Рассмотрим ещё раз классический способ синтеза амфетамина,про него и так уже было очень много написано,но всё-же
рассмотрим...
конденсацией по Генри бензальдегида Ph-CH=О и нитроэтана CH3-CH2-NO2 получим фенилнитропропен:
Ph-CH=О + CH3-CH2-NO2 = [Ph-CH(OH)-CH(CH3)-NO2] = Ph-CH=C(CH3)-NO2 + H2O
затем восстанавливая на амальгамме алюминия или мелкодисперсным железом в соляной кислоте
получим амфетамин:
Ph-CH=C(CH3)-NO2 + 8 [H] = Ph-CH2-CH(CH3)-NH2 + 2 H20
но бензальдегид и нитроэтан-прекурсоры,как-же быть?
есть сведения,что нитроэтан CH3-CH2-NO2 можно получить на кухне следующим способом:
при окислении пропилового спирта CH3-CH2-CH2-OH перманганатом калия в кислой среде получим
5 CH3-CH2-CH2-OH + 4 KMnO4 + 6 H2SO4(разбавл.) => 5 CH3-CH2-COOH + 4 MnSO4 + 2 K2SO4 + 11 H2O
на избыток полученной пропионовой кислоты CH3-CH2-COOH действуем бромом:
5 CH3-CH2-COOH + 2 KMnO4 + 16 NaBr + 8 H2SO4 => 5 CH3-CH(Br)-COOH + 5 HBr + 2 MnBr2 + 8 H2O + 2 KBr + 8 Na2SO4
затем действуя содой на альфа-бромпропионовую кислоту CH3-CH(Br)-COOH ,получим
2 CH3-CH(Br)-COOH + Na2CO3 = 2 CH3-CH(Br)-COONa + H2O + CO2
при добавлении к водному раствору CH3-CH(Br)-COONa нитрита натрия NaNO2 и последующем нагревании выделяется нитроэтан (при
перегонке водного раствора)
CH3-CH(Br)-COONa + NaNO2 => CH3-CH(NO2)-COONa + NaBr
CH3-CH(NO2)-COONa + H2O => CH3-CH2-NO2 + CO2 + NaOH
аналогичен этилсульфатный способ получения нитроэтана
CH3-CH2-OH + H2SO4 => CH3-CH2-O-SO2-OH + H2O
2 CH3-CH2-O-SO2-OH + Na2CO3 => 2 CH3-CH2-O-SO2-ONa + H2O + CO2
CH3-CH2-O-SO2-ONa + NaNO2 (нагревание)=> CH3-CH2-NO2 + Na2SO4
бензальдегид Ph-CH=O получить намного проще
при нагревании полистирола он частично деполимеризуется,выделяется мономер-стирол Ph-CH=CH2
затем бромируя,гидролизуя и окисляя,получаем бензальдегид:
5 Ph-CH=CH2 + 2 KMnO4 + 16 NaBr + 8 H2SO4 => 5 Ph-CH(Br)-CH2(Br) + 2 MnBr2 + 8 H2O + 2 KBr + 8 Na2SO4
Ph-CH(Br)-CH2(Br) + 2 NaOH => Ph-CH(OH)-CH2(OH) + 2 NaBr
10 Ph-CH(OH)-CH2(OH) + 12 KMnO4 + 18 H2SO4(разбавл.) => 10 Ph-CO-COOH + 12 MnSO4 + 6 K2SO4 + 38 H2O
при нагревании
Ph-CO-COOH => Ph-CH=O + CO2
амфетамин можно также получить из фенилацетона Ph-CH2-CO-CH3 и формиата аммония HCOONH4 по Лейкарту-Валлаху
в микроволновой печке
Ph-CH2-CO-CH3 + HCOONH4(избыток) => [Ph-CH2-C(CH3)=NH2-OOCH] + H2O
[Ph-CH2-C(CH3)=NH2-OOCH] => Ph-CH2-CH(CH3)-NH2 + CO2
метамфетамин получается восстановлением имина в кислой среде,например,порошком мелкодисперсного железа
имин получается при взаимодействии фенилацетона Ph-CH2-CO-CH3 и метиламина CH3-NH2 в кислой среде
Ph-CH2-CO-CH3 + CH3-NH2 => Ph-CH2-C(CH3)=N-CH3 + H2O
Ph-CH2-C(CH3)=N-CH3 + 2[H] => Ph-CH2-CH(CH3)-NH-CH3
из амфетамина и формальдегида(формалина) HCH=О можно получить метамфетамин восстановительным метилированием
Ph-CH2-CH(CH3)-NH2 + HCH=О <=> Ph-CH2-CH(CH3)-N=CH2 + H2O
Ph-CH2-CH(CH3)-N=CH2 + 2[H] => Ph-CH2-CH(CH3)-NH-CH3
*****************************************************************************************
можно ли использовать для восстановления иминов и кетонов смесь
FeCl2 + HCl => FeCl3 + [H]
*****************************************************************************************
рассмотрим более подробно получение фенилацетона
1)"грязные способы"
a) Н С Вульфсон. Препаративная органическая химия.
стр. 317
хлорметилирование
C6H6 + HCOH + HCl (катализатор ZnCl2) => C6H5-CH2-Cl + H2O
C6H5-CH2-Cl + Mg (диэтиловый эфир) => C6H5-CH2-Mg-Cl (по Гриньяру)
https://www.hyperlab.info/inv/index.php ... ntry549822
C6H5-CH2-Mg-Cl + CH3-CH=O => C6H5-CH2-CH(-OMgCl)-CH3 ***!
кроме основной реакции протекает побочная,которая резко снижает выход полезного продукта
https://www.hyperlab.info/inv/index.php ... ntry539466
C6H5-CH2-CH(-OMgCl)-CH3 + 2 HCl => C6H5-CH2-CHCl-CH3 + MgCl2 + H2O
C6H5-CH2-CHCl-CH3 + NH3 => C6H5-CH2-CH(NH2)-CH3*HCl
****************************************************************************
можно ли конденсируя бензилмагнийхлорид с этилацетатом,получить фенилацетон?
Ph-CH2-Mg-Cl + CH3-COOEt => [Ph-CH2-C(-OMgCl)(-OEt)-CH3]
[Ph-CH2-C(-OMgCl)(-OEt)-CH3] + HCl => Ph-CH2-CO-CH3 (фенилацетон) + MgCl2
+ Et-OH
namgramk
"Нет, промежуточное соединение PhCH2C(OMgCl)(OEt)CH3 в условиях реакции будет быстро распадаться на MgCl(OEt) и фенилацетон,
который реагирует с бензилмагнийхлоридом быстрее, чем этилацетат (или, по крайней мере, со сравнимой скоростью) и даст
(PhCH2)2C(OH)CH3. Такое объяснение можно найти во всех учебниках органической химии, где обсуждается получение карбонильных
соединений из реактивов Гриньяра."
shaytanz
"но при значительном избытке этилацетата всё-же может получиться некоторое количество фенилацетона?"
****************************************************************************
b)
https://www.hyperlab.info/inv/index.php ... 30127&st=0
получение хлорацетона из хлоросодержащего отбеливателя для стирки белья:
NaOCl + HCl = NaCl + HOCl
HOCl + CH3-CO-CH3 = Cl-CH2-CO-CH3 + H2O
или из обычной хлорной извести (дезинфицирующее средство):
Ca(OH)-OCl*H2O + 2 HCl = CaCl2 + 2 H2O + HOCl
HOCl + CH3-CO-CH3 = Cl-CH2-CO-CH3 + H2O
затем конденсируем бензол C6H6 с хлорацетоном Cl-CH2-CO-CH3 по методу Фриделя-Крафтса
C6H6 + Cl-CH2-CO-CH3 (катализатор хлорид алюминия AlCl3) = C6H5-CH2-CO-CH3 + HCl ***!
из-за побочных реакций выход полезного продукта в этой реакции незначительный.
(бензол можно получить из бензойной кислоты (бензоата натрия) C6H5-COONa + NaOH => C6H6 + Na2CO3)
*******************************************************************************************************
если в алкилировании по Фриделю-Крафтсу использовать бензол с заместителем
хлорметилирование
C6H6 + HCOH + HCl (катализатор ZnCl2) = C6H5-CH2-Cl + H2O
C6H5-CH2-Cl + NaOH = C6H5-CH2-OH + NaCl
C6H5-CH2-OH + Cl-CH2-CO-CH3 (катализатор AlCl3) =
орто-;пара- HO-CH2-C6H4-CH2-CO-CH3 + HCl
а потом избавиться от заместителя,окисляя до кислоты и декарбоксилируя
5 HO-CH2-C6H4-CH2-CO-CH3 + 4 KMnO4 + 6 H2SO4 => 5 HOOC-C6H4-CH2-CO-CH3 + 4 MnSO4 + 2 K2SO4 + 11 H2O
NaOOC-C6H4-CH2-CO-CH3 + NaOH (нагревание) => C6H5-CH2-CO-CH3 + Na2CO3
группа -CH2-OH препятствует конденсации
второй молекулы хлорацетона,повышая тем самым выход полезного продукта
*********************************************************************************************************
c)фенилацетон можно получить (с маленьким выходом полезного продукта)
конденсацией бензола и ацетона в присутствии ацетата марганца двухвалентного
C6H6 + CH3-CO-CH3 (катализатор (CH3-COO)2Mn ) => C6H5-CH2-CO-CH3 ...
из-за протекания побочных реакций выход полезного продукта небольшой.
2)получение фенилацетона из фенилуксусной кислоты сухой перегонкой смешанной соли
Ph-CH2-COO-Ca-OOC-CH3 => Ph-CH2-CO-CH3 + CaCO3
получение фенилуксусной кислоты
a)
Н С Вульфсон. Препаративная органическая химия.
стр. 317
хлорметилирование
C6H6 + HCOH + HCl (катализатор ZnCl2) => C6H5-CH2-Cl + H2O
стр.439
C6H5-CH2-Cl + KCN => C6H5-CH2-CN
стр.550
C6H5-CH2-CN + 2 H2O (гидролиз) => C6H5-CH2-COONH4
получение цианистого калия из металлического калия и карбамида(мочевины)
2 K + (NH2)2CO (нагревание) => KCN + NH3 + KOH
(бензол можно получить из бензойной кислоты (бензоата натрия) C6H5-COONa + NaOH => C6H6 + Na2CO3)
b)
Н С Вульфсон. Препаративная органическая химия.
стр.649
C6H5-CH2-Cl + Mg => C6H5-CH2-MgCl
C6H5-CH2-MgCl + CO2 => C6H5-CH2-COO-MgCl
C6H5-CH2-COO-MgCl + HCl => C6H5-CH2-COOH + MgCl2
C)
по Вильгеродту-Киндлеру
обозначим морфолин H-N(-CH2-CH2-)2O как H-M
Ph-CO-CH3 + S + H-M = Ph-CH2-C(=S)-M + H2O
Ph-CH2-C(=S)-M + 2 H2O = Ph-CH2-COOH + H2S + H-M
ацетофенон Ph-CO-CH3 легко получить сухой перегонкой смешанной соли
Ph