Etapa 1. Bromación de la propiofenona
La bromación de la propiofenona se produce según el esquema 1.Esquema 1
etapa: la Metcatinona...
Reactivos y materiales de partida
- 50 ml de propiofenona
- 40 ml HBr (1,3 g/ml)
- 55 ml de H2O2 35%.
- 150 ml de diclorometano (DCM)
- 2000-2500 ml H2O
- 250 ml Na2S2O3 5% (12,5 g y 238 ml H2O)
- 250 ml 5% Na2CO3 (12,5 g y 238 ml H2O)
- 100 ml Na2CO al 15% (15 g y 85 ml H2O)
- Papel indicador de pH
- Matraz de 3 cuellos, 1000 ml
- Embudo cuentagotas de 125 ml
- Termómetro
- Condensador de reflujo
- Agitador magnético
- Vasos de precipitados
- Embudo
- Bomba de vacío
Fig. 1
En un matraz de 1000 ml se colocan 50 ml de propiofenona, 40 ml de HBr y 100 ml de agua. Se colocan en el matraz un refrigerante de reflujo y un termómetro. El peróxido de hidrógeno se vierte en el embudo cuentagotas. Fig 2
Fig. 2
Se inicia una agitación suave y se añade peróxido de hidrógeno gota a gota hasta que aparece un color anaranjado. El proceso continúa con la generación de calor. La temperatura se mantiene en el intervalo de 30-40°C. Fig 3
Fig3
Cuando el color naranja desaparece con el tiempo, se añaden porciones adicionales de peróxido de hidrógeno. Fig 4
Fig4
Al añadir nuevas porciones de peróxido de hidrógeno, se genera bromo libre, necesario para el proceso de bromación. La bromación se lleva a cabo hasta que el color deja de desaparecer y se forman vapores anaranjados de bromo. Fig 5
Fig 5
A la bromopropiofenona formada se añaden 150 ml de DCM. Fig 6
Fig6
El DCM extrae la bromopropiofenona (que es un lacrimógeno) y la separa bajo la capa acuosa. La capa acuosa superior muestra una reacción ácida debido a la presencia de ácido residual. Fig 7
Fig7
A continuación, se lava la capa de DCM con agua hasta conseguir una reacción neutra. A continuación, se añade una solución acuosa de 250 ml de Na2S2O3 al 5%. Fig 8
Fig8
A pesar del lavado a fondo hasta conseguir una reacción neutra, la adición de solución de tiosulfato sódico provoca la precipitación de azufre libre. Por lo tanto, no se recomienda seguir utilizando el tiosulfato como agente antibromo. Fig. 9
Fig9
A continuación, se lavó la mezcla con cuatro porciones de agua. El lavado posterior se realizó con 250 ml de una solución de carbonato sódico al 5%, que se añadió lentamente gota a gota a la mezcla agitada. Fig 10
Fig10
Tras la adición de la solución acuosa de carbonato sódico al 5%, se agitó la mezcla durante 20-30 minutos. Posteriormente, se añadieron porciones de una solución acuosa de carbonato sódico al 15%. Si el volumen del matraz era insuficiente, se aspiraba parte de la capa acuosa y se desechaba. Fig 11
Fig11
Tras eliminar toda la capa acuosa posible, se lavó el DCM con dos porciones de agua, cada una con un volumen de 250 ml. Tras los lavados con carbonato, la capa de DCM adquiere un color significativamente más claro. Fig. 12
Fig 12
Etapa 2. Síntesis y purificación del clorhidrato de metcatinona
Etapa 2. Síntesis y purificación del clorhidrato de metcatinona
La interacción con la metilamina procede según el Esquema 2.
Esquema 2
A partir de reactivos y materiales
- La solución de bromopropiofenona en DCM bajo la capa de agua de la etapa 1
- 70 ml de solución acuosa de metilamina al 35-40
- 2000 ml de H2O
- 40-50 ml HCl al 14
- 20 ml de DCM
- 25 ml de etilacetato
- 10 ml acetona
- 40-50 ml acetona con temperatura -5℃
- Matraz de 3 cuellos, 1000 ml
- Embudo de decantación de 125 ml
- Embudo de decantación de 250 ml
- Termómetro
- Condensador de reflujo
- Agitador magnético
- Dispositivo de filtración
- Vasos de precipitados
- Embudo
- Bomba de vacío
Se añade gota a gota metilamina a la solución obtenida y purificada de bromopropiofenona en DCM con agitación vigorosa. El condensador de reflujo también debe estar en funcionamiento durante este proceso. Fig. 13
Fig13
La adición de todo el volumen de metilamina se lleva a cabo durante 12 horas. La temperatura se mantiene en torno a 27 °C debido al calor generado por la reacción. Fig 14
Fig14
Después de añadir todo el volumen de metilamina, se agita la mezcla durante 24 horas. Durante este tiempo, el color cambia a ámbar. Fig 15
Fig15
La metacatinona resultante se lava con agua para eliminar la metilamina. Fig 16
Fig16
El lavado completo hasta pH neutro es imposible, por lo que la alcalinidad residual en el agua de lavado es normal. Fig 17
Fig17
Es posible que la capa acuosa de lavado no se elimine por completo.
Para convertir la metcatinona en clorhidrato soluble en agua, se añade ácido clorhídrico. Fig 18
Fig 18
Se añade ácido clorhídrico desde un embudo cuentagotas al DCM para convertir la metcatinona en el clorhidrato, consiguiendo un pH ligeramente ácido. La temperatura no debe superar los 30°C. Se añaden 40-45 ml de HCl al 14%. Fig 19
Fig19
Se separa la capa de DCM y se lava en una proporción de volumen 1:1, además con una porción de agua que contenga 1,5-2 ml de ácido clorhídrico. Si el pH de la capa acuosa es alcalino, se añade ácido clorhídrico diluido (1,5-2 ml) para conseguir un pH ácido. Se desecha la capa de DCM y se combinan las capas acuosas. Fig 20
Fig20
A las capas acuosas se añaden 20 ml de DCM puro para purificarlo de impurezas orgánicas. Fig 21
Fig21
La solución acuosa de clorhidrato de metcatinona se evapora hasta cristalización. Fig 22
Fig 22
La cristalización del clorhidrato de metcatinona se muestra en la Fig 23.
Fig23
El clorhidrato de metcatinona totalmente cristalizado se muestra en la Fig 24.
Fig24
Primer lavado: Se añade una mezcla de 25 ml de acetato de etilo y 10 ml de acetona a la solución cristalizada. La mezcla se agita bien y luego se filtra. El lavado con acetato de etilo sobre el filtro no lava completamente el producto. Fig 25
Fig 25
El producto después del primer lavado se muestra en la Fig 26.
Fig26
Segundo lavado: El producto obtenido se tritura a fondo hasta obtener un polvo. Se añaden 20-40 ml de acetona helada y se filtra la mezcla. Fig 27
Fig 27
La pureza del clorhidrato de metcatinona obtenido es suficiente para la síntesis posterior de efedrina. Fig 28
Fig28
Con una recristalización adicional a partir de alcohol, se obtiene un producto blanco puro. Fig 29
Fig29
Espectros Raman para algunos reactivos base de partida y el producto obtenido.
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