Lefetamin (Santenol) sentezi

[G.Patton]

Giriş

Bu konuda oldukça basit görünecek olan Lefetamin (Santenol) sentezini temsil ediyorum. Ayrıca, bu kılavuz 2-fenilasetofenon (2) ve Dimetilamin öncül sentezlerini açıklamaktadır. Dimetilamin ile güvenlik önlemlerine dikkat edin, iyi havalandırılmış çekme probu ve solunum cihazı kullanın.

Ekipman ve cam eşyalar.

• 250 mL Üç gözlü yuvarlak tabanlı balon joje (RBF);
• 250 mL x 2 Düz tabanlı şişeler (FBF);
• Reflü kondansatörü;
• Isıtma yüzeyli manyetikkarıştırıcı;
• Retort standı ve aparatı sabitlemek için kelepçe;
• Laboratuvar terazisi (0,05 - 200 g uygundur);
• 500 mL Ayırma hunisi;
• Vakum kaynağı;
• 100 mL x2; 50 mL x2 Beherler;
• Laboratuvar sınıfı termometre (0 °C ila 200 °C), şişe adaptörü ile birlikte;
• Cam çubuk;
• 500 mL Buchner şişesi ve hunisi;
• Kauçuk tıpa;
• x2 Cam tüp;
• Plastik tüp;
• Su banyosu;
• Distilasyon düzeneği;
• Döner buharlaştırıcı - isteğe bağlı;
• pH gösterge kağıdı;
• Vakum desikatörü-isteğe bağlı.

Reaktifler.

• 10,4 g Benzoin (%98);
• 25 mL Asetik asit (AcOH; %80);
• 3,2 g Çinko tozu (Zn);
• ~50 mL %3 Hidroklorik asit (HCl) aq çözeltisi ve ~50 mL %30 Hidroklorik asit (HCl) aq çözeltisi;
• ~1 L damıtılmış su;
• 10 g Dimetilformamid (DMF);
• ~50 g Sodyum hidroksit (NaOH);
• 90 mL Metanol (MeOH);
• 3 g (0,11 mol) Alüminyum (Al) folyo;
• ~200 mg Hidrargyrum klorür (HgCl2);
• ~50 g Sodyum klorür (NaCl);
• ~10 mL İzopropanol (IPA);
• ~200 mL Toluen.

N, N-Dimetil-α-fenilbenzenetanamin hidroklorür:
Kaynama Noktası: N/A;
Erime Noktası: 218-219 °C;
Molekül Ağırlığı: 261,8 g/mol;
Yoğunluk: N/A;
CAS Numarası: 14148-99-3.

Prosedürler

2-fenilasetofenon

Reflü kondansatörü ile donatılmış 250 mL'lik yuvarlak tabanlı bir balonda, 10,4 g benzoin (%98, Acros Organics) (1) 25 mL %80 asetik asit (nalburdan alınan teknik sınıf) içinde süspanse edildi ve karışım kuvvetli karıştırma ile ısıtıldı. Karışımın sıcaklığı 115°C'ye ulaştığında berrak bir çözelti elde edildi. 3,2 g çinko tozu 15 dakika boyunca %3'lük HCl çözeltisine daldırılarak aktive edildi. Seyreltik asit boşaltıldı ve bir alikot damıtılmış su ile yıkandı ve çinko tozu sıcak, kuvvetli bir şekilde karıştırılan benzoin (1) çözeltisine kısım kısım ilave edildi, ortaya çıkan köpürmenin kontrol altında tutulmasına dikkat edildi. Bundan sonra sıcaklık yükseltilerek karışımın kaynaması sağlandı. Bir saat sonra tüm çinko tüketildi ve karıştırma geçici olarak durdurulduğunda yağlı bir çökelti kaydedildi.

Bu indirgemeden önce Zn tozunu aktive etmek çok fark yaratır. Benim elimde reaksiyon bir saatten kısa bir sürede tamamlandı ve tüm çinko tozu tüketildi.

Şişenin içeriği bir beher içindeki 100 ml sıcak suya döküldü ve dipte bir yağ tabakası oluştuğu gözlendi. Gece boyunca soğutulduktan sonra, yağ katılaşarak benzoinin badem benzeri kokusundan belirgin bir şekilde farklı, sadece hafif bir kokuya sahip beyaz 2-fenilasetofenon (2) kristallerine dönüştü. Kristaller süzüldü ve az miktarda soğuk su ile yıkandı. Metanolden (1 g başına 4 mL) yeniden kristallendirildikten sonra, %76 toplam verime karşılık gelen 7,35 g desoksibenzoin (2-fenilasetofenon) (2) elde edildi.

Dimetilamin

Düz tabanlı bir balona (FBF) 10 g dimetilformamid (DMF) konmuş ve 40 gram %30'luk NaOH çözeltisi eklenmiş, bunun üzerine çözelti sarı bir renk almıştır. FBF, cam bir tüpe takılan kauçuk bir tıpa ile kapatılmış, takılan plastik boru bu tüpten başka bir FBF içinde 90 ml metanol içine daldırılmış başka bir cam tüpe uzanmıştır. DMF/NaOH karışımını içeren FBF bir ocak üzerine yerleştirildi ve gaz oluşumu başlayana kadar sıcaklık kademeli olarak arttırıldı (sadece 50°C civarında hafif bir ısıtma gerekliydi). Tüm dimetilamin metanol içinde kolayca çözündü ve bundan kaynaklanan herhangi bir koku rahatsızlığı olmadı. Gaz oluşumu durduğunda, orijinal karışımın sarı rengi aniden soldu ve berraklaştı. Bu noktada DMF'nin alkalin hidrolizi bitmiştir, bu nedenle dikkatsiz olunması halinde oluşacak geri emmeye dikkat edin! Metanol çözeltisindeki dimetilamin tartıldıktan sonra ağırlığın 4,75 g arttığı gözlendi (~%77 verim veya yaklaşık 0,1 mol, gazın kurutulmadığı gerçeği göz ardı edilerek).

N,N-Dimetil-α-fenilbenzenetanamin (Lefetamin) hidroklorür
İkinci çözelti, bir geri akış kondansatörü ile donatılmış 250 mL RBF'ye yerleştirildi ve 50 mL metanol içinde 5,9 gram (0,03 mol) desoksibenzoin (2-fenilasetofenon) çözeltisi eklendi. Elde edilen çözelti 2 saat karıştırıldı (enaminin tam oluşumunu sağlamak için), ardından 3 g (0,11 mol) parçalanmış 18 µ mutfak Al folyo "külçeleri" eklendi ve ardından bir miktar (gerçekten bıçağın ucu) HgCl2 eklendi. Şişeye reflü kondansatörü takıldı ve tüm reaksiyon boyunca kuvvetli karıştırma yapıldı. İlk yarım saat reaksiyon yavaş ilerledi, ancak amalgamasyonun tüm açık işaretleri mevcuttu. Bir su banyosu ile 5 dakika boyunca hafif ısı uygulandı, bu da orta derecede ekzotermik bir reaksiyonun başlamasına neden oldu ve Al'ın çoğu tüketilene kadar (30 dakika daha) devam etti. Gece boyunca karıştırılmaya bırakıldı.

Ertesi sabah şişe damıtma için ayarlandı, metanolün bir kısmı damıtıldı ve soğutulduktan sonra çözelti konsantre NaOH aq çözeltisi ile bazikleştirildi. Bu, iki kez toluen ile ekstrakte edildi, havuzlanan ekstraktlar 3 kez büyük miktarda su ile ve 2 kez tuzlu su ile yıkandı. Çözücünün buharlaştırılmasından sonra, keskin kokulu ve bazik özelliklere sahip 2,35 g sarımsı kahverengi bir yağ kaldı. Yağın 4 ml izopropanol ile seyreltilmesi ve ardından damla damla %30 HCl eklenerek 7 pH'a nötralize edilmesi üzerine Lefetamin çökeltisi oluştu. Lefetamin çökeltisi süzüldü ve az miktarda soğuk IPA ile yıkandı ve vakumlu desikatörde kurutuldu.