Síntese de mefedrona (4-MMC) a partir de halocetona em acetato de etilo. Escala de 1-10 kg.

[WillD]

Esquema de reação:

Reagentes:
1. 4'-Metilpropiofenona (cas 5337-93-9) 1 kg;
2. Ácido hidrobromico 48% 1300 ml;
3. Peróxido de hidrogénio 35% 750 ml;
4. Solução aquosa de hidróxido de sódio/potássio a 25% (NaOH/KOH);
5. Água destilada;
6. Acetato de etilo 6 l;
7. Metilamina 40% aq - 2 l;
8. Acetona - 8 l;
9. Ácido clorídrico (HCl 38%) 500 ml;
10. Álcool isopropílico;

Equipamento e material de vidro:
1. Balanças;
2. Reator encamisado de 10 L equipado com condensador de refluxo, funil de gotejamento, termómetro, agitador de topo e sistema de controlo da temperatura;
3. Bomba de aquecimento;
3. Bomba de refrigeração;
4. Fonte de vácuo;
5. Baldes;
6. Congelador;
7. Pratos de pirex;
8. Filtro Nutsche;
9. Papéis indicadores de pH;

Fase 1. Halogenação

1. Num balão de reação de 10 L, adicionam-se 1000 g de 4'-metilpropiofenona.

2. Deita-se ácido bromídrico (HBr) 1300 g 48% no balão e agita-se durante 5 min.
3. Adiciona-se peróxido de hidrogénio 750 g a 35% num funil de decantação de 1 l.
4. O peróxido de hidrogénio é adicionado gota a gota à mistura reacional agitada.
5. O bromo é libertado durante a adição do peróxido de hidrogénio à mistura, dissolvido na solução e reagido.
6. O peróxido de hidrogénio deve ser adicionado a uma taxa adequada para que a mistura reacional se torne incolor.
7. A temperatura da mistura reacional deve ser mantida a menos de 65 °C. Em caso de sobreaquecimento, é aplicado um arrefecimento externo. Se a temperatura da reação for superior, a adição de peróxido de hidrogénio é interrompida.
8. A segunda parte da reação de descoloração pode ser conduzida durante mais tempo. O peróxido de hidrogénio é adicionado de acordo com a temperatura da reação.
9. A mistura de reação é deixada durante 12 horas com uma agitação constante à temperatura ambiente, assim que todo o peróxido de hidrogénio é adicionado.
10. Após 12 h, forma-se um precipitado.
11. Adicionar uma solução aq de bicarbonato de sódio à mistura reacional para obter um pH neutro de 6-7 e agitar bem. A mistura com 2-bromo-4'-metilpropiofenona é filtrada através de um funil de Buchner. O produto é lavado com uma pequena quantidade de água destilada.
12. A 2-bromo-4'-metilpropiofenona bruta (cas 1451-82-7) é utilizada para outras reacções. Rendimento teórico até 1530 g. O rendimento prático é quase quantitativo (rendimento vídeo 94%).

13. O produto resultante é deixado no reator.

Fase 2. Metaminação.

1. Introduzir 6 l de acetato de etilo no reator.
2. A mistura reacional é agitada e aquecida no reator encamisado até 30 °C com a ajuda de um sistema de aquecimento.
3. A mistura é agitada até à dissolução completa da quantidade de 2-bromo-4'-metilpropiofenona (cas 1451-82-7).
4. A agitação é interrompida. A mistura reacional é deixada para a separação das camadas. Uma camada inferior é drenada através de uma torneira do fundo do reator.
5. Liga-se o agitador e adiciona-se de uma só vez metilamina 40% aq 2 l.
6. A mistura é agitada durante 20 minutos, mantendo-se a temperatura abaixo dos 65 °C.
7. Repetir o passo 4.
8. Depois disso, a mistura é aquecida até 55 °C e a bomba de vácuo do reator é ligada. A bomba de refrigeração do condensador do reator também é ligada.
9. Toda a quantidade de acetato de etilo ou a maior parte dela é destilada.
10. A bomba de vácuo é desligada. Adiciona-se acetona ao reator com agitação constante.
11. Coloca-se ácido clorídrico (500 ml) no funil de gotejamento e instala-se o funil no gargalo do reator.
12. O ácido clorídrico é adicionado gota a gota até atingir o pH 5, com agitação constante. Uma pequena quantidade (~2-5 ml) da mistura reacional é drenada da torneira do fundo do reator para verificar o pH através da fita indicadora de pH. A amostra é vertida de novo na mistura de reação.
13. Em seguida, a mistura é vertida para um balde e este é colocado no congelador durante 12 horas.

Etapa 3. Filtração.
1. É montado e instalado um sistema de filtração a vácuo (filtro Nutsche, pano de filtro, bomba de vácuo).
2. A bomba de vácuo é ligada.
3. Oconteúdo de um balde da etapa 13 , fase 2, é vertido para o filtro Nutsche.
4. A mistura é filtrada e prensada até o conteúdo do funil se tornar sólido.
5. Verte-se acetona seca e fria sobre o produto sólido no funil em várias pequenas porções durante a filtração.
6. A acetona é filtrada. A etapa 5 é repetida se o sólido não for branco.
7. O produto sólido branco 4-MMC é transferido para um prato de pirex para um procedimento de secagem após filtração.
8. A placa de pirex com o 4-MMC é colocada numa sala quente, seca e bem ventilada.
9. O produto 4-MMC é seco até obter uma massa constante. O produto é misturado e triturado periodicamente de modo a aumentar a velocidade de secagem.

Fase 4. Recristalização.
Cristalização da mefedrona (4MMC)

 

[woohoo]

Não devia ser separado da n-metilacetamida?
Parece que a sua reação é suja, quanto é que rende em comparação com o nmp ou o solvente aromático?

 

[yin-yang]

A N-metilacetamida deve ser solúvel em acetona, embora não tenha conseguido descobrir a quantidade. A base livre é de facto preta e o pó resultante torna-se verde quando se adiciona uma mistura de solventes cristalizantes (cetona não reagida?). É seguro assumir que este não é o procedimento mais limpo.

Há quem jure que qualquer outra reação, para além da que utiliza NMP como solvente, produz resultados muito, muito inferiores no produto final. Mais da moca rápida sem qualquer euforia.

Fizeste uma análise por GC-MS para ver se existem impurezas no pó/cristais resultantes?
@G.Patton
@Marvin "Popcorn" Sutton
@William Dampier

 

[G.Patton]

Olá, provavelmente fizeram algo de errado ou os vossos reagentes não são muito bons. Sim, fizemos GC-MS. 96,4% 4-MMC

 

[yin-yang]

Ainda não experimentei esta reação. Vi um vídeo publicado aqui sobre a aminação de iodo-cetonas. Aí vi que a base livre é preta e que o pó muda de cor quando se prepara para a cristalização. Talvez a cor preta se deva ao facto de o iodo ser o grupo de saída, ao contrário do bromo.
Perguntas para confirmar:

1. Os resultados acima são obtidos com acetato de etilo como solvente?
2. Já fez esta reação com EA e bromocetona, a base livre tem algum aspeto diferente?
3. Reparei no vídeo que os cristais de EA têm um aspeto vítreo, enquanto os de NMP são muito mais brancos. Li o seu post sobre a estereoquímica do 4-MMC e como os enantiómeros S e R formam cristais de aspeto diferente.
4. Notou alguma diferença no efeito subjetivo entre EA e, digamos, NMP no produto final?

Obrigado por publicar estes resultados.

 

[DavidNichols]

Pode ligar-me a essa publicação?

 

[G.Patton]

Na verdade, não me lembro ao certo. Provavelmente sim.
Sim, estes são cristais racémicos.
Não provei o produto como qualquer bom fabricante de vinho =)

 

[StarWars]

8. Depois disso, a mistura é aquecida até 55
no vídeo diz claramente que não é necessário aquecer. e aqui alguém escreveu para depois aquecer para quê se a mistura atinge a temperatura em si não superior a 65 °.

 

[G.Patton]

Oi, 55 graus *C é necessário para a evaporação sob vácuo de solventes e excesso de metilamina. É um procedimento opcional.

 

[Chemix-Express]

Estou muito curioso sobre esta síntese, dentro de alguns dias terei a oportunidade de a testar, por isso tenho algumas perguntas:
1. No passo 2, ponto 10, em vez de Acetona posso usar IPA? Quando uso HCL 35-37% aq em combinação com Acetona há sempre muita cor, o 1,4-Dioxano ajudou mas é muito caro. Acham que o IPA vai funcionar?
2. Na fase 2, o ponto 5 diz para adicionar todo o m40 de uma só vez, enquanto o ponto 6 diz para manter a temperatura abaixo dos 65 graus C. Posso controlar a temperatura adicionando gradualmente o m40, ou necessariamente com um frigorífico externo?
3. Devo contar o tempo de reação (20 minutos) a partir do momento em que acabo de adicionar o m40?
4. Tenho curiosidade em saber por que razão há tão pouca informação sobre a síntese de 4MMC em acetato de etilo, quando nem no início nem durante a reação é necessário aquecer a mistura e o próprio acetato de etilo é muito barato. Será que isto se deve a um baixo rendimento/pureza da reação?
5. Para abreviar, a proporção de 1kg de bk4, 2L de m40, 2L de acetato de etilo seria boa, ou é melhor dar 1,5L de m40 e 2,5L de acetato de etilo por cada kg de bk4?

 

[little-flower]

Podemos realizar esta reação com 12% de H202? Penso que talvez seja bom"".

 

[StarWars]

Eu posso fazer

 

[Rush-Benzo]

Utilizando BK4 pronto a usar, quanto é que lhe devo dar para um 2L m40?

 

[G.Patton]

Olá, pode aumentar a quantidade de reagentes proporcionalmente. Ler o tópico Moles, gramas, litros e cálculos químicos.

 

[xoxo2.0]

Esta é a pontuação da 1000ª reação de @G.Patton

 

[Rush-Benzo]

Estava a referir-me a algo completamente diferente. Não sei com que quantidade final de BK4 ficaste depois de concluíres a fase 1. Quero começar a partir da fase 2 e não sei que quantidade de BK4 utilizar. Qual é a quantidade final de BK4 que obtiveste na fase 1?

 

[G.Patton]

Cerca de 1350-1450 g de 2-bromo-4'-metilpropiofenona da primeira fase.

 

[Rush-Benzo]

Muito obrigado.

Se não houver problema, farei mais uma pergunta. No passo 2, ponto 9, diz para destilar pelo menos metade do acetato de etilo, o que é suposto fazer? No vídeo de instruções diz-se que este passo é opcional. Se o omitir, perderei eficiência, qualidade ou facilitar-me-á o trabalho com um volume menor de líquidos?

Estou a comprar uma bomba de vácuo potente, por curiosidade pergunto quanto tempo demora a destilar estes 6L de acetato de etilo a aquecer a 55 graus?

 

[StarWars]

Se usarmos 1kg de bk4, precisamos de 2l de acetato de etilo e 2l de metilamina.
Lá eles vendem 6 l no vídeo haha

 

[G.Patton]

>>>No passo 2, ponto 9, diz para destilar pelo menos metade do acetato de etilo, o que é que isto deve fazer?
É necessário para cristalizar a mefedrona.
>>>Ao omiti-lo, perderei eficiência, qualidade ou facilitar-me-á o trabalho com um volume menor de líquidos?
De qualquer forma, vais destilar a mefedrona, mas é melhor fazê-lo nesta fase para obteres um maior rendimento durante a adição de HCl.

 

[StarWars]

o que se passa é que se coloca num fogão elétrico e evapora-se com 50% do solvente após a lavagem, mas ainda há muitos erros neste vídeo. limpa-se 1x água + soda, depois 3 vezes água, depois evapora-se 50%, depois adiciona-se solfato de magnésio para não perder o produto e acidifica-se e pronto. Tenho um vídeo semelhante num portátil antigo em que usam dcm em vez de acetato de etilo. Na minha opinião, não faz sentido evaporar, eu fiz sem ele e não houve problemas na síntese

 

[G.Patton]

Qual foi o rendimento obtido? O mesmo?