DCM и DMSO трудно достать там, где я нахожусь. Есть ли какие-либо приемлемые альтернативы, которые можно использовать при выполнении этого метода:
Метилирование протокатехуальдегида. Фотоэссе.
Ниже приводится небольшая вариация часто упоминаемой процедуры метилирования катехола, которую легко найти скопированной и вставленной по всему интернету. Теоретически эта вариация позволяет получить гелиотропин (используется в парфюмерии).
Я не смог найти никаких экспериментальных данных, подтверждающих, действительно ли этот синтез работает или нет. Так что давайте узнаем.
Используемые химические вещества:
138 г протокатехуальдегида
120 мл 50%-ного водного раствора NaOH (91 г NaOH, 91 г dH2O)
500 мл диметилсульфоксида (ДМСО)
120 мл (160 г) дихлорметана (DCM).
Используемое оборудование:
1 л RBF и конденсатор (для метилирования), мешалка с масляной баней
500 мл RBF (для добавочной смеси), мантии с мешалкой
стакан для перемешивания объемом 500 мл
3 л RBF и нагреватель для паровой дистилляции
Подходящий большой контейнер для сбора дистиллята (я использовал 2-литровый стакан)
Переделанная пароварка и аквариумная трубка для паровой дистилляции (с короткой стеклянной трубкой и пробкой)
Воронка/пробка/стеклянная трубка для добавления реактивов (хотя это не обязательно)
Разделительная воронка объемом 1 л (для экстракции парового дистиллята дихлорметаном)
Для этого эксперимента не использовалась инертная атмосфера.
В воронку объемом 1 л добавляют 300 мл ДМСО, затем 120 мл дихлорметана. Добавляют рефлюкс-конденсатор с проточной охлаждающей водой и нагревают масляную баню до 125-130 градусов Цельсия.
Пока баня нагревается, готовят смесь для добавления. 120 мл 50% NaOH, 138 г протокатехуальдегида и 200 мл ДМСО объединяют в стакане объемом 500 мл (с мешалкой), выделяют немного тепла и перемешивают смесь на горячей плите в течение нескольких минут, чтобы полностью растворить протокатехуальдегид и остатки NaOH. После растворения смесь переливают в 500 мл RBF (промыв воронку небольшим количеством ДМСО), а затем переносят в 500 мл мантию с мешалкой для нагревания и перемешивания. Смесь поддерживали горячей, но без кипения. Измерение температуры добавочной смеси не проводилось.
Слева - раствор для метилирования, справа - смесь для добавления.
После того как смесь DMSO/DCM хорошо прокипела (масляная баня при температуре около 125 градусов Цельсия), еще 15 минут смесь перемешивали, прежде чем приступить к добавлению.
Оранжевая воронка для добавления была соединена с небольшой стеклянной трубкой, что значительно упрощает добавление, гораздо проще, чем добавление через конденсатор.
Капля добавляемой жидкости, удерживаемая капиллярной силой, не позволяет парам DCM выходить из воронки - это работает довольно хорошо, и я могу утверждать, что это намного проще, чем использовать пипетку (пипетки обычно плавятся при такой температуре), что очень непрактично в таких масштабах.
Добавление начато (при энергичном магнитном перемешивании)
Надев резиновую перчатку для теплозащиты, горячий 500 мл RBF был буквально влит в маленькую воронку для добавления. Между добавлениями в воронку прошло несколько минут.
Это время ожидания необходимо, так как в ходе реакции DCM бурно кипит, что может привести к переполнению конденсатора, если добавки не будут разнесены друг от друга (также, согласно литературным источникам, разбавление реактива необходимо для повышения выхода).
В общей сложности для завершения добавления потребовалось около 40 минут. Реакция (при энергичном перемешивании и хорошем рефлюксе) продолжалась еще 90 минут, после чего нагрев выключили и дали остыть (при перемешивании).
После охлаждения смесь была перелита в большую емкость, подходящую для паровой дистилляции. У меня под рукой был 3-литровый RBF, поэтому я использовал его. Перед паровой дистилляцией было добавлено около полулитра воды.
3-литровый RBF был настроен на дистилляцию (с использованием конденсатора с двойной поверхностью для хорошей скорости конденсации пара), доведен до температуры кипения, и теперь пар добавляется через небольшую стеклянную трубку, погруженную почти до дна RBF (хотя на фотографии ниже это видно лишь частично).
Паровой дистиллят, перегоняющийся по довольно богатому продукту реакции:
Около 2 галлонов воды пропустили через реакционную смесь (используя скороварку в качестве источника пара) и сконденсировали.
После охлаждения большая часть продукта кристаллизуется в воде и легко удаляется фильтрацией. Вода, насыщенная гелиотропином, сохраняется для последующей экстракции растворителем. В ней по-прежнему содержится несколько граммов на литр.
Воронка со стеклянным спеченным фильтром (после фильтрации небольшого количества охлажденного парового дистиллята).
Стакан объемом 2 л
Фильтрование продукта
Общий выход высушенных кристаллов составил около 34 граммов.
Отфильтрованную воду экстрагировали примерно 30 мл DCM на литр.
Объединенные DCM-экстракты были объединены и добавлены в 500 мл RBF для дистилляции (с использованием большого конденсатора с двойной поверхностью).
Когда DCM был в основном отогнан, конденсатор был заменен на маленький конденсатор Либига и настроен на вакуумную дистилляцию.
Я ожидал получить несколько фракций, однако температура напора (при полном вакууме) быстро поднялась до 140 градусов Цельсия и медленно увеличилась до 143 к концу перегонки. Поэтому в итоге я собрал только одну фракцию,
Метилирование протокатехуальдегида. Фотоэссе.
Ниже приводится небольшая вариация часто упоминаемой процедуры метилирования катехола, которую легко найти скопированной и вставленной по всему интернету. Теоретически эта вариация позволяет получить гелиотропин (используется в парфюмерии).
Я не смог найти никаких экспериментальных данных, подтверждающих, действительно ли этот синтез работает или нет. Так что давайте узнаем.
Используемые химические вещества:
138 г протокатехуальдегида
120 мл 50%-ного водного раствора NaOH (91 г NaOH, 91 г dH2O)
500 мл диметилсульфоксида (ДМСО)
120 мл (160 г) дихлорметана (DCM).
Используемое оборудование:
1 л RBF и конденсатор (для метилирования), мешалка с масляной баней
500 мл RBF (для добавочной смеси), мантии с мешалкой
стакан для перемешивания объемом 500 мл
3 л RBF и нагреватель для паровой дистилляции
Подходящий большой контейнер для сбора дистиллята (я использовал 2-литровый стакан)
Переделанная пароварка и аквариумная трубка для паровой дистилляции (с короткой стеклянной трубкой и пробкой)
Воронка/пробка/стеклянная трубка для добавления реактивов (хотя это не обязательно)
Разделительная воронка объемом 1 л (для экстракции парового дистиллята дихлорметаном)
Для этого эксперимента не использовалась инертная атмосфера.
В воронку объемом 1 л добавляют 300 мл ДМСО, затем 120 мл дихлорметана. Добавляют рефлюкс-конденсатор с проточной охлаждающей водой и нагревают масляную баню до 125-130 градусов Цельсия.
Пока баня нагревается, готовят смесь для добавления. 120 мл 50% NaOH, 138 г протокатехуальдегида и 200 мл ДМСО объединяют в стакане объемом 500 мл (с мешалкой), выделяют немного тепла и перемешивают смесь на горячей плите в течение нескольких минут, чтобы полностью растворить протокатехуальдегид и остатки NaOH. После растворения смесь переливают в 500 мл RBF (промыв воронку небольшим количеством ДМСО), а затем переносят в 500 мл мантию с мешалкой для нагревания и перемешивания. Смесь поддерживали горячей, но без кипения. Измерение температуры добавочной смеси не проводилось.
Слева - раствор для метилирования, справа - смесь для добавления.
После того как смесь DMSO/DCM хорошо прокипела (масляная баня при температуре около 125 градусов Цельсия), еще 15 минут смесь перемешивали, прежде чем приступить к добавлению.
Оранжевая воронка для добавления была соединена с небольшой стеклянной трубкой, что значительно упрощает добавление, гораздо проще, чем добавление через конденсатор.
Капля добавляемой жидкости, удерживаемая капиллярной силой, не позволяет парам DCM выходить из воронки - это работает довольно хорошо, и я могу утверждать, что это намного проще, чем использовать пипетку (пипетки обычно плавятся при такой температуре), что очень непрактично в таких масштабах.
Добавление начато (при энергичном магнитном перемешивании)
Надев резиновую перчатку для теплозащиты, горячий 500 мл RBF был буквально влит в маленькую воронку для добавления. Между добавлениями в воронку прошло несколько минут.
Это время ожидания необходимо, так как в ходе реакции DCM бурно кипит, что может привести к переполнению конденсатора, если добавки не будут разнесены друг от друга (также, согласно литературным источникам, разбавление реактива необходимо для повышения выхода).
В общей сложности для завершения добавления потребовалось около 40 минут. Реакция (при энергичном перемешивании и хорошем рефлюксе) продолжалась еще 90 минут, после чего нагрев выключили и дали остыть (при перемешивании).
После охлаждения смесь была перелита в большую емкость, подходящую для паровой дистилляции. У меня под рукой был 3-литровый RBF, поэтому я использовал его. Перед паровой дистилляцией было добавлено около полулитра воды.
3-литровый RBF был настроен на дистилляцию (с использованием конденсатора с двойной поверхностью для хорошей скорости конденсации пара), доведен до температуры кипения, и теперь пар добавляется через небольшую стеклянную трубку, погруженную почти до дна RBF (хотя на фотографии ниже это видно лишь частично).
Паровой дистиллят, перегоняющийся по довольно богатому продукту реакции:
Около 2 галлонов воды пропустили через реакционную смесь (используя скороварку в качестве источника пара) и сконденсировали.
После охлаждения большая часть продукта кристаллизуется в воде и легко удаляется фильтрацией. Вода, насыщенная гелиотропином, сохраняется для последующей экстракции растворителем. В ней по-прежнему содержится несколько граммов на литр.
Воронка со стеклянным спеченным фильтром (после фильтрации небольшого количества охлажденного парового дистиллята).
Стакан объемом 2 л
Фильтрование продукта
Общий выход высушенных кристаллов составил около 34 граммов.
Отфильтрованную воду экстрагировали примерно 30 мл DCM на литр.
Объединенные DCM-экстракты были объединены и добавлены в 500 мл RBF для дистилляции (с использованием большого конденсатора с двойной поверхностью).
Когда DCM был в основном отогнан, конденсатор был заменен на маленький конденсатор Либига и настроен на вакуумную дистилляцию.
Я ожидал получить несколько фракций, однако температура напора (при полном вакууме) быстро поднялась до 140 градусов Цельсия и медленно увеличилась до 143 к концу перегонки. Поэтому в итоге я собрал только одну фракцию,
