Fase 1. Bromurazione del propiofenone
La bromurazione del propiofenone si svolge secondo lo Schema 1.Schema 1
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Reagenti e materiali di partenza
- 50 ml di propiofenone
- 40 ml di HBr (1,3 g/ml)
- 55 ml di H2O2 35%
- 150 ml di diclorometano (DCM)
- 2000-2500 ml di H2O
- 250 ml 5% Na2S2O3 (12,5 g e 238 ml H2O)
- 250 ml 5% Na2CO3 (12,5 g e 238 ml H2O)
- 100 ml 15% Na2CO (15 g e 85 ml H2O)
- Carta indicatrice di pH
- Pallone a 3 colli, 1000 ml
- Imbuto contagocce da 125 ml
- Termometro
- Condensatore a ricaduta
- Agitatore magnetico
- Becher
- Imbuto
- Pompa da vuoto
Fig. 1
In un matraccio da 1000 ml vengono posti 50 ml di propiofenone, 40 ml di HBr e 100 ml di acqua. Al matraccio sono fissati un condensatore a ricaduta e un termometro. Il perossido di idrogeno viene versato nell'imbuto di raccolta. Fig 2
Fig. 2
Si inizia ad agitare delicatamente e si aggiunge perossido di idrogeno a goccia fino a quando non compare un colore arancione. Il processo procede con la generazione di calore! La temperatura viene mantenuta tra i 30 e i 40°C. Fig. 3
Fig. 3
Quando il colore arancione scompare nel tempo, si aggiungono altre porzioni di perossido di idrogeno. Fig. 4
Fig. 4
Aggiungendo nuove porzioni di perossido di idrogeno, si genera bromo libero, necessario per il processo di bromurazione. La bromurazione viene effettuata fino a quando il colore non scompare e si formano vapori di bromo arancione. Fig. 5
Fig. 5
Al bromopropiofenone formato si aggiungono 150 ml di DCM. Fig. 6
Fig. 6
Il DCM estrae il bromopropiofenone (che è un lachimico) e lo separa sotto lo strato acquoso. Lo strato acquoso superiore presenta una reazione acida dovuta alla presenza di acido residuo. Fig. 7
Fig. 7
Successivamente, lo strato di DCM viene lavato con acqua fino ad ottenere una reazione neutra. Quindi si aggiunge una soluzione acquosa di 250 ml di Na2S2O3 al 5%. Fig. 8
Fig. 8
Nonostante un lavaggio accurato fino a ottenere una reazione neutra, l'aggiunta di una soluzione di tiosolfato di sodio porta alla precipitazione dello zolfo libero. Pertanto, l'ulteriore uso del tiosolfato come agente anti-bromo è sconsigliato. Fig. 9
Fig. 9
Successivamente, la miscela è stata lavata con quattro porzioni di acqua. Il lavaggio successivo è stato effettuato con 250 ml di una soluzione di carbonato di sodio al 5%, che è stata aggiunta lentamente e a goccia alla miscela agitata. Fig. 10
Fig. 10
Dopo l'aggiunta della soluzione acquosa di carbonato di sodio al 5%, la miscela è stata agitata per 20-30 minuti. Successivamente, sono state aggiunte porzioni di soluzione acquosa di carbonato di sodio al 15%. Se il volume del matraccio era insufficiente, una parte dello strato acquoso è stata aspirata e scartata. Fig 11
Fig. 11
Dopo aver rimosso la maggior parte possibile dello strato acquoso, il DCM è stato lavato con due porzioni di acqua, ciascuna con un volume di 250 ml. Dopo i lavaggi con carbonato, lo strato di DCM diventa significativamente più chiaro. Fig. 12
Fig. 12
Fase 2. Sintesi e purificazione del metacatinone cloridrato
Fase 2. Sintesi e purificazione del metacatinone cloridrato
L'interazione con la metilammina procede secondo lo Schema 2.
Schema 2
Inizio reagenti e materiali di partenza
- La soluzione di bromopropiofenone in DCM sotto lo strato d'acqua della fase 1
- 70 ml di soluzione acquosa al 35-40% di metilammina
- 2000 ml di H2O
- 40-50 ml di HCl al 14%
- 20 ml DCM
- 25 ml di etilacetato
- 10 ml di acetone
- 40-50 ml di acetone a temperatura -5℃
- Pallone a 3 colli, 1000 ml
- Imbuto separatore da 125 ml
- Imbuto separatore da 250 ml
- Termometro
- Condensatore a ricaduta
- Agitatore magnetico
- Set di filtrazione
- Becher
- Imbuto
- Pompa da vuoto
La metilammina viene aggiunta a goccia alla soluzione ottenuta e purificata di bromopropiofenone in DCM con agitazione vigorosa. Il condensatore a ricaduta deve essere in funzione anche durante questo processo. Fig. 13
Fig. 13
L'aggiunta dell'intero volume di metilammina viene effettuata per un periodo di 12 ore. La temperatura viene mantenuta a circa 27°C a causa del calore generato dalla reazione. Fig. 14
Fig. 14
Dopo l'aggiunta dell'intero volume di metilammina, la miscela viene agitata per 24 ore. Durante questo periodo, il colore cambia in ambra. Fig 15
Fig. 15
Il metacatinone ottenuto viene lavato con acqua per eliminare la metilammina. Fig 16
Fig. 16
Il lavaggio completo a pH neutro è impossibile, quindi l'alcalinità residua nell'acqua di lavaggio è normale. Fig 17
Fig 17
Lo strato acquoso di lavaggio potrebbe non essere completamente rimosso.
Per convertire il metacatinone nel cloridrato solubile in acqua, si aggiunge acido cloridrico. Fig 18
Fig. 18
Per convertire il metacatinone in cloridrato, si aggiunge acido cloridrico al DCM da un imbuto separatore, ottenendo un pH leggermente acido. La temperatura non deve superare i 30°C. Si aggiungono 40-45 ml di HCl al 14%. Fig 19
Fig. 19
Lo strato di DCM viene separato e lavato in rapporto di volume 1:1, inoltre con una porzione di acqua contenente 1,5-2 ml di acido cloridrico. Se il pH dello strato acquoso è alcalino, si aggiunge acido cloridrico diluito (1,5-2 ml) per ottenere un pH acido. Lo strato di DCM viene scartato e gli strati acquosi vengono uniti. Fig. 20
Fig. 20
Agli strati acquosi si aggiungono 20 ml di DCM puro per purificarli dalle impurità organiche. Fig. 21
Fig. 21
La soluzione acquosa di metacatinone cloridrato viene evaporata fino alla cristallizzazione. Fig 22
Fig. 22
La cristallizzazione del cloridrato di metacatone è mostrata nella Fig. 23.
Fig. 23
Il cloridrato di metacatone completamente cristallizzato è mostrato nella Fig. 24.
Fig. 24
Primo lavaggio: Alla soluzione cristallizzata viene aggiunta una miscela di 25 ml di acetato di etile e 10 ml di acetone. La miscela viene ben agitata e poi filtrata. Il lavaggio con acetato di etile sul filtro non lava completamente il prodotto. Fig 25
Fig 25
Il prodotto dopo il primo lavaggio è mostrato nella Fig. 26.
Fig. 26
Secondo lavaggio: Il prodotto ottenuto viene accuratamente macinato in polvere. Si aggiungono 20-40 ml di acetone freddo e si filtra la miscela. Fig 27
Fig. 27
La purezza del cloridrato di metacatinone ottenuto è sufficiente per un'ulteriore sintesi di efedrina. Fig 28
Fig. 28
Con un'ulteriore ricristallizzazione dall'alcol, si ottiene un prodotto bianco puro. Fig 29
Fig. 29
Spettri Raman per alcuni reagenti base di partenza e per il prodotto ottenuto.
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