γ-Butyrolacton (GBL) [96-48-0-A]
C4H6O2
Eine Mischung aus 90.1 g (1 mol) 1,4-Butandiol, 4 g
Kupferchromit-Katalysator
und 0.15 g reinem Natriumhydroxid (oder besser die gleiche Menge reinem
Kaliumhydroxid) wird kräftig verrührt und unter
Rückflusskühlung erwärmt. Bei ungefähr 200 °C setzt eine heftige
Wasserstoffgas-Entwicklung ein, die Temperatur fällt um etwa 10 °C und
die Dehydrierung verläuft ruhiger. Die Gasentwicklung (39 l oder 2 mol
pro reagiertem Mol 1,4-Butandiol) endet innerhalb von 3 Stunden. Das
Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur gekühlt und der unlösliche
Katalysator abfiltriert. Man destilliert das Filtrat unter Unterdruck
und erhält γ-Butyrolacton (GBL) in einer Ausbeute von 80% zusammen mit
ungefähr 10% nicht reagiertem 1,4-Butandiol.
Übersetzt von: Rhodium Drug Chemistry Archive
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Letzte Aktualisierung: 01/11/04
γ-Butyrolacton (GBL) [96-48-0-B]
C4H6O2
Ein Dreihalskolben mit Rührer von etwa einem Liter Inhalt, mit
Rückflusskühler, wird mit 500 ml 1,4-Butandiol beschickt.
Durch Einleiten von Kohlensäure wird die Luft verdrängt, unter
Luftausschluss (CO2, N2) trägt man 50 g
bei 200 °C reduziertes Kupfer(II)-hydroxid oder -carbonat (Farbe:
schwarz, nicht rot) oder Raney-Kupfer ein. Man erhitzt dann auf 200-220
°C unter mäßigem Durchleiten von Wasserstoff, bis in der Suspension
Wasserstoffentwicklung eintritt; nach etwa 8-10 Stunden ist die
Reaktion beendet. Nach dem Abfiltrieren des Katalysators wird das
Reaktionsprodukt durch fraktionierte Destillation, im Vakuum, isoliert;
Kp760: 202 °C; Kp20: 94 °C.
Kontinuierliche Arbeitsweise:
Ein senkrecht stehendes Porzellanrohr von 30 mm lichter Weite und 1 m
Länge, das von einem elektrischen Heizmantel umgeben ist, wird zunächst
mit etwas Glaswolle und dann mit 300 cm3 Kupferkatalysator (Kompretten
aus Kupferhydroxid oder Silicagel mit 20% Kupferhydroxid) gefüllt und
bei 190 °C 12 Stunden im Stickstoff-Wasserstoff-Strom (1:1), dann 24
Stunden mit reinem Wasserstoff reduziert. Man lässt über den so
reduzierten Katalysator bei 200-220 °C stündlich aus einem Messgefäß 30
ml 1,4-Butandiol zulaufen und erhält ein 90-95%-iges γ-Butyrolacton (GBL)
unter Abspaltung der theoretischen Menge Wasserstoff.
Quelle: Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4 Aufl.,
Stuttgart: Thieme 1963
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Letzte Aktualisierung: 23/12/04
γ-Butyrolacton (GBL) [96-48-0-C]
C4H6O2
Zu einer Lösung von 900 mg (10 mmol) 1,4-Butandiol in 50
ml Dichlormethan werden 4.01 g (30 mmol)
N-Chlorsuccinimid gegeben. Die Lösung wird 5 Stunden bei 20
°C gerührt. Nach einer Filtration wird das Lösemittel unter Unterdruck
entfernt. Den Rückstand reinigt man mittels Säulenchromatographie (in
der Original-Quelle: Wakogel C-200 mit Dichlormethan als
Elutionsmittel), um 756 mg Öl zu erhalten. Die in der Original-Quelle
durchgeführte Spektralanalyse des Produktes stimmte mit den Daten einer
Vergleichsprobe von γ-Butyrolacton (GBL) überein. Die Ausbeute beträgt
hierbei 88%.
Synthese mit Trichlorisocyanursäure: Wie oben, nur mit
2.32 g (10
mmol) Trichlorisocyanursäure an Stelle des N-Chlorsuccinimids. Die
Ausbeute beträgt hierbei 85%.
Synthese mit N-Bromsuccinimid:
Wie oben, nur mit 5.34 g (30 mmol) N-Bromsuccinimid an Stelle des
N-Chlorsuccinimids. Die Ausbeute beträgt hierbei 57%.
Synthese mit N-Bromacetamid: Wie oben, nur mit 4.14 g (30 mmol)
N-Bromacetamid an Stelle des N-Chlorsuccinimids. Die Ausbeute beträgt
hierbei 82%.
Übersetzt aus: Synth.
Commun., 25(5), 719-724 (1995) - Convenient Synthesis of Lactones
by the Reaction of Diols with N-Haloamides
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Letzte Aktualisierung: 25/12/04
γ-Butyrolacton (GBL) [96-48-0-D]
C4H6O2
In einen 50-ml-Dreihalskolben, mit darin befindlichem
Magnetrührstäbchen, werden 30.0 ml Dichlormethan, 0.4544 g
(5.042 mmol) 1,4-Butandiol, 0.90 ml (11.2 mmol) Pyridin und 1.2899 g
(5.550 mmol) Trichlorisocyanursäure
gegeben. Der Kolben wird mit Stickstoff gespült, als Lichtschutz mit
Folie bedeckt und in einem temperaturgesteuertem Ölbad unter Rückfluss
erhitzt. Nach ungefähr 5 Stunden wird übrig gebliebene
Trichlorisocyanursäure mit einer gesättigten Lösung
Natriumhydrogensulfit zerstört, bis ein Test mit
Kaliumiodatstärke-Papier negativ wird. Der Cyanursäure-Niederschlag
wird abgenutscht und der Feststoff mit Dichlormethan gewaschen. Die
Flüssigkeit wird mit 1 N Salzsäure (15 ml) gewaschen. Man verwendet
Dichlormethan (2 x 15 ml) zum Rück-Extrahieren der Salzsäure-Wäsche.
Die Flüssigkeit wird dann über wasserfreien Natriumsulfat getrocknet.
Nach Filtration und Konzentration, wird der ölige Rückstand mittels
Flash-Chromatographie gereinigt. Die Original-Quelle gibt eine Ausbeute
von 0.3305 g (76%) an γ-Butyrolacton (GBL) an. Eine Analyse durch
Gaschromatographie ergab eine Reinheit des Produktes von 98.4% .
Übersetzt aus: Syn.
Commun., 33(12), 2003-2009 (2003) - The Oxidation of Primary
Alcohols to Methyl Esters and Diols to Lactones Using
Trichloroisocyanuric Acid
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Letzte Aktualisierung: 25/12/04
Andere Bezeichnungen: GBL; 4-Butanolid;
4-Hydroxybuttersäurelacton; γ-Hydroxybuttersäurelacton;
Tetrahydro-2-furanon; Dihydrofuran-2-on; Dihydro-2(3H)-furanon;
1,2-Butanolid; 1,4-Butanolid; 4-Hydroxybutansäurelacton;
3-Hydroxybuttersäurelacton
Versuchsprotokoll: Synthese von γ-Butyrolacton aus
1,4-Butandiol entsprechend Methode 96-48-0-A
In einem 500 ml NS-Kolben wurden 266.5 ml 1,4-Butandiol mit 12 g
selbst
hergestelltem Kupferchromit-Katalysator und 0.6 g festem Kaliumhydroxid
unter Rückflusskühlung zusammen erhitzt. Die Temperatur der Flüssigkeit
wurde mit in einem Seitenhals befestigtem NS-Thermometer überwacht. Die
Temperatur stieg auf 200 °C an, es bildeten sich Gasbläschen in der
Flüsssigkeit und die Temperatur fiel allmählich auf 190 °C. Während-
dessen war am oberen Ende des Dimrothkühlers ein deutlicher Luftzug
bzw. Gasaustritt zu spühren. Nach drei Stunden wurde die Wärmequelle
entfernt und die Reaktionsmischung kühlte auf Zimmertemperatur ab. Da
wegen der hohem Viskosität der Misung das Abfiltrieren des Katalysators
nicht möglich war, wurde die Lösung so wie sie war destilliert. Die
Fraktion bis 211 °C wurde aufgefangen. Das Destillat war klar, nicht
verfärbt und von seltsamem Geruch. Es gingen 170 ml Destillat bis 211
°C über. Der Flüssigkeitsrückstand samt Katalsytor im
Destillationskolben wurde noch aus dem Interesse, was passiert,
weitererhitzt.
Die Temperatur stieg sehr schnell über 211 ° (was bedeutet, dass
wahrscheinlich genau das Ende der 1. und der Anfang der 2. Fraktion
getrof-
fen wurde) und es destillierte eine erst farblose, dann aber zunehmend
gelbliche Flüssigkeit über, die anders roch als die zuerst gesammelte
Flüssigkeit. Bei einer Temperatur von 240 °C in der Destillationsbrücke
wurde das Erhitzen eingestellt. Die gelbliche Flüssigekeit wurde
verworfen. Der Katalysator war durch das starke Erhitzen mit dem Rest
der
Flüssigkeit zusammengebacken und konnte daher nicht recycelt werden.
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Letzte Aktualisierung: 01/11/04
