Lefetamiini (santenooli) süntees

[G.Patton]

Sissejuhatus

Esitan selles teemas Lefetamiini (Santenol) sünteesi, mis on üsna lihtne välja näha. Samuti kirjeldatakse selles käsiraamatus 2-fenüülatsetofenooni (2) ja dimetüülamiini lähteainete sünteesi. Pöörake tähelepanu ohutusmeetmetele dimetüülamiini puhul, kasutage head ventileeritud väljatõmbesondi ja hingamisaparaati.

Seadmed ja klaastooted.

• 250 ml kolmekordset ümmarguse vatiiniga kolbi (RBF);
• 250 ml x 2 lamedapõhjalist kolbi (FBF);
• tagasivoolukondensaator;
• magnetilinesegisti koos küttepinnaga;
• Retordialus ja klamber aparatuuri kinnitamiseks;
• laborikaal (sobib 0,05-200 g);
• 500 ml eraldussahtel;
• Vaakumallikas;
• 100 mL x2; 50 mL x2 keeduklaasid;
• Laboratooriumitermomeeter (0 °C kuni 200 °C) koos kolviadapteriga;
• Klaasvarda;
• 500 mL Buchneri kolb ja lehter;
• Kummist kork;
• x2 klaasist toru;
• plasttoru;
• Veevann;
• Destillatsiooniseadeldis;
• Pöörlev aurusti - valikuline;
• pH-indikaatorpaber;
• Vaakumeksikaator -valikuline.

Reaktiivid.

• 10,4 g bensoiini (98 %);
• 25 ml äädikhapet (AcOH; 80 %);
• 3,2 g tsingipulbrit (Zn);
• ~ 50 ml 3% soolhappe (HCl) vesilahust ja ~ 50 ml 30% soolhappe (HCl) vesilahust;
• ~ 1 l destilleeritud vett;
• 10 g dimetüülformamiidi (DMF);
• ~50 g naatriumhüdroksiidi (NaOH);
• 90 ml metanooli (MeOH);
• 3 g (0,11 mol) alumiinium (Al) fooliumi;
• ~200 mg vesinikkloriidi (HgCl2);
• ~50 g naatriumkloriidi (NaCl);
• ~10 ml isopropanooli (IPA);
• ~200 mL tolueen.

N, N-dimetüül-α-fenüülbenseenetanamiinhüdrokloriid:
Keemistemperatuur: N/A;
Sulamistemperatuur: 218-219 °C;
Molekulmass: 261,8 g/mool;
Tihedus: N/A;
CASi number: 14148-99-3.

Menetlused

2-fenüülatsetofenoon

250 mL ümarpõhjalises kolvis, mis oli varustatud tagasivoolukondensaatoriga, suspendeeriti 10,4 g bensoiini (98%, Acros Organics) (1) 25 mL 80% äädikhappes (tehniline klass riistvarapoest) ja segu kuumutati tugeva segamise korral. Kui segu temperatuur saavutas 115 °C, saadi selge lahus. 3,2 g tsingipulbrit aktiveeriti, kastes seda 15 minutiks 3%-lisse HCl-lahusesse. Lahjendatud hape dekanteeriti ja pesti alikvoodi destilleeritud veega ning tsingipulber lisati osade kaupa kuumale, tugevalt segatavale bensoiini lahusele (1), kusjuures jälgiti, et tekkiv vahutamine jääks kontrolli alla. Pärast seda tõsteti temperatuuri, nii et segu oli keev. Ühe tunni möödudes oli kogu tsink ammendunud ja kui segamine ajutiselt peatati, täheldati õlise sette tekkimist.

Zn-pulbri aktiveerimine enne seda redutseerimist teeb palju vahet. Minu käes lõppes reaktsioon vähem kui tunniga, kogu tsingipulber oli ära tarbitud.

Kolvi sisu valati 100 ml kuuma veega keeduklaasi ja täheldati õlikihi teket põhjale. Pärast öösel toimunud jahutamist tahenes õli 2-fenüülatsetofenooni (2 ) valgeteks kristallideks, millel oli vaid nõrk lõhn, mis erines selgelt bensoiini mandlilaadsest lõhnast. Kristallid filtreeriti ja pesti väikese koguse külma veega. Pärast ümberkristalliseerimist metanoolist (4 ml 1 g kohta) saadi 7,35 g desoksübensoiini (2-fenüülatsetofenooni) (2), mis vastab 76%-lisele saagisele.

Dimetüülamiin

Lame põhjaga kolbi (FBF) pandi 10 g dimetüülformamiidi (DMF) ja lisati 40 g 30%-lise NaOH lahust, mille peale lahus muutus kollaseks. FBF suleti kummist korgiga, mis oli varustatud klaasist toruga, sellest torust viidi plasttorud teise klaasist torusse, mis oli kastetud 90 ml metanoolile teises FBFis. DMF/NaOH segu sisaldav FBF asetati kuumutusplaadile ja temperatuuri tõsteti järk-järgult, kuni gaasitootmine algas (vajalik oli ainult õrn kuumutamine, umbes 50 °C). Kogu dimetüülamiin lahustus metanoolis kergesti ja sellest ei tekkinud mingit lõhnahäiret. Kui gaasi teke lakkas, tuhmus algse segu kollane värvus järsku ja muutus selgeks. Sel hetkel on DMF-i leeliseline hüdrolüüs lõppenud, nii et olge ettevaatlik, et ettevaatamatuse korral toimub tagasivoolamine! Pärast dimetüülamiini kaalumist metanoolilahuses täheldati, et kaal oli suurenenud 4,75 g võrra (~77% saagis ehk umbes 0,1 mooli, jättes tähelepanuta asjaolu, et gaasi ei kuivatatud).

N,N-dimetüül-α-fenüülbenseenetanamiin (lefetamiin) vesinikkloriid
Viimane lahus asetati 250 mL RBF-i, mis oli varustatud tagasivoolukondensaatoriga, ja lisati 5,9 grammi (0,03 mol) desoksübensoiini (2-fenüülatsetofenooni) lahust 50 mL metanoolis. Saadud lahust segati 2 tundi (et tagada enamiini täielik moodustumine), misjärel lisati 3 g (0,11 mol) purustatud 18 µ köögi Al-fooliumi "nuggetid", millele järgnes kriips (tõesti noa otsa) HgCl2. Kolbile paigaldati selle tagasivoolukondensaator ja kogu reaktsiooni vältel toimus tugev segamine. Esimese poole tunni jooksul kulges reaktsioon aeglaselt, kuigi kõik selged amulgeerumise tunnused olid olemas. Õrnalt kuumutati veevanniga 5 minutit, mis põhjustas mõõdukalt eksotermilise reaktsiooni käivitumise, mis jätkus, kuni suurem osa Al-st oli kulutatud (veel 30 minutit). See jäeti segamiseks üleöö.

Järgmisel hommikul seadistati kolb destilleerimiseks, osa metanooli destilleeriti ära ja pärast jahutamist leotati lahus kontsentreeritud NaOH aq lahusega. See ekstraheeriti kaks korda tolueeniga, ühendatud ekstraktid pesti 3 korda suure hulga veega ja 2 korda soolveega. Pärast lahusti aurustamist jäi 2,35 g kollakaspruuni, terava lõhna ja aluseliste omadustega õli. Õli lahjendamisel 4 ml isopropanooliga, millele järgnes neutraliseerimine 30 % HCl tilkhaaval lisamisega pH-ni 7, tekkis Lefetamiini sademe. Lefetamiini sade filtreeriti ja pesti väikese koguse külma IPAga ning kuivatati vaakumeksikaatoris.