Introducción
En este tema se representa la vía de síntesis del dietil fenilmalonato. El fenilmalonato de dietilo se obtiene a partir del fenilacetato de etilo (CAS 101-97-3), que no está incluido en la lista de precursores controlados de la Junta Internacional de Fiscalización de Estupefacientes (JIFE). El fenilmalonato de dietilo se utiliza para la síntesis directa del fenobarbital.
Equipo y cristalería
- Matraz de tres cuellos de 2 L;
- Soporte de retorta y abrazadera para fijar el aparato;
- Agitadormagnético o superior con calentador;
- Embudo de goteo de 250 mL;
- Fuente de vacío;
- Varilla de vidrio y espátula;
- Máquina Rotovap;
- Condensador de reflujo;
- Balanza de laboratorio (0,001-500 g es adecuada) [depende de la carga de síntesis];
- Termómetro de laboratorio (de 10 °C a 200 °C) con adaptador para matraz;
- Matraz Buchner y embudo [puede utilizarse un filtro Schott para pequeñas cantidades];
- Baño de agua y aceite mineral/arena;
- 2 L x1; 500 mL x2; 100 mL x2 Vasos de precipitados;
- Cilindro graduado de 1 L;
- Matraz de Claisen de 500 mL con brazo lateral de fraccionamiento;
- Virutas de ebullición;
- Aparato dedestilación al vacío con manómetro (opcional);
- Burbujeador;
Reactivos.
- 600 mL Alcohol etílico absoluto (EtOH);
- 23 g (1 mol) Sodio (Na);
- 146 g (1 mol) Oxalato de etilo (2);
- 175 g (1,06 moles) Fenilacetato de etilo (1);
- 1,3 L Éter dietílico (Et2O);
- 29 mL Ácido sulfúrico conc. (H2SO4);
- 500 mL Agua destilada (H2O);
- ~200 g Sulfato de sodio (Na2SO4) o sulfato de magnesio (MgSO4) [anhidro];
1,3-Dietil 2-fenilpropanedioato:
Punto de ebullición: 171 °C a 21 torr;
Punto de fusión: 16,5 °C;
Peso molecular: 236,26 g/mol;
Densidad: 1,101 g/mL (15 °C);
Número CAS: 83-13-6.
Procedimiento
En un matraz de tres bocas de 2 L, provisto de agitador, refrigerante de reflujo y embudo de decantación, se colocan 500 mL de alcohol etílico absoluto (EtOH) (Nota 1), y se añaden 23 g (1 mol) de sodio cortado limpiamente en porciones. Cuando el sodio se ha disuelto, se enfría la disolución a 60 °C, y se añaden 146 g (1 mol) de oxalato de etilo (2) (Nota 2) en un chorro rápido a través del embudo de goteo con agitación enérgica. Se lava con una pequeña cantidad de alcohol absoluto y se añade inmediatamente 175 g (1,06 moles) de fenilacetato de etilo (1). Se interrumpe inmediatamente la agitación, se baja el matraz de reacción del agitador y se prepara un vaso de precipitados de 2 L. Entre cuatro y seis minutos después de añadir el fenilacetato de etilo ( 1) se produce la cristalización. Elcontenido del matraz se transfiere inmediatamente al vaso de precipitados a la primera señal de cristalización, que es casi instantánea .
La pasta casi sólida del derivado sódico se deja enfriar a temperatura ambiente y después se agita a fondo con 800 mL de éter seco. El sólido se recoge por succión y se lava repetidamente con éter seco. El éster feniloxalacético (3) se libera de la sal sódica con ácido sulfúrico diluido (29 mL de ácido sulfúrico concentrado en 500 mL de agua). Se separa el aceite casi incoloro, y la capa acuosa se extrae con 3 porciones x 100 mL de éter, que se combinan con el aceite. La disolución etérea se seca sobre sulfato sódico anhidro (Na2SO4) o sulfato magnésico anhidro (MgSO4), y se destila el éter. El aceite residual, contenido en un matraz de Claisen modificado que tiene un brazo lateral de fraccionamiento con termómetro, se calienta bajo una pequeña presión de unos 15 mm Hg en un baño de aceite/arena. La temperatura del baño se lleva gradualmente a 175 °C y se mantiene así hasta que se completa la evolución del monóxido de carbono (se utiliza un recipiente de burbujeo para comprobar la liberación de gas). Durante este proceso, el calentamiento se interrumpe momentáneamente en caso de aumento temporal de la presión. Al final de la reacción (de cinco a seis horas), el aceite que se ha destilado se devuelve al matraz y el fenilmalonato de etilo (4) se destila a presión reducida. La fracción que hierve a 158-162 °C/10 mm Hg pesa 189-201 g (80-85 % de la cantidad teórica) .
Notas
1. Es indispensable un alcohol absoluto de calidad superior. El alcohol "absoluto" ordinario puede tratarse con aproximadamente un 5 % de su peso de Na y destilarse directamente en el matraz de reacción.
2. Para asegurar reactivos absolutamente secos y neutros, el oxalato de etilo (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 261) y el fenilacetato de etilo (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 270) se agitaron con carbonato potásico anhidro y se destilaron cuidadosamente a presión reducida, tras un calentamiento preliminar a presión atmosférica hasta alcanzar sus puntos de ebullición.
2. Para asegurar reactivos absolutamente secos y neutros, el oxalato de etilo (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 261) y el fenilacetato de etilo (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 270) se agitaron con carbonato potásico anhidro y se destilaron cuidadosamente a presión reducida, tras un calentamiento preliminar a presión atmosférica hasta alcanzar sus puntos de ebullición.
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