Lefetamīna (santenola) sintēze

[G.Patton]

Ievads

Šajā tēmā attēloju lefetamīna (santenola) sintēzi, kas izskatās pavisam vienkārša. Tāpat šajā rokasgrāmatā aprakstītas prekursoru sintēzes 2-fenilacetofenona (2) un dimetilamīna sintēzes. Pievērsiet uzmanību drošības pasākumiem ar dimetilamīnu, izmantojiet labi ventilējamu izvelkamo zondi un respiratoru.

Iekārtas un stikla trauki.

• 250 ml apaļas kokvilnas kolbas (RBF) ar trim neakiem;
• 250 ml x 2 kolbas ar plakanu dibenu (FBF);
• Atpakaļplūsmas kondensators;
• Magnētiskaismaisītājs ar sildelementu;
• Retorta statīvs un skava aparātu nostiprināšanai;
• Laboratorijas svari (piemēroti 0,05 - 200 g);
• 500 ml atdalīšanas piltuve;
• Vakuuma avots;
• 100 ml x2; 50 ml x2 mucas;
• laboratorijas termometrs (no 0 °C līdz 200 °C) ar kolbas adapteri;
• Stikla stienis;
• 500 ml Buknera kolba un piltuve;
• Gumijas aizbāzni;
• x2 Stikla caurule;
• Plastmasas caurulīte;
• Ūdens vanna;
• Destilācijas iekārta;
• Rotācijas iztvaicētājs - pēc izvēles;
• pH indikatora papīrs;
• Vakuuma eksikators -pēc izvēles.

Reaģenti.

• 10,4 g benzoīna (98 %);
• 25 ml etiķskābes (AcOH; 80 %);
• 3,2 g cinka pulvera (Zn);
• ~ 50 ml 3 % sālsskābes (HCl) aq šķīduma un ~ 50 ml 30 % sālsskābes (HCl) aq šķīduma;
• ~ 1 L destilēta ūdens;
• 10 g dimetilformamīda (DMF);
• ~ 50 g nātrija hidroksīda (NaOH);
• 90 ml metanola (MeOH);
• 3 g (0,11 mola) alumīnija (Al) folijas;
• ~200 mg hidrargija hlorīda (HgCl2);
• ~ 50 g nātrija hlorīda (NaCl);
• ~ 10 ml izopropanola (IPA);
• ~200 ml toluola.

N, N-dimetil-α-fenilbenzoletanamīna hidrohlorīds:
Viršanas temperatūra: N/A;
Kušanas temperatūra: 218-219 °C;
Molekulmasa: 261,8 g/mole;
Blīvums: N/A;
CAS numurs: 14148-99-3.

Procedūras

2-fenilacetofenons

250 ml apaļdibena kolbā ar 250 ml tilpumu, kas aprīkota ar pretplūsmas dzesētāju, 10,4 g benzoīna (98 %, Acros Organics) (1) suspendēja 25 ml 80 % etiķskābes (tehniskā kvalitāte no datortehnikas veikala), un maisījumu spēcīgi maisot uzsildīja. Kad maisījuma temperatūra sasniedza 115 °C, tika iegūts dzidrs šķīdums. 3,2 g cinka pulvera aktivizēja, iegremdējot 3 % HCl šķīdumā uz 15 minūtēm. Atšķaidīto skābi dekantēja un izskaloja ar destilēta ūdens alikvotu, un cinka pulveri pa daļām pievienoja karstam benzoīna (1) šķīdumam, spēcīgi maisot, uzmanot, lai kontrolētu radušos putēšanu. Pēc tam paaugstināja temperatūru, lai maisījums vārītos. Pēc stundas viss cinks tika patērēts, un, uz laiku pārtraucot maisīšanu, tika novērotas eļļainas nogulsnes.

Zn pulvera aktivizēšana pirms šīs reducēšanas ir ļoti svarīga. Manā rokās reakcija bija pabeigta mazāk nekā stundas laikā, un viss cinka pulveris tika patērēts.

Kolbas saturu pārlēja 100 ml karstā ūdens vārglāzē, un uz dibena novēroja eļļas slāņa veidošanos. Pēc atdzesēšanas uz nakti eļļa sacietēja līdz baltiem 2-fenilacetofenona (2) kristāliem ar vāju smaržu, kas ievērojami atšķīrās no benzoīna mandelēm līdzīgās smaržas. Kristālus filtrēja un mazgāja ar nelielu daudzumu auksta ūdens. Pēc pārkristalizēšanas no metanola (4 ml uz 1 g) tika iegūti 7,35 g dezoksibenzoīna (2-fenilacetofenona) (2), kas atbilst 76 % kopējai iznākuma masai.

Dimetilamīns

Kolbā ar plakanu dibenu (FBF) iepildīja 10 g dimetilformamīda (DMF) un pievienoja 40 g 30 % NaOH šķīduma, pēc kā šķīdums ieguva dzeltenu krāsu. FBF noslēdza ar gumijas aizbāzni, kurā bija ievietota stikla caurulīte, un no šīs caurulītes plastmasas caurulīte veda uz citu stikla caurulīti, kas bija iegremdēta 90 ml metanola citā FBF. FBF, kurā bija DMF/NaOH maisījums, novietoja uz karstās plātnes un pakāpeniski paaugstināja temperatūru, līdz sākās gāzes veidošanās (bija vajadzīga tikai mērena karsēšana, apmēram 50 °C). Viss dimetilamīns viegli izšķīda metanolā, un tas neradīja nekādas nepatīkamas smakas. Kad gāzes izdalīšanās beidzās, sākotnējā maisījuma dzeltenā krāsa pēkšņi izbalēja un kļuva dzidra. Šajā brīdī DMF sārmainā hidrolīze ir beigusies, tāpēc jāuzmanās no atpakaļsūkšanās, kas var rasties neuzmanības gadījumā! Nosverot dimetilamīnu metanola šķīdumā, tika konstatēts, ka masa ir palielinājusies par 4,75 g (~77 % iznākums jeb aptuveni 0,1 mols, neņemot vērā to, ka gāze nav izžāvēta).

N,N-dimetil-α-fenilbenzoletanamīna (lefetamīna) hidrohlorīds
Pēdējo šķīdumu iepildīja 250 ml RBF, kas aprīkots ar atgaitas dzesētāju, un pievienoja 5,9 g (0,03 mol) dezoksibenzoīna (2-fenilacetofenona) šķīdumu 50 ml metanola. Iegūto šķīdumu maisīja 2 stundas (lai nodrošinātu pilnīgu enamīna veidošanos), pēc tam pievienoja 3 g (0,11 mola) sasmalcinātas 18 µ virtuves Al folijas "pašgriezumu", kam pievienoja nedaudz (tiešām ar naža galu) HgCl2. Kolbu aprīkoja ar atgaitas dzesētāju, un visas reakcijas laikā notika spēcīga maisīšana. Pirmo pusstundu reakcija noritēja gausi, lai gan bija redzamas visas skaidras amalgamēšanas pazīmes. Uz 5 minūtēm ar ūdens vannu tika pielikts lēns karstums, kas izraisīja mēreni eksotermisku reakciju, kura turpinājās, līdz lielākā daļa Al tika patērēta (vēl 30 minūtes). Uz nakti atstāja maisīt.

Nākamajā rītā kolbu sagatavoja destilācijai, destilēja daļu metanola un pēc atdzesēšanas šķīdumu bazificēja ar koncentrētu NaOH aq šķīdumu. To divas reizes ekstrahēja ar toluolu, iegūtos kopējos ekstraktus 3 reizes izskaloja ar lielu daudzumu ūdens un 2 reizes ar sālījumu. Pēc šķīdinātāja iztvaicēšanas palika 2,35 g dzeltenīgi brūnas eļļas ar asu smaržu un bāziskām īpašībām. Atšķaidot eļļu ar 4 ml izopropanola un pēc tam neitralizējot līdz 7 pH, pilienveidā pievienojot 30 % HCl, izveidojās lefetamīna nogulsnes. Lefetamīna nogulsnes filtrēja un mazgāja ar nelielu daudzumu auksta IPA un žāvēja vakuumeksikatorā.