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 iniciais
- 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 gotejamento de 125 ml
- Termômetro
- Condensador de refluxo
- Agitador magnético
- Béqueres
- Funil
- Bomba de vácuo
Figura 1
Em um balão de 1000 ml, são colocados 50 ml de propiofenona, 40 ml de HBr e 100 ml de água. Um condensador de refluxo e um termômetro são acoplados ao frasco. O peróxido de hidrogênio é despejado no funil de gotejamento. Fig 2
Figura 2
Inicia-se uma agitação suave e o peróxido de hidrogênio é adicionado gota a gota até o aparecimento de uma cor laranja. O processo prossegue com a geração de calor! A temperatura é mantida na faixa de 30 a 40°C. Fig. 3
Figura 3
Quando a cor laranja desaparece com o tempo, são adicionadas porções adicionais de peróxido de hidrogênio. Figura 4
Figura 4
Ao adicionar novas porções de peróxido de hidrogênio, o bromo livre é gerado, o que é necessário para o processo de bromação. A bromação é realizada até que a cor deixe de desaparecer e se formem vapores alaranjados de bromo. Figura 5
Figura 5
Adicionamos 150 ml de DCM à bromopropiofenona formada. Fig. 6
Fig.6
O DCM extrai a bromopropiofenona (que é um lacrimogêneo) e a separa 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 que se obtenha uma reação neutra. Em seguida, é adicionada uma solução aquosa de 250 ml de Na2S2O3 a 5%. Fig. 8
Figura 8
Apesar da lavagem completa até a obtenção de uma reação neutra, a adição de solução de tiossulfato de sódio leva à precipitação de enxofre livre. Portanto, não se recomenda o uso adicional de tiossulfato como agente antibromo. Figura 9
Figura 9
Em seguida, a mistura foi lavada com quatro porções de água. A lavagem subsequente foi realizada com 250 ml de uma solução de carbonato de sódio a 5%, que foi lentamente adicionada gota a gota à mistura agitada. Fig. 10
Figura 10
Após a adição da solução aquosa de carbonato de sódio a 5%, a mistura foi agitada por 20 a 30 minutos. Em seguida, foram adicionadas porções de uma solução aquosa de carbonato de sódio a 15%. Se o volume do frasco fosse insuficiente, parte da camada aquosa era aspirada e descartada. Fig. 11
Figura 11
Depois de remover o máximo 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 ficou significativamente mais clara. Figura 12
Figura 12
Etapa 2. Síntese e purificação do cloridrato de metcatinona
Etapa 2. Síntese e purificação do cloridrato de metcatinona
A interação com a metilamina ocorre de acordo com o Esquema 2.
Esquema 2
Início reagentes e materiais
- A solução de bromopropiofenona em DCM sob a camada de água da Etapa 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
- 125 ml de funil de gotejamento
- Funil de separação de 250 ml
- Termômetro
- Condensador de refluxo
- Agitador magnético
- Configuração de filtragem
- Béqueres
- 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 operação durante esse processo. Fig. 13
Figura 13
A adição de todo o volume de metilamina é realizada em um período de 12 horas. A temperatura é mantida em torno de 27°C devido ao calor gerado pela reação. Fig. 14
Figura 14
Após a adição de todo o volume de metilamina, a mistura é agitada por 24 horas. Durante esse tempo, a cor muda para âmbar. Fig. 15
Figura 15
A metcatinona resultante é lavada com água para remover a metilamina. Fig . 16
Figura 16
A lavagem completa até o pH neutro é impossível, portanto, a alcalinidade residual na água de lavagem é normal. Fig 17
Fig 17
A camada aquosa de lavagem pode não ser totalmente removida.
Para converter a metcatinona em 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 gotejamento para converter a metcatinona em cloridrato, obtendo-se um pH ligeiramente ácido. A temperatura não deve exceder 30°C. Foram adicionados 40-45 ml de HCl a 14%. Fig. 19
Fig.19
A camada de DCM é separada e lavada em uma proporção de volume de 1:1, adicionalmente com uma porção de água contendo de 1,5 a 2 ml de ácido clorídrico. Se o pH da camada aquosa for alcalino, adicione ácido clorídrico diluído (1,5 a 2 ml) para obter um pH ácido. A camada de DCM é descartada e as camadas aquosas são combinadas. Fig. 20
Fig. 20
Às camadas aquosas, são adicionados 20 ml de DCM puro para purificá-las das impurezas orgânicas. Fig. 21
Figura 21
A solução aquosa de cloridrato de metcatinona é evaporada até a cristalização. Fig. 22
Figura 22
A cristalização do cloridrato de metcatinona é mostrada na figura 23.
Fig. 23
O cloridrato de metcatinona totalmente cristalizado é mostrado na Figura 24.
Fig.24
Primeira lavagem: Uma mistura de 25 ml de acetato de etila e 10 ml de acetona é adicionada à solução cristalizada. A mistura é bem agitada e, em seguida, filtrada. A lavagem com acetato de etila no filtro não elimina completamente o produto. Fig. 25
Figura 25
O produto após a primeira lavagem é mostrado na Fig. 26.
Figura 26
Segunda lavagem: O produto obtido é completamente moído até virar um pó. São adicionados 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
Figura 28
Com a recristalização adicional a partir do álcool, obtém-se um produto branco puro. Fig. 29
Fig.29
Espectros Raman para alguns reagentes iniciais básicos e o produto obtido.
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