Введение.
В этом файле рассматривается синтез GHB и родственных соединений. Очень опасно пытаться синтезировать GHB без надлежащего знания практической органической химии. Наиболее простым способом получения GHB является гидролиз соответствующего лактона (циклического внутримолекулярного эфира) до нужной гидроксикислоты. Эфирный гидролиз может быть осуществлен двумя способами: реакция, катализируемая кислотой, или реакция, катализируемая основанием. В данном случае мы выбрали реакцию, катализируемую основанием, поскольку она не является обратимой, как реакция, катализируемая кислотой, и поэтому мы получим более высокий выход, а также натриевую соль GHB, поскольку свободная кислота нестабильна и сразу же циклизуется в гамма-бутиролактон.
Превращение гамма-бутиролактона в натриевый гамма-гидроксибутират (Na-GHB).
Реакция протекает эквимолярно (в реакцию вступает одинаковое количество каждой молекулы), и в ней не образуется никаких побочных продуктов, таких как газообразный водород, вода или что-то еще, как предлагается в некоторых других текстах. Все опубликованные препараты GHB, или, правильнее сказать, Na-GHB, рефлюксируют бутиролактон с гидроксидом натрия в различных растворителях, обычно в водном спирте, но это не обязательно.
Физические/химические свойства.
Гамма-бутиролактон.
Мол. масса 86,09; mp -43,53 °C; bp 204°C; d 1,12 г/мл
CAS No: [96-48-0]
Растворим в воде, растворим в метаноле, этаноле, ацетоне, эфире, бензоле
LD50: 1720 мг/кг (перорально, мышь) 1540 мг/кг (перорально, крыса)
Применение: Растворитель, средство для удаления краски, электролит для конденсаторов, в органической химии
Синонимы: GBL, BLO, бутиролактон, гамма-гидрокси лактон масляной кислоты, 1,2-бутанолид, 1,4-бутанолид, 4-бутанолид, 2-оксанолон, тетрагидро-2-фуранон, дигидро-2(3H)-фуранон.
Натрий GHB.
Массовая доля 126,09; mp 145-146 °C
CAS No: [502-85-2]
LD50:2700 мг/кг (перорально, крыса)
Синонимы: Gamma-OH, sodium oxybate, sodium gamma-oxybutyrate, Somatomax PM, Wy-3478, NSC-84223, Somsanit, Anetamine.
Potassium GHB.
Mol wt: 142.20
Calcium GHB.
Мол. масса 246,16; mp 164-166 °C, 166-168 °C.
Магниевый GHB.
Мол. масса 230,39; mp (безводный) 172-174 °C; тетрагидрат 118-120 °C; пентагидрат 76-78 °C.
Мол. масса 86,09; mp -43,53 °C; bp 204°C; d 1,12 г/мл
CAS No: [96-48-0]
Растворим в воде, растворим в метаноле, этаноле, ацетоне, эфире, бензоле
LD50: 1720 мг/кг (перорально, мышь) 1540 мг/кг (перорально, крыса)
Применение: Растворитель, средство для удаления краски, электролит для конденсаторов, в органической химии
Синонимы: GBL, BLO, бутиролактон, гамма-гидрокси лактон масляной кислоты, 1,2-бутанолид, 1,4-бутанолид, 4-бутанолид, 2-оксанолон, тетрагидро-2-фуранон, дигидро-2(3H)-фуранон.
Натрий GHB.
Массовая доля 126,09; mp 145-146 °C
CAS No: [502-85-2]
LD50:2700 мг/кг (перорально, крыса)
Синонимы: Gamma-OH, sodium oxybate, sodium gamma-oxybutyrate, Somatomax PM, Wy-3478, NSC-84223, Somsanit, Anetamine.
Potassium GHB.
Mol wt: 142.20
Calcium GHB.
Мол. масса 246,16; mp 164-166 °C, 166-168 °C.
Магниевый GHB.
Мол. масса 230,39; mp (безводный) 172-174 °C; тетрагидрат 118-120 °C; пентагидрат 76-78 °C.
