Σύνθεση της λεφεταμίνης (Santenol)

[G.Patton]

Εισαγωγή

Αντιπροσωπεύω σε αυτό το θέμα τη σύνθεση της λεφεταμίνης (σαντενόλης), η οποία είναι να φανεί αρκετά απλή. Επίσης, το παρόν εγχειρίδιο περιγράφει τις συνθέσεις πρόδρομων ουσιών της 2-φαινυλακετοφαινόνης (2) και της διμεθυλαμίνης. Δώστε προσοχή για τα μέτρα ασφαλείας με τη διμεθυλαμίνη, χρησιμοποιήστε καλά αεριζόμενο καθετήρα εξαγωγής και αναπνευστήρα.

Εξοπλισμός και γυάλινα σκεύη.

• Φιάλη στρογγυλού βαμβακιού (RBF) 250 ml με τρία νέκρα,
• 250 ml x 2 φιάλες με επίπεδο πυθμένα (FBF),
• Συμπυκνωτής παλινδρόμησης,
• Μαγνητικόςαναδευτήρας με επιφάνεια θέρμανσης,
• Βάση Retort και σφιγκτήρας για τη στερέωση της συσκευής,
• Εργαστηριακή ζυγαριά (0,05 - 200 g είναι κατάλληλη),
• Χωνί διαχωρισμού 500 ml,
• Πηγή κενού,
• Ποτήρια ζέσεως 100 mL x2; 50 mL x2,
• Θερμόμετρο εργαστηριακής ποιότητας (0 °C έως 200 °C) με προσαρμογέα φιάλης,
• Γυάλινη ράβδος,
• Φιάλη Buchner 500 mL και χωνί,
• Καουτσούκ πώμα,
• x2 Γυάλινος σωλήνας,
• Πλαστικός σωλήνας,
• Υδρόλουτρο,
• Διάταξη απόσταξης,
• Περιστροφικός εξατμιστής - προαιρετικά,
• Χαρτί δείκτη pH,
• Αποξηραντήρας κενού -προαιρετικά.

Αντιδραστήρια.

• 10,4 g βενζολίνης (98 %),
• 25 ml οξικό οξύ (AcOH- 80 %),
• 3,2 g σκόνη ψευδαργύρου (Zn),
• ~50 mL 3% υδροχλωρικό οξύ (HCl) aq διάλυμα και ~50 mL 30% υδροχλωρικό οξύ (HCl) aq διάλυμα,
• ~1 L Αποσταγμένο νερό,
• 10 g διμεθυλοφορμαμίδιο (DMF),
• ~50 g υδροξείδιο του νατρίου (NaOH),
• 90 mL Μεθανόλη (MeOH),
• 3 g (0,11 mole) φύλλο αλουμινίου (Al),
• ~200 mg χλωριούχο υδράργυρο (HgCl2),
• ~50 g χλωριούχο νάτριο (NaCl),
• ~10 mL ισοπροπανόλη (IPA),
• ~200 mL τολουόλιο.

Υδροχλωρική Ν, Ν-διμεθυλ-α-φαινυλοβενζολοαιθαναμίνη:
Σημείο βρασμού:
Σημείο τήξεως: 218-219 °C
Μοριακό βάρος: 261,8 g/mole
Πυκνότητα:
Αριθμός CAS: 14148-99-3.

Διαδικασίες

2-φαινυλακετοφαινόνη

Σε φιάλη στρογγυλού πυθμένα 250 mL εφοδιασμένη με ψυκτήρα παλινδρόμησης, 10,4 g βενζόης (98%, Acros Organics) (1) αιωρούνται σε 25 mL 80% οξικού οξέος (τεχνικού βαθμού από το κατάστημα υλικού) και το μείγμα θερμαίνεται υπό ισχυρή ανάδευση. Όταν η θερμοκρασία του μείγματος έφθασε τους 115°C, ελήφθη διαυγές διάλυμα. 3,2 g σκόνης ψευδαργύρου ενεργοποιήθηκαν με εμβάπτιση σε διάλυμα HCl 3% για 15 λεπτά. Το αραιό οξύ αποκεντρίστηκε και ξεπλύθηκε με αποσταγμένο νερό και η σκόνη ψευδαργύρου προστέθηκε τμηματικά στο θερμό διάλυμα βενζοΐνης (1) υπό έντονη ανάδευση, φροντίζοντας να διατηρείται υπό έλεγχο ο αφρισμός που προκύπτει. Μετά από αυτό, η θερμοκρασία αυξήθηκε, ώστε το μείγμα να βράζει. Μετά από μία ώρα καταναλώθηκε όλος ο ψευδάργυρος και παρατηρήθηκε ένα ελαιώδες ίζημα όταν σταμάτησε προσωρινά η ανάδευση.

Η ενεργοποίηση της σκόνης Zn πριν από αυτή την αναγωγή κάνει μεγάλη διαφορά. Στα χέρια μου, η αντίδραση ολοκληρώθηκε σε λιγότερο από μία ώρα, καθώς καταναλώθηκε όλη η σκόνη ψευδαργύρου.

Το περιεχόμενο της φιάλης χύθηκε σε 100 ml θερμού νερού σε ποτήρι ζέσεως και παρατηρήθηκε ο σχηματισμός ενός στρώματος ελαίου στον πυθμένα. Μετά από ψύξη κατά τη διάρκεια της νύχτας, το έλαιο στερεοποιήθηκε σε λευκούς κρυστάλλους 2-φαινυλακετοφαινόνης (2) με αμυδρή μόνο οσμή, σαφώς διαφορετική από την αμυγδαλώδη οσμή της βενζοΐνης. Οι κρύσταλλοι διηθήθηκαν και ξεπλύθηκαν με μικρή ποσότητα κρύου νερού. Μετά από ανακρυστάλλωση από μεθανόλη (4 ml ανά 1 g), ελήφθησαν 7,35 g δεσοξυβενζοΐνης (2-φαινυλακετοφαινόνης) (2), που αντιστοιχεί σε συνολική απόδοση 76%.

Διμεθυλαμίνη

Σε φιάλη με επίπεδο πυθμένα (FBF) τοποθετήθηκαν 10 g διμεθυλοφορμαμιδίου (DMF) και προστέθηκαν 40 g διαλύματος NaOH 30%, οπότε το διάλυμα πήρε κίτρινο χρώμα. Η FBF έκλεισε με ελαστικό πώμα εφοδιασμένο με γυάλινο σωλήνα, ενώ ο προσαρτημένος πλαστικός σωλήνας οδηγούσε από τον σωλήνα αυτό σε άλλο γυάλινο σωλήνα βυθισμένο σε 90 ml μεθανόλης σε άλλη FBF. Το FBF που περιείχε το μείγμα DMF/NaOH τοποθετήθηκε σε θερμαντική πλάκα και η θερμοκρασία αυξήθηκε σταδιακά μέχρι να αρχίσει η παραγωγή αερίου (χρειάστηκε μόνο ήπια θέρμανση, περίπου 50°C). Όλη η διμεθυλαμίνη διαλύθηκε εύκολα στη μεθανόλη και δεν προέκυψε καμία δυσάρεστη οσμή. Όταν σταμάτησε η ανάπτυξη αερίου, το κίτρινο χρώμα του αρχικού μείγματος ξαφνικά ξεθώριασε και έγινε διαυγές. Σε αυτό το σημείο, η αλκαλική υδρόλυση του DMF έχει ολοκληρωθεί, οπότε προσέξτε την αναρρόφηση που θα συμβεί αν κάποιος είναι απρόσεκτος! Μετά τη ζύγιση του διαλύματος διμεθυλαμίνης σε μεθανόλη, παρατηρήθηκε ότι το βάρος είχε αυξηθεί κατά 4,75 g (~77% απόδοση ή περίπου 0,1 mole, αγνοώντας το γεγονός ότι το αέριο δεν είχε ξηρανθεί).

Υδροχλωρική Ν,Ν-διμεθυλ-α-φαινυλοβενζολοαιθαναμίνη (λεφεταμίνη)
Το τελευταίο διάλυμα τοποθετήθηκε σε RBF 250 mL εφοδιασμένο με ψυκτήρα επαναρροής και προστέθηκε διάλυμα 5,9 g (0,03 mol) δεσοξυβενζοΐνης (2-φαινυλακετοφαινόνης) σε 50 mL μεθανόλης. Το διάλυμα που προέκυψε αναδεύτηκε για 2 ώρες (για να εξασφαλιστεί ο πλήρης σχηματισμός της ενναμίνης), μετά την οποία προστέθηκαν 3 g (0,11 mol) τεμαχισμένα "ψήγματα" αλουμινόχαρτου Al κουζίνας 18 μ, και ακολούθησε μια παύλα (στην άκρη του μαχαιριού πραγματικά) HgCl2. Στη φιάλη τοποθετήθηκε ο ψυκτήρας παλινδρόµησης και καθ' όλη τη διάρκεια της αντίδρασης γινόταν έντονη ανάδευση. Την πρώτη μισή ώρα η αντίδραση προχωρούσε υποτονικά, αν και υπήρχαν όλα τα σαφή σημάδια της συγχώνευσης. Εφαρμόστηκε ήπια θερμότητα με υδατόλουτρο για 5 λεπτά, η οποία προκάλεσε την έναρξη μιας μέτριας εξώθερμης αντίδρασης, η οποία συνεχίστηκε μέχρι να καταναλωθεί το μεγαλύτερο μέρος του Al (άλλα 30 λεπτά). Αφέθηκε σε ανάδευση κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Το επόμενο πρωί η φιάλη στήθηκε για απόσταξη, μέρος της μεθανόλης αποστάχθηκε και μετά την ψύξη το διάλυμα βασικοποιήθηκε με πυκνό διάλυμα NaOH aq. Αυτό εκχυλίστηκε δύο φορές με τολουόλιο, τα συγκεντρωτικά εκχυλίσματα ξεπλύθηκαν 3 x με μεγάλη ποσότητα νερού και 2x με άλμη. Μετά την εξάτμιση του διαλύτη παρέμειναν 2,35 g ενός κιτρινωπού καστανού ελαίου με έντονη οσμή και βασικές ιδιότητες. Κατά την αραίωση του ελαίου με 4 ml ισοπροπανόλης, ακολουθούμενη από εξουδετέρωση σε 7 pHs με σταγονική προσθήκη 30% HCl, σχηματίστηκε ίζημα λευκαμίνης. Το ίζημα της λευφεταμίνης διηθήθηκε και πλύθηκε με μικρή ποσότητα κρύου IPA και ξηράνθηκε σε ξηραντήρα κενού.