Синтез бетаина

[romanosow]

Товарищи, добрый день! Кто-нибудь может подсказать по поводу синтеза бетаинов, взаимодействием с третичных аминов с монохлорацетатом натрия в водной среде. Ставлю синтез, но конверсия очень низкая при использовании небольшого избытка монохлорацетата, судя по анализам он просто разлагается до гликолевой кислоты и все. Можете подсказать условия синтеза, чтобы как можно сильнее задавить эту побочную реакцию, в водной среде. Спасибо!

[Phobos]

Наверное, легче не париться, и изменить порядок синтеза, с кватернизацией на последнем этапе.
Или убирать воду, и делать реакцию в ацетоне или ацетонитриле.

[Jokermaniak]

рН какой? В воде надо щелочить.

[ximi]

чтобы как можно сильнее задавить эту побочную реакцию, в водной среде.

А почему именно в водной ?

[ChemNavigator]

Скорее всего, ТС брал в кач-ве исходного не триметиламин (который при н.у. является газом), а его гидрохлорид - т.е. растворял в воде вместе с хлорацетатом, а потом подщелачивал. Но даже если эту реакцию вести в неводных растворителях, вода там всё равно будет выделяться при реакции гидрохлорида с NaOH. А т.к. эта реакция обратима, то реагирует с хлорацетатом видимо более компактный гидроксид-ион, а не триметиламин, соответственно и образуется гликолевая к-та.

[ximi]

Фокус в том что хлорацетат довольно слабый алкилятор для третичного азота. ЧАС образуется но очень медленно и вяло. А посему гидролиз до гликолевой происходит быстрее в разы а то и на порядок.
Выхода два:

1. Уходим от водных растворов. Нужен полярный апротонный растворитель типа (ацетон ... ацетонитрил ..ДМСО)
2. Проводим реакцию с вторичным амином а потом переводи в ЧАС. Но там будет сложный эфир который нужно гидролизовать.

[ximi]

Скорее всего, ТС брал в кач-ве исходного не триметиламин

Ну автор написал что бетаины ...это не обязательно сам бетаин. Может там и триэтиламин прокатит.

[romanosow]

Добрый день. У меня третичный алкилдиметиламин достаточно жирный. Органические фазы не желательны, к сожалению. Стараюсь вести при pH 8-9. В начале все это в эмульсии, затем в одной фазе. Если вести при 7-8 то амин уже плохо реагирует, да и гликолевой меньше, но из-за увеличения времени синтеза то в итоге как будто также все, остаётся, и приходится также брать значительный избыток монохлорацетата натрия. Вот и думаю, как можно увеличить селективность? Может KI добавить?

[ximi]

А чем синтез в ацетоне не устраивает ?

[romanosow]

Потому что его потом удалять надо, да и используется потом все в водном растворе

[Nickolas]

Потому что его потом удалять надо, да и используется потом все в водном растворе

А в чем проблема удалить ацетон или ацетонитрил, а потом остаток в воду кинуть? Вода зачастую помеха для подобных реакций.

[Phobos]

Проводим реакцию в ацетоне, потом доливаем воду, ацетон отгоняем, он идет в следующую порцию. Азеотропа с водой нет. Остаемся с веществом в воде.

[ximi]

И в чем проблема отогнать ацетон ? Доступен ...дешев ...слаботоксичный ....просто регенерировать.
Я так понял вы простых путей не ищете ....будете мудрить с KI и пр.

Вот и думаю, как можно увеличить селективность? Может KI добавить?

Никак. Я вам уже написал.

Фокус в том что хлорацетат довольно слабый алкилятор для третичного азота. ЧАС образуется но очень медленно и вяло. А посему гидролиз до гликолевой происходит быстрее в разы а то и на порядок.

[ChemNavigator]

Интересно, а при синтезе ЭДТА из этилендиамина и Na-хлорацетата четвертичные соли не образуются в качестве побочных?

[ximi]

нет

[iborohim]

Наверно реакция идёт по механизму основной активации воды(основного катализа) а не равновесного образования гидроксид-иона. Может быть вокруг хлорацетат-иона тоже гидратационная шапка и амин ее дополнительно активирует(видел пример основного катализа при гидролизе сложных эфиров в присутствии ацетата). Может в спирте будет меньше вклад алкоголиза из за стерических факторов, поидее меньшей стабильности шапки и меньшей эстафетной передаче протона