Etap 1. Bromowanie propiofenonu
Bromowanie propiofenonu przebiega zgodnie ze schematem 1.Schemat 1
Odczynniki i materiały wyjściowe
- 50 ml propiofenonu
- 40 ml HBr (1,3 g/ml)
- 55 ml H2O2 35%
- 150 ml dichlorometanu (DCM)
- 2000-2500 ml H2O
- 250 ml 5% Na2S2O3 (12,5 g i 238 ml H2O)
- 250 ml 5% Na2CO3 (12,5 g i 238 ml H2O)
- 100 ml 15% Na2CO (15 g i 85 ml H2O)
- papierek wskaźnikowy pH
- Kolba 3-szyjkowa, 1000 ml
- Lejek wkraplający 125 ml
- Termometr
- Chłodnica zwrotna
- Mieszadło magnetyczne
- Zlewki
- Lejek
- Pompa próżniowa
Rys.1
W kolbie o pojemności 1000 ml umieszczono 50 ml propiofenonu, 40 ml HBr i 100 ml wody. Do kolby dołączono chłodnicę zwrotną i termometr. Nadtlenek wodoru wlewa się do wkraplacza. Rys. 2
Rys.2
Rozpoczyna się delikatne mieszanie, a nadtlenek wodoru jest dodawany kroplami, aż pojawi się pomarańczowy kolor. Proces przebiega z wytwarzaniem ciepła! Temperatura jest utrzymywana w zakresie 30-40°C. Rys. 3
Rys. 3
Gdy pomarańczowy kolor zniknie z czasem, dodaje się dodatkowe porcje nadtlenku wodoru. Rys. 4
Rys. 4
Po dodaniu nowych porcji nadtlenku wodoru powstaje wolny brom, który jest niezbędny do procesu bromowania. Bromowanie przeprowadza się do momentu, aż kolor przestanie znikać i powstaną pomarańczowe opary bromu. Rys. 5
Rys.5
Do powstałego bromopropiofenonu dodano 150 ml DCM. Rys. 6
Rys. 6
DCM ekstrahuje bromopropiofenon (który jest środkiem łzawiącym) i oddziela go pod warstwą wodną. Górna warstwa wodna wykazuje odczyn kwaśny ze względu na obecność resztkowego kwasu. Rys. 7
Rys.7
Następnie warstwę DCM przemywa się wodą, aż do uzyskania neutralnej reakcji. Następnie dodaje się 250 ml wodnego roztworu 5% Na2S2O3. Rys. 8
Rys. 8
Pomimo dokładnego płukania aż do uzyskania neutralnej reakcji, dodanie roztworu tiosiarczanu sodu prowadzi do wytrącenia wolnej siarki. Dlatego też dalsze stosowanie tiosiarczanu jako środka antybromowego nie jest zalecane. Rys. 9
Rys. 9
Następnie mieszaninę przemyto czterema porcjami wody. Kolejne przemywanie przeprowadzono za pomocą 250 ml 5% roztworu węglanu sodu, który powoli dodawano kroplami do mieszanej mieszaniny. Rys. 10
Rys.10
Po dodaniu 5% wodnego roztworu węglanu sodu mieszaninę mieszano przez 20-30 minut. Następnie dodawano porcje 15% wodnego roztworu węglanu sodu. Jeśli objętość kolby była niewystarczająca, część warstwy wodnej została odessana i odrzucona. Rys. 11
Rys.11
Po usunięciu jak największej ilości warstwy wodnej, DCM przemyto dwiema porcjami wody, każda o objętości 250 ml. Po przemyciu węglanem warstwa DCM stała się znacznie jaśniejsza. Rys. 12
Rys. 12
Etap 2. Synteza i oczyszczanie chlorowodorku metkatynonu
Etap 2. Synteza i oczyszczanie chlorowodorku metkatynonu
Interakcja z metyloaminą przebiega zgodnie ze schematem 2.
Schemat2
Początek odczynniki i materiały
- Roztwór bromopropiofenonu w DCM pod warstwą wody z etapu 1
- 70 ml 35-40% wodnego roztworu metyloaminy
- 2000 ml H2O
- 40-50 ml 14% HCl
- 20 ml DCM
- 25 ml octanu etylu
- 10 ml acetonu
- 40-50 ml acetonu o temperaturze -5℃
- Kolba 3-szyjkowa, 1000 ml
- 125 ml lejek wkraplający
- Lejek rozdzielający 250 ml
- Termometr
- Chłodnica zwrotna
- Mieszadło magnetyczne
- Zestaw do filtracji
- Zlewki
- Lejek
- Pompa próżniowa
Do otrzymanego i oczyszczonego roztworu bromopropiofenonu w DCM dodaje się kroplami metyloaminę, energicznie mieszając. Podczas tego procesu powinna również działać chłodnica zwrotna. Rys. 13
Rys. 13
Dodanie całej objętości metyloaminy trwa 12 godzin. Temperatura jest utrzymywana na poziomie około 27°C ze względu na ciepło generowane przez reakcję. Rys. 14
Rys. 14
Po dodaniu całej objętości metyloaminy mieszaninę miesza się przez 24 godziny. W tym czasie kolor zmienia się na bursztynowy. Rys. 15
Rys.15
Otrzymany metkatynon przemywa się wodą w celu usunięcia metyloaminy. Rys. 16
Rys.16
Całkowite przemycie do neutralnego pH jest niemożliwe, więc resztkowa zasadowość w wodzie myjącej jest normalna. Rys. 17
Rys. 17
Wodna warstwa myjąca może nie zostać całkowicie usunięta.
Aby przekształcić metkatynon w rozpuszczalny w wodzie chlorowodorek, dodaje się kwas solny. Rys. 18
Rys.18
Kwas solny dodaje się z lejka wkraplającego do DCM w celu przekształcenia metkatynonu w chlorowodorek, uzyskując lekko kwaśne pH. Temperatura nie powinna przekraczać 30°C. Dodać 40-45 ml 14% HCl. Rys. 19
Rys.19
Warstwę DCM oddziela się i przemywa w stosunku objętościowym 1:1, dodatkowo porcją wody zawierającą 1,5-2 ml kwasu solnego. Jeśli pH warstwy wodnej jest zasadowe, dodaje się rozcieńczony kwas solny (1,5-2 ml), aby uzyskać kwaśne pH. Warstwa DCM jest odrzucana, a warstwy wodne są łączone. Rys. 20
Rys. 20
Do warstwy wodnej dodaje się 20 ml czystego DCM w celu oczyszczenia jej z zanieczyszczeń organicznych. Rys. 21
Rys.21
Wodny roztwór chlorowodorku metkatynonu odparowuje się do krystalizacji. Rys. 22
Rys.22
Krystalizację chlorowodorku metkatynonu pokazano na rysunku 23.
Rys. 23
W pełni skrystalizowany chlorowodorek metkatynonu pokazano na rys. 24.
Rys.24
Pierwsze przemywanie: Do skrystalizowanego roztworu dodaje się mieszaninę 25 ml octanu etylu i 10 ml acetonu. Mieszanina jest dobrze mieszana, a następnie filtrowana. Przemywanie octanem etylu na filtrze nie powoduje całkowitego wymycia produktu. Rys. 25
Rys.25
Produkt po pierwszym płukaniu pokazano na Rys. 26.
Rys.26
Drugie mycie: Otrzymany produkt jest dokładnie mielony na proszek. Dodaje się 20-40 ml lodowatego acetonu, a następnie filtruje mieszaninę. Rys. 27
Rys.27
Czystość otrzymanego chlorowodorku metkatynonu jest wystarczająca do dalszej syntezy efedryny. Rys. 28
Rys.28
Po dodatkowej rekrystalizacji z alkoholu uzyskuje się czysty biały produkt. Rys. 29
Rys.29
Widma Ramana dla niektórych podstawowych odczynników wyjściowych i otrzymanego produktu.
Last edited by a moderator:
