Introdução
Existem dois métodos brilhantes de síntese de fenilacetona (P2P) através de reagentes de Grignard, que descrevo a seguir.
Podem obter-se excelentes rendimentos de metilcetonas através da adição de reagentes de Grignard a uma solução etérea de anidrido acético a cerca de -70 °C. Os reagentes de Grignard primários, secundários, terciários alifáticos e aromáticos dão rendimentos de 70-79% das metilcetonas correspondentes, enquanto os reagentes de alilo e benzilo dão 42 e 52%, respetivamente. O sucesso destas reacções depende da baixa temperatura, da estabilidade térmica do complexo formado pela adição de uma molécula de reagente de Grignard a um dos grupos carbonilo do anidrido acético e da diminuição da sua solubilidade. Estes dois factores tendem a reduzir a reação posterior do complexo com mais reagente de Grignard para formar o álcool terciário. À baixa temperatura envolvida, provavelmente não há clivagem deste complexo para formar a cetona que poderia reagir posteriormente.
Outro método via acetonitrilo tem algumas vantagens. O sal de magnésio intermediário da fenil-2-propanona imina pode também ser preparado a partir de iodeto de metilmagnésio e cianeto de benzilo. Ambos são hidrolisados em fenil-2-propanona com ácido clorídrico diluído. O sal de imina pode também ser reduzido diretamente a anfetamina por borohidreto de sódio em metanol, com elevado rendimento. Este método pode ser interessante para a produção de P2P a partir de acetonitrilo, uma vez que simplifica muito o procedimento ao eliminar qualquer necessidade de extração extensiva da cetona.
Podem obter-se excelentes rendimentos de metilcetonas através da adição de reagentes de Grignard a uma solução etérea de anidrido acético a cerca de -70 °C. Os reagentes de Grignard primários, secundários, terciários alifáticos e aromáticos dão rendimentos de 70-79% das metilcetonas correspondentes, enquanto os reagentes de alilo e benzilo dão 42 e 52%, respetivamente. O sucesso destas reacções depende da baixa temperatura, da estabilidade térmica do complexo formado pela adição de uma molécula de reagente de Grignard a um dos grupos carbonilo do anidrido acético e da diminuição da sua solubilidade. Estes dois factores tendem a reduzir a reação posterior do complexo com mais reagente de Grignard para formar o álcool terciário. À baixa temperatura envolvida, provavelmente não há clivagem deste complexo para formar a cetona que poderia reagir posteriormente.
Outro método via acetonitrilo tem algumas vantagens. O sal de magnésio intermediário da fenil-2-propanona imina pode também ser preparado a partir de iodeto de metilmagnésio e cianeto de benzilo. Ambos são hidrolisados em fenil-2-propanona com ácido clorídrico diluído. O sal de imina pode também ser reduzido diretamente a anfetamina por borohidreto de sódio em metanol, com elevado rendimento. Este método pode ser interessante para a produção de P2P a partir de acetonitrilo, uma vez que simplifica muito o procedimento ao eliminar qualquer necessidade de extração extensiva da cetona.
Procedimentos com anidrido acético
Numbalão de três gargalos de 500 ml, situado numa lama de gelo seco/acetona num balão de Dewar, adicionou-se 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 termómetro e um funil de adição (modificado de modo a que o líquido adicionado fosse arrefecido externamente por gelo seco/acetona).
Adicionou-seuma 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), adicionando-se um cristal de iodo após a primeira porção para iniciar a reação de Grignard.
Depois de terminada a adição após uma hora, a mistura reacional foi deixada a agitar à temperatura de gelo seco (-78 °C) durante 2-3 horas, o banho de arrefecimento foi removido e a reação foi extinta pela adição cuidadosa de cloreto de amónio aquoso saturado (NH4Cl).
A camada aquosa foi separada na ampola de decantação, a fase orgânica foi lavada com uma solução de carbonato de sódio a 10% (NaCO3 aq) até as lavagens deixarem de ser ácidas para o papel de pH universal, seguida de 50 ml de salmoura. A fase orgânica foi seca sobre MgSO4, filtrada, o éter evaporado num banho de água e o resíduo fraccionado por destilação 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 pinça para fixar o aparelho;
Termómetro de laboratório (-100 °C a 100 °C) com adaptador para balão;
Balança de laboratório (0.1 - 200 g);
Funil de recolha de 250 ml;
Funil de separação de 500 ml;
Papel de pH universal;
Proveta de 100 ml;
Frascos Erlenmeyer de 100 ml x2 e 200 ml x2 com tampa;
Copos de 200 ml x2; Copos de 100 ml x2.
Reagentes.
Anidrido acético (40 g, 2,55 mol);Éter dietílico (Et2O) 100 ml;
Cloreto de benzilo (25,5 g, 0,2 mol);
Aparas de magnésio (4,9 g, 0.2 mol);
Um par de cristais de iodo;
Cloreto de amónio (NH4Cl) 50 g;
Água destilada 2 L;
Carbonato de sódio (NaCO3) 50 g;
Cloreto de sódio (NaCl) 50 g.
Procedimentos via acetonitrilo
Dissolveram-se 127 g de cloreto de benzilo em 250 ml de Et2O, aos quais se adicionaram 27 g de Mg em porções, adicionando-se um cristal de iodo após a primeira porção para iniciar a reação de Grignard. Formou-se um precipitado branco espesso que obstruiu uma parte do Mg, mas depois de tudo ter sido adicionado, havia um excesso de Mg não obstruído que não reagia. A submersão do balão em H2O fria foi utilizada sempre que necessário durante a adição para evitar a ebulição excessiva do Et2O. Depois de ter sido adicionado todo o Mg e não se ter verificado mais nenhuma reação, a mistura reacional foi arrefecida num banho de gelo e sal. Adicionou-se lentamente uma solução de 62 g de acetonitrilo em 100 ml de Et2O, agitando com um termómetro. A temperatura da reação subiu para 30 °C.
Após a conclusão da adição, a mistura foi refluxada suavemente, agitada cuidadosamente e depois deixada arrefecer até à temperatura ambiente. Adicionaram-se lentamente 500 ml de HCl a 10%, sob agitação. [NOTA: Isto parece fazer com que a camada de Et2O adquira uma tonalidade avermelhada. Penso que a pureza do produto final seria maior se a mistura reacional fosse primeiro vertida em gelo e depois acidificada].
Após o fim da efervescência, separou-se a camada orgânica. Adicionou-se NaCl à camada aquosa, que foi depois extraída com Et2O [NOTA: penso que foram deixados muitos produtos nesta camada aquosa; continuava muito cor de laranja 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 em bruto como um óleo laranja claro. Adestilação em vácuo deste óleo permitiu obter 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 pinça para fixar o aparelho;
Termómetro de laboratório (0 °C a 100 °C) com adaptador para balão;
Condensador de refluxo;
Aspirador de jato de água;
Funil de recolha de 500 ml;
Frascos Erlenmeyer de 100 ml x2 e 200 ml x2 com tampa;
Copos de 200 ml; 500 ml; 100 ml x2;
Funil de separação de 1 L.
Reagentes.
Cloreto de benzilo 127 g;Éter dietílico (Et2O) 350 ml;
Magnésio (Mg) 27 g;
Acetonitrilo (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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