reactor. RM is stirred at 60°С for additional 1 h. A heating is carried out with help of a reactor jacket and a thermostat.

11. After 1 h, the external heating is turned off. The mixture is slowly cooled to room temperature with constant stirring.

12. A drip funnel with 1 l cold distilled water is installed onto the reactor. Water is added dropwise with a vigorous stirring. The thick RM is turned liquid.

13. The stirrer is turned off. RM is separated into two layers. The top layer is methyl glycidic ester (BMK methyl glycidate), the lower layer is water with unnecessary reaction salts, which are dissolved in it. The lower layer is discarded, the top glycidic ester layer is used in the further reactions.

14. BMK-glycidate methyl ester is left in the reactor. It can be vacuum distilled to produce the purer ester in case you want to sale it as a product. Approximate ester amount is around 400 g. As an option, the ester is used in the next reaction to obtain the sodium or potassium salt of glycidic acid.

BMK Glycidate Sodium Salt Synthesis. Alkaline hydrolysis to BMK Sodium Glycidate.

DvZry2mW10
15. An alkali solution, which was prepared in advance, is poured into a drip funnel. The stirrer is turned on. A dropwise addition of cooled NaOH (or KOH) aqueous solution at room temperature is started.

In our case, self-heating of the mixture is allowed. After the alkaline addition, the thermostat is set to 60°С in order to speed up the salt obtaining process. The mixture is stirred for addition 2 h.


Note: If you want to get a higher yield of the product, then add the alkaline solution with external cooling. Further, RM is stirred for additional 12 h at room temperature. The mixture is thickened rather quickly (glycidic acid sodium salt precipitates) during alkaline addition without cooling. In case the mixture is thickened too much, stirring speed is increased.

Caution! Methyl alcohol is obtained in this reaction from the BMK methyl glycidate.

16. The mixture is turned transparent during a heating. The resulting glycidic acid sodium salt is soluble in water. Shortly thereafter, the reactor is prepared for cooling to crystallize the glycidic salt. As an option, the thermostat can be turned off and the mixture is gradually cooled to room temperature.

The mixture is started to crystallize during gradual cooling. It becomes more cloudy, glycidic salt is precipitated, the mixture is thickened. A mixture of BMK glycidic acid sodium salt is obtained.

17. The mixture is vacuum filtered on a Buchner flask and funnel. The dry product 300 g 79% yield (cas 5449-12-7) is obtained.

Conclusion

The synthesis of BMK Glycidate sodium salt from benzaldehyde is a practical and efficient method when phenylacetone is unavailable for subsequent steps in amphetamine or methamphetamine production. This multi-stage process—from the formation of BMK methyl glycidate ester via nucleophilic substitution to the final hydrolysis yielding the sodium salt—offers relatively high yields and requires no solvents, making it attractive for experienced chemists. However, strict control of moisture and temperature is essential throughout the synthesis, as the reaction is highly sensitive to water and heat fluctuations. Proper preparation of dry reagents, inert atmosphere handling, and careful control during sodium ethylate addition are important for optimal results. When executed correctly, this synthesis provides a reliable route to high-purity BMK Glycidate, ready for further chemical transformation or refinement.

Sources

  • Jeremy Malcolm Zimbron, Manuela Seeger-Weibel Development of a Robust and Practical Process for the Darzens Condensation and α,β-Epoxide Rearrangement: Scope and Limitations of the Methodology. Synthesis, 2007, 8, pp. 1221-1226. DOI: 10.1055/s-2008-1067002
  • Annie Conan, Soline Sibille Metal exchange between an electrogenerated organonickel species and zinc halide: application to an electrochemical, nickel-catalyzed Reformatsky reaction. J. Org. Chem., 1991, 56, 6, pp. 2018–2024.
  • Newman M. S; Magerlein B. J. The Darzens Glycidic Ester Condensation. Organic Reactions, 1979, 5, 10, pp. 413–440.
  • Jie Jack Li (2006). “Darzens glycidic ester condensation”. Name Reactions (3rd. expanded ed.). Springer-Verlag. pp. 183–184.
  • Manuel Ballester Mechanisms of The Darzens and Related Condensations Manuel Ballester. Chem. Rev., 1955, 55, 2, pp. 283–300.
  • C. C. Tung, A. J. Speziale, H. W. Frazier The Darzens Condensation. II. Reaction of Chloroacetamides with Aromatic Aldehydes. J. Org. Chem., 1963, 28, 6, pp. 1514–1521.
 
Last edited:

Sciencenutz

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 29, 2023
Messages
47
Reaction score
12
Points
8
Dus als je alleen maar bmk probeert te krijgen, kun je het als bmk methylglycidaat laten en gewoon 1 kg bmk methylglycidaat 1 liter water 1 liter HCl gedurende 1 uur bij 80 °C doen om het om te zetten in pure p2p?
 

w2x3f5

Don't buy from me
Resident
Language
🇬🇧
Joined
Jan 15, 2023
Messages
387
Reaction score
207
Points
43
Hydrolyse in zoutzuur is niet de beste optie.
 

Sciencenutz

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 29, 2023
Messages
47
Reaction score
12
Points
8
Wat zou beter zijn? Ik heb HCl met succes gebruikt op het natriumzout.
 

w2x3f5

Don't buy from me
Resident
Language
🇬🇧
Joined
Jan 15, 2023
Messages
387
Reaction score
207
Points
43
hydrolyse in zuiver fosforzuur, glycidaat mag niet worden omgezet in natriumzout
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
3,098
Solutions
3
Reaction score
3,562
Points
113
Deals
1
Hallo, daar is de link naar deze methode.
 
Last edited:

LoneChemist

Don't buy from me
Member
Language
🇬🇧
Joined
Feb 3, 2023
Messages
3
Reaction score
1
Points
3
Hartelijk dank. Ik zal hier te zijner tijd zeker mee aan de slag gaan en mijn bevindingen bijwerken.
 

marywin

Don't buy from me
Member
Joined
Nov 9, 2022
Messages
2
Reaction score
10
Points
18
Deals
19
Dank u Mr Patton, zo'n goed platform voor ons.
 

Sciencenutz

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 29, 2023
Messages
47
Reaction score
12
Points
8
Heeft iemand dit al op p2p gedaan? Yeild?
 

Re186

Don't buy from me
Resident
Language
🇺🇸
Joined
Feb 26, 2023
Messages
45
Reaction score
32
Points
18
Mag ik vragen of het geproduceerde natriumzout (5449-12-7) gemakkelijk bederft wanneer het in de lucht geplaatst wordt? Kan het vochtige natriumzout (5449-12-7) enkele dagen in de lucht worden geplaatst om op natuurlijke wijze te drogen zonder dat het bederft? En kan deze stof lang worden opgeslagen onder normale omstandigheden?
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
3,098
Solutions
3
Reaction score
3,562
Points
113
Deals
1
Ik denk dat het nogal hygroscopisch is. Het is de moeite waard om het in een afgesloten verpakking te bewaren. Als je het wilt drogen, raad ik je aan om een eenvoudige of vacuümexsiccator te gebruiken.
 

Re186

Don't buy from me
Resident
Language
🇺🇸
Joined
Feb 26, 2023
Messages
45
Reaction score
32
Points
18
Voor dit soort verbinding met epoxystructuur is het waarschijnlijk dat verhitten en drogen structurele schade veroorzaakt. Het gebruik van een glasdroger is een oplossing, maar deze is niet gemakkelijk te gebruiken bij massaproductie en verbruikt veel droogmiddel. De beste manier om dit soort stof te drogen is het gebruik van een vacuümvriesdroger. Het enige nadeel is dat de prijs van een vacuümvriesdroger relatief hoog is. Wat denk jij?
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
3,098
Solutions
3
Reaction score
3,562
Points
113
Deals
1
Ik heb je hierboven mijn mening gegeven dat vacuümexsiccatoren de beste keuze zijn. Het heeft een redelijke prijs en is effectief genoeg.
 

Re186

Don't buy from me
Resident
Language
🇺🇸
Joined
Feb 26, 2023
Messages
45
Reaction score
32
Points
18
Ik stuitte op een probleem. Ik volgde het artikel. Nadat ik natriumethoxide had toegevoegd, roerde ik een uur onder een strikte watervrije omgeving onder 10°C. Daarna begon ik de temperatuur te verhogen naar 60°C om me voor te bereiden op de optie van een uur roeren. Maar na een beetje verwarmen steeg de temperatuur in het apparaat spontaan en snel, en al na een paar minuten gaf mijn thermometer een doorbraak van 130°C aan, dus ik wil vragen, is dit normaal? Heeft iemand dit al eens meegemaakt? De eerste foto is het proces van 1 uur roeren onder 10°C na het toevoegen van natriumethoxide. Ik heb een droogbuis gevuld met watervrij magnesiumsulfaat op het apparaat geplaatst om de watervrije condities te handhaven. Omdat mijn circulatieapparaat alleen kan afkoelen, heb ik de tweede verwarmingsfase overgebracht naar de erlenmeyer. De verwarmingsmethode is oliebadverwarming, maar ik gebruikte alleen de temperatuur van 65°C gedurende een paar minuten en de temperatuur in de kolf was niet meer onder controle. Terwijl de temperatuur stijgt, laat de thermometer zien dat hij heel snel boven de 130 ℃ komt, zo snel dat ik niet eens tijd heb om de condensaatwaterkringloop in de condensorpijp te starten, en dan wordt het de toestand van de tweede foto.

FS0m89Nsyu
Acri0RXHgt
 
Last edited by a moderator:

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
3,098
Solutions
3
Reaction score
3,562
Points
113
Deals
1
Hallo, gebeurt de zelfverhitting heftig of langzaam? Het is heel interessant.
 
View previous replies…

Re186

Don't buy from me
Resident
Language
🇺🇸
Joined
Feb 26, 2023
Messages
45
Reaction score
32
Points
18
Om de tijd te besparen die nodig is om de reactietemperatuur te bereiken, heb ik het oliebad van tevoren voorverwarmd tot een constante temperatuur van 70°C. Mijn idee is om het apparaat te installeren en te wachten tot de temperatuur van de erlenmeyer is gestegen tot ongeveer 50°C voordat ik het oliebad verander naar 60°C voor een efficiënte en soepele ingangsreactie. Ik heb dus snel het reactiemengsel van ongeveer 9°C tot 10°C overgebracht naar de erlenmeyer en het apparaat op het oliebad geïnstalleerd. Op dat moment was de kolf ondergedompeld in het oliebad. Ik had het apparaat net vastgemaakt en ik was nog niet begonnen met roeren en de watercirculatie van de condensorbuis. Ik merkte op dat er plotseling snel witte nevel en geborrel in de kolf ontstond, net als bij een luchtbevochtiger. Op dat moment merkte ik dat de thermometer in de erlenmeyer aangaf dat de temperatuur boven de 130°C was gekomen. Omdat de condensorbuis niet in werking was, ontsnapte de stoom snel, zodat het de gebarsten toestand in figuur 2 is geworden. Deze reactie lijkt plotseling uit de hand te lopen wanneer de temperatuur een bepaald kritisch punt overschrijdt. De temperatuur stijgt zeer snel en zal onherstelbare en catastrofale gevolgen hebben in ongeveer 3 tot 4 minuten.
 

Re186

Don't buy from me
Resident
Language
🇺🇸
Joined
Feb 26, 2023
Messages
45
Reaction score
32
Points
18
Ik heb het gisteren opnieuw gedaan, deze keer verloopt de reactie normaal, maar ik denk dat de opbrengst laag zal zijn wat het proces betreft. Uiteindelijk, na het toevoegen van ijswater en een uur staan, is er geen duidelijke gelaagdheid, dus ik gebruik dichloormethaan Het mengsel werd geëxtraheerd en ik zal dit extract vandaag analyseren en de resultaten later posten. Bovendien heb ik zojuist een patent gekocht voor dit proces. De voorwaarden en bewerkingen lijken eenvoudiger en meer geoptimaliseerd dan in jouw artikel. Het laat zien dat benzaldehyde (CAS 100-52-7) en methyl 2-chloropropionaat (CAS 17639- 93-9) tot de totale opbrengst van gezuiverd P2P wel 82,9% is. Ik heb al verwante reagentia gekocht en zal het over een paar dagen proberen.
 

Re186

Don't buy from me
Resident
Language
🇺🇸
Joined
Feb 26, 2023
Messages
45
Reaction score
32
Points
18
Ik heb het octrooiproces en de octrooipraktijk gepubliceerd.
 
Top