Etapa 1. Bromação da propiofenona
A bromação da propiofenona ocorre de acordo com o Esquema 1.Esquema 1
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Reagentes e materiais de partida
- 50 ml de propiofenona
- 40 ml de HBr (1,3 g/ml)
- 55 ml de H2O2 35%
- 150 ml de diclorometano (DCM)
- 2000-2500 ml de H2O
- 250 ml de Na2S2O3 a 5% (12,5 g e 238 ml de H2O)
- 250 ml de Na2CO3 a 5% (12,5 g e 238 ml de H2O)
- 100 ml de Na2CO a 15% (15 g e 85 ml de H2O)
- Papel indicador de pH
- Balão de 3 gargalos, 1000 ml
- Funil de recolha de 125 ml
- Termómetro
- Condensador de refluxo
- Agitador magnético
- Copos
- Funil
- Bomba de vácuo
Figura 1
Num balão de 1000 ml, colocam-se 50 ml de propiofenona, 40 ml de HBr e 100 ml de água. Coloca-se um condensador de refluxo e um termómetro no balão. Deita-se o peróxido de hidrogénio no funil de decantação. Fig 2
Fig.2
Inicia-se uma agitação suave e o peróxido de hidrogénio é adicionado gota a gota até aparecer uma cor laranja. O processo prossegue com a produção de calor! A temperatura é mantida no intervalo de 30-40°C. Fig 3
Figura 3
Quando a cor laranja desaparece com o tempo, são adicionadas porções adicionais de peróxido de hidrogénio. Fig. 4
Figura 4
Ao adicionar novas porções de peróxido de hidrogénio, é gerado bromo livre, necessário para o processo de bromação. A bromação é efectuada até que a cor deixe de desaparecer e se formem vapores de bromo laranja. Fig. 5
Fig.5
Adicionar 150 ml de DCM à bromopropiofenona formada. Fig. 6
Fig.6
O DCM extrai a bromopropiofenona (que é um lacrimogéneo) e separa-a sob a camada aquosa. A camada aquosa superior apresenta uma reação ácida devido à presença de ácido residual. Fig. 7
Fig.7
Em seguida, a camada de DCM é lavada com água até se obter uma reação neutra. De seguida, adiciona-se uma solução aquosa de 250 ml de Na2S2O3 a 5%. Fig. 8
Figura 8
Apesar da lavagem cuidadosa até se obter uma reação neutra, a adição de solução de tiossulfato de sódio leva à precipitação de enxofre livre. Por conseguinte, não se recomenda a utilização do tiossulfato como agente anti-bromo. Figura 9
Fig.9
De seguida, a mistura foi lavada com quatro porções de água. A lavagem subsequente foi efectuada com 250 ml de uma solução de carbonato de sódio a 5%, que foi lentamente adicionada gota a gota à mistura agitada. Fig. 10
Fig. 10
Após a adição da solução aquosa de carbonato de sódio a 5%, a mistura foi agitada durante 20-30 minutos. Em seguida, foram adicionadas porções de uma solução aquosa de carbonato de sódio a 15%. Se o volume do balão for insuficiente, uma parte da camada aquosa é aspirada e eliminada. Fig 11
Fig. 11
Após a remoção da maior parte possível da camada aquosa, o DCM foi lavado com duas porções de água, cada uma com um volume de 250 ml. Após as lavagens com carbonato, a camada de DCM torna-se significativamente mais clara. Figura 12
Fig. 12
Fase 2. Síntese e purificação do cloridrato de metcatinona
Fase 2. Síntese e purificação do cloridrato de metcatinona
A interação com a metilamina processa-se de acordo com o Esquema 2.
Esquema2
Reagentes e materiais de partida reagentes e materiais
- A solução de bromopropiofenona em DCM sob a camada de água da Fase 1
- 70 ml de solução aquosa de metilamina a 35-40%
- 2000 ml de H2O
- 40-50 ml de HCl a 14%
- 20 ml de DCM
- 25 ml de etilacetato
- 10 ml de acetona
- 40-50 ml de acetona com temperatura de -5℃
- Balão de 3 gargalos, 1000 ml
- Ampola de decantação de 125 ml
- Funil de separação de 250 ml
- Termómetro
- Condensador de refluxo
- Agitador magnético
- Dispositivo de filtração
- Copos
- Funil
- Bomba de vácuo
A metilamina é adicionada gota a gota à solução obtida e purificada de bromopropiofenona em DCM, com agitação vigorosa. O condensador de refluxo também deve estar em funcionamento durante este processo. Fig. 13
Fig. 13
A adição de todo o volume de metilamina é efectuada durante um período de 12 horas. A temperatura é mantida a cerca de 27°C devido ao calor gerado pela reação. Fig. 14
Fig. 14
Após a adição de todo o volume de metilamina, a mistura é agitada durante 24 horas. Durante este tempo, a cor muda para âmbar. Fig 15
Fig.15
A metcatinona resultante é lavada com água para remover a metilamina. Fig 16
Fig. 16
É impossível efetuar uma lavagem completa até ao pH neutro, pelo que é normal a presença de alcalinidade residual na água de lavagem. Fig 17
Fig 17
A camada aquosa de lavagem pode não ser totalmente removida.
Para converter a metcatinona no cloridrato solúvel em água, é adicionado ácido clorídrico. Fig 18
Figura 18
O ácido clorídrico é adicionado ao DCM a partir de um funil de decantação para converter a metcatinona em cloridrato, obtendo-se um pH ligeiramente ácido. A temperatura não deve exceder 30°C. Adicionaram-se 40-45 ml de HCl a 14%. Fig 19
Fig.19
A camada de DCM é separada e lavada numa proporção de 1:1 em volume, adicionalmente com uma porção de água contendo 1,5-2 ml de ácido clorídrico. Se o pH da camada aquosa for alcalino, adiciona-se ácido clorídrico diluído (1,5-2 ml) para obter um pH ácido. Elimina-se a camada de DCM e combinam-se as camadas aquosas. Fig. 20
Fig. 20
Às camadas aquosas, adicionam-se 20 ml de DCM puro para as purificar das impurezas orgânicas. Fig. 21
Fig.21
A solução aquosa de cloridrato de metcatinona é evaporada até à cristalização. Fig 22
Fig.22
A cristalização do cloridrato de metcatinona é mostrada na Fig. 23.
Fig. 23
O cloridrato de metcatinona totalmente cristalizado é apresentado na Fig. 24.
Fig.24
Primeira lavagem: Adiciona-se à solução cristalizada uma mistura de 25 ml de acetato de etilo e 10 ml de acetona. A mistura é bem agitada e depois filtrada. A lavagem com acetato de etilo no filtro não elimina completamente o produto. Fig 25
Fig.25
O produto após a primeira lavagem é mostrado na Fig 26.
Fig26
Segunda lavagem: O produto obtido é cuidadosamente triturado até se tornar um pó. Adicionam-se 20-40 ml de acetona gelada e a mistura é filtrada. Fig 27
Figura 27
A pureza do cloridrato de metcatinona obtido é suficiente para a síntese posterior de efedrina. Fig 28
Fig.28
Com uma recristalização adicional a partir de álcool, obtém-se um produto branco puro. Fig 29
Fig.29
Espectros Raman para alguns reagentes de base e para o produto obtido.
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