Стадия 1. Бромирование пропиофенона
Бромирование пропиофенона происходит в соответствии со схемой 1.Схема 1
Исходные реагенты и материалы
- 50 мл пропиофенона
- 40 мл HBr (1,3 г/мл)
- 55 мл H2O2 35%
- 150 мл дихлорметана (DCM)
- 2000-2500 мл H2O
- 250 мл 5% Na2S2O3 (12,5 г и 238 мл H2O)
- 250 мл 5% Na2CO3 (12,5 г и 238 мл H2O)
- 100 мл 15% Na2CO (15 г и 85 мл H2O)
- индикаторная бумага pH
- 3-горлая колба, 1000 мл
- Капельная воронка 125 мл
- Термометр
- Рефлюкс-конденсатор
- Магнитная мешалка
- Мензурки
- Воронка
- Вакуумный насос
Рис 1
В колбу объемом 1000 мл помещают 50 мл пропиофенона, 40 мл HBr и 100 мл воды. К колбе прикреплены рефлюкс-конденсатор и термометр. Перекись водорода наливают в капельную воронку. Рис. 2
Рис 2
Начинается осторожное перемешивание, и пероксид водорода добавляется по каплям до появления оранжевого цвета. Процесс протекает с выделением тепла! Температура поддерживается в диапазоне 30-40°C. Рис 3
Рис 3
Когда оранжевый цвет со временем исчезнет, добавляют дополнительные порции перекиси водорода. Рис 4
Рис 4
При добавлении новых порций перекиси водорода образуется свободный бром, который необходим для процесса бромирования. Бромирование проводят до тех пор, пока цвет не перестанет исчезать, и не образуются оранжевые пары брома. Рис. 5
Рис 5
К образовавшемуся бромпропиофенону добавляют 150 мл DCM. Рис 6
Рис. 6
DCM экстрагирует бромпропиофенон (который является лакриматором) и отделяет его под водным слоем. Верхний водный слой демонстрирует кислую реакцию из-за присутствия остаточной кислоты. Рис. 7
Рис 7
Далее слой DCM промывают водой до достижения нейтральной реакции. Затем добавляют 250 мл водного раствора 5% Na2S2O3. Рис 8
Рис 8
Несмотря на тщательную промывку до достижения нейтральной реакции, добавление раствора тиосульфата натрия приводит к выпадению свободной серы. Поэтому дальнейшее использование тиосульфата в качестве антибромного средства не рекомендуется. Рис. 9
Рис 9
Далее смесь промыли четырьмя порциями воды. Последующее промывание проводили 250 мл 5%-ного раствора карбоната натрия, который медленно добавляли по каплям к перемешиваемой смеси. Рис 10
Рис 10
После добавления 5% водного раствора карбоната натрия смесь перемешивали в течение 20-30 минут. Затем порциями добавляли 15%-ный водный раствор карбоната натрия. Если объем колбы был недостаточен, часть водного слоя отсасывали и отбрасывали. Рис 11
Рис 11
После удаления максимально возможного количества водного слоя DCM промывали двумя порциями воды объемом 250 мл каждая. После промывки карбонатом слой DCM стал значительно светлее по цвету. Рис. 12
Рис. 12
Стадия 2. Синтез и очистка гидрохлорида меткатинона
Стадия 2. Синтез и очистка гидрохлорида меткатинона
Взаимодействие с метиламином протекает по схеме 2.
Схема 2
Исходный реагенты и материалы
- Раствор бромпропиофенона в DCM под слоем воды со стадии 1
- 70 мл 35-40% водного раствора метиламина
- 2000 мл H2O
- 40-50 мл 14% HCl
- 20 мл DCM
- 25 мл этилацетата
- 10 мл ацетона
- 40-50 мл ацетона при температуре -5℃
- 3-горлая колба, 1000 мл
- 125 мл капельная воронка
- 250 мл делительная воронка
- Термометр
- Рефлюкс-конденсатор
- Магнитная мешалка
- Установка для фильтрации
- Мензурки
- Воронка
- Вакуумный насос
К полученному и очищенному раствору бромпропиофенона в DCM при энергичном перемешивании по каплям добавляют метиламин. Во время этого процесса должен работать рефлюкс-конденсатор. Рис. 13
Рис. 13
Добавление всего объема метиламина проводится в течение 12 часов. Температура поддерживается на уровне около 27°C за счет тепла, выделяемого в ходе реакции. Рис 14
Рис. 14
После добавления всего объема метиламина смесь перемешивают в течение 24 часов. За это время цвет меняется на янтарный. Рис 15
Рис 15
Полученный меткатинон промывают водой для удаления метиламина. Рис 16
Рис 16
Полная промывка до нейтрального pH невозможна, поэтому остаточная щелочность в промывной воде является нормальным явлением. Рис 17
Рис 17
Водный промывочный слой может быть удален не полностью.
Для превращения меткатинона в водорастворимый гидрохлорид добавляют соляную кислоту. Рис 18
Рис 18
Соляную кислоту добавляют из капельной воронки в DCM для превращения меткатинона в гидрохлорид, добиваясь слегка кислого pH. Температура не должна превышать 30°C. Добавляют 40-45 мл 14%-ной HCl. Рис 19
Рис 19
Слой DCM отделяют и промывают в объемном соотношении 1:1, дополнительно порцией воды, содержащей 1,5-2 мл соляной кислоты. Если рН водного слоя щелочной, добавляют разбавленную соляную кислоту (1,5-2 мл) для достижения кислого рН. Слой DCM отбрасывают, а водные слои объединяют. Рис. 20
Рис 20
К водным слоям добавляют 20 мл чистого DCM для очистки от органических примесей. Рис 21
Рис 21
Водный раствор гидрохлорида меткатинона выпаривают до кристаллизации. Рис 22
Рис 22
Кристаллизация гидрохлорида меткатинона показана на рис. 23.
Рис 23
Полностью кристаллизованный гидрохлорид меткатинона показан на рис. 24.
Рис 24
Первая промывка: К кристаллизованному раствору добавляют смесь из 25 мл этилацетата и 10 мл ацетона. Смесь хорошо перемешивают и затем фильтруют. Промывка этилацетатом на фильтре не приводит к полному вымыванию продукта. Рис 25
Рис 25
Продукт после первой промывки показан на рис 26.
Рис 26
Вторая стирка: Полученный продукт тщательно измельчают в порошок. Добавляют 20-40 мл ледяного ацетона и фильтруют смесь. Рис 27
Рис 27
Чистота полученного гидрохлорида меткатинона достаточна для дальнейшего синтеза эфедрина. Рис 28
Рис 28
При дополнительной перекристаллизации из спирта получается чистый белый продукт. Рис 29
Рис 29
Спектры комбинационного рассеяния для некоторых исходных базовых реагентов и полученного продукта.
Last edited by a moderator:
