БМК-глицидаты и метилглицидат - понимание конденсации глицидных эфиров.

Аннотация.​

БМК-глицидаты (метиловый, этиловый и другие эфиры глицидных кислот), обычно называемые "глицидными эфирами", являются органическими соединениями. Это соединение обладает значительным потенциалом благодаря способности превращаться в фенил-2-пропанон (P2P) путем гидролиза. P2P является важным прекурсором в синтезе многочисленных органических соединений и фармацевтических субстанций. Поэтому понимание синтеза и свойств эфиров глицидатов БМК имеет большое значение. В этой статье представлен всеобъемлющий обзор глицидатов БМК, включающий общие сведения о них, физико-химические свойства, детали химии, правовой статус, методы синтеза, заключительные замечания и обширную библиографию.

Общие сведения о глицидатах БМК [1-8].​

Другие названия синонимов метилглицидата БМК: метил-2-метил-3-фенилглицидат; метиловый эфир 2-метил-3-фенилоксирана-2-карбоновой кислоты

Другие названия синонимов БМК этилглицидата следующие: Этил 2,3-эпокси-2-метил-3-фенилпропионат; 2-Оксиранкарбоновая кислота, 2-метил-3-фенил, этиловый эфир; Этил метилфенилглицидат; 2-метил-3-фенил-2-оксиранкарбоновая кислота этиловый эфир

IUPAC Название БМК метилглицидат: метил 2-метил-3-фенилоксиран-2-карбоксилат

IUPAC Название BMK этил глицидат: этил 2-метил-3-фенил-2-оксиранкарбоксилат

Номера CAS: 80532-66-7 (метилглицидат БМК);

41232-97-7 (этилглицидат БМК); 5449-12-7 (натриевая соль глицидовой кислоты БМК).

Физико-химические свойства глицидатов БМК [1-8].​

Молекулярная формула C11H12O3 (метилглицидат БМК)

C12H14O3 (этилглицидат БМК)

Молярная масса 192,21 г/моль (метилглицидат БМК)

206,2 г/моль (БМК этилглицидат)

Температура кипения 255,9±30,0 °C при 760 мм рт. ст. (БМК метилглицидат); 145 °C при 23,99 гПа (БМК этилглицидат)

Точки плавления 140-144 °C (нелитературные данные для метилглицидата БМК); 73-77 °C (глицидная кислота БМК)

Растворимость: DMF: 20 мг/мл; DMSO: 25 мг/мл; этанол: 20 мг/мл; PBS (pH 7.2): 1 мг/мл; при 25 °C слабо растворим в воде

Цвет/форма: белое или светло-желтое твердое вещество.

Структуры метил- и этилглицидатов БМК.


Порошок и кристаллическое твердое вещество BMK Methyl Glycidate можно увидеть на представленных фотографиях.

Порошок БМК-глицидат.




Кристаллическое твердое вещество БМК-глицидат.

Химическая информация о глицидатах БМК [9-15].​

Глицидаты БМК, универсальные соединения, могут быть легко превращены в фенилацетон (P2P) путем гидролиза. Этому превращению уделяется большое внимание со времен пионерской работы Эрленмейера и Дарзенса, которые создали широко используемую методику для ароматических альдегидов и кетонов. Реакция Дарзенса, также известная как конденсация Дарзенса или конденсация глицидного эфира, включает в себя реакцию карбонильного соединения с α-галоэфиром в присутствии основания, в результате которой образуется α,β-эпоксидный эфир, обычно называемый "глицидным эфиром".

Метиловый и этиловый глицидаты БМК служат в качестве аналитических эталонов и признаны предшественниками фенилацетона. Однако важно отметить, что фенилацетон ассоциируется с его незаконным использованием в синтезе метамфетамина и амфетамина. Тем не менее, метилглицидат БМК находит широкое применение в органическом синтезе, фармацевтических исследованиях и разработках, а также в различных областях научных исследований.

Реакция Дарзенса, первоначально открытая Огюстом Жоржем Дарзенсом в 1904 году, представляет собой ценный синтетический инструмент для получения глицидных эфиров. Реакция включает конденсацию альдегидов или кетонов с α-галоэфирами при содействии таких оснований, как этоксид натрия или амид натрия. Образующиеся α,β-эпоксиэфиры, или глицидные эфиры, обладают уникальными свойствами и представляют особый интерес благодаря своей способности превращаться в альдегиды и кетоны с более высоким содержанием углерода путем гидролиза и последующего декарбоксилирования. Примечательно, что реакция также может приводить к перегруппировкам с образованием альдегидов.

Дарзенс описал альтернативную процедуру, использующую реакцию альдегидов и кетонов с этилдихлорацетатом и разбавленной амальгамой магния. Кроме того, в реакции использовались различные стабилизированные α-гало-анионы, такие как диазокетоны, имины, нитрилы, фосфонаты и сульфоны. Реакция Дарзенса также была изучена для получения азиридинов, и были получены асимметрические варианты. Хотя для образования аниона можно использовать гидроксид-ионы, обычно предпочитают использовать ненуклеофильные основания, такие как t-BuOK, LiHMDS или LDA, чтобы избежать SN2-вытеснения электрофила. Выбор галоидного компонента нуклеофильного реактива играет решающую роль: более сильные уходящие группы, такие как бром и йод, приводят к образованию γ-кетоэфиров после последующих стадий омыления и декарбоксилирования.

Универсальность реакции Дарзенса позволяет использовать широкий спектр субстратов и условий реакции, что делает ее предметом широкого изучения. Дальнейшее изучение подробных механизмов и применений этой реакции выходит за рамки данного обсуждения.

Общая схема конденсации Дарзенса (R, R`, R" - Et; Me; Bu; i-Pr; другие).


На следующей стадии процесса образуются натриевые соли путем реакции глицидатов БМК с гидроксидом натрия (NaOH). Эта реакция приводит к образованию соответствующих натриевых солей глицидатов БМК. Затем натриевые соли подвергаются гидролизу с использованием соляной кислоты (HCl). В процессе гидролиза натриевые соли глицидатов БМК обрабатываются раствором соляной кислоты, что приводит к расщеплению сложноэфирных связей. Эта реакция приводит к образованию фенилацетона (P2P) и хлорида натрия (NaCl) в качестве побочных продуктов. Фенилацетон - это желаемое соединение, получаемое в процессе гидролиза. Этап гидролиза имеет решающее значение, поскольку он позволяет преобразовать глицидаты БМК в фенилацетон.

Образование соли Na и ее гидролиз до кетона (R, R`, R" - Et; Me; Bu; i-Pr; другие).


Глицидные эфиры могут быть альтернативно синтезированы путем нуклеофильного эпоксидирования α,β-ненасыщенного эфира. Однако этот метод требует предварительного синтеза алкенового субстрата. С другой стороны, конденсация Дарзенса позволяет одновременно образовать углерод-углеродную связь и эпоксидное кольцо в одной реакции.

Стоимость в лабораториях составляет $1441 за 50 мг, в то время как цены на другие источники в Китае достигают $100 за 1 кг.

Правовой статус.​

Глицидаты БМК в настоящее время внесены в список прекурсоров наркотиков, включенных в Европейский союз (ЕС). Он подлежит контролю или считается незаконным в соответствии со следующими законодательными актами:

Швейцария (CH): Глицидаты BMK регулируются швейцарским законом о контролируемых веществах (BetmVV-EDI) и включены в список F наркотических средств.

Однако по состоянию на 2023 год глицидаты БМК легально доступны в США, Украине и Китае.

Синтез метилглицидата БМК [15, 16].​

Синтез метилглицидата БМК включает в себя конденсацию бензальдегида с метилхлорпропионатом при температуре 0-10℃ в присутствии этоксида натрия.

Общая схема синтеза БМК-метилглицидата (R - MeO-; EtO-; t-BuO-; i-PrO-; H-;NH2-).

Заключение.​

Глицидаты БМК представляют собой органические соединения, известные как "глицидные эфиры", и служат прекурсорами фенилацетона. Однако важно отметить, что метилглицидат БМК был включен в список запрещенных прекурсоров наркотиков в ЕС и в настоящее время запрещен в некоторых странах. Регулирование и ограничение использования глицидата БМК обусловлено его потенциальным использованием в незаконном синтезе контролируемых веществ. Кроме того, глицидаты БМК обладают способностью подвергаться гидролизу, что приводит к легкому превращению в фенилацетон (P2P). Это превращение представляет особый интерес в различных областях, включая органический синтез и фармацевтические исследования.