Επισκόπηση.
Η κεταμίνη είναι πιο δύσκολο να συντεθεί από τα προηγουμένως εξεταζόμενα παράγωγα PCP. Παρόλο που αποτελεί σήμερα ένα δημοφιλές και κοινό ναρκωτικό στην παράνομη αγορά, λαμβάνεται αποκλειστικά με εκτροπή από εμπορικές πηγές και όχι με σύνθεση. Αυτή η οδός έχει συνολική απόδοση ~60%, με βαθμό δυσκολίας 2-3 στα 10 και βαθμό επικινδυνότητας 1-2 στα 10. Η γενική αναγκαιότητα της παραγωγής άνυδρης μεθυλαμίνης σε παράνομο περιβάλλον, αντί της αγοράς της, αυξάνει τη δυσκολία. Η χρήση προπυλαμίνης αντί της μεθυλαμίνης θα απλοποιούσε την αντίδραση αυτή, καθώς το σημείο βρασμού της είναι πάνω από τη θερμοκρασία δωματίου έναντι της μεθυλαμίνης, η οποία είναι αέριο σε θερμοκρασία δωματίου.
Η σύνθεση αρχίζει με την αντίδραση του κυκλοπεντυλίου Grignard και του ο-χλωροβενζονιτριλίου για να προκύψει η ο-χλωροφαινυλο-κυκλοπεντυλοκετόνη, ακολουθούμενη από α-βρωμίωση της κετόνης και στη συνέχεια αντίδραση με μεθυλαμίνη για να σχηματιστεί μια α-υδροξυιμίνη (1-υδροξυκυκλοπεντυλο-(ο-χλωροφαινυλο)-κετόνη-N-μεθυλιμίνη). Η θέρμανση αυτής της ιμίνης οδηγεί σε κεταμίνη μέσω μιας νέας α-υδροξυιμίνης αναδιαμόρφωσης. Οι συνολικές αποδόσεις είναι ~60%.
Η τιλεταμίνη συντίθεται με ανάλογη διαδικασία στη βιομηχανία, αντικαθιστώντας το φαινυλο-γκρινγκάρντ με 2-θειοφαινυλοβρωμιούχο μαγνήσιο και τη μεθυλαμίνη με αιθυλαμίνη. Δύο άλλα ανάλογα της κεταμίνης έχουν βρεθεί στη μαύρη αγορά: η ένωση από την οποία λείπει η 2-χλωρική ομάδα στον φαινυλικό δακτύλιο, και το ανάλογο Ν-αιθυλίου της. Και οι δύο αυτές ενώσεις είναι κατά πάσα πιθανότητα πιο ισχυρές και με μεγαλύτερη διάρκεια από την κεταμίνη.
Η σύνθεση αρχίζει με την αντίδραση του κυκλοπεντυλίου Grignard και του ο-χλωροβενζονιτριλίου για να προκύψει η ο-χλωροφαινυλο-κυκλοπεντυλοκετόνη, ακολουθούμενη από α-βρωμίωση της κετόνης και στη συνέχεια αντίδραση με μεθυλαμίνη για να σχηματιστεί μια α-υδροξυιμίνη (1-υδροξυκυκλοπεντυλο-(ο-χλωροφαινυλο)-κετόνη-N-μεθυλιμίνη). Η θέρμανση αυτής της ιμίνης οδηγεί σε κεταμίνη μέσω μιας νέας α-υδροξυιμίνης αναδιαμόρφωσης. Οι συνολικές αποδόσεις είναι ~60%.
Η τιλεταμίνη συντίθεται με ανάλογη διαδικασία στη βιομηχανία, αντικαθιστώντας το φαινυλο-γκρινγκάρντ με 2-θειοφαινυλοβρωμιούχο μαγνήσιο και τη μεθυλαμίνη με αιθυλαμίνη. Δύο άλλα ανάλογα της κεταμίνης έχουν βρεθεί στη μαύρη αγορά: η ένωση από την οποία λείπει η 2-χλωρική ομάδα στον φαινυλικό δακτύλιο, και το ανάλογο Ν-αιθυλίου της. Και οι δύο αυτές ενώσεις είναι κατά πάσα πιθανότητα πιο ισχυρές και με μεγαλύτερη διάρκεια από την κεταμίνη.
Συνθετική διαδικασία για τη σύνθεση της κεταμίνης.
Βήμα 1: (ο-χλωροφαινυλο)-κυκλοπεντυλοκετόνη.119,0 g βρωμιούχου κυκλοπεντυλίου και 19,4 g μαγνησίου αντιδρούν σε αιθέρα ή THF για να δώσουν ένα αντιδραστήριο Grignard κυκλοπεντυλίου. Οι καλύτερες αποδόσεις επιτυγχάνονται εάν ο διαλύτης αιθέρας αποσταχθεί από το Grignard υπό κενό και αντικατασταθεί με διαλύτη υδρογονανθράκων, όπως βενζόλιο. Στη συνέχεια προστίθενται 55,2 g ο-χλωροβενζονιτριλίου στο μείγμα της αντίδρασης και αναδεύεται για τρεις ημέρες. Στη συνέχεια, η αντίδραση υδρολύεται με έκχυση σε μείγμα θρυμματισμένου πάγου και χλωριούχου αμμωνίου, που περιέχει λίγο υδροξείδιο του αμμωνίου. Η εκχύλιση του μείγματος με οργανικό διαλύτη δίνει ο-χλωροφαινυλοκυκλοπεντυλοκετόνη, bp 96-97 °C (0,3 mm Hg) (CAS# 6740-85-8).
Βήμα 2: α-βρωμο (ο-χλωροφαινυλο)-κυκλοπεντυλοκετόνη.
Σε 21,0 g της ανωτέρω κετόνης προστίθενται 10,0 g βρωμίου σε 80 ml τετραχλωράνθρακα σταγόνα προς σταγόνα στους 0 °C. Αφού προστεθεί όλο το Br2, σχηματίζεται πορτοκαλί εναιώρημα. Αυτό πλένεται με αραιό υδατικό διάλυμα δισουλφίτη του νατρίου και εξατμίζεται για να δώσει 1-βρωμοκυκλοπεντυλο-(ο-χλωροφαινυλο)-κετόνη, bp 111-114 °C (0,1 mm Hg). Η απόδοση είναι ~66%. Αυτή η βρωμοκετόνη είναι ασταθής και πρέπει να χρησιμοποιείται αμέσως. Επίσης, οι προσπάθειες απόσταξης σε 0,1 mm Hg οδηγούν σε κάποια αποσύνθεση, οπότε πρέπει να χρησιμοποιείται χωρίς περαιτέρω καθαρισμό.
Η βρωµίωση µπορεί επίσης να πραγµατοποιηθεί µε Ν-βρωµοσουκκινιµίδιο σε κάπως υψηλότερες αποδόσεις (~77%).
Σε 21,0 g της ανωτέρω κετόνης προστίθενται 10,0 g βρωμίου σε 80 ml τετραχλωράνθρακα σταγόνα προς σταγόνα στους 0 °C. Αφού προστεθεί όλο το Br2, σχηματίζεται πορτοκαλί εναιώρημα. Αυτό πλένεται με αραιό υδατικό διάλυμα δισουλφίτη του νατρίου και εξατμίζεται για να δώσει 1-βρωμοκυκλοπεντυλο-(ο-χλωροφαινυλο)-κετόνη, bp 111-114 °C (0,1 mm Hg). Η απόδοση είναι ~66%. Αυτή η βρωμοκετόνη είναι ασταθής και πρέπει να χρησιμοποιείται αμέσως. Επίσης, οι προσπάθειες απόσταξης σε 0,1 mm Hg οδηγούν σε κάποια αποσύνθεση, οπότε πρέπει να χρησιμοποιείται χωρίς περαιτέρω καθαρισμό.
Η βρωµίωση µπορεί επίσης να πραγµατοποιηθεί µε Ν-βρωµοσουκκινιµίδιο σε κάπως υψηλότερες αποδόσεις (~77%).
Βήμα 3: 1-υδροξυκυκλοπεντυλο-(ο-χλωροφαινυλο)-κετόνη-N-μεθυλιμίνη.
29,0 g της ανωτέρω βρωμοκετόνης διαλύονται σε 50 ml υγρής μεθυλαμινικής ελεύθερης βάσης. Το βενζόλιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως διαλύτης. Μετά από μία ώρα, η περίσσεια της υγρής μεθυλαμίνης αφήνεται να εξατμιστεί, αν και η αύξηση του χρόνου αντίδρασης σε 4-5 ημέρες μπορεί να αυξήσει την απόδοση. Το υπόλειμμα διαλύεται στη συνέχεια σε πεντάνιο και διηθείται. Ο διαλύτης εξατμίζεται για να προκύψει 1-υδροξυ-κυκλοπεντυλο-(ο-χλωροφαινυλο)-κετόνη Ν-μεθυλιμίνη, mp 62 °C (απόδοση ~84%).
29,0 g της ανωτέρω βρωμοκετόνης διαλύονται σε 50 ml υγρής μεθυλαμινικής ελεύθερης βάσης. Το βενζόλιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως διαλύτης. Μετά από μία ώρα, η περίσσεια της υγρής μεθυλαμίνης αφήνεται να εξατμιστεί, αν και η αύξηση του χρόνου αντίδρασης σε 4-5 ημέρες μπορεί να αυξήσει την απόδοση. Το υπόλειμμα διαλύεται στη συνέχεια σε πεντάνιο και διηθείται. Ο διαλύτης εξατμίζεται για να προκύψει 1-υδροξυ-κυκλοπεντυλο-(ο-χλωροφαινυλο)-κετόνη Ν-μεθυλιμίνη, mp 62 °C (απόδοση ~84%).
Βήμα 4: 2-μεθυλαμινο-2-(ο-χλωροφαινυλ)-κυκλοεξανόνη (κεταμίνη).
Το τελικό βήμα είναι μια θερμική αναδιάταξη και δίνει σχεδόν ποσοτική απόδοση μετά από 180 °C για 30 λεπτά. Μια εναλλακτική λύση στη χρήση δεκαλίνης ως διαλύτη σε αυτό το στάδιο είναι η χρήση βόμβας πίεσης. 2,0 g της προηγούμενης Ν-μεθυλιμίνης διαλύονται σε 15 ml δεκαλίνης και επαναρροφώνται για 2,5 h. Μετά την εξάτμιση του διαλύτη υπό μειωμένη πίεση, το υπόλειμμα εκχυλίζεται με αραιό υδροχλωρικό οξύ, το διάλυμα επεξεργάζεται με αποχρωματίζοντα άνθρακα και το όξινο διάλυμα που προκύπτει γίνεται βασικό. Το προϊόν που απελευθερώνεται, 2-μεθυλαμινο-2-(ο-χλωροφαινυλ)-κυκλοεξανόνη (κεταμίνη), μετά από ανακρυστάλλωση από πεντάνιο-αιθέρα, έχει mp 92-93 °C. Το υδροχλωρίδιο έχει mp 262-263 °C.
Το τελικό βήμα είναι μια θερμική αναδιάταξη και δίνει σχεδόν ποσοτική απόδοση μετά από 180 °C για 30 λεπτά. Μια εναλλακτική λύση στη χρήση δεκαλίνης ως διαλύτη σε αυτό το στάδιο είναι η χρήση βόμβας πίεσης. 2,0 g της προηγούμενης Ν-μεθυλιμίνης διαλύονται σε 15 ml δεκαλίνης και επαναρροφώνται για 2,5 h. Μετά την εξάτμιση του διαλύτη υπό μειωμένη πίεση, το υπόλειμμα εκχυλίζεται με αραιό υδροχλωρικό οξύ, το διάλυμα επεξεργάζεται με αποχρωματίζοντα άνθρακα και το όξινο διάλυμα που προκύπτει γίνεται βασικό. Το προϊόν που απελευθερώνεται, 2-μεθυλαμινο-2-(ο-χλωροφαινυλ)-κυκλοεξανόνη (κεταμίνη), μετά από ανακρυστάλλωση από πεντάνιο-αιθέρα, έχει mp 92-93 °C. Το υδροχλωρίδιο έχει mp 262-263 °C.
Όπως και με το PCE, η ελεύθερη βάση είναι πολύ καυστική για να καπνίζεται και πρέπει να μετατραπεί στο άλας HCl για να καταναλωθεί με αυτόν τον τρόπο.
Σε αυτό το βίντεο, μπορείτε να παρακολουθήσετε το εγχειρίδιο σύνθεσης της δεσχλωροκεταμίνης, η οποία έχει παρόμοια πορεία σύνθεσης με την κεταμίνη. Νομίζω ότι θα ήταν χρήσιμο για έναν αρχάριο συνθετικό χημικό.
Ολική σύνθεση της κεταμίνης (για προχωρημένους).
Αν και η σύνθεση περιλαμβάνει 11 βήματα, το μήκος της εξηγείται από το γεγονός ότι όλες οι πρόδρομες ουσίες και ακόμη και ορισμένα αντιδραστήρια παρασκευάζονται από το μηδέν, χρησιμοποιώντας φιλικές προς τον χρήστη τεχνικές και εξοπλισμό (στην πραγματικότητα, η ανάγκη για κενό αναφέρεται μόνο μία φορά, και μάλιστα για την απομάκρυνση του διαλύτη)- καθώς και μόνο εύκολα προμηθευόμενα αντιδραστήρια. Παρόλα αυτά, η σύνθεση είναι προφανώς μόνο για τους ειδικευμένους- για ένα πράγμα, περιλαμβάνει την παρασκευή ενός Grignard. Υπάρχει μια πιθανή δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν αντ' αυτού οργανικές ενώσεις ψευδαργύρου (συζητείται λεπτομερώς παρακάτω), η οποία είναι πολύ φθηνότερη και ευκολότερη τεχνικά.
1. o-χλωροβενζοϊκό οξύ.
1. o-χλωροβενζοϊκό οξύ.
- Ανθρανιλικό οξύ 13,7 g.
- HCl (conc., d=1,19).
- NaNO2 8 g.
- CuCl 10 g.
13,7 g ανθρανιλικού οξέος αναδεύονται σε γυάλινο ποτήρι ζέσεως σε 40 ml νερού, 28 ml HCl και 20 g πάγου. Με συνεχή ανάδευση και ψύξη, προστίθενται 8 g NaNO2 σε 40 ml νερού. Το διαυγές διάλυμα του άλατος του διαζονίου που λαμβάνεται έτσι, προστίθεται πολύ αργά με ανάδευση σε διαλύτη 10 g CuCl σε 25 g HCl conc. Παρατηρείται έντονη εξέλιξη αζώτου.
Όταν τελειώσει το rxn, το ppt διηθείται, πλένεται με κρύο νερό και καταβυθίζεται από aq. Na2CO3. Το προϊόν αντιπροσωπεύει λεπτούς κρυστάλλους και τήκεται στους 140-141 °C. Το ο-βρωμοβενζοϊκό οξύ μπορεί να ληφθεί με ανάλογο τρόπο, αντικαθιστώντας το CuBr με CuCl.
2. o-χλωροβενζονιτρίλιο.
Παρασκευή Α.
(RCOO)2Zn + Pb(SCN)2 = 2 RCN + ZnS + PbS + 2 CO2
Τα καλύτερα αποτελέσματα επιτυγχάνονται όταν χρησιμοποιείται άλας ψευδαργύρου αντί ελεύθερου οξέος. Αυτό το rxn είναι ακατάλληλο για αμινο-, νιτρο- και οξυ-οξέα, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για βρωμο- και χλωροβενζοϊκά οξέα.
Σε ένα ζεστό διάλυμα 50 g NaOH σε 40,0 ml νερού προστίθενται 195 g ο-χλωροβενζοϊκού οξέος. Εξουδετερώνεται προσεκτικά με NH3 ή NaHCO3 και προστίθενται με θέρμανση 105 g (~5% περίσσεια) ZnSO4 σε 400 mls νερού. Το κατακρημνισμένο άλας ξηραίνεται για παρατεταμένο χρονικό διάστημα στους 200 °C και αναμιγνύεται στενά με 205 g Pb(SCN)2. Το μείγμα αλέθεται με καφέ και ξηραίνεται στους 120-140 °C για παρατεταμένο χρονικό διάστημα, στη συνέχεια θερμαίνεται σε ανοικτή φλόγα - το μείγμα λιώνει και αναπτύσσονται αέρια.
Το αποσταγμένο νιτρίλιο επεξεργάζεται με NH4OH, αποστάζεται με ατμό και αλατίζεται. Απόδοση 137 g (80%), mp 43-46 °C, bp 232 °C. Το rxn πραγματοποιείται συνήθως εντός 30-60 λεπτών, αλλά η διάρκεια της ξήρανσης καθιστά τη μέθοδο αρκετά χρονοβόρα.
Παρασκευή Β.
Αυτή δεν απαιτεί παρατεταμένη ξήρανση. Το σουλφαμινικό οξύ είναι πανάκριβο και μπορεί να αποκτηθεί χωρίς να προκαλέσει υποψίες.
o-βρωμοβενζονιτρίλιο.
50 g ο-βρωμοβενζαμιδίου και 35 g (25 g=θεωρία) σουλφαμινικού (σουλφαμινικού) οξέος αναμιγνύονται καλά και θερμαίνονται σε φιάλη Wurtz. Στους 250-255 °C αρχίζει η απόσταξη, η οποία ολοκληρώνεται στους 285-295 °C (διαρκεί περίπου 1,5-2 ώρες). Το προϊόν που συλλέγεται επαναποστάζεται, απόδοση 36 g (80% της θεωρίας). mp 53-57 °C, bp 251-253 °C.
3. Κυκλοπεντανόνη.
100 g αδιπικού οξέος και 10 g Ba(OH)2 αναμιγνύονται στενά και τοποθετούνται σε φιάλη με θερμόμετρο. Το rxn θερμαίνεται στους 280 °C, το μείγμα αρχικά λιώνει και στη συνέχεια πραγματοποιείται απόσταξη, η οποία διαρκεί περίπου 1-2 ώρες. Το θερμό απόσταγμα διαποτίζεται με NaCl, το ανώτερο στρώμα αποκρίνεται και αποστάζεται, συλλέγοντας το κλάσμα που βράζει στους 128-130 °C. Στεγνώνεται με MgSO4. Απόδοση: 51 g (89% της θεωρίας).
Σημειώσεις.
Όταν τελειώσει το rxn, το ppt διηθείται, πλένεται με κρύο νερό και καταβυθίζεται από aq. Na2CO3. Το προϊόν αντιπροσωπεύει λεπτούς κρυστάλλους και τήκεται στους 140-141 °C. Το ο-βρωμοβενζοϊκό οξύ μπορεί να ληφθεί με ανάλογο τρόπο, αντικαθιστώντας το CuBr με CuCl.
2. o-χλωροβενζονιτρίλιο.
Παρασκευή Α.
(RCOO)2Zn + Pb(SCN)2 = 2 RCN + ZnS + PbS + 2 CO2
Τα καλύτερα αποτελέσματα επιτυγχάνονται όταν χρησιμοποιείται άλας ψευδαργύρου αντί ελεύθερου οξέος. Αυτό το rxn είναι ακατάλληλο για αμινο-, νιτρο- και οξυ-οξέα, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για βρωμο- και χλωροβενζοϊκά οξέα.
Σε ένα ζεστό διάλυμα 50 g NaOH σε 40,0 ml νερού προστίθενται 195 g ο-χλωροβενζοϊκού οξέος. Εξουδετερώνεται προσεκτικά με NH3 ή NaHCO3 και προστίθενται με θέρμανση 105 g (~5% περίσσεια) ZnSO4 σε 400 mls νερού. Το κατακρημνισμένο άλας ξηραίνεται για παρατεταμένο χρονικό διάστημα στους 200 °C και αναμιγνύεται στενά με 205 g Pb(SCN)2. Το μείγμα αλέθεται με καφέ και ξηραίνεται στους 120-140 °C για παρατεταμένο χρονικό διάστημα, στη συνέχεια θερμαίνεται σε ανοικτή φλόγα - το μείγμα λιώνει και αναπτύσσονται αέρια.
Το αποσταγμένο νιτρίλιο επεξεργάζεται με NH4OH, αποστάζεται με ατμό και αλατίζεται. Απόδοση 137 g (80%), mp 43-46 °C, bp 232 °C. Το rxn πραγματοποιείται συνήθως εντός 30-60 λεπτών, αλλά η διάρκεια της ξήρανσης καθιστά τη μέθοδο αρκετά χρονοβόρα.
Παρασκευή Β.
Αυτή δεν απαιτεί παρατεταμένη ξήρανση. Το σουλφαμινικό οξύ είναι πανάκριβο και μπορεί να αποκτηθεί χωρίς να προκαλέσει υποψίες.
o-βρωμοβενζονιτρίλιο.
50 g ο-βρωμοβενζαμιδίου και 35 g (25 g=θεωρία) σουλφαμινικού (σουλφαμινικού) οξέος αναμιγνύονται καλά και θερμαίνονται σε φιάλη Wurtz. Στους 250-255 °C αρχίζει η απόσταξη, η οποία ολοκληρώνεται στους 285-295 °C (διαρκεί περίπου 1,5-2 ώρες). Το προϊόν που συλλέγεται επαναποστάζεται, απόδοση 36 g (80% της θεωρίας). mp 53-57 °C, bp 251-253 °C.
3. Κυκλοπεντανόνη.
100 g αδιπικού οξέος και 10 g Ba(OH)2 αναμιγνύονται στενά και τοποθετούνται σε φιάλη με θερμόμετρο. Το rxn θερμαίνεται στους 280 °C, το μείγμα αρχικά λιώνει και στη συνέχεια πραγματοποιείται απόσταξη, η οποία διαρκεί περίπου 1-2 ώρες. Το θερμό απόσταγμα διαποτίζεται με NaCl, το ανώτερο στρώμα αποκρίνεται και αποστάζεται, συλλέγοντας το κλάσμα που βράζει στους 128-130 °C. Στεγνώνεται με MgSO4. Απόδοση: 51 g (89% της θεωρίας).
Σημειώσεις.
- Το Ba(OH)2 μπορεί να αντικατασταθεί με Ca(OH)2 χωρίς μεγάλη απώλεια στην απόδοση.
- Εάν πρόκειται να χρησιμοποιηθεί προπαρασκευασμένο αδιπινικό Ca ή Ba, δεν απαιτείται έλεγχος της θερμοκρασίας.
4. Ισοπροποξείδιο του αργιλίου
Σε ένα RBF των 250 ml εξοπλισμένο με έναν αποτελεσματικό ψυκτήρα παλινδρόμησης προστίθενται 6 g φύλλου Al, 70 ml (51 ml θεωρητικά) abs. IPA (χρησιμοποιήθηκε IPA εμπορικού βαθμού αντιδραστηρίου χωρίς καμία ξήρανση) και 0,1 g HgSO4. Το μείγμα θερμαίνεται. Al(i-PrO)3 - Bp 130-140 °C σε 7 mm Hg- mp 118 °C.
Στην αρχή του βρασμού 0,5 ml CCl4 (ΠΡΟΣΟΧΗ! Εξαιρετικά τοξικό!) και η θέρμανση συνεχίζεται μέχρι να αρχίσει η ανάπτυξη Η2, οπότε και σταματά, μερικές φορές απαιτείται ακόμη και ψύξη. Αφού υποχωρήσει το rxn, η θέρμανση συνεχίζεται μέχρι σχεδόν πλήρους διάλυσης του Al (5-7 ώρες). Το λαμβανόμενο διάλυμα χρησιμοποιείται αμέσως ως έχει στην ακόλουθη παρασκευή.
5. Κυκλοπεντανόλη.
Σε ένα RBF των 250 ml εξοπλισμένο με στήλη Vigreux 15 cm και συμπυκνωτή απόσταξης προστίθενται 53 ml (50 g) κυκλοπεντανόνης σε 50 ml IPA και το διαλύμα από την προηγούμενη προετοιμασία, το οποίο περιέχει περίπου 40 g ισοπροποξειδίου του Al. Το rxn θερμαίνεται ελαφρά, γεγονός που προκαλεί απόσταξη ακετόνης με λίγο νερό. Η απόσταξη τερματίζεται όταν η θερμοκρασία των ατμών ανέλθει στους ~85 °C.
Το ppt μέσα στη φιάλη αποσυντίθεται προσεκτικά με 50% H2SO4 μέχρι να γίνει όξινο και κορεσμένο με NaCl. Το ανώτερο στρώμα αποκρίνεται και αποστάζεται, συλλέγοντας το κλάσμα που βράζει στους 137-140 °C. Ξήρανση με MgSO4. Απόδοση: 47 g (94%).
6. Κυκλοπεντυλοβρωμίδιο
Σε φιάλη αναμιγνύονται 47 ml (45 g) κυκλοπεντανόλης και 60 ml (90 g) 48% aq. HBr. Προστίθενται 10 g Na2SO4. Το rxn αφήνεται για 24 ώρες με έντονη ανάδευση. Στη συνέχεια, αραιώνεται με 200 ml νερού και η κατώτερη οργανική φάση διαχωρίζεται και πλένεται με νερό δύο φορές. Γίνεται απόσταξη, συλλέγοντας το κλάσμα μεταξύ 137-138 °C. Αποξηραίνεται με MgSO4. Απόδοση = 58 g (74%).
7. Βρωμιούχο κυκλοπεντυλομαγνήσιο.
Σε τρίλαιμη φιάλη 250 ml, εφοδιασμένη με ψυκτήρα παλινδρόμησης, χωνί προσθήκης και είσοδο αδρανούς αερίου, τοποθετούνται 50 ml THF (διατηρείται πάνω από KOH, πριν τα rxn 150 ml παλινδρομούν πάνω από 30 g CaO για 6 ώρες και αποσταχθούν). Προστίθενται 9 g λεπτόκοκκων γυρισμάτων Mg, ακολουθούμενα από μερικούς κρυστάλλους ιωδίου. Η συσκευή ξεπλένεται με αργό και αφήνεται να ρέει ένα ήπιο ρεύμα αερίου. Αρχίζει η μαγνητική ανάδευση. Το μείγμα γίνεται αμέσως θολό από MgI. Από το χωνί προσθήκης στάζουν 55 g (40 mls) βρωμιούχου κυκλοπεντυλίου σε 100 ml THF, ώστε το διαλύμα να βράζει ομαλά. Το rxn τελειώνει συνήθως σε μια ώρα, συνοδεύεται από κατακρήμνιση μιας λευκής ζελατινώδους μάζας και στον πυθμένα μένει ίσως λίγο μη αντιδρών Mg ως σκούρα γκρίζα σκόνη.
Προτιμάται η χρήση THF αντί για αιθέρα, δεδομένου ότι το rxn σε αυτόν εξελίσσεται καλύτερα και ταχύτερα (ο THF είναι πιο ειδικός διαλύτης για τα Grignard), η απόδοση είναι επίσης καλύτερη. Εξάλλου, ο THF μπορεί να ξηρανθεί με CaO, ενώ για τον αιθέρα χρησιμοποιείται συνήθως μέταλλο νατρίου.
Σημειώσεις σχετικά με την πιθανή χρήση των Zn-οργανικών.
Σε ένα RBF των 250 ml εξοπλισμένο με έναν αποτελεσματικό ψυκτήρα παλινδρόμησης προστίθενται 6 g φύλλου Al, 70 ml (51 ml θεωρητικά) abs. IPA (χρησιμοποιήθηκε IPA εμπορικού βαθμού αντιδραστηρίου χωρίς καμία ξήρανση) και 0,1 g HgSO4. Το μείγμα θερμαίνεται. Al(i-PrO)3 - Bp 130-140 °C σε 7 mm Hg- mp 118 °C.
Στην αρχή του βρασμού 0,5 ml CCl4 (ΠΡΟΣΟΧΗ! Εξαιρετικά τοξικό!) και η θέρμανση συνεχίζεται μέχρι να αρχίσει η ανάπτυξη Η2, οπότε και σταματά, μερικές φορές απαιτείται ακόμη και ψύξη. Αφού υποχωρήσει το rxn, η θέρμανση συνεχίζεται μέχρι σχεδόν πλήρους διάλυσης του Al (5-7 ώρες). Το λαμβανόμενο διάλυμα χρησιμοποιείται αμέσως ως έχει στην ακόλουθη παρασκευή.
5. Κυκλοπεντανόλη.
Σε ένα RBF των 250 ml εξοπλισμένο με στήλη Vigreux 15 cm και συμπυκνωτή απόσταξης προστίθενται 53 ml (50 g) κυκλοπεντανόνης σε 50 ml IPA και το διαλύμα από την προηγούμενη προετοιμασία, το οποίο περιέχει περίπου 40 g ισοπροποξειδίου του Al. Το rxn θερμαίνεται ελαφρά, γεγονός που προκαλεί απόσταξη ακετόνης με λίγο νερό. Η απόσταξη τερματίζεται όταν η θερμοκρασία των ατμών ανέλθει στους ~85 °C.
Το ppt μέσα στη φιάλη αποσυντίθεται προσεκτικά με 50% H2SO4 μέχρι να γίνει όξινο και κορεσμένο με NaCl. Το ανώτερο στρώμα αποκρίνεται και αποστάζεται, συλλέγοντας το κλάσμα που βράζει στους 137-140 °C. Ξήρανση με MgSO4. Απόδοση: 47 g (94%).
6. Κυκλοπεντυλοβρωμίδιο
Σε φιάλη αναμιγνύονται 47 ml (45 g) κυκλοπεντανόλης και 60 ml (90 g) 48% aq. HBr. Προστίθενται 10 g Na2SO4. Το rxn αφήνεται για 24 ώρες με έντονη ανάδευση. Στη συνέχεια, αραιώνεται με 200 ml νερού και η κατώτερη οργανική φάση διαχωρίζεται και πλένεται με νερό δύο φορές. Γίνεται απόσταξη, συλλέγοντας το κλάσμα μεταξύ 137-138 °C. Αποξηραίνεται με MgSO4. Απόδοση = 58 g (74%).
7. Βρωμιούχο κυκλοπεντυλομαγνήσιο.
Σε τρίλαιμη φιάλη 250 ml, εφοδιασμένη με ψυκτήρα παλινδρόμησης, χωνί προσθήκης και είσοδο αδρανούς αερίου, τοποθετούνται 50 ml THF (διατηρείται πάνω από KOH, πριν τα rxn 150 ml παλινδρομούν πάνω από 30 g CaO για 6 ώρες και αποσταχθούν). Προστίθενται 9 g λεπτόκοκκων γυρισμάτων Mg, ακολουθούμενα από μερικούς κρυστάλλους ιωδίου. Η συσκευή ξεπλένεται με αργό και αφήνεται να ρέει ένα ήπιο ρεύμα αερίου. Αρχίζει η μαγνητική ανάδευση. Το μείγμα γίνεται αμέσως θολό από MgI. Από το χωνί προσθήκης στάζουν 55 g (40 mls) βρωμιούχου κυκλοπεντυλίου σε 100 ml THF, ώστε το διαλύμα να βράζει ομαλά. Το rxn τελειώνει συνήθως σε μια ώρα, συνοδεύεται από κατακρήμνιση μιας λευκής ζελατινώδους μάζας και στον πυθμένα μένει ίσως λίγο μη αντιδρών Mg ως σκούρα γκρίζα σκόνη.
Προτιμάται η χρήση THF αντί για αιθέρα, δεδομένου ότι το rxn σε αυτόν εξελίσσεται καλύτερα και ταχύτερα (ο THF είναι πιο ειδικός διαλύτης για τα Grignard), η απόδοση είναι επίσης καλύτερη. Εξάλλου, ο THF μπορεί να ξηρανθεί με CaO, ενώ για τον αιθέρα χρησιμοποιείται συνήθως μέταλλο νατρίου.
Σημειώσεις σχετικά με την πιθανή χρήση των Zn-οργανικών.
- Τα νιτρίλια δεν είναι κακά ως ηλεκτρόφιλα, οπότε είναι πιθανό ότι, παρά τη μικρότερη αντιδραστικότητα των ενώσεων ZnR2, θα λειτουργούσαν εξίσου καλά εδώ - ειδικά αν οι συνθήκες rxn γίνουν πιο σκληρές (ήπια παλινδρόμηση αντί για RT;).
- Αυτό που ΜΠΟΡΕΙ κανείς να πει με βεβαιότητα είναι ότι η rxn με ZnR2 θα πάει μια χαρά αν πρόκειται να χρησιμοποιηθεί χλωριούχο ο-χλωροβενζοϋλο αντί για βενζονιτρίλιο. Οι αλογονοανυδρίτες είναι γενικά τα καλύτερα είδη για σύζευξη με μεταλλοοργανικά.
- Ο δις-δικυκλοπεντυλοψευδάργυρος παρασκευάζεται βολικά από το αντίστοιχο βρωμιούχο, δεν χρειάζεται να παρασκευάσετε ιωδιούχο εδώ. Και ο ο-χλωροβενζοϋλοχλωρίδιο μπορεί εύκολα να παρασκευαστεί από ο-χλωροβενζοϊκό οξύ (που λαμβάνεται στο Βήμα 1) και PCl5 ή κάποιο παρόμοιο".
8. Ο-χλωροφαινυλοκυκλοπεντυλοκετόνη.
Στο διαλυμένο με αυτόν τον τρόπο Grignard προστίθενται 48 g ο-χλωροβενζονιτριλίου και το μείγμα αναδεύεται για 3 ημέρες σε RT. Στη συνέχεια χύνεται σε μείγμα πάγου/NH4Cl, με προσθήκη λίγων conc. aq. NH3 και αφήνεται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος μέχρι να λιώσει όλος ο πάγος. Η κετόνη εν μέρει επιπλέει, εν μέρει πέφτει στον πυθμένα. Εκχυλίζεται με βενζόλιο. Οι αποδόσεις κυμαίνονται, αλλά σπάνια πέφτουν κάτω από το 55%.
9. α-βρωμο-(ο-χλωροφαινυλο)-κυκλοπεντυλοκετόνη.
40 g κετόνης διαλύονται σε 70 ml CCl4 και με ψύξη σε χιόνι προστίθενται σε διαλ. 48 g διβρωμιούχου διοξάνης σε 50 ml διοξάνης και αναδεύονται σε RT για 30 λεπτά. Στη συνέχεια προστίθενται 30 ml νερού και το διάλυμα πλένεται με Na2CO3 aq. μέχρι να γίνει ουδέτερο. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε κάποια καταβύθιση της βρωμοκετόνης, η οποία παραμένει στο CCl4. Ο διαλύτης απομακρύνεται, δίνοντας 47 g (85%) της βρωμοκετόνης.
10. 1-υδροξυ-κυκλοπεντυλο-(ο-χλωροφαινυλο)-N-μεθυλοκετιμίνη
45 g της ανωτέρω βρωμοκετόνης διαλύονται σε 50 ml βενζολίου, προστίθενται εκεί 50 ml τριαιθυλαμίνης (απαιτούνται 17 g/23 ml για την εξουδετέρωση του HBr, αλλά χρησιμοποιείται περίσσεια 2 φορές). Στη συνέχεια, το διαλυμένο διάλυμα διαποτίζεται με 5 g μεθυλαμίνης, η οποία λαμβάνεται με σταγόνες κορεσμένου διαλύματος 15 g MeNH2-HCl επί 10 g NaOH, ξηραίνεται με NaOH. Το rxn αφήνεται για 1 ημέρα και οι διαλύτες απομακρύνονται υπό αναρροφητικό κενό, δίνοντας 30 g (80%) μεθυλκετιμίνης.
11. Κεταμίνη
10 g μεθυλκετιμίνης διαλύονται σε 100 ml undecane και βράζονται στους 195 °C επί 3-4 ώρες. Η κεταμίνη εκχυλίζεται με 20% HCl. Το όξινο εκχύλισμα βασικοποιείται και εκχυλίζεται με DCM. Ο διαλύτης απομακρύνεται, δίνοντας το προϊόν ως έλαιο που κρυσταλλώνεται γρήγορα. Μπορεί να καθαριστεί με ανακρυστάλλωση από πεντάνιο/αιθέρα ή εξάνιο/αιθέρα. Οι αποδόσεις είναι σχεδόν ποσοτικές.
rxn - αντίδραση,
soln.- διάλυμα,
bp - σημείο βρασμού,
mp - σημείο τήξης,
ppt - κατακρήμνιση.
Στο διαλυμένο με αυτόν τον τρόπο Grignard προστίθενται 48 g ο-χλωροβενζονιτριλίου και το μείγμα αναδεύεται για 3 ημέρες σε RT. Στη συνέχεια χύνεται σε μείγμα πάγου/NH4Cl, με προσθήκη λίγων conc. aq. NH3 και αφήνεται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος μέχρι να λιώσει όλος ο πάγος. Η κετόνη εν μέρει επιπλέει, εν μέρει πέφτει στον πυθμένα. Εκχυλίζεται με βενζόλιο. Οι αποδόσεις κυμαίνονται, αλλά σπάνια πέφτουν κάτω από το 55%.
9. α-βρωμο-(ο-χλωροφαινυλο)-κυκλοπεντυλοκετόνη.
40 g κετόνης διαλύονται σε 70 ml CCl4 και με ψύξη σε χιόνι προστίθενται σε διαλ. 48 g διβρωμιούχου διοξάνης σε 50 ml διοξάνης και αναδεύονται σε RT για 30 λεπτά. Στη συνέχεια προστίθενται 30 ml νερού και το διάλυμα πλένεται με Na2CO3 aq. μέχρι να γίνει ουδέτερο. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε κάποια καταβύθιση της βρωμοκετόνης, η οποία παραμένει στο CCl4. Ο διαλύτης απομακρύνεται, δίνοντας 47 g (85%) της βρωμοκετόνης.
10. 1-υδροξυ-κυκλοπεντυλο-(ο-χλωροφαινυλο)-N-μεθυλοκετιμίνη
45 g της ανωτέρω βρωμοκετόνης διαλύονται σε 50 ml βενζολίου, προστίθενται εκεί 50 ml τριαιθυλαμίνης (απαιτούνται 17 g/23 ml για την εξουδετέρωση του HBr, αλλά χρησιμοποιείται περίσσεια 2 φορές). Στη συνέχεια, το διαλυμένο διάλυμα διαποτίζεται με 5 g μεθυλαμίνης, η οποία λαμβάνεται με σταγόνες κορεσμένου διαλύματος 15 g MeNH2-HCl επί 10 g NaOH, ξηραίνεται με NaOH. Το rxn αφήνεται για 1 ημέρα και οι διαλύτες απομακρύνονται υπό αναρροφητικό κενό, δίνοντας 30 g (80%) μεθυλκετιμίνης.
11. Κεταμίνη
10 g μεθυλκετιμίνης διαλύονται σε 100 ml undecane και βράζονται στους 195 °C επί 3-4 ώρες. Η κεταμίνη εκχυλίζεται με 20% HCl. Το όξινο εκχύλισμα βασικοποιείται και εκχυλίζεται με DCM. Ο διαλύτης απομακρύνεται, δίνοντας το προϊόν ως έλαιο που κρυσταλλώνεται γρήγορα. Μπορεί να καθαριστεί με ανακρυστάλλωση από πεντάνιο/αιθέρα ή εξάνιο/αιθέρα. Οι αποδόσεις είναι σχεδόν ποσοτικές.
rxn - αντίδραση,
soln.- διάλυμα,
bp - σημείο βρασμού,
mp - σημείο τήξης,
ppt - κατακρήμνιση.
Last edited:
Σας ευχαριστώ!
