Н У К Л Е О Ф И Л Ь Н О Е З А М Е Щ Е Н И Е 
В  А Л К И Л Г А Л О Г Е Н И Д А Х  И  С П И Р Т А Х

А. СИНТЕЗ ГАЛОИДНЫХ АЛКИЛОВ.

1. Хлористый изопропил.
   

   изо-Пропиловый спирт	38 мл	Синтез проводится под тягой..
   HCl (конц.)	84,6 мл
   ZnCl2 (безводный)	136 г

 

В двугорлую колбу на 500 мл, снабженную высоким дефлегматором, соединенным с нисходящим холодильником, и капельной воронкой помещают 86,4 г конц. HCl и 136 г хлорида цинка. Приемник, соединенный с холодильником, помещают в баню со льдом. Реакционную смесь нагревают на плитке и медленно по каплям добавляют 38 мл изопропилового спирта. При добавлении начинает отгоняться фракция с т. кип. 30-45^оС (температура держится достаточно стабильно). При падении температуры отгонки можно увеличить скорость прикапывания. Когда температура поднимется до 70^о, нагревание прекращают. Дистиллят промывают 2 раза равным объемом воды, затем 5%-ным раствором NaHCO₃ до нейтральной реакции, затем снова водой. Сушат над безводным СaCl₂ и перегоняют. Выход хлористого изопропила 72%, т. кип. 34 - 36^оС, n_D²⁰=1,3811.

2. Хлористый трет-бутил. СОП т.1. с. 482

трет-Бутиловый спирт	7,4 г
HCl (конц.)	24,7 мл

В делительную воронку ( с хорошим краном !) помещают 7,4 г (0,1 моль) трет-бутанола и 24,7 мл конц HCl (d = 1,19). Смесь встряхивают в течение 15 - 20 мин, а затем дают ей расслоиться. Верхний слой отделяют, промывают 5% -ным раствором NaHCO₃, затем водой до нейтральной реакции и встряхивают с 1г прокаленного CaCl₂. Хлористый кальций отфильтровывают, раствор перегоняют. Выход продукта 7,2 - 8,2 г (78-88%), т. кип. 49,5 - 52^оС.

3. Трифенилхлорметан. Гатт. с. 379

Трифенилкарбинол (студ.)	3,0 г	Синтез проводится под тягой..
HCl (газ)*

Растворяют 3 г сухого трифенилкарбинола в сухом бензоле и пропускают через раствор газообразный HCl*. С самого начала пропускания газообразного HCl жидкость начинает мутнеть (выделение воды) и через короткое время (~0,5 часа) весь карбинол превращается в трифенилхлорметан. В продолжение всего процесса раствор остается бесцветным. Его сушат прокаленным CaCl₂, бензол отгоняют, а выделившиеся бесцветные кристаллы перекристаллизовывают из петролейного эфира с 10%-ной добавкой хлористого ацетила. Выход трифенилхлорметана 2,9 – 3,0 г (90-93%), т. пл. 109^оС.
*) Получение газообразного HCl см. ПОХ с. 162.

4. Бромистый этил. Ю. III ч. с. 223.

Этиловый  спирт	27,5 мл	Перегонка легкокипящей жидкости
KBr	25 г
H2SO4 (d=1,84)	27,5 мл

5. Бромистые алкилы. ЛАБ с. 80.

Спирты (один из )
Циклогексанол	25 г	Синтезы проводят в вытяжном шкафу
изо-Бутиловый	18,5 г
втор-Бутиловый	18,5 г
н-Амиловый	22 г
Фосфор красный	3,9 г
Бром	10 мл

Примечание : После промывания первичных галоидных алкилов серной кислотой, промыть водой, затем 2н раствором соды и затем снова водой.
Вторичные галоидные алкилы не промывать серной кислотой!

6. Йодистые алкилы. ЛАБ с. 83.

Спирты (один из )		Синтезы проводят в вытяжном шкафу. Перегонка с паром. Для очистки полученного йодистого алкила от спирта готовый препарат перегоняют над P2O5.
н-Амиловый	8,8 г
изо-Амиловый	8,8 г
н-Бутиловый	7,4 г
втор-Бутиловый	7,4 г
изо-Бутиловый	7,4
Фосфор красный	1,0 г
Йод	12,7 г

7. Йодистый метил. Ю. III ч. с. 222

Диметилсульфат	15 мл	Синтезы проводят в вытяжном шкафу. Диметилсульфат    следует перегнать в вакууме (т.кип. 80о/30 мм).
Йодистый калий	25 г
Вода	25 мл

Б. СИНТЕЗ ПРОСТЫХ ЭФИРОВ.

1. Анизол.Орг. I. с. 282; Гатт. с. 281
   

   Фенол	12 г	Синтез проводят под тягой.
   Диметилсульфат	16 мл	Перед синтезом диметилсульфат надо перегнать в вакууме (т. кип. 80о/30 мм).

2. Фенетол. П. с.81, Р. с. 98
   

   Натрий (металл)	2,3 г	Работа с Na. Перегонка в вакууме.
   Этиловый спирт (абс.)	30 мл
   Фенол	9,4 г
   Йодистый этил*	20 г


В круглодонную колбу на 100 мл, снабженную двурогим форштоссом с обратным холодильником, помещают 30 мл абсолютного этилового спирта и постепенно маленькими кусочками добавляют 2,3 г металлического натрия

( Очки!). Раствор охлаждают до комнатной температуры и добавляют фенол и йодистый этил. Нагревают на водяной бане (или плитке) до кипения и кипятят до тех пор, пока спиртовый раствор не перестанет давать щелочную реакцию. Затем колбу соединяют с нисходящим холодильником, отгоняют спирт и к остатку добавляют небольшое количество воды для растворения образовавшегося при реакции NaI. Фенетол извлекают эфиром (20мл х 3), эфирный раствор промывают 2н раствором NaOH, затем водой и сушат над прокаленным CaCl₂. Эфир отгоняют, фенетол перегоняют с воздушным холодильником. Выход фенетола 9г, т. кип. 172^оС или 60 ^о/10-12 мм рт. ст., n_D²⁰=1,5080.

*) Вместо йодистого этила можно использовать бромистый этил.

3. Бензилэтиловый эфир.ЛАБ с. 63
   

   Хлористый бензил	11,6 мл	Синтез проводят в вытяжном шкафу.Хлористый бензил необходимо перегнать в вакууме, т. кип. ~ 61-63о/10 мм.
   Этиловый спирт	50 мл
   KOH тверд.	8,0 г

4. Неролин. Ю. I/II ч. с.192
   

   -Нафтол	2,9 г	Перед синтезом необходимо перегнать диметилсульфат в вакууме, т. кип. ~ 80o/30 мм.
   Диметилсульфат	3 г
   NaOH 2н р-р	20,0 мл

5. Метиловый эфир п-крезола. ЛАБ с.67

   п-Крезол	10 г
   Диметилсульфат	13,0 мл	Перед синтезом необходимо перегнать диметилсульфат в вакууме, т. кип. ~ 80o/30 мм.

6. Диоксан. Ю. I/II ч. c. 187

   Этиленгликоль	50,0 г
   H2SO4 (конц.)	4,3 мл	Работа с Na. Перегонка в вакууме.
   K2CO3	10,0 г
   KOH (тверд.)	5 г
   Na (металл.)	0,5 г

   Примечание : Полученный диоксан прокипятить 30-35 мин над 0,3 г Na, затем один раз перегнать как указано в методике, n_D²⁰=1,4224.

7. Этилтрифенилметиловый эфир. Гатт. с. 380
   

   Трифенилхлорметан (студ.)	2,0 г
   Этанол (абс.)	30 мл

   Растворяют 2 г трифенилхлорметана в 30 мл абсолютного спирта, нагревают до кипения, затем охлаждают и прибавляют немного (~30 мл) воды. Образовавшийся этиловый эфир трифенилкарбинола выделяется при этом в виде бесцветного масла, которое при длительном стоянии, а быстрее при потирании стеклянной палочкой, постепенно затвердевает. Кристаллы отсасывают и сушат в эксикаторе над безводным CaCl₂. Выход 2 г ( 90% от теорет.), т. пл. 77-78^оС.

В. СИНТЕЗ ЭФИРОВ БОРНОЙ И ФОСФОРИСТОЙ КИСЛОТ.

1. Синтез трибутилбората. СОП т. 2. с. 133
   

   н-Бутиловый спирт	41 мл
   H3BO3	6,2 г


В двугорлую колбу с капельной воронкой и дефлегматором длиной 30 см помещают 6,2 г борной кислоты и 33,8 г (41 мл) н-бутилового спирта, нагревают реакционную смесь до слабого кипения, чтобы в час отгонялось ~ 10 мл. Температура у отвода дефлегматора при отгонке азеотропа бутилового спирта и воды 91^оС. Примерно через 30 мин отделяют верхний слой дистиллята (бутиловый спирт), сушат его поташом и через капельную воронку возвращают в реакционную смесь. Эту операцию повторяют 2 - 3 раза. Отгонку продолжают до тех пор, пока температура у отвода дефлегматора не поднимется до 110-112^оС. Содержимое реакционной колбы быстро переносят в тщательно высушенную колбу Кляйзена и перегоняют в вакууме*. Вначале отгоняется остаток бутилового спирта, трибутилборат кипит при 103 - 105^о/8 мм или 114 - 115^o/15мм. Получают 20 - 22 г (87-92 %), n_D²⁰=1,4080.

*) Поскольку н-бутиловый эфир борной кислоты довольно быстро гидролизуется под действием влаги воздуха, то капилляр при вакуумной перегонке снабжается хлоркальциевой трубкой. Все операции по переливанию и измерение показателя преломления следует проводить по возможности быстро.

2. Синтез диэтилфосфита.
   

   PCl3	43,5 мл
   Этанол (абс.)	85 мл


В 3-х горлую колбу на 500 мл, снабженную мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником с отводом для поглощения HCl помещают 85 мл абс. этилового спирта. Колбу охлаждают до 0^оС и в течение 1 часа по каплям прибавляют 43,5 мл PCl₃. Реакционную смесь доводят до температуры 20^оС и переливают в колбу Кляйзена. Выделяющиеся HCl и C₂H₅Cl отгоняют в вакууме до тех пор, пока не установится давление 6-8 мм рт. ст. (~1 час), остаток перегоняют в вакууме. Выход 57 г (83%), т. кип. 66 - 67^о/8 мм, n_D²⁰=1,4086.

Г. СИНТЕЗ АМИНОВ.

1. Триэтилбензиламмоний хлорид (ТЭБАХ).
   

   Триэтиламин	14 мл	Синтез проводят в вытяжном шкафу.
   Хлористый бензил	30 мл

В круглодонную колбу на 100 мл, снабженную обратным холодильником, помещают 14 мл триэтиламина и 30 мл хлористого бензила (триэтиламин и хлористый бензил должны быть предварительно высушены и перегнаны). Реакционную смесь кипятят на водяной бане в течение 2-х часов. Затем охлаждают и добавляют равное по объему количество сухого диэтилового эфира или петролейного эфира. Выпавший осадок отфильтровывают, тщательно промывают сухим эфиром и высушивают в вакуум-эксикаторе над парафином и P₂O₅. Выход соли количественный (считая на триэтиламин), т. пл. 183^оС.

2. Диэтиланилин. Ю. I/II ч. c. 194
   

   Анилин	10 г
   Бромистый этил	30 г
   Едкий натр	13,3 г

3. Синтез -фенилэтиламина ( по Лейкарту).
   

   Муравьиная кислота (85%)	31 мл
   Карбонат аммония	38,4 г
   Ацетофенон	30 г

В стакан емкостью 500-700 мл помещают 31 мл 85%-ной муравьиной кислоты и постепенно прибавляют 38,4 г карбоната аммония. Смесь нагревают до тех пор, пока температура смеси не достигнет 165^оС (термометр в стакане). Реакционную смесь охлаждают до 80^оС и добавляют 30 г ацетофенона, затем переносят в круглодонную колбу, соединенную с нисходящим холодильником и приемной колбой и нагревают до 185^оС (термометр в колбе). При этом может отгоняться ацетофенон и вода. Если ацетофенона отгоняется много, его отделяют от воды, замеряют объем, встряхивают с безводным MgSO₄ и вновь возвращают в реакционную колбу.( Если ацетофенона выделяется мало, то его просто отбрасывают.) Реакционную смесь нагревают до 180-185^оС (но не выше!) и греют в течение 3-х часов. Затем охлаждают, обрабатывают водой 2 х 20 мл. Органический слой отделяют, а водные вытяжки экстрагируют бензолом 2 х 30 мл. Органический слой и бензольные вытяжки объединяют и добавляют 30 мл HCl конц. Смесь помещают в прибор для перегонки и отгоняют бензол. Затем нисходящий холодильник заменяют на обратный и смесь кипятят 1 час. Охлажденную смесь вновь экстрагируют бензолом 2 х 30 мл, бензольные вытяжки отбрасывают, а водный слой подщелачивают при охлаждении раствором NaOH (Осторожно ! Возможно вскипание !), а затем добавляют твердую щелочь до сильнощелочной реакции. При этом происходит расслаивание. Амин отделяют, а водный слой экстрагируют бензолом 4 х 15 мл. Бензольные вытяжки объединяют с амином и сушат над КОН. Бензол отгоняют (без вакуума), остаток перегоняют в вакууме. Выход 18 г (60%), т. кип. 87-90^о/25 мм, n_D²⁰= 1,5275. Из кубового остатка может быть выделен перегонкой ди--фенилэтиламин.