Синтез α-PVP: подробное руководство по процессу синтеза альфа-пвп

[Левиафан]

Синтез α-ПВП. Комплексное руководство.​

Данная тема представлена способом синтеза альфа-ПВП в среднем масштабе 1-10 кг. Существуют разработанные видеоуроки, по которым производить это вещество разрешено любому желающему. Также здесь вы можете найти список необходимого оборудования и реагентов.


​

• Круглодонная колба;
• Подставка для реторты и зажим для крепления аппарата ;
• обратный конденсатор ;
• Капельная воронка;
• индикаторная бумага pH ;
• мензурки;
• Источник вакуума ;
• Лабораторные весы (подойдут 1-2000 г);
• Мерные цилиндры 100, 500 и 1000 мл;
• Верхняя мешалка с нагревательной пластиной;
• Стеклянная палочка и лопаточка;
• Делительная воронка 1 л;
• Лабораторный термометр;
• колба Бюхнера и воронка;
• Источник вакуума ;
• Фильтровальная бумага;
• Роторный испаритель ;
• Обычная воронка;

Реагенты:​

• Валерофенон ( CAS 1009-14-9 ) 1 кг;​
• Бромистоводородная кислота (HBr) 1 кг 48%;​
• Перекись водорода (H 2 O 2 ) 300 г 35%;​
• Пирролидин 1100 мл (CAS 123-75-1);​
• Этилацетат 4 л;​
• Карбонат натрия (Na 2 CO 3 ) 20% водный раствор;​
• Диэтиловый эфир (Et 2 O) 50 мл;​
• этанол 50 мл;​
• Дибензоил-D-винная кислота 12,7 г, 35,5 ммоль;​
• Дихлорметан (CH 2 Cl 2 ) 830 мл;​
• Гексан 1100 мл;​
• Соляная кислота конц. 35% (HCl);​

Этап 1. Галогенирование.​

1. Валерофенон ( CAS 1009-14-9 ) 1 кг взвешивают и заливают в реактор.
2. Добавляют бромистоводородную кислоту (HBr) 1000 г 48%.
3. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 5 минут.
4. Перекись водорода (H 2 O 2 ) 300 г 35% добавляется в капельную воронку и устанавливается на горловину реактора.
5. Открывают кран капельной воронки и при энергичном перемешивании по каплям добавляют перекись водорода.
6. Посмотрите на цвет смеси. Цвет может варьироваться от желтого до красного. Перекись водорода добавляется так, чтобы смесь обесцветилась.
7. Температура поддерживается ниже 65 ℃. Капание H 2 O 2 прекращается в случае повышения температуры.
8. Реакционную смесь интенсивно перемешивают в течение 1,5 часов.
9. Добавляют дистиллированную воду и реакционную смесь перемешивают в течение 5 минут.
10. Перемешивание прекращают и реакционную смесь разделяют на два слоя. Целевой слой находится внизу, вода – на верхнем слое.
11. Слой воды удаляется с помощью вакуумного насоса через горловину реактора.
12. Добавляют водный щелочной раствор и перемешивают в течение 5 минут.
13. Повторяются шаги 9 , 10 , 11 .
14. Полученный продукт оставляют в реакторе.

Этап 2. Аминирование.​

Посмотреть вложение Synthesis of α-PVP. Amination.mp4

1. Этилацетат 4 л помещают в реактор с 1,5 кг 2'-бромвалерофенона и перемешивают 5 минут.
2. На горловине реактора устанавливают капельную воронку и в эту воронку добавляют 1150 мл пирролидина (CAS 123-75-1).
3. Открывают кран капельной воронки и при энергичном перемешивании по каплям добавляют пирролидин.
4. Температура поддерживается ниже 65 ℃.
5. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 1 часа после завершения добавления пирролидина.
8. Включаются вакуумный насос реактора и насос-чиллер дефлегматора.
9. Большую часть этилацетата отгоняют.
10. Вакуумный насос останавливают и в реактор добавляют ацетон. Перемешивание продолжают.
11. В капельную воронку на горловине реактора добавляют соляную кислоту.
12. Добавляют соляную кислоту до pH 5. Из нижнего крана реактора сливают небольшое количество реакционной смеси для контроля pH с помощью лакмусовой бумаги (также для этой цели можно использовать стеклянную палочку). Проба возвращается в реактор.
13. После этого реакционную смесь переливают в стакан и ставят в морозильную камеру на 12 часов.

Этап 3. Фильтрация.​

1. Установлена система вакуумной фильтрации ( нутч - фильтр , фильтровальная ткань, вакуумный насос).
2. Включается вакуумный насос.
3. Реакционную смесь выливают из стакана ( этап 13, этап 2 ) в воронку Бюхнера.
4. Реакционную смесь фильтруют и прессуют до получения твердого вещества.
5. В воронку Бюхнера наливают холодный ацетон, чтобы покрыть все твердое вещество.
6. Ацетон фильтруют и продукт промывают . Шаг 5 повторяется, если твердое вещество не белое.
7. Содержимое воронки Бюхнера выливают в чашку из пирекса для сушки после фильтрации ацетоном и получения белого твердого вещества.
8. Посуду из пирекса ставят в сухое место при комнатной температуре.
9. Продукт высушивают до постоянной массы. Продукт периодически перемешивают и измельчают для увеличения скорости сушки.

Стадия 4. Диастереомерия.​

1. a-ПВП HCl 10,0 г, 35,5 ммоль растворяют в минимальном объеме дистиллированной воды.
2. Добавляют 20% водный раствор Na 2 CO 3 до достижения pH 8-9.
3. Смесь экстрагируют Et 2 O 50 мл.
4. Эфирный экстракт отделяют в делительной воронке, затем отгоняют Et2O.
5. Свободное основание альфа-ПВП растворяют в EtOH (50 мл).
6. Этаноловый раствор свободного основания альфа-ПВП нагревают до 70 ℃.
7. Добавляют дибензоил-D-винную кислоту (12,7 г, 35,5 ммоль).
8. Раствор кипятят с обратным холодильником в течение 1 минуты и охлаждают до комнатной температуры.
9. Растворитель отгоняют.
10. Остаток растворяют в CH2Cl2 (530 мл). При перемешивании добавляют гексан (700 мл).
11. Полученные кристаллы (9,1 г) собирают фильтрованием через колбу Бюхнера и воронку через 3 дня.
12. Три последовательные перекристаллизации из смеси CH2Cl2/гексан (300/400 мл) дают один диастереоизомер (6,1 г, 61%);
13. Шаги 1 , 2 , 3 повторяются с солью из шага 11.
14. Добавляется холодный ацетон.
15. Добавляют соляную кислоту (HCl) до достижения pH 5.
16. Кристаллы, полученные на этапе 15, фильтруют и сушат на воздухе.