Stap 1. Brominatie van propiofenon
De brominering van propiofenon gebeurt volgens Schema 1.Schema 1
:..
Reagentia en materialen
- 50 ml propiofenon
- 40 ml HBr (1,3 g/ml)
- 55 ml H2O2 35%
- 150 ml dichloormethaan (DCM)
- 2000-2500 ml H2O
- 250 ml 5% Na2S2O3 (12,5 g en 238 ml H2O)
- 250 ml 5% Na2CO3 (12,5 g en 238 ml H2O)
- 100 ml 15% Na2CO (15 g en 85 ml H2O)
- pH-indicatorpapier
- Erlenmeyer met 3 hals, 1000 ml
- Druppeltrechter 125 ml
- Thermometer
- Terugvloeikoeler
- Magneetroerder
- Bekers
- Trechter
- Vacuümpomp
Fig 1
In een kolf van 1000 ml worden 50 ml propiofenon, 40 ml HBr en 100 ml water gedaan. Een refluxkoeler en een thermometer worden aan de kolf bevestigd. Waterstofperoxide wordt in de druppeltrechter gegoten. Fig 2
Fig 2
Er wordt voorzichtig geroerd en waterstofperoxide wordt druppelsgewijs toegevoegd totdat er een oranje kleur verschijnt. Het proces verloopt met warmteontwikkeling! De temperatuur wordt tussen 30-40°C gehouden. Fig 3
Fig 3
Als de oranje kleur na verloop van tijd verdwijnt, worden extra porties waterstofperoxide toegevoegd. Fig 4
Fig 4
Bij het toevoegen van nieuwe porties waterstofperoxide ontstaat vrij broom, dat nodig is voor het broomproces. Het broomproces wordt uitgevoerd totdat de kleur niet meer verdwijnt en oranje broomdampen worden gevormd. Fig 5
Fig 5
Voeg aan het gevormde broompropiofenon 150 ml DCM toe. Fig 6
Fig 6
DCM extraheert broompropiofenon (dat een lachrymator is) en scheidt het af onder de waterige laag. De bovenste waterige laag vertoont een zure reactie door de aanwezigheid van restzuur. Fig. 7
Fig 7
Vervolgens wordt de DCM-laag gewassen met water totdat een neutrale reactie is bereikt. Vervolgens wordt een wateroplossing van 250 ml met 5% Na2S2O3 toegevoegd. Fig 8
Fig 8
Ondanks grondig wassen tot een neutrale reactie is bereikt, leidt de toevoeging van natriumthiosulfaatoplossing tot het neerslaan van vrije zwavel. Daarom wordt verder gebruik van thiosulfaat als anti-broommiddel niet aanbevolen. Fig 9
Fig 9
Vervolgens werd het mengsel gewassen met vier porties water. De daaropvolgende spoeling werd uitgevoerd met 250 ml van een 5% natriumcarbonaatoplossing, die langzaam druppelsgewijs aan het geroerde mengsel werd toegevoegd. Fig 10
Fig 10
Na toevoeging van de 5% natriumcarbonaat wateroplossing werd het mengsel 20-30 minuten geroerd. Vervolgens werden porties van een 15% natriumcarbonaat wateroplossing toegevoegd. Als het volume van de erlenmeyer onvoldoende was, werd een deel van de waterige laag afgezogen en weggegooid. Fig 11
Fig11
Nadat zoveel mogelijk van de waterige laag was verwijderd, werd DCM gewassen met twee porties water, elk met een volume van 250 ml. Na de carbonaatspoelingen wordt de DCM-laag aanzienlijk lichter van kleur. Fig 12
Fig 12
Fase 2. Synthese en zuivering van methcathinonhydrochloride
Fase 2. Synthese en zuivering van methcathinonhydrochloride
De interactie met methylamine verloopt volgens Schema 2.
Schema2
Beginnende reagentia en materialen
- De oplossing van broompropyfenon in DCM onder de waterlaag uit stap 1
- 70 ml 35-40% methylamine wateroplossing
- 2000 ml H2O
- 40-50 ml 14% HCl
- 20 ml DCM
- 25 ml ethylacetaat
- 10 ml aceton
- 40-50 ml aceton met temperatuur -5℃
- Erlenmeyer met 3 hals, 1000 ml
- 125 ml druppeltrechter
- 250 ml scheitrechter
- Thermometer
- Terugvloeikoeler
- Magneetroerder
- Filteropstelling
- Bekers
- Trechter
- Vacuümpomp
Methylamine wordt druppelsgewijs toegevoegd aan de verkregen en gezuiverde oplossing van broompropiofenon in DCM onder krachtig roeren. De terugvloeikoeler moet ook tijdens dit proces in werking zijn. Fig 13
Fig 13
De toevoeging van het volledige volume methylamine wordt uitgevoerd over een periode van 12 uur. De temperatuur wordt op ongeveer 27 °C gehouden vanwege de warmte die door de reactie wordt opgewekt. Fig 14
Fig 14
Na toevoeging van het volledige volume methylamine wordt het mengsel 24 uur geroerd. Gedurende deze tijd verandert de kleur naar amberkleurig. Fig 15
Fig 15
Het resulterende methcathinon wordt gewassen met water om de methylamine te verwijderen. Fig 16
Fig 16
Volledig wassen tot neutrale pH is onmogelijk, dus restalkaliteit in het waswater is normaal. Fig 17
Fig 17
De waterige waslaag wordt mogelijk niet volledig verwijderd.
Om methcathinon om te zetten in het in water oplosbare hydrochloride wordt zoutzuur toegevoegd. Fig 18
Fig 18
Zoutzuur wordt vanuit een druppeltrechter toegevoegd aan DCM om methcathinon om te zetten in het hydrochloride, waarbij een licht zure pH wordt bereikt. De temperatuur mag niet hoger zijn dan 30°C. Voeg 40-45 ml 14% HCl toe. Fig 19
Fig 19
De DCM-laag wordt gescheiden en gewassen in een 1:1 volumeverhouding, aanvullend met een deel water dat 1,5-2 ml zoutzuur bevat. Als de pH van de waterige laag alkalisch is, wordt verdund zoutzuur (1,5-2 ml) toegevoegd om een zure pH te verkrijgen. De DCM-laag wordt weggegooid en de waterige lagen worden samengevoegd. Fig 20
Fig 20
Aan de waterige lagen wordt 20 ml zuivere DCM toegevoegd om het te zuiveren van organische onzuiverheden. Fig 21
Fig 21
De waterige oplossing van methcathinonhydrochloride wordt ingedampt tot kristallisatie. Fig 22
Fig 22
De kristallisatie van methcathinonhydrochloride wordt getoond in Fig 23.
Fig 23
Het volledig gekristalliseerde methcathinonhydrochloride wordt getoond in Fig 24.
Fig 24
Eerste spoeling: Een mengsel van 25 ml ethylacetaat en 10 ml aceton wordt toegevoegd aan de gekristalliseerde oplossing. Het mengsel wordt goed geroerd en vervolgens gefiltreerd. De spoeling met ethylacetaat op het filter spoelt het product niet volledig uit. Fig 25
Fig 25
Het product na de eerste spoeling zie je in fig 26.
Fig 26
Tweede wasbeurt: Het verkregen product wordt grondig vermalen tot een poeder. Voeg 20-40 ml ijskoude aceton toe en filtreer het mengsel. Fig 27
Fig 27
De zuiverheid van het verkregen methcathinonhydrochloride is voldoende voor verdere synthese van efedrine. Fig 28
Fig 28
Met extra herkristallisatie uit alcohol wordt een zuiver wit product verkregen. Fig 29
Fig 29
Raman spectra voor enkele base-startreagentia en het verkregen product.
Last edited by a moderator:
