¿Cómo se preparan los aminoácidos de malonato de dietilo?

DIETHYL ACETAMIDOMALONATE

[Ácido malónico, acetamido-, éster dietilo]

Presentado por Arthur J. Zambito y Eugene E. Howe

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Controlado por John C. Sheehan y Alma M. Boston.

1. Procedimiento

A. Isonitrosomalonato de dietilo . En un 500 ml. matraz de tres cuellos, fondo redondo, equipado con un agitador mecánico y termómetro, se coloca 50 g. (47,4 ml., 0,312 mol) de malonato de dietilo. El matraz se enfría en un baño de hielo y una mezcla de 57 ml. de ácido acético glacial y 81 ml. de agua se agrega con agitación. Con la temperatura en aproximadamente 5 °, un total de 65 g. de nitrito de sodio (Nota 1) (0,944 moles) se agrega en porciones durante un período de 1,5 horas, manteniéndose la temperatura alrededor de 5 ° durante la adición. Después de agregar todo el nitrito de sodio, se retira el baño de hielo y se continúa agitando durante 4 horas (Nota 2). Durante este tiempo, la temperatura alcanza un máximo de 34-38 ° en 2 horas y cae a unos 29 ° al final del período de agitación. Los gases que escapan durante la reacción (principalmente óxidos de nitrógeno) se conducen a la campana.

La mezcla de reacción se transfiere a 300 ml. embudo separador y se extrae con dos 50 ml. porciones de éter. La solución etérea combinada de isonitrosomalonato de dietilo se usa inmediatamente en el próximo paso o, si se desea, se puede usar después del almacenamiento en un refrigerador durante la noche (Nota 3).

B. acetamidomalonato de dietilo La solución de isonitrosomalonato de dietilo descrita anteriormente, 86 g. (0,842 moles) de anhídrido acético, y 225 ml. (3,95 moles) de ácido acético glacial se colocan en un matraz de fondo redondo de tres bocas y de 1 l equipado con un agitador mecánico, un termómetro y un embudo de goteo. Con vigorosa agitación 78.5 g. (1,20 moles) de polvo de zinc se agrega en pequeñas porciones durante un período de 1,5 horas de tal manera que la temperatura de la reacción se mantenga a 40-50 °. La reacción es marcadamente exotérmica durante la mayor parte de la adición de zinc, y se requiere enfriamiento intermitente (baño de agua). Una vez que se ha agregado todo el metal, la mezcla se agita durante 30 minutos adicionales.

La mezcla de reacción se filtra con succión y la torta se lava a fondo con dos 200 ml. porciones de ácido acético glacial (Nota 4). El filtrado y los lavados combinados se evaporan a presión reducida en el baño de vapor hasta que queda un aceite espeso, que generalmente cristaliza parcialmente. Para purificar el producto crudo, 100 ml. de agua, y el matraz se calienta en un baño de vapor hasta que el sólido se derrita. La mezcla de agua y aceite se agita rápidamente en un baño de hielo, y el acetamidomalonato de dietilo se cristaliza como un producto blanco fino. Después de enfriar en un baño de hielo durante una hora adicional, el producto se recoge por filtración, se lava una vez con agua fría y se seca al aire a 50 °. Se obtiene una segunda cosecha concentrando las aguas madres a presión reducida. El rendimiento de acetamidomalonato de dietilo, pf 95-97 ° (Nota 5), ​​es de 52-53 g. (77-78%) basado en éster malónico.

2. Notas

1. Debido a la inestabilidad de las soluciones de nitrito sódico, se prefiere la adición de la sal sólida.

2. Prolongar la agitación a 24 horas no tiene ningún efecto sobre el rendimiento de acetamidomalonato de dietilo.

3. No se ha intentado purificar el isonitrosomalonato de dietilo. Se sabe que este producto explota durante la destilación.

4. La torta de zinc es muy pesada y se puede lavar suspendiendo en un embudo de vidrio sinterizado o, si se usa un embudo de Büchner estándar, retirando y suspendiendo en un vaso de precipitados.

5. El dietil acetamidomalonato obtenido es de alta pureza. Si se obtiene un producto de calidad inferior, se puede recristalizar en agua caliente, utilizando 2,5 cc. por g. Al enfriarse, el producto se separa primero como un aceite. Con una rápida agitación, se convierte en finos cristales blancos que se lavan fácilmente con agua fría. El acetamidomalonato de dietilo se puede recristalizar de esta manera con un 97% de recuperación. El primer cultivo asciende al 91% y los licores madre pueden concentrarse para producir un 6% adicional.