Introduzione
In questo argomento viene rappresentata la via di sintesi del dietilfenilmalonato. Il dietilfenilmalonato si ottiene dall'etilfenilacetato (CAS 101-97-3), che non è incluso nell'elenco dei precursori controllati dell'International Narcotics Control Board (INCB). Ildietilfenilmalonato viene utilizzato per la sintesi diretta del fenobarbital.
Apparecchiature e vetreria.
- Pallone a tre colli da 2 L;
- Supporto per storta e morsetto per fissare l'apparecchiatura;
- Agitatoremagnetico o superiore con riscaldatore;
- Imbuto a goccia da 250 mL;
- Fonte di vuoto;
- Asta di vetro e spatola;
- Macchina Rotovap;
- Condensatore a ricaduta;
- Bilancia da laboratorio (0,001-500 g è adatta) [dipende dal carico di sintesi];
- Termometro da laboratorio (da 10 °C a 200 °C) con adattatore per matraccio;
- Pallone Buchner e imbuto [per piccole quantità si può usare il filtro Schott];
- Bagno di acqua e olio minerale/sabbia;
- 2 L x1; 500 mL x2; 100 mL x2 Becher;
- Cilindro di misura da 1 L;
- Pallone di Claisen da 500 mL con braccio laterale di frazionamento;
- Patatine per l'ebollizione;
- Apparecchio didistillazione sottovuoto con manometro (opzionale);
- Gorgogliatore;
Reagenti.
- 600 mL Alcool etilico assoluto (EtOH);
- 23 g (1 mole) Sodio (Na);
- 146 g (1 mole) Ossalato di etile (2);
- 175 g (1,06 moli) Fenilacetato di etile (1);
- 1,3 L Etere dietilico (Et2O);
- 29 mL Acido solforico conc. (H2SO4);
- 500 mL Acqua distillata (H2O);
- ~200 g di solfato di sodio (Na2SO4) o di magnesio (MgSO4) [anidro];
1,3-dietil-2-fenilpropanedio:
Punto di ebollizione: 171 °C a 21 torr;
Punto di fusione: 16,5 °C;
Peso molecolare: 236,26 g/mol;
Densità: 1,101 g/mL (15 °C);
Numero CAS: 83-13-6.
Procedura
In un matraccio a tre colli da 2 L, munito di agitatore, condensatore a riflusso e imbuto gocciolante, si mettono 500 mL di alcol etilico assoluto (EtOH) (Nota 1) e si aggiungono 23 g (1 mole) di sodio tagliato di netto in porzioni. Quando il sodio si è sciolto, la soluzione viene raffreddata a 60 °C e si aggiungono 146 g (1 mole) di ossalato di etile (2) (Nota 2) in un flusso rapido attraverso l'imbuto a goccia, agitando vigorosamente. Si lava con una piccola quantità di alcol assoluto e si aggiunge immediatamente 175 g (1,06 moli) di fenilacetato di etile (1). L'agitazione viene subito interrotta, il pallone di reazione viene abbassato dall'agitatore e si prepara un becher da 2 litri. Entro quattro-sei minuti dall'aggiunta del fenilacetato di etile (1), avviene la cristallizzazione. Ilcontenuto del matraccio viene trasferito immediatamente nel becher al primo segno di cristallizzazione, che è quasi istantanea .
La pasta quasi solida del derivato sodico viene lasciata raffreddare a temperatura ambiente e poi mescolata accuratamente con 800 mL di etere secco. Il solido viene raccolto per aspirazione e lavato ripetutamente con etere secco. L'estere fenilossalacetico (3) viene liberato dal sale sodico con acido solforico diluito (29 mL di acido solforico concentrato in 500 mL di acqua). L'olio quasi incolore viene separato e lo strato acquoso viene estratto con 3 porzioni da 100 mL di etere, che vengono unite all'olio. La soluzione eterea viene essiccata su solfato di sodio anidro (Na2SO4) o solfato di magnesio anidro (MgSO4) e l'etere viene distillato. L'olio residuo, contenuto in un pallone di Claisen modificato dotato di braccio laterale di frazionamento con termometro, viene riscaldato sotto una piccola pressione di circa 15 mm Hg in un bagno di olio/sabbia. La temperatura del bagno viene portata gradualmente a 175 °C e mantenuta fino a quando l'evoluzione del monossido di carbonio è completa (utilizzare un recipiente con gorgogliatore per controllare il rilascio di gas). Durante questo processo, il riscaldamento viene momentaneamente interrotto in caso di aumento temporaneo della pressione. Al termine della reazione (cinque-sei ore) l'olio distillato viene riportato nel pallone e il fenilmalonato di etile (4) viene distillato a pressione ridotta. La frazione che bolle a 158-162 °C/10 mm Hg pesa 189-201 g (80-85 % della quantità teorica) .
Note
1. È essenziale un grado elevato di alcol assoluto. Il normale alcol "assoluto" può essere trattato con circa il 5% del suo peso di Na e distillato direttamente nel pallone di reazione.
2. Per garantire l'assoluta secchezza e neutralità dei reagenti, è necessario che i reagenti siano assolutamente neutri. Per garantire reagenti assolutamente secchi e neutri, l'ossalato di etile (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 261) e il fenilacetato di etile (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 270) sono stati agitati con carbonato di potassio anidro e distillati accuratamente a pressione ridotta, dopo un riscaldamento preliminare a pressione atmosferica fino al raggiungimento dei loro punti di ebollizione.
2. Per garantire l'assoluta secchezza e neutralità dei reagenti, è necessario che i reagenti siano assolutamente neutri. Per garantire reagenti assolutamente secchi e neutri, l'ossalato di etile (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 261) e il fenilacetato di etile (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 270) sono stati agitati con carbonato di potassio anidro e distillati accuratamente a pressione ridotta, dopo un riscaldamento preliminare a pressione atmosferica fino al raggiungimento dei loro punti di ebollizione.
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