Einführung
Der Syntheseweg von Diethylphenylmalonat wird in diesem Thema dargestellt. Diethylphenylmalonat wird aus Ethylphenylacetat (CAS 101-97-3) gewonnen, das nicht in der Liste der kontrollierten Ausgangsstoffe des International Narcotics Control Board (INCB) aufgeführt ist. Diethylphenylmalonat wird für die Direktsynthese von Phenobarbital verwendet.
Ausrüstung und Glaswaren.
- 2-L-Dreihalskolben;
- Retortenständer und Klammer zur Befestigung der Apparatur;
- Magnetrührer oder Aufsatzrührer mit Heizung;
- 250 mL Tropftrichter;
- Vakuumquelle;
- Glasstab und Spatel;
- Rotovap-Maschine;
- Rückflusskühler;
- Laborwaage (0,001-500 g ist geeignet) [hängt von der Synthesebelastung ab];
- Laborthermometer (10 °C bis 200 °C) mit Kolbenadapter;
- Buchner-Kolben und Trichter [Schott-Filter kann für kleine Mengen verwendet werden];
- Wasser- und Mineralöl-/Sandbad;
- 2 L x1; 500 mL x2; 100 mL x2 Bechergläser;
- 1 L Messzylinder;
- 500-mL-Claisen-Kolben mit einem fraktionierenden Seitenarm;
- Siedechips;
- Vakuum-Destillationsapparat mit Manometer (optional);
- Sprudler;
Reagenzien.
- 600 mL absoluter Ethylalkohol (EtOH);
- 23 g (1 Mol) Natrium (Na);
- 146 g (1 Mol) Ethyloxalat (2);
- 175 g (1,06 Mol) Ethylphenylacetat (1);
- 1,3 L Diethylether (Et2O);
- 29 mL Schwefelsäure konz. (H2SO4);
- 500 mL Destilliertes Wasser (H2O);
- ~200 g Natriumsulfat (Na2SO4) oder Magnesiumsulfat (MgSO4) [wasserfrei];
1,3-Diethyl-2-phenylpropandioat:
Siedepunkt: 171 °C bei 21 Torr;
Schmelzpunkt: 16,5 °C;
Molekulargewicht: 236,26 g/mol;
Dichte: 1,101 g/ml (15 °C);
CAS-Nummer: 83-13-6.
Verfahren
In einen 2-Liter-Dreihalskolben mit Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter werden 500 mL absoluter Ethylalkohol (EtOH) (Anmerkung 1) gegeben und 23 g (1 Mol) sauber geschnittenes Natrium portionsweise zugegeben. Wenn sich das Natrium gelöst hat, wird die Lösung auf 60 °C abgekühlt und 146 g (1 Mol) Ethyloxalat (2) (Anm. 2) unter kräftigem Rühren in schnellem Strom durch den Tropftrichter zugegeben. Man wäscht mit einer kleinen Menge absoluten Alkohols nach und gibt unmittelbar danach 175 g (1,06 Mol) Phenylacetat (1) hinzu. Das Rühren wird sofort unterbrochen, der Reaktionskolben vom Rührer genommen und ein 2-Liter-Becherglas bereit gestellt. Innerhalb von vier bis sechs Minuten nach Zugabe des Phenylacetat-Ethylesters (1) setzt die Kristallisation ein. Der Inhalt des Kolbens wird bei den ersten Anzeichen der Kristallisation, die fast augenblicklich eintreten, sofort in das Becherglas überführt .
Die fast feste Paste des Natriumderivats lässt man auf Raumtemperatur abkühlen und rührt dann gründlich mit 800 mL trockenem Ether um. Der Feststoff wird abgesaugt und wiederholt mit trockenem Ether gewaschen. Der Phenyloxalessigsäureester (3) wird mit verdünnter Schwefelsäure (29 mL konzentrierte Schwefelsäure in 500 mL Wasser) aus dem Natriumsalz freigesetzt. Das fast farblose Öl wird abgetrennt und die wässrige Schicht mit 3 x 100 mL Ether extrahiert, die mit dem Öl vereinigt werden. Die etherische Lösung wird über wasserfreiem Natriumsulfat (Na2SO4) oder wasserfreiem Magnesiumsulfat (MgSO4) getrocknet und der Ether abdestilliert. Das zurückbleibende Öl, das sich in einem modifizierten Claisen-Kolben mit einem fraktionierenden Seitenarm mit Thermometer befindet, wird unter einem geringen Druck von etwa 15 mm Hg in einem Öl-/Sandbad erhitzt. Die Temperatur des Bades wird allmählich auf 175 °C gebracht und so lange gehalten, bis die Entwicklung von Kohlenmonoxid abgeschlossen ist (zur Kontrolle der Gasfreisetzung wird ein Sprudelgefäß verwendet). Während dieses Vorgangs wird die Heizung bei einem vorübergehenden Druckanstieg kurzzeitig unterbrochen. Am Ende der Reaktion (fünf bis sechs Stunden) wird das destillierte Öl in den Kolben zurückgegeben und das Ethylphenylmalonat (4) bei vermindertem Druck destilliert. Die bei 158-162 °C/10 mm Hg siedende Fraktion wiegt 189-201 g (80-85 % der theoretischen Menge) .
Anmerkungen
1. Es ist eine hohe Qualität des absoluten Alkohols erforderlich. Gewöhnlicher "absoluter" Alkohol kann mit etwa 5 % seines Gewichts an Na behandelt und direkt in den Reaktionskolben destilliert werden.
2. Um absolut trockene und neutrale Reagenzien zu erhalten, wurden Ethyloxalat (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 261) und Ethylphenylacetat (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 270) mit wasserfreiem Kaliumcarbonat geschüttelt und vorsichtig unter vermindertem Druck destilliert, nachdem sie zuvor unter atmosphärischem Druck bis zu ihrem Siedepunkt erhitzt worden waren.
2. Um absolut trockene und neutrale Reagenzien zu erhalten, wurden Ethyloxalat (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 261) und Ethylphenylacetat (Org. Syn. Coll. Vol. I, 1941, 270) mit wasserfreiem Kaliumcarbonat geschüttelt und vorsichtig unter vermindertem Druck destilliert, nachdem sie zuvor unter atmosphärischem Druck bis zu ihrem Siedepunkt erhitzt worden waren.
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