Теория Чистого Выхода.

[alphaNN]

Перед Вами бутылка, в ней есть жидкость. Это то вещество, начальное, из которого и получается всем известный пролинтанон (др. названия: альфа-PVP, flakka, гравий, скорость, крупа).

​

Пентановая кислота - такое название у этого реактива. Еще у неё есть второе, более красивое, название - "валериановая кислота". Она используется в парфюмерной(духи, дезодоранты, косметика... ) и фармацевтической(таблетки, лекарства...) промышленностях.
Её можно свободно достать, как химический реактив в интернет-магазинах, спец. магазинах, спец. складах.
Теперь можно раскрыть тему: "как расчитать чистый теоритический выход пролинтанона из пентановой кислоты... ". Сразу опишу все основные реакции, начинающиеся с нашей бутылочки объемом 0.8 л пентановой кислоты.

Синтез хлорангидрида пентановой кислоты.
Пентановая кислота + Тионилхлорид + Толуол = Хлорангидрид пентановой кислоты.

Синтез валерофенона.
Хлорангидрид пентановой кислоты + Бензол + Безводный AlCl₃ = Валерофенон.

Синтез 2-бромвалерофенона.
Валерофенон + Бром(жидкий) + Этилацетат = 2-бромвалерофенон.

Синтез пролинтанона.
2-бромвалерофенон + Пирролидин + Этилацетат = Пролинтанон (свободное основание).

Вы заметили, что я указал в последнем названии получившегося продукта "свободное основание". Это и есть то чистое вещество (основа, база...) , которое получается с помощью этих четырех последовательных процессов синтеза. Но есть еще и пятый для нашей основы - это "Синтез гидрохлорида пролинтанона" - он сложен, пока его не буду описывать.
Конечно же, всё это "в теории". Значит может применятся, как в промышленных масштабах, так и в мелких химических опытах. Теория позволяет точно расчитать объемы компонентов и чистого выхода. Теория позволяет увидеть и убедится в "чистоте" продукта - и каждый получаемый продукт в данном порядке синтеза будет чистотой от 80% до 90%, даже с учетом соблюдения всех условий и количества очисток. И определить объем оставшихся реагентов, их может оказаться много. А также теория позволяет сравнить свойства получаемых продуктов.

 

[alphaNN]

Таблица выхода хлорангидрида пентановой кислоты.​

Синтез хлорангидрида пентановой кислоты.
Пентановая кислота + Тионилхлорид + Толуол = Хлорангидрид пентановой кислоты.

Название реакции.
Данная реакция относится к реакции замещения гидроксильной группы карбоновой кислоты на хлор с образованием хлорангидрида. Часто её называют реакцией получения хлорангидридов карбоновых кислот с использованием тионилхлорида.

Свойства выходного вещества - хлорангидрида пентановой кислоты.
Внешний вид: прозрачная жидкость без цвета или с легким желтоватым оттенком.
Запах: резкий, характерный для кислотных хлорангидридов, раздражающий, резкий запах хлора и кислоты.
Консистенция: жидкость с относительно низкой вязкостью, летучая, легко испаряющаяся.
Физические свойства: кипит примерно при 100–110 °C, летучий и реакционноспособный.

Итоговая таблица расчётов:​

Вещество​	Количество​
Пентановая кислота​	800 мл (744 г)​
Тионилхлорид​	634 мл (1 040 г)​
Толуол​	100–150 мл​
Чистый выход продукта​	~817 г (93%)​

Вывод:
Для 0,8 л пентановой кислоты потребуется около 634 мл тионилхлорида и 100–150 мл толуола, а чистый выход хлорангидрида пентановой кислоты составит примерно 817 г при правильном проведении реакции и очистке.

 

[alphaNN]

Таблица выхода валерофенона.​

Синтез валерофенона.
Хлорангидрид пентановой кислоты + Бензол + Безводный AlCl₃ = Валерофенон.

Название реакции:
Это реакция Фриделя-Крафтса ацилирования.

Свойства валерофенона.
Внешний вид: Валерофенон представляет собой прозрачную жидкость, цвет которой варьируется от бесцветного или светло-желтого до желто-зеленого оттенка.
Запах: Обладает бальзамическим запахом, напоминающим запах валерианы.
Консистенция: Жидкость с плотностью около 0.975 г/мл при 20 °C, текучая и легко растворимая в органических растворителях, таких как хлороформ и этилацетат; нерастворим в воде.
Физические характеристики:
Температура плавления около -9 °C, температура кипения 244-245 °C.
Химическая стабильность: Валерофенон стабилен, но легковоспламеняем, несовместим с сильными окислителями, кислотами, основаниями и некоторыми пластмассами.

Итоговая таблица расчетов:​

Вещество​	Количество​
Хлорангидрид пентановой кислоты​	0,8 л (816 г)​
Безводный AlCl₃​	903 г​
Бензол​	3.02 л​
Чистый выход продукта​	~878 г (80%)​

Примечания:

• Реакция проводится в безводных условиях при комнатной температуре или слабом нагреве.
• Выход может снижаться из-за побочных реакций (полиацилирование, изомеризация), поэтому важно контролировать температуру и использовать избыток бензола.
• После реакции продукты очищают перегонкой при пониженном давлении.

 

[alphaNN]

Таблица выхода 2-бромвалерофенона.​

Синтез 2-бромвалерофенона.
Валерофенон + Бром(жидкий) + Этилацетат = 2-бромвалерофенон.

Название реакции:
Это реакция альфа-бромирования кетонов, разновидность электрофильного замещения в альфа-положении карбонильной группы.

Свойства 2-бромвалерофенона.
Внешний вид: Это жидкость, обычно светло-желтого или бледно-желтоватого цвета (после очистки цвет может становиться светлее) в органическом слое (этилацетате).
Запах: Характерный запах, схожий с валерофеноном, но с более резким бромистым оттенком.
Консистенция: Текучая жидкость, хорошо растворимая в органических растворителях, таких как этилацетат; плотность близка к валерофенону.
Особенности: При работе с бромом выделяется бромоводород, реакция экзотермична, требует контроля температуры и перемешивания. После реакции продукт промывают щелочным раствором для удаления примесей и нейтрализации.

Итоговые таблица расчетов:​

Вещество​	Количество​
Валерофенон​	878 г(80%)​
Бром(жидкий)​	685 г(300мл)​
Этилацетат​	1400 мл​
Чистый выход продукта​	929 г(90%)​

Вывод:
Таким образом, из 878 г валерофенона 80% чистоты можно получить около 929 г чистого 2-бромвалерофенона, для чего потребуется примерно 685 г (220 мл) брома и 1400 мл этилацетата для растворения и проведения реакции.

 

[alphaNN]

Таблица выхода пролинтанона (осн).​

Синтез пролинтанона.
2-бромвалерофенон + Пирролидин + Этилацетат = Пролинтанон (свободное основание).

Расчёт выхода чистого пролинтанона из 926 г 2-бромвалерофенона.

Теоретический расчёт:
Молекулярная масса 2-бромвалерофенона (C11H13BrO):
= 241.13 г/моль

Молекулярная масса пролинтанона (C15H21NO):
=231.16 г/моль

926 г 2-бромвалерофенона (90%) содержит:
926 × 0.9 =833.4 г чистого вещества

Число молей:
833.4 ÷ 241.13 ≈3.46 моль

1 моль 2-бромвалерофенона даёт 1 моль пролинтанона (реакция 1:1).

Теоретический выход пролинтанона:
3.46 × 231.16 ≈800 г (теоретический максимум).

Реальный выход (учитывая промывки, сушки, потери):

Практический выход обычно 80–90% от теоретического после всех стадий (до гидрохлорирования).

800 × 0.85 ≈680 г чистого пролинтанона (свободного основания).

Расчёт количества реагентов.

Пирролидин:
Берут с небольшим избытком (10–20%), чтобы реакция прошла полностью.

Необходимое количество:
С учётом 15% избытка:
246 × 1.15 ≈283 г пирролидина
(плотность пирролидина ≈0.866 г/мл, значит ≈327 мл)

Этилацетат:
Растворитель берут с запасом для полного растворения и удобства промывки.

Обычно 2–3 объёма по отношению к массе исходника.

Для 833 г чистого 2-бромвалерофенона — 1600–2500 мл этилацетата.

Итоговая таблица расчетов:​

Вещество​	Количество​
2-бромвалерофенон​	926 г (90%)​
Пирролидин​	283 г (≈327 мл)​
Этилацетат​	1600–2500 мл​
Итоговый выход продукта​	≈680 г (свободное основание)​

Примечание:
Реальный выход зависит от чистоты исходников, техники работы и эффективности промывок.

Свойства пролинтанона(свободное основание) до гидрохлорирования.
Цвет:
Свежеполученное свободное основание пролинтанона обычно представляет собой бесцветную или светло-жёлтую жидкость. Иногда может наблюдаться слабый желтоватый оттенок из-за примесей или неидеальной очистки.
Запах:
Пролинтанон (свободное основание) обладает резким, характерным аминовым запахом, напоминающим запах пирролидина или других алифатических аминов. Запах может быть довольно неприятным, раздражающим слизистые оболочки.
Консистенция:
Свободное основание пролинтанона — это вязкая маслянистая жидкость при комнатной температуре. В зависимости от степени очистки и температуры окружающей среды, оно может быть от умеренно текучего до довольно густого масла.

Дополнительные физико-химические свойства.
Растворимость: Хорошо растворим в органических растворителях (этилацетат, дихлорметан, эфир), плохо растворим в воде.
Плотность: Около 1,0–1,02 г/мл.
Летучесть: Умеренно летуч, пары могут быть токсичны и раздражающи.
Гигроскопичность: Не гигроскопичен, но может постепенно окисляться и темнеть при длительном хранении на свету и воздухе.

──── ⋆⋅☆⋅⋆ ────​

 

[SinStakan]

Благодарю за рецепт и новые знания.

 

[Zapadlo]

Спасибо за рецепт, чего тут только не найдешь

 

[AsasinSkan]

оп, а вот я и нашел что искал)

 

[RON]

теория - это только теория

 

[salamongroup]

полезно

 

[RALF1]

Не зря наткнулся