4-MMC iz 4-metilbenzaldehida s pomočjo Grignardovega reagenta

[G.Patton]

Uvod: V tem priročniku so predstavljeni naslednji primeri kemijskih kemikalij, ki jih je treba obravnavati v okviru kemijske zakonodaje.

4-MMC(3) je bil sintetiziran, kot je opisano na spodnjih slikah. Z reakcijo 4-metilbenzaldehida z etil magnezijevim bromidom, ki ji je sledila oksidacija s piridinijevim klorokromatom (PCC) na silikagelu in bromiranje s hidrobromno kislino/vodikovim peroksidom, smo dobili lavorjev bromoketon(2), ki smo ga uporabili brez nadaljnjega čiščenja. Z etanolnim metilaminom v acetonitrilu smo reagirali z njim in dobili 4-MMC, ki smo ga očistili s flaško kromatografijo. Proste baze smo z eteričnim vodikovim kloridom pretvorili v njihovo hidrokloridno sol in dobili (3). Ta metoda se lahko uporabi tudi za sintezo 2- in 3-MMC(n-metilmetkatinon). To sintezo je mogoče zlahka razširiti, saj ni potrebna zapletena steklena posoda in težka manipulacija. Na žalost je po podatkih iz literature pri tej metodi izkoristek majhen. Napodlagi mojih sintetičnih izkušenj menim, da je mogoče izkoristek reakcije povečati z razširitvijo serijske obremenitve.

Oprema in steklovina.

200 ml erlenmajerica s hruškastim ali okroglim dnom;
100 ml ločevalni lij;
čaša 100 ml (x2) in 50 ml;
dušikov balon;
magnetno mešalo (prostornina je odvisna od serije);
aspirator;
ledena kopel (0 °C);
Buchnerjeva bučka in lij;
Filtrirni papir;
Merilni valj za 100 ml in 20 ml;
Stojalo za retorto in objemka za pritrditev aparature;
Majhen običajni lij (d 5-10 cm);
Merilna pipeta 10 ml x2 ali dozirnik za 5-10 ml;
Laboratorijska tehtnica (0.1 g-100 g);

Reagenti.

4,2 g 4-metilbenzaldehida;
34 g piridinijevega klorokromata (PCC) na silikagelu 33 %;
60 ml THF;
8 g etil magnezijevega bromida (Grignardov reagent);
200 g brezvodnega MgSO4;
50 ml vodne klorovodikove kisline 2M (7,3 %) (HCl);
350 ml dihlorometana (DCM);
10.8 ml Vodna hidrobromna kislina (48 mas. %, 64 mmol, 5,18 g);
7,25 ml Vodikov peroksid (30 mas. %, 64 mmol, 2,18 g);
1,34 ml Etanolni metilamin (8M, 10 mmol);
3,5 ml Acetonitril;
62 ml Dietil eter;
15 ml Etanolni vodikov klorid v (2M).

Postopek.

2-bromo-1-(4-metilfenil)propan-1-on (2).

Raztopino 4-metilbenzaldehida(1)(35 mmol, 4,20 g) v THF (20 ml) smo pri sobni temperaturi pod dušikom počasi dodali zmesi etil magnezijevega bromida (3M v dietil etru, 20 ml, 60 mmol, 8 g) in THF (20 ml). Mešanico smo pustili mešati čez noč pri sobni temperaturi. Presežek Grignardovega reagenta smo razgradili s previdnim dodajanjem vode, zmes pa smo izhlapeli do suhega v vakuumu. Ostanek smo razdelili med 2M (7,3 %) vodno klorovodikovo kislino (HCl) in diklorometanom (DCM). Sušenje (MgSO4) in odstranitev topila sta dala brezbarvno olje, ki smo ga raztopili v diklorometanu (100 ml).

To smo dodali piridinijevemu klorokromatu na silikagelu (34 g, 33 % PCC). Mešanico smo pustili mešati čez noč pri sobni temperaturi, nato pa smo topilo odstranili in dobili skoraj brezbarvno olje, ki smo mu dodali koncentrirano vodno hidrobromno kislino (48 masnih %, 10,8 ml, 64 mmol, 5,18 g).

Mešanico smo ohladili v ledeni kopeli (0 °C) in ob močnem mešanju v 20 minutah dodajali vodikov peroksid (30 masnih %, 7,25 ml, 64 mmol). Mešanica se je segrela na sobno temperaturo, mešala čez noč in se obdelala z ekstrakcijo v diklorometan, sušenjem (MgSO4) in izparevanjem, da se je dobilo rumeno olje: 2-bromo-1-(4-metilfenil) propan-1-on(2), 84 % izkoristek iz 4-metilbenzaldehida(1). Uporabili smo jih brez nadaljnjega čiščenja.

4-MMC(3).
Raztopini 2-bromo-1-(4-metilfenil)propan-1-ona(2)(5 mmol, 1,14 g) v acetonitrilu (2 ml) smo dodali mešanico etanolnega metilamina (8M, 1,34 ml, 10 mmol) in acetonitrila (1,5 ml). Po 30-minutnem mešanju pri sobni temperaturi smo mešanico dodali dietiletru (50 ml) in jo filtrirali.

Topilo smo odstranili v vakuumu, ostanek očistili s flasno kromatografijo (metanol:diklorometan, 1:9) in produkt pretvorili v hidrokloridno sol z eteričnim vodikovim kloridom v (2M), da smo dobili produkt kot bel prah: 2-(metilamino)-1-(4-metilfenil) propan-1-on hidroklorid(3)(289 mg, 27 %), m. pt. 249-252 °C