Síntese de alto rendimento do trans-2,5-Dimetoxi-beta-nitrostyrene (descrição detalhada)

[FENTAMAS]

Escrevi uma descrição pormenorizada da preparação do nitrostyrene substituído para aqueles que estão interessados em feniletilaminas do tipo 2C e têm alguns problemas com este passo(@Rabidreject) ou querem aumentar o rendimento e a pureza deste precursor.

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trans-2,5-Dimetoxi-beta-nitrostyrene (2,5-Dimethoxynitrostyrene, 2,5-DMNS, CAS 40276-11-7)

Controlo de qualidade preliminar.

É possível obter rendimentos máximos de 95% nesta reação se a pureza dos precursores, especialmente do aldeído e do NM, for suficientemente elevada.

1. O p.m. do 2,5-Dimetoxibenzaldeído (2,5-DMBA) deve ser de 50°C ou próximo disso. Se foi feito por si ou por outro cozinheiro e o valor m.p. está longe disso ou não consegue obter rendimentos elevados, é melhor purificá-lo por destilação de alto vácuo ou através de aduto de bissulfito, ou pelo menos recristalizá-lo uma vez.
2. O p.b. do nitrometano (NM, MeNO2) deve ser 101°C a 760mmHg. Se não for do frasco original, redestilar e recolher a fração intermédia com um intervalo tão estreito quanto possível, de preferência dentro de 1°C, por exemplo 101+-0,5°C, pode desviar-se +-2C dos dados da literatura, dependendo da pressão atm. na sua região.
3. A etilenodiamina (EDA) deve fumegar ao ar livre, se não se vir fumo, então está altamente contaminada com água ou não é o que pensa que é. Pode secá-la com NaOH/KOH, decantá-la e depois extra-secá-la com metal de sódio ou crivos moleculares e depois destilá-la ou tentar preparar o sal de diacetato (EDDA) em éter dietílico seco e frio. Trata-se de um sal muito higroscópico. O EDA puro tem um p.b. de 117°C a 760 mm.
4. O ácido acético glacial (GAA) também deve estar tão seco quanto possível, coloque-o no frigorífico a 2-5°C e espere pela cristalização, se não ocorrer dentro de 1-2 dias = demasiada água. Nesse caso, colocar no congelador. Se ficar apenas parcialmente sólido - decantar o líquido e guardar a massa cristalina, obtém-se um GAA relativamente seco. Só funciona se o teor de ácido acético já for pelo menos 80%+.
5. Os solventes alcoólicos (metanol, isopropanol) na maioria dos casos são suficientemente secos para esta reação diretamente dos fornecedores comerciais, mas em caso de dúvida, é melhor comprar de outra fonte ou destilar (apenas para o metanol) através da coluna Vigreux.

É necessário.

• 2,5-DMBA - [MW = 166,17 g/mol] - 1 eq.
• Nitrometano - [MW = 61,04 g/mol] - 1,2-3 eq. (0,44-1,1 w/w; 0,39-0,97 v/w)
• Etilenodiamina - [MW = 60,10 g/mol] - 0,4 eq. (0,14 p/p; 0,16 p/p)*
• GAA (ácido acético) - [MW = 60,05 g/mol] - 0,9 eq. (0,32 w/w; 0,31 v/w)**
• Solvente - abs. iPrOH(IPA) (x7 v/w) ou abs. MeOH(metanol) (x3 v/w)
• 2,5-DMNS (produto) - [MW = 209,2 g/mol]

* Alguns relatórios mostram que com etanolamina em vez de EDA, com proporções um pouco diferentes, também se obtiveram bons rendimentos.
** Trata-se de ~1,1 equivalente molar (~10% de excesso) de GAA relativamente à etilenodiamina, uma vez que são necessários 2 moles por cada mol de amina para obter o sal de diacetato in situ. Um pouco de excesso é necessário para garantir a neutralização total, de modo a que não reste amina livre na mistura reacional, uma vez que induzirá a formação de subprodutos.

Notas.

1) As proporções são dadas por peso (w/w = weight-to-weight) em relação ao aldeído, exceto para o solvente, por isso, por exemplo, se começar com 10g de 2,5-DMBA, então precisa de 4,4-11g de NM, 1,4g de EDA, 3,2g de GAA e 70ml de IPA ou 30ml de MeOH. Se quiser medir o NM, o EDA e o GAA por volumes, que é uma técnica menos precisa mas mais rápida com pipeta/seringa, então divida os seus valores de peso pelas suas densidades relativas para compostos puros a 20°C:
- NM (1,137 g/ml) => 4,4g / 1,137 = 3,87ml; 11g / 1,137 = 9,67ml
- EDA (0,9 g/ml) => 1,4g / 0,9 = 1,56ml
- GAA (1,05 g/ml) => 3,2g / 1,05 = 3,05ml

2) Como já reparou, aqui é dada uma vasta gama de rácios de nitrometano para aldeído, o que é feito intencionalmente para demonstrar a fiabilidade desta reação, uma vez que foram obtidos excelentes rendimentos com apenas 1,2 equivalente (20% de excesso molar) de NM e permanece estável dentro de toda esta gama, por isso, se tiver NM puro e seco e for difícil de obter, não tome grandes excessos, esta reação catalisada por EDDA irá poupar muito dinheiro e tempo.

3) Se obtiver bons rendimentos com a qualidade atual dos precursores, pode reduzir a carga do catalisador até 2 vezes ou mais, até que não afecte os seus rendimentos, por exemplo, utilize 0,3/0,675 eq. ou 0,2/0,45 eq. de EDA e GAA, respetivamente.

4) No caso do metanol como solvente, a velocidade de reação aumenta consideravelmente, 5-10 minutos a 60°C são suficientes. Isto também pode ser atribuído ao aumento da concentração dos reagentes, uma vez que o aldeído tem maior solubilidade em MeOH. Quando a cor vermelha escura é obtida, todo o aldeído é maioritariamente consumido. Manter o produto a essa temperatura depois de todo o aldeído ter reagido irá diminuir o rendimento. Não utilizar mais solvente do que o necessário. Mas o condensador de refluxo com água a correr neste caso é obrigatório.

Procedimento para 10g de aldeído.

Num balão de 250 ml, dissolver 10 g de 2,5-DMBA em 70 ml de abs. IPA (ou 30 ml de MeOH abs. num balão de 100-250 ml), aquecendo e agitando/virando um pouco.
Adicionar 1,4g (1,6ml) de EDA fumegante seco, depois lentamente 3,2g (3,1ml) de GAA (fumos), quando tudo se tornar homogéneo adicionar 4,4g (3,9ml) de NM e de preferência ligar o condensador de refluxo (pode ser sem fluxo de água) e agitar magneticamente ou agitar de vez em quando à mão com aquecimento suave em banho-maria ou placa de aquecimento para que a temperatura interna permaneça perto de 60°C* até 1h (5-10 mins para o solvente MeOH). Arrefecer até à temperatura ambiente; na maioria dos casos, ocorrerá cristalização; caso contrário, tentar arranhar as paredes internas com um bastão de vidro e colocá-lo no frigorífico durante algumas horas ou durante a noite. Quebrar os cristais na massa reacional ainda fria com uma vareta ou espátula ou agitando, filtrar no vácuo o produto nitrostyrene (2,5-DMNS), lavar com uma pequena quantidade de solução fria 1:1 v/v IPA:Água (ou 1:2 v/v MeOH:Água) e secar ao ar. Os rendimentos são até 95% (12g, 1,2 w/w). O P.M. após a recristalização é de 118-120°C.**

* Por conveniência, pode controlar apenas a temperatura exterior do banho, normalmente deve ser 5-10°C mais elevada, por isso mantenha-a entre 65-70°C.
** Na maioria dos casos, a recristalização não é necessária, mas pode ser efectuada a partir de uma quantidade mínima de IPA quente ou de uma solução IPA-água.
Se houver tempo suficiente para o crescimento dos cristais, obterá um material cristalino fino de cor laranja a laranja-avermelhado, que por vezes faz lembrar lã de vidro, ou apenas agulhas compridas.

ADVERTÊNCIA: Irritante para a pele! Usa luvas e óculos e evita o pó deste produto.

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@Rabidreject, desejo-te os melhores rendimentos e fico à espera do teu feedback.

 

[Rabidreject]

Oh, seu personagem absolutamente lendário! Agradeço imenso, pois algumas pessoas aqui não querem responder a perguntas sobre química, pois pensam que isso vai fazer com que não compremos nada deles! De qualquer forma - os seus números estão de facto correlacionados com os meus. Estive numa missão de destilação e, por alguma razão, não usei um vigreux para separar a minha solução de nitrometano;DCM 40%w/w! Nem sequer a purifiquei o suficiente, mas estou a chegar lá.
Além disso, ainda bem que a etilenodiamina é suposto fazer fumo! A minha era da sigma, indiretamente, mas fiquei um pouco surpreendido com isso, dado o seu bp, mas ei.
O GAA vai para o frigorífico mais tarde....
Ah, e eu adicionei um enorme excesso de solvente e era um de baixo ponto de ebulição....
Voltarei a este artigo de certeza....
obrigado pelo tempo despendido....estou bastante surpreendido por o post original não ter tido mais comentários, talvez eu seja assim tão mau em química! lol

Estava a pensar há pouco, quantas pessoas aqui fazem química para fabricar drogas para vender e quantas aqui estão apenas a tentar abastecer-se com as drogas mas principalmente com o conhecimento?
Mais uma vez obrigado!

Tenho provavelmente 200ml de mistura de nitro;dcm que preciso de separar e depois provavelmente 250ml de 99c-105 ou algo do género? Algo do género - e depois 150ml de NM devidamente puro... quando já não conseguir mesmo purificá-lo, tentarei novamente de acordo com a minha folha de cálculo de cu - que se correlaciona com os teus números....
Obrigado!
De certeza que vou dar notícias!

 

[Rabidreject]

Sim, tenho-o literalmente na minha folha de cálculo como Equis 1,2-3 molar, só que era impuro e adicionei o dobro da quantidade por acidente!
Há tantos sítios onde me enganei, para ser justo - não me apercebi que o ácido acético também era utilizado como catalisador....

A razão pela qual iniciei este projeto é que tenho o LAH para o reduzir depois, e estava a planear usar acetaldeído para transformar o 2c-h no intermediário imina e fazer uma aminação redutiva, terminando em 2c-e. Se a minha lógica estiver errada, encontrarei outra forma de a contornar, mas seria útil saber o que pensam... Obviamente, o 2c-h hcl é uma óptima opção para armazenar e bromar, etilar o que me apetecer ou o que conseguir arranjar bastante....

Acabei de pensar no etilato com acetaldeído, pois estava a tentar fazer isso com a triptamina - é apenas mais um projeto que estou a fazer lol

 

[Rabidreject]

Vou fazer mais uma destilação perfeita do NM e depois vou tentar a de 10g que mencionaste usando metanol, uma vez que tenho montes e é preciso menos lol
amanhã faço uma atualização... vai ser uma destilação quente, o que é irritante....
é mesmo só um refluxo de 1h a 60c? Isso é muito eficaz....

 

[Rabidreject]

Acabei de ler os tempos do metanol!? Isso é de loucos! Faz sentido e estou mais inclinado a usar menos solvente depois de ter usado demasiado da última vez!

 

[auc]

Gosto de utilizar este produto

 

[Rabidreject]

Olá @FENTAMAS, (Não sei como dirigir um comentário a alguém, como fez comigo)

O meu GAA diz 98,8% min - esteve no frigorífico durante a noite enquanto eu resolvia a situação do NM... Estou a pensar se não seria melhor metê-lo no congelador na mesma e ver se consigo muita água?

Na verdade, confio no fornecedor, encontrei-o aqui quando ele se estava a reformar... comprei um monte de coisas - tudo o que usei até agora tem sido de primeira qualidade....guess we'll c

adoro como as pessoas fazem isso @auc.... mostram uma fotografia de um produto químico que alguém está a tentar fabricar sem qualquer informação sobre como, porquê ou o quê.... quer dizer, sim, podes saber que é um b-styrene se já o viste, mas ei, fizeste-o? Compraste? Como? Que catalisador? Usando NM como solvente ou apenas um reagente?

literalmente perguntas atrás de perguntas atrás de perguntas! (Tudo a partir de um saco de b-nitroestireno aleatório do Pai Natal)... ainda bem que conseguiste fazer o que quer que tenhas feito e se simplesmente o compraste então phhh...

 

[Rabidreject]

Estou infinitamente mais confiante na pureza do meu nitrometano depois de utilizar uma coluna de fracionamento. Ontem acabei por ter uma solução de 50c-101c "lixo" e depois provavelmente a mesma quantidade de nitrometano "sujo", que não consegui que passasse de 101 com a coluna, pelo que a retirei e recolhi dessa forma.

Hoje coloquei o nitrometano sujo e adicionei a coluna, não apareceu nada até cerca de 70 ou 80, depois subiu para cerca de 90 e voltou a 60 lol
Depois voltou a subir para 90, depois desceu para 80 ou assim e ENTÃO subiu para pouco menos de 101 e ficou lá.....
Depois manteve-se a 100 (está um dia quente, não sei se isso afecta a pressão ou algo do género, mas isto encorajou-me porque a coluna da fração também se manteve um pouco abaixo da pressão atmosférica do DCM, por isso faz sentido que o termo barato e merdoso esteja ligeiramente fora OU da pressão atmosférica a que estou) e subiu gradualmente para 101 antes de esgotar o material inicial...

por isso, o que quer que tenha ficado abaixo dos 100, quando flutuou muito, foi adicionado ao frasco "lixo, redestilar usando um collum". .... duvido que vá recuperar muito mais nitrometano (que era realmente o objetivo do exercício, uma vez que posso obter DCM, MAS sinto-me confiante, a pequena quantidade de NM que tenho será pura) desta vez, a temperatura nunca subiu acima dos 101c antes de ficar sem líquido inicial...

em frente e para cima - como eu disse, estou bastante confiante de que, seja qual for o rótulo do meu frasco de GAA, será exato, pois tenho outros químicos dele que são apenas 70 % - por isso não sei porque é que ele mentiria sobre o GAA de todas as coisas....

O que é que eu acho é que o meu pai não está a conseguir fazer o que quer? Não sei se mais alguém está a descobrir isto neste momento!

oh yeh also the GAA will have been in the fridge for 2 days tomorrow so I can check on that 1....cant say iv ever seen crystalline GAA but then it's one of the few that have been nowhere near a fridge....

 

[Rabidreject]

Posso perguntar ao @FENTEMAS ou a qualquer outra pessoa? Tenho uma pequena quantidade de LAH, pois é alt, mas, para além de voltar a aspirar com outra camada e algumas bolas de humidade....

estou apenas a ler sobre os aspectos práticos do seu manuseamento e preciso de uma atmosfera inerte para o adicionar ao THF de forma a poder utilizá-lo....isto é obrigatório? É provável que consiga arranjar uma botija de nitrogénio, mas árgon? Duvido....

Alguma ideia - acho que vi um artigo em que alguém fez uma redução da mescalina em grande escala utilizando NaBH4 e algo como cromato de cobre (ii) como catalisador....mas isso vai contra o objetivo - ainda tenho o LAH!

 

[Rabidreject]

Uau, não estava mesmo à espera que o GAA fosse realmente puro - abri o frasco preocupado no início, mas assim que tentei pipetá-lo para o cilindro graduado foi difícil pesar porque o que não era líquido encheu o tubo de vapor!
Ainda bem que fiz questão de usar EPI!

 

[FENTAMAS]

@Rabidreject, Então o teu GAA cristalizou completamente no frigorífico?

Mais algumas notas para ti:

1) Nunca destilar até à secura absoluta, especialmente coisas como o nitrometano que pode acumular coisas explosivas em caso de impurezas. Deixe sempre pelo menos 5-10%, por isso é preferível utilizar frascos de fundo redondo (RBF) num banho de óleo com uma temperatura aproximadamente 20°C superior ao ponto de destilação do produto. Parece que o seu NM era bastante puro e não tinha fracções de alto ponto de ebulição.

2) As flutuações de temperatura que registou devem-se provavelmente a alterações na potência aplicada para aquecer a mistura. Por isso, utilize um banho de óleo.

3) Não abras o LAH agora se estiver no frasco original, se o fizeres, tens cerca de 1 mês para fazer diferentes sínteses com este material, mais tarde só será útil para secar alguns solventes.

4) Não peças ajuda ao ChatGPT para questões de química pelo menos até 2027. 2C-E é feito por uma abordagem diferente. A cadeia etílica está no anel benzénico e não no N-alquilo como nas triptaminas. Se tiveres LAH de boa qualidade, podes fazer 2C-D/DOM reduzindo primeiro o 2,5-DMBA a dimetoxitolueno, depois formilando-o e depois como habitualmente. Leia o PiHKAL e procure as estruturas para saber mais.

 

[Rabidreject]

Obrigado pela vossa resposta. Obtive uma rede cristalina LINDA a 30+c!

O problema era triplo, penso que antes...

1. Demasiado solvente por um fator de 4...
2. Não destilar o NM usando uma coluna...
3. Não adicionei ácido acético...

Então eu tinha duas garrafas de GAA da mesma fonte - coloquei uma no frigorífico durante 2 dias e não vi cristais e pensei oh Deus! Coloquei-a no congelador e quase de imediato fiquei com...

Literalmente ácido acético "glacial"! Haha como se estivesse congelado! Então peguei no que não estava congelado e fumegou como o diabo!

Não sei porque é que o BBGate roda sempre as minhas fotos 90 graus...

Se conseguirem aguentar o abanão, fiz um time lapse da cristalização, porque literalmente entrei por acaso no meu espaço de trabalho quando estava a COMEÇAR a formar grumos à volta da barra de agitação. Vou refazê-lo com uma d-slr adequada com uma fonte de luz por trás para que se possa ver melhor, mas mesmo assim... foi uma improvisação rápida para pegar no meu telemóvel.

Nunca tinha visto x-stals a formarem-se à frente dos meus olhos!

 

[Rabidreject]

Ok, não me deixa carregar o vídeo de qualquer maneira! Ha

 

[Rabidreject]

Oh, merda! Consegui! Este sítio Web tem muitas falhas no meu iPhone e na Internet

 

[FENTAMAS]

Ótimo! Coloque-o no congelador ou, pelo menos, no frigorífico para recolher mais e aumentar o seu rendimento, uma vez que o produto é solúvel, até certo ponto, mesmo em MeOH frio.

 

[Rabidreject]

Ah, sim, e quanto ao plano atual relativo ao LAH - sim, está no frasco original fechado, que eu sei que é selado, tapado e depois selado a vácuo. Acrescentei uma segunda camada de vedação a vácuo com algum dessecante.
Acho que tenciono usar isto para reduzir o 2,5-DMOBNS que fiz hoje, bem como provavelmente o resto do 2,5-DMOBA que tenho, depois salgá-lo como o sal HCL mais provável e ENTÃO decidir um plano de ação para o etilar... provavelmente vou seguir a rota shulgin tbf, a não ser que veja aqui um que use um químico mais acessível para etilar...

Em segundo lugar, acho que este RXN foi concluído em poucos minutos - mantive-o durante 20 minutos mas, honestamente, a partir dos 5-10 minutos, já não mudou de cor.

Oh, também duvido ALTAMENTE que consiga chegar perto dos 95% de rendimento, pois adicionei o ácido acético muito rapidamente devido ao facto de estar um pouco assustado com os vapores loucos!

Foi bom e reconfortante o facto de nem sequer conseguir cheirar o ácido acético...

Para ser sincero, o que me deixa mais satisfeito é o facto de o NM a que tenho acesso - apesar de ser apenas uma solução a 40% p/p (tal como o combustível nitro para RC) - me ter dado imenso prazer perguntar se tinha de ser com metanol ou se podia trocar por DCM.

Caso contrário, não teria sido possível - tudo o que acabei por obter com a mistura de metanol/NM foi uma mistura mal cheirosa como óleo queimado que amareleceu como Fanta em poucos dias. Claramente uma mistura de tudo!

Mesmo que a mistura DCM:NM fosse relativamente cara quando comparada com o combustível RC, acabou por se separar muito bem...

Obviamente, seria mais fácil comprar nitrometano - algo que posso fazer com o nitroetano, mas não com o nitrometano! É chato, mas a etilenodiamina/GAA poupou-me MUITO NM!
Caso contrário, também teria usado acetato de amónio e NM como solvente.
Muito obrigado!
É irónico que eu tenha postado naquele post do nbome há AAAAGES atrás antes de ter QUALQUER dos materiais e apenas comecei a recolher pedaços que sabia que precisava e acabei por receber uma oferta de etilenodiamina, o que me levou de volta àquele post!

 

[Rabidreject]

Ah, sim, foi para o frigorífico durante algum tempo - foi fantástico vê-lo cristalizar à minha frente.

Sim, de facto estava enganado em relação ao 2c-e.
Desculpa, estava a pensar na escalina a partir da 3,4,5-TMOBA... embora não tenha a certeza se isso funcionaria também para ser claro, quero dizer, passando pela mescalina como um intermediário para isso.
Mais uma vez, posso estar errado.

Sabe se este sistema catalisador também funciona para o 3,4,5-TMOBA? Obviamente, a estequiometria teria de ser ajustada ou, pelo menos, os pesos moleculares e, portanto, os valores, mas mesmo assim... já tentou?

 

[Rabidreject]

O que é que eu fiz? Obtive um rendimento horrível de 1,8 g de 10 g de benzaldeído.
O GAA foi introduzido de forma lenta, por isso não estou muito surpreendido.
Da próxima vez vou tentar em iso também. Obrigado pela informação, mano!

 

[FENTAMAS]

Então, qual foi o seu procedimento? Deve tomar SEMPRE notas curtas de laboratório de cada passo que dá, com volumes exactos, temperaturas, tempos, etc., para que possa analisá-las mais tarde ou partilhá-las com a comunidade.
A simples frase "obtive 1,8 de 10" não diz nada, nem a ti nem a nós.

O que eu vejo:
1) Obtiveste um bom rendimento, uma vez que há obviamente mais de 2 gramas de produto cristalizado, como vemos no vídeo, além disso, se foi esmagado assim tanto, mesmo a 30°C, a partir do metanol, então há muito mais na solução.
Se congelar o suficiente e filtrar rapidamente a vácuo enquanto está frio, deve obter quase todo o produto.
Presumo que tenha feito asneira algures com o passo de filtragem ou, mais provavelmente, que tenha lavado mais tarde a maior parte do seu produto com demasiado solvente não muito frio.
Espero que tenha guardado os filtrados. Pode adicionar-lhe x2-x5 volumes de água destilada e colocá-lo no congelador para o recolher.

2) A primeira vez que fizer uma síntese, mesmo que seja um químico muito competente, tente seguir o procedimento EXACTAMENTE como descrito. Se forem dados 5-10 minutos, então 5-10, não 20, etc.
Tenha em conta que deixou o frasco na placa de aquecimento depois de o ter desligado, o que lhe dá mais tempo a altas temperaturas.
Talvez eu esteja enganado e haja frascos um pouco maiores na sua região, mas parece que verteu um pouco mais de 30 ml de MeOH.
Não destilou o metanol para verificar se estava suficientemente seco.

Sobre o 3,4,5-TMBA e outros aldeídos: na prática da química orgânica, muitas vezes não existem condições de reação e catalisadores universais para cada caso, mesmo que as estruturas sejam muito semelhantes, pelo que para outros aldeídos é provável que existam diferentes condições ideais/sistemas catalíticos. Tente obter bons resultados com o 2,5-DMBA primeiro.

 

[Rabidreject]

Sim, não te preocupes, não vou desistir!
Sim - tomei notas, numa folha de cálculo...

A menos que a minha medida volumétrica esteja incorrecta, foram 30 ml de metanol.

Deixei passar alguns minutos a mais, +4 minutos a mais... distraí-me a limpar qualquer coisa, penso eu....

Também o arrefeci diretamente até à temperatura ambiente, mas estava a 30ºC, por isso coloquei-o no frigorífico durante algumas horas.
Pensei que era suposto arrefecer lentamente até à temperatura ambiente para ajudar na cristalização. Acho que me enganei...

Talvez pudesse tê-lo deixado mais tempo no frio e lavado com um solvente mais frio.

O aldeído não é assim tão caro e tenho muitos dos outros reagentes, por isso prática é prática...

Como já disse, tomo sempre notas, só não costumo carregá-las porque acho que a maioria das pessoas não quer ver as minhas folhas de cálculo de merda!