Лабораторные процедуры для синтеза солей GHB.
Соблюдайте общие правила техники безопасности в лаборатории. Наденьте лабораторный халат и защитные очки. Вы будете работать с горячими едкими растворами и растворителями! Помните о рисках, связанных с производством GHB! Никогда не работайте в одиночку!
ГОМК натрия.
Процедура:
Растворите 130 г (3,25 моль) чистого гидроксида натрия в 400 мл дистиллированной воды в трехгорлой круглодонной колбе емкостью 1000 мл при перемешивании. Растворение является экзотермическим, и раствор будет нагреваться. Для регулирования температуры можно использовать холодную водяную баню. Когда все растворится до образования прозрачного раствора, медленно добавьте 250 мл (280 г, 3,25 моль) гамма-бутиролактона порциями по 50 мл при хорошем перемешивании. Рекомендуется использовать капельную воронку. Добавление гамма-бутиролактона к раствору гидроксида натрия также экзотермично, и если его добавлять слишком быстро, раствор начнет кипеть, а мы этого не хотим. Следите за температурой с помощью погружного термометра. Добавление гамма-бутиролактона займет примерно 20-30 минут. Когда все будет добавлено, дайте смеси прореагировать еще 10 минут при периодическом помешивании.
Теперь пришло время проверить, дошла ли реакция до конца, проверив pH с помощью универсальной pH-бумаги. Мы стремимся к тому, чтобы pH составлял 7-8. Если он слишком высок (pH > 8), добавьте 10 мл гамма-бутиролактона и оставьте реакцию еще на несколько минут. Если pH слишком низкий (pH < 7), добавьте несколько мл концентрированного раствора NaOH. Продолжайте так до тех пор, пока уровень pH не достигнет желаемых пределов.
Раствор совершенно прозрачный и слегка соленый на вкус. Он может быть слегка окрашен в желтый цвет, но не сильно, если использовался достаточно чистый бутиролактон (дистилляция лактона перед использованием решает эту проблему, b.p. 204 °C). Если использовать кислоту для нейтрализации слишком основного раствора (вместо добавления лактона), в растворе могут выпасть кристаллы натриевой соли кислоты, и вкус сильно ухудшится. Конечный раствор будет составлять около 750 мл 50% NaGHB. Раствор можно концентрировать (отгоняя лишнюю воду) до ~600 мл без кристаллизации при комнатной температуре, но если концентрировать до ~500 мл, он неизменно затвердеет.
Теперь пришло время проверить, дошла ли реакция до конца, проверив pH с помощью универсальной pH-бумаги. Мы стремимся к тому, чтобы pH составлял 7-8. Если он слишком высок (pH > 8), добавьте 10 мл гамма-бутиролактона и оставьте реакцию еще на несколько минут. Если pH слишком низкий (pH < 7), добавьте несколько мл концентрированного раствора NaOH. Продолжайте так до тех пор, пока уровень pH не достигнет желаемых пределов.
Раствор совершенно прозрачный и слегка соленый на вкус. Он может быть слегка окрашен в желтый цвет, но не сильно, если использовался достаточно чистый бутиролактон (дистилляция лактона перед использованием решает эту проблему, b.p. 204 °C). Если использовать кислоту для нейтрализации слишком основного раствора (вместо добавления лактона), в растворе могут выпасть кристаллы натриевой соли кислоты, и вкус сильно ухудшится. Конечный раствор будет составлять около 750 мл 50% NaGHB. Раствор можно концентрировать (отгоняя лишнюю воду) до ~600 мл без кристаллизации при комнатной температуре, но если концентрировать до ~500 мл, он неизменно затвердеет.
Приготовление ГОМК натрия с использованием бикарбоната натрия (пищевой соды, NaHCO3).
Добавьте 273 г NaHCO3 (3,25 моль) к 1125 мл дистиллированной воды в трехгорлую круглодонную колбу. Медленно доведите раствор до кипения, помешивая стеклянной палочкой или аналогичным предметом. Вся пищевая сода растворится. При кипении из раствора будет выделяться углекислый газ. Это бикарбонат натрия распадается на слабое основание - карбонат натрия.
Уменьшите нагрев до слабого кипения и медленно добавьте 250 мл гамма-бутиролактона (280 г, 3,25 моль). Добавление не будет сразу же экзотермическим, как в случае синтеза гидроксида натрия. Держите этот раствор при слабом кипении в течение 30 минут. Проверьте pH с помощью универсальной pH-бумаги. Мы стремимся к pH около 7, но от 6 до 8 вполне безопасно. Если pH слишком высок, добавьте еще небольшое количество GBL и продолжайте кипятить.
Раствор станет совершенно прозрачным и должен быть абсолютно бесцветным. Если он не совсем бесцветный, т.е. использовался слегка нечистый бутиролактон и раствор приобрел светло-желтый цвет, добавьте около 100 мл активированного угля. Кипятите в течение 10 минут. Охладите раствор, затем отфильтруйте, промывая активированный уголь два-три раза порциями холодной воды по 50 мл. В результате этого синтеза будет получено 410 г NaGHB. Этот раствор можно сконцентрировать примерно до 50% NaGHB, прежде чем он начнет кристаллизоваться. Если вы хотите получить порошок, нагревайте его до тех пор, пока температура раствора не достигнет 150 °C, затем перелейте в охлажденную посуду Pyrex и дайте ему остыть и затвердеть. Этот синтез идеально подходит для использования там, где нет гидроксида натрия класса ACS, пищевого или электронного.
Раствор станет совершенно прозрачным и должен быть абсолютно бесцветным. Если он не совсем бесцветный, т.е. использовался слегка нечистый бутиролактон и раствор приобрел светло-желтый цвет, добавьте около 100 мл активированного угля. Кипятите в течение 10 минут. Охладите раствор, затем отфильтруйте, промывая активированный уголь два-три раза порциями холодной воды по 50 мл. В результате этого синтеза будет получено 410 г NaGHB. Этот раствор можно сконцентрировать примерно до 50% NaGHB, прежде чем он начнет кристаллизоваться. Если вы хотите получить порошок, нагревайте его до тех пор, пока температура раствора не достигнет 150 °C, затем перелейте в охлажденную посуду Pyrex и дайте ему остыть и затвердеть. Этот синтез идеально подходит для использования там, где нет гидроксида натрия класса ACS, пищевого или электронного.
Гидроксид калия.
Используйте синтез этанола, описанный выше для натриевого GHB, но замените 130 граммов NaOH на 182 грамма KOH (этот расчет основан на более тяжелом атоме K и более высоком содержании воды в KOH по сравнению с NaOH). Использование KOH дает пользователям K-GHB ту добавку калия, которая, по мнению некоторых, необходима в связи с приемом GHB. Имейте в виду, что (порошкообразный) K-GHB немного менее активен (по весу), чем Na-GHB, поскольку ион K тяжелее аналога Na. Разница между K-GHB и Na-GHB заключается в том, что соль K более растворима в воде, чем соль Na, а вкус больше похож на соль/чеснок, а не на соль/мыло, как у Na-GHB.
Кальциевый ГОМК.
74 г аналитически чистого гидроксида кальция суспендируют в 200 мл дистиллированной воды. 160 мл 4-бутиролактона добавляют порциями (каждая порция от 5 до 10 мл) и при перемешивании к этой суспензии при комнатной температуре. После добавления 20 мл реакционная смесь нагревается до температуры от 50 °C до 60 °C. Добавление 4-бутиролактона контролируется таким образом, чтобы температура оставалась в пределах от 50 до 60 °C, что занимает около 1 часа. За это время гидроксид кальция практически полностью растворяется. Реакционный материал загрязнен небольшим ржаво-желтым осадком. Его разбавляют 300 мл метанола, оставляют на четыре часа, а затем фильтруют через складчатый фильтр. Прозрачный фильтрат осторожно обрабатывают 200 мл ацетона таким образом, чтобы после каждой порции ацетона, вызвавшей выпадение осадка, давалось время на его повторное растворение. Получается водный прозрачный раствор, который помещают для кристаллизации. Через два часа стояния начинают выпадать бесцветные кристаллы. В этом состоянии кристаллизацию ускоряют постоянным добавлением ацетона (всего 100 мл). Время кристаллизации составляет 24 часа. Кристаллы отсасывают и промывают сначала 50 мл метанола, а затем дополнительно 60 мл ацетона. Кристаллы сушат при температуре от 60 °C до 80 °C в сушильном шкафу. Выход: 230 г. Температура плавления 166-168 °C. (немедленно). Продукт представляет собой безводную негигроскопичную кальциевую соль 4-гидроксимасляной кислоты. Она растворяется в воде по желанию, водный раствор имеет pH-значение от 7 до 7,5. Соль может храниться сколь угодно долго и не изменяется на воздухе. Даже при хранении вода не притягивается из воздуха.
Остаток кристаллизуется в массу бесцветных кристаллов, которые после высушивания при температуре от 60 °C до 80 °C. Выход: около 105 г. Температура плавления 164-166 °C. Продукт представляет собой ди-(4-гидроксибутират) кальция. Его перекристаллизовывают, растворяя в небольшом количестве метанола, затем добавляют ацетон до помутнения и кристаллизуют на холоде.
Вместо метанола для перекристаллизации с тем же успехом можно использовать этанол и изопропанол. Без использования водосодержащих спиртов в качестве среды для перекристаллизации или добавки при перекристаллизации и очистке не получается стабильных и, в частности, негигроскопичных солей кальция. Содержание воды в спиртах должно составлять примерно 3-10% по объему. Полученный таким образом конечный продукт легко растворяется в воде, не гидроскопичен и обладает приятным ароматическим запахом.
Остаток кристаллизуется в массу бесцветных кристаллов, которые после высушивания при температуре от 60 °C до 80 °C. Выход: около 105 г. Температура плавления 164-166 °C. Продукт представляет собой ди-(4-гидроксибутират) кальция. Его перекристаллизовывают, растворяя в небольшом количестве метанола, затем добавляют ацетон до помутнения и кристаллизуют на холоде.
Вместо метанола для перекристаллизации с тем же успехом можно использовать этанол и изопропанол. Без использования водосодержащих спиртов в качестве среды для перекристаллизации или добавки при перекристаллизации и очистке не получается стабильных и, в частности, негигроскопичных солей кальция. Содержание воды в спиртах должно составлять примерно 3-10% по объему. Полученный таким образом конечный продукт легко растворяется в воде, не гидроскопичен и обладает приятным ароматическим запахом.
Гидроксид магния .
60 г гидроксида магния (аналитический сорт) суспендируют в 200 мл водопроводной воды при перемешивании. В эту суспензию вливают струей и при перемешивании 160 мл бутиролактона. Затем смесь нагревают на водяной бане в течение 6 часов при перемешивании в 2-литровой колбе. Гидроксид магния растворяется практически полностью. Колбу оставляют на ночь, при этом загрязнения выпадают в осадок, и раствор декантируют без усилий из осадка загрязнений. Водный прозрачный декантат сначала перемешивают со 100 мл ацетона в течение 10 минут. Бесцветную сиропообразную жидкость, которая теперь стала более вязкой, снова перемешивают со 100 мл ацетона, как описано выше, ацетон снова удаляют декантацией, а достаточно вязкий, бесцветный сироп оставляют при комнатной температуре примерно на 2-4 часа. Он застывает в бесцветную кристаллическую массу, которую измельчают в ступке и сушат в течение нескольких часов на воздухе. Температура плавления от 76 °C до 78 °C. Выход: 314 г в аналитически чистом виде.
Эта магниевая соль содержит около 5 молей воды гидратации. Она не гидроскопична, стабильна и может храниться произвольно долго. При высушивании в течение нескольких часов при 40-50 °C она теряет часть кристаллизационной воды (1 моль) и плавится при 118-120 °C. Безводный 4-гидроксибутират магния может быть получен путем удаления воды сублимацией и/или испарением воды при пониженном парциальном давлении воды и повышенной температуре или кристаллизацией из раствора, содержащего органический растворитель. Безводная соль плавится при температуре 172-174 °C. Химический анализ показывает 10,50 весовых процентов магния (расчетное содержание магния 10,55%). Все модификации негигроскопичны и стабильны при хранении. 1 г магниевой соли растворяется в 2 мл воды при комнатной температуре, рН водного раствора составляет 7. Легко растворяется в воде, метаноле и этаноле, не растворяется в эфире и углеводородах, не гигроскопичен, устойчив при хранении, имеет приятный ароматический запах.
Эта магниевая соль содержит около 5 молей воды гидратации. Она не гидроскопична, стабильна и может храниться произвольно долго. При высушивании в течение нескольких часов при 40-50 °C она теряет часть кристаллизационной воды (1 моль) и плавится при 118-120 °C. Безводный 4-гидроксибутират магния может быть получен путем удаления воды сублимацией и/или испарением воды при пониженном парциальном давлении воды и повышенной температуре или кристаллизацией из раствора, содержащего органический растворитель. Безводная соль плавится при температуре 172-174 °C. Химический анализ показывает 10,50 весовых процентов магния (расчетное содержание магния 10,55%). Все модификации негигроскопичны и стабильны при хранении. 1 г магниевой соли растворяется в 2 мл воды при комнатной температуре, рН водного раствора составляет 7. Легко растворяется в воде, метаноле и этаноле, не растворяется в эфире и углеводородах, не гигроскопичен, устойчив при хранении, имеет приятный ароматический запах.
Другие соли.
Литиевые и аммониевые соли ГОМК опасны при проглатывании. Литий-ион токсичен, а в сочетании с лактоном NH3 превращается в пирролидон.
Вопросы и ответы по синтезу.
В: Можно ли использовать щелочь вместо чистого гидроксида натрия?
О: Нет, это может привести к непредсказуемым последствиям для вашего здоровья. Щелочь из хозяйственного магазина не имеет и близко таких строгих критериев чистоты, как, например, пищевая щелочь, щелочь ACS или щелочь для электроники. Некоторые люди рассказывают об успешных историях использования щелочи, что действительно возможно, но, как уже говорилось, результаты непредсказуемы.
В: У меня нет стеклянной посуды, которая, как вы говорите, необходима, могу ли я вместо этого кипятить раствор в кастрюле на плите?
О: Нет, не можете. Гидроксид натрия разъест металл, и различные ионы металла попадут в ваш продукт. Конечно, вы можете использовать более простую стеклянную посуду, чем в моих предложениях, и внести необходимые коррективы в процедуру.
В: Я не могу перекристаллизовать Na-GHB из этанола. Образуется липкая масса.
A: Ваш Na-GHB не сухой, или этанол не безводный. Вода делает перекристаллизацию практически невозможной. Тот факт, что натриевый ГОМК деликатесный (гигроскопичный), не улучшает ситуацию. Вы должны тщательно высушить GHB, предпочтительно в вакуумном осушителе, прежде чем пытаться перекристаллизовать, или любой другой импровизированный вариант. Этанол, который вы планируете использовать (чаще всего он поставляется с чистотой 95 %, остальное - вода), должен быть высушен путем сушки над безводным сульфатом кальция с последующей перегонкой из оксида кальция с принятием соответствующих мер для исключения влаги из реакции.
Q: Where can I buy butyrolactone/Is it safe to buy butyrolactone?
A: Я не имею представления о том, как обстоят дела в вашей стране. Ответы на эти вопросы сильно зависят от того, кто вы и где вы живете. Однако вы можете обратиться к любому из многочисленных продавцов наборов GHB, которые можно найти в Интернете.
О: Нет, это может привести к непредсказуемым последствиям для вашего здоровья. Щелочь из хозяйственного магазина не имеет и близко таких строгих критериев чистоты, как, например, пищевая щелочь, щелочь ACS или щелочь для электроники. Некоторые люди рассказывают об успешных историях использования щелочи, что действительно возможно, но, как уже говорилось, результаты непредсказуемы.
В: У меня нет стеклянной посуды, которая, как вы говорите, необходима, могу ли я вместо этого кипятить раствор в кастрюле на плите?
О: Нет, не можете. Гидроксид натрия разъест металл, и различные ионы металла попадут в ваш продукт. Конечно, вы можете использовать более простую стеклянную посуду, чем в моих предложениях, и внести необходимые коррективы в процедуру.
В: Я не могу перекристаллизовать Na-GHB из этанола. Образуется липкая масса.
A: Ваш Na-GHB не сухой, или этанол не безводный. Вода делает перекристаллизацию практически невозможной. Тот факт, что натриевый ГОМК деликатесный (гигроскопичный), не улучшает ситуацию. Вы должны тщательно высушить GHB, предпочтительно в вакуумном осушителе, прежде чем пытаться перекристаллизовать, или любой другой импровизированный вариант. Этанол, который вы планируете использовать (чаще всего он поставляется с чистотой 95 %, остальное - вода), должен быть высушен путем сушки над безводным сульфатом кальция с последующей перегонкой из оксида кальция с принятием соответствующих мер для исключения влаги из реакции.
Q: Where can I buy butyrolactone/Is it safe to buy butyrolactone?
A: Я не имею представления о том, как обстоят дела в вашей стране. Ответы на эти вопросы сильно зависят от того, кто вы и где вы живете. Однако вы можете обратиться к любому из многочисленных продавцов наборов GHB, которые можно найти в Интернете.
Прекурсоры.
Очевидным прекурсором для синтеза ГОМК является гамма-бутиролактон. Он может быть получен из таких прекурсоров, как тетрагидрофуран (THF), с использованием таких окислителей, как тетроксид рутения, гипохлорит кальция и азотная кислота. Также можно использовать производные 4-гало-бутировой кислоты (хлор-, бром-, иодо-). Как и в приведенном ниже синтезе, они могут быть превращены в гамма-бутиролактон путем дистилляции с метоксидом натрия.
Гамма-бутиролактон из 4-броммасляной кислоты.
К раствору 7,8 г натрия в 500 мл абсолютного спирта добавили 60,5 г 4-броммасляной кислоты. Реакционную смесь кипятили под рефлюкс-конденсатором около пяти часов. За это время выделился бромид натрия. Спирт отгоняли с паровой бани, а лактон отделяли от бромида натрия путем экстракции эфиром. Эфир выпарили, а лактон перегнали под обычным давлением. Выход составил 21,2 грамма (67%) продукта, кипящего при 202-206 °C. Альтернативой может быть свободнорадикальное хлорирование масляной кислоты хлоридом серы в присутствии пероксидов, разделение изомеров путем дистилляции, получение натриевой соли 4-хлорбутировой кислоты и циклизация до лактона, как в случае 4-бромпроизводного, описанного выше. Гамма-бутиролактон также можно получить из 4-метоксимасляной кислоты, 3-феноксипропилцианида, гамма-диэтиламиномасляной кислоты и бета-хлор-этилвинилового эфира, а также из многих других слишком экзотических химических веществ. В промышленности его обычно получают путем реакции ацетилена с формальдегидом при высоких температурах и давлении.
Дегидрирование 1,4-бутандиола (BDO) до гамма-бутиролактона (GBL).
Смесь 90,1 г (1 моль) 1,4-бутандиола, 4 г медно-хромитового катализатора и 0,15 г порошкообразного гидроксида натрия реактивного качества (или лучше KOH) энергично перемешивали и нагревали под рефлюксом. При температуре около 200 °C наблюдалось активное выделение водорода, после чего температура понижалась примерно на 10 °C, и дегидрирование протекало гладко. Выделение газа (39 л/2 моль на моль прореагировавшего 1,4-бутандиола) прекратилось примерно через 3 ч. Реакционную смесь охладили до комнатной температуры, отфильтровали от катализатора и перегнали под пониженным давлением, получив гамма-бутиролактон с выходом около 80% и непрореагировавший 1,4-бутандиол с выходом около 10%.
Приготовление высокоактивного медно-хромитового катализатора дегидрирования.
Раствор 260 г тригидрата нитрата меди(II) в 900 мл водопроводной воды при 80 °C был добавлен при перемешивании к раствору 178 г дихромата натрия и 225 мл 28% NH4OH, доведенному до 900 мл при 25 °C. Осадок собирали отсасыванием и трижды сушили в воде. Хромат аммония меди сушили при 75-80 °C в течение ночи. Его измельчили в порошок и небольшими порциями добавили в трехгорлую колбу объемом один литр, оснащенную нержавеющей стальной мешалкой типа Гершберга, которая скребком прижималась к дну колбы. Колба была частично погружена в масляную баню при 350 °C (при 300-320 °C можно получить хорошие результаты). Время добавления составляло 15 мин (при этом выделялось много паров), после чего смесь перемешивали при 350 °C еще 15 мин. Охлажденный и черный пыльный порошок использовали для дегидрирования.
Раствор 260 г тригидрата нитрата меди(II) в 900 мл водопроводной воды при 80 °C был добавлен при перемешивании к раствору 178 г дихромата натрия и 225 мл 28% NH4OH, доведенному до 900 мл при 25 °C. Осадок собирали отсасыванием и трижды сушили в воде. Хромат аммония меди сушили при 75-80 °C в течение ночи. Его измельчили в порошок и небольшими порциями добавили в трехгорлую колбу объемом один литр, оснащенную нержавеющей стальной мешалкой типа Гершберга, которая скребком прижималась к дну колбы. Колба была частично погружена в масляную баню при 350 °C (при 300-320 °C можно получить хорошие результаты). Время добавления составляло 15 мин (при этом выделялось много паров), после чего смесь перемешивали при 350 °C еще 15 мин. Охлажденный и черный пыльный порошок использовали для дегидрирования.
Синтез гамма-бутиролактона из тетрагидрофурана (THF).
К перемешиваемой смеси 7,2 г (0,1 моль) тетрагидрофурана в 100 мл воды добавили 15,1 г бромата натрия и 13,6 г (0,1 моль) гидрогенсульфата калия. Внешнее охлаждение было необходимо для поддержания температуры раствора в пределах 25-30 °C. Перемешивание продолжалось в течение 16 часов при комнатной температуреm, после чего весь THF был израсходован. Чтобы погасить избыток образовавшегося брома, использовали кислый раствор сульфита натрия [бисульфит должен работать так же хорошо]. Так, добавили 140-150 мл 10%-ного раствора и 13,6 г (0,1 моль) гидрогенсульфата калия. Реакцию охладили и экстрагировали 5x30 мл дихлорметана. Объединенные органические слои сушили над MgSO4 и удаляли растворитель в вакууме. Остаток перегнали и получили гамма-бутиролактон с выходом 73% (при температуре 204-205 °C).
Реакция Сандмейера превращения ГАМК в ГБЛ/ГОМК.
Это замечательное решение для химиков, которые хотят приготовить ГОМК в небольших количествах и с высоким выходом, не получая напрямую никаких регулируемых химических веществ, таких как гамма-бутиролактон (ГБЛ) или 1,4-бутандиол (БДО). Он также позволяет избежать типично низких выходов, наблюдаемых при окислении тетрагидрофурана (THF). В нем используется легкодоступная аминокислота, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), и нитрит натрия (NaNO2). Он очень хорошо масштабируется и работает без особых проблем. Не используется ни одного подозрительного химиката.
В реакции Сандмейера азотная кислота превращает амины в соли диазония. Эта реакция, применимая для превращения ГАМК в ГОМК, показана в первой реакции ниже. Алифатические соли диазония быстро подвергаются гидролизу в присутствии воды, выделяя газообразный азот и оставляя гидроксильную группу. Это показано на втором этапе. В результате этих реакций ГАМК может быть превращена в ГОМК в ходе простой и легко осуществимой реакции.
Запуск реакции.
Установите колбу емкостью 2 л в ледяную воду на магнитную мешалку. Теперь.
Запуск реакции.
Установите колбу емкостью 2 л в ледяную воду на магнитную мешалку. Теперь.
- Добавьте 3 моль ГАМК (309,4 г).
- Добавьте 3 моль NaNO2 (207,0 г).
- Добавьте 700 мл воды (общий объем станет около 1100 мл).
- Поместите 1-дюймовый стержень для перемешивания и начните перемешивать.
- В 500 мл воронку для выравнивания давления добавьте 3,3 моль HCl(aq) (385,0 г 31,25%, 334,8 мл 31,25%).
- Установите на воронку переходник для выхода газа и выпустите воздух наружу.
Начните медленно приливать соляную кислоту к смеси. Капайте ее с постоянной скоростью - примерно по 1 капле каждые 2-5 секунд. Ускоряйте процесс по мере необходимости и заменяйте лед, но не допускайте интенсивного выделения коричневого ядовитого газа. Примерно через час после того, как будет добавлена последняя капля кислоты, лед менять не нужно. Как только реакция завершится, приступайте к экстракции. (обычно через 24-36 часов)
Экстракция.
Существует множество вариантов. Это все еще в процессе работы, но после примерно 20 прогонов я пришел к тому, чтобы использовать этот вариант. Вы можете использовать этилацетат (EtOAc), хлороформ или метиленхлорид (дихлорметан, он же DCM) для экстракции растворителями. Я обычно использовал DCM, так как в нем органический слой опускается на дно делительной воронки.
1. Установка для простой дистилляции
Экстракция.
Существует множество вариантов. Это все еще в процессе работы, но после примерно 20 прогонов я пришел к тому, чтобы использовать этот вариант. Вы можете использовать этилацетат (EtOAc), хлороформ или метиленхлорид (дихлорметан, он же DCM) для экстракции растворителями. Я обычно использовал DCM, так как в нем органический слой опускается на дно делительной воронки.
1. Установка для простой дистилляции
a) Перегоните, отбрасывая первые 5-10 мл дистиллята, так как он будет содержать достаточное количество оксидов азота. Отгоняйте как можно больше воды, в основном до тех пор, пока хлорид натрия не начнет насыщать водный слой и выпадать в осадок.
б) Остаток дистиллята (около 700 мл) будет содержать примерно 1 г GBL/10 мл.
c) Оставшийся дистиллят обработайте NaHCO3 под рефлюксом в течение 30 минут.
d) Кипятите с примерно 5%-ным объемом активированного угля (т.е. .35 мл активированного угля) (по сравнению с объемом раствора) в течение 5-10 мин.
д) Дайте остыть и отфильтруйте, промойте уголь дистиллированной водой. Сохраните NaGHB.
2. Остаток водного раствора экстрагируйте 5 раз порциями по 625 мл в DCM.
3. Отгоните DCM (используйте DCM повторно!).
4. Перегоните GBL (под вакуумом, если есть).
5. Прореагируйте с NaHCO3 и дистиллированной водой и обработайте активированным углем, как раньше.
Обычно из ГБЛ, экстрагированного растворителем, получают 375 г NaGHB, из которых 100 г NaGHB получают из водного дистиллята. Хотя конверсия почти количественная (по данным ГХ/МС), общий извлеченный выход обычно составляет около 70%.
3. Отгоните DCM (используйте DCM повторно!).
4. Перегоните GBL (под вакуумом, если есть).
5. Прореагируйте с NaHCO3 и дистиллированной водой и обработайте активированным углем, как раньше.
Обычно из ГБЛ, экстрагированного растворителем, получают 375 г NaGHB, из которых 100 г NaGHB получают из водного дистиллята. Хотя конверсия почти количественная (по данным ГХ/МС), общий извлеченный выход обычно составляет около 70%.
Last edited:
Спасибо за ваши методы еще.
, и у меня нет электронной версии книги.