Introdução
Há dois métodos brilhantes de síntese de fenilacetona (P2P) por meio de reagentes de Grignard, que descrevo abaixo.
Excelentes rendimentos de metilcetonas podem ser obtidos pela adição de reagentes de Grignard a uma solução de éter de anidrido acético a cerca de -70 °C. Os reagentes de Grignard primários, secundários, terciários alifáticos e aromáticos produzem rendimentos de 70 a 79% das metilcetonas correspondentes, enquanto os reagentes de alil e benzil produzem 42 e 52%, respectivamente. O sucesso dessas reações depende da baixa temperatura, da estabilidade térmica do complexo formado pela adição de uma molécula de reagente de Grignard a um dos grupos carbonila do anidrido acético e de sua solubilidade reduzida. Esses dois fatores tendem a reduzir a reação posterior do complexo com mais reagente de Grignard para formar o álcool terciário. Na baixa temperatura envolvida, provavelmente não há clivagem desse complexo para formar a cetona que poderia reagir posteriormente.
Outro método via acetonitrila tem algumas vantagens. O sal intermediário de magnésio da fenil-2-propanona imina também pode ser preparado a partir de iodeto de metilmagnésio e cianeto de benzila. Ambos são hidrolisados em fenil-2-propanona com ácido clorídrico diluído. O sal de imina também pode ser reduzido diretamente à anfetamina por borohidreto de sódio em metanol em alto rendimento. Esse método pode ser interessante para a produção de P2P a partir de acetonitrila, pois simplifica muito o procedimento ao eliminar qualquer necessidade de extração extensiva da cetona.
Excelentes rendimentos de metilcetonas podem ser obtidos pela adição de reagentes de Grignard a uma solução de éter de anidrido acético a cerca de -70 °C. Os reagentes de Grignard primários, secundários, terciários alifáticos e aromáticos produzem rendimentos de 70 a 79% das metilcetonas correspondentes, enquanto os reagentes de alil e benzil produzem 42 e 52%, respectivamente. O sucesso dessas reações depende da baixa temperatura, da estabilidade térmica do complexo formado pela adição de uma molécula de reagente de Grignard a um dos grupos carbonila do anidrido acético e de sua solubilidade reduzida. Esses dois fatores tendem a reduzir a reação posterior do complexo com mais reagente de Grignard para formar o álcool terciário. Na baixa temperatura envolvida, provavelmente não há clivagem desse complexo para formar a cetona que poderia reagir posteriormente.
Outro método via acetonitrila tem algumas vantagens. O sal intermediário de magnésio da fenil-2-propanona imina também pode ser preparado a partir de iodeto de metilmagnésio e cianeto de benzila. Ambos são hidrolisados em fenil-2-propanona com ácido clorídrico diluído. O sal de imina também pode ser reduzido diretamente à anfetamina por borohidreto de sódio em metanol em alto rendimento. Esse método pode ser interessante para a produção de P2P a partir de acetonitrila, pois simplifica muito o procedimento ao eliminar qualquer necessidade de extração extensiva da cetona.
Procedimentos com anidrido acético
Em um balão de três gargalos de 500 ml, situado em uma lama de gelo seco/acetona em um balão de Dewar, foi adicionada uma solução de anidrido acético (40 g, 2,55 mol) em éter dietílico de 100 ml, e o balão foi equipado com um agitador magnético, um termômetro e um funil de adição (modificado para que o líquido adicionado fosse resfriado externamente por gelo seco/acetona).
A isso foi adicionada uma solução etérea de cloreto de benzil magnésio, preparada a partir de cloreto de benzilo (25,5 g, 0,2 mol) e aparas de magnésio (4,9 g, 0,2 mol) para fazer brometo de benzil magnésio (reagente de Grignard), sendo adicionado um cristal de iodo após a primeira porção para iniciar a reação de Grignard.
Depois que a adição após uma hora foi concluída, a mistura de reação foi deixada em agitação em temperatura de gelo seco (-78 °C) por 2 a 3 horas, o banho de resfriamento foi removido e a reação foi extinta pela adição cuidadosa de cloreto de amônio aquoso saturado (NH4Cl).
A camada aquosa foi separada no funil de separação, a fase orgânica foi lavada com solução de carbonato de sódio a 10% (NaCO3 aq) até que as lavagens não estivessem mais ácidas para o papel de pH universal, seguida por 50 ml de salmoura. A fase orgânica foi seca sobre MgSO4, filtrada, o éter evaporado em banho-maria e o resíduo destilado fracionadamente para produzir fenil-2-propanona (14 g, 52%), bp 214-215 °C/760 mm Hg (100-101 °C/13 mm Hg).
Equipamento e material de vidro.
Balão de fundo redondo de três gargalos de 500 ml;Banho de gelo seco/acetona (-78 °C) com balão de Dewar;
Agitador magnético;
Aparelho de destilação;
Suporte para retorta e braçadeira para fixar o aparelho;
Termômetro de laboratório (-100 °C a 100 °C) com adaptador para balão;
Balança de laboratório (0.1 - 200 g é adequada);
Funil de gotejamento de 250 ml;
Funil de separação de 500 ml;
Papel de pH universal;
Cilindro de medição de 100 ml;
Frascos Erlenmeyer de 100 ml x2 e 200 ml x2 com tampa;
Béqueres de 200 ml x2; 100 ml x2.
Reagentes.
Anidrido acético (40 g, 2,55 mol);Éter dietílico (Et2O) 100 ml;
Cloreto de benzila (25,5 g, 0,2 mol);
Aparas de magnésio (4,9 g, 0.2 mol);
Um par de cristais de iodo;
Cloreto de amônio (NH4Cl) 50 g;
Água destilada 2 L;
Carbonato de sódio (NaCO3) 50 g;
Cloreto de sódio (NaCl) 50 g.
Procedimentos via acetonitrila
127 g de cloreto de benzila foram dissolvidos em 250 ml de Et2O, aos quais foram adicionados 27 g de Mg em porções, sendo adicionado um cristal de iodo após a primeira porção para iniciar a reação de Grignard. Um precipitado branco espesso se formou e obstruiu parte do Mg, mas depois que tudo foi adicionado, houve um excesso de Mg não obstruído que não reagiu. A submersão do frasco em H2O fria foi usada conforme necessário durante a adição para evitar a ebulição excessiva do Et2O. Depois que todo o Mg foi adicionado e nenhuma outra reação ocorreu, a mistura da reação foi resfriada em um banho de gelo e sal. Uma solução de 62 g de acetonitrila em 100 ml de Et2O foi adicionada lentamente enquanto se agitava com um termômetro. A temperatura da reação subiu para 30 °C.
Após a conclusão da adição, a mistura foi refluxada suavemente, agitada completamente e, em seguida, deixada esfriar até a temperatura ambiente. 500 ml de HCl 10% foram adicionados lentamente sob agitação. [NOTA: Isso pareceu fazer com que a camada de Et2O adquirisse uma coloração avermelhada. Acredito que a pureza do produto final seria maior se a mistura da reação fosse primeiro despejada no gelo e depois acidificada].
Depois que toda a efervescência parou, a camada orgânica foi separada. NaCl foi adicionado à camada aquosa, que foi então extraída com Et2O [OBSERVAÇÃO: acho que muitos produtos foram deixados para trás nessa camada aquosa; ela ainda estava muito alaranjada mesmo depois de adicionar NaCl e extrair com Et2O (que era um tom de laranja mais claro do que a camada aq.!)]. As camadas combinadas de Et2O foram lavadas com H2O, secas sobre MgSO4. O Et2O e uma pequena quantidade de tolueno foram evaporados para dar 42 g de fenil-2-propanona bruta como um óleo laranja claro. A destilação a vácuo desse óleo resultou em fenil-2-propanona pura (bp 91-96 °C a 11 mm Hg).
Equipamento e material de vidro.
Balão de fundo redondo de três gargalos de 1000 ml;Banho de água e sal com gelo (-10 °C);
Agitador magnético;
Aparelho de destilação;
Suporte para retorta e braçadeira para fixar o aparelho;
Termômetro de laboratório (0 °C a 100 °C) com adaptador para balão;
Condensador de refluxo;
Aspirador de jato de água;
Funil de gotejamento de 500 ml;
Frascos Erlenmeyer de 100 ml x2 e 200 ml x2 com tampa;
Béqueres de 200 ml; 500 ml; 100 ml x2;
Funil de separação de 1 L.
Reagentes.
Cloreto de benzila 127 g;Éter dietílico (Et2O) 350 ml;
Magnésio (Mg) 27 g;
Acetonitrila (CH3CN) 62 g;
HCl 500 ml 10% aq.;
Cloreto de sódio (NaCl) 50 g;
Sulfato de magnésio anidro (MgSO4) 50 g;
Par de cristais de iodo.
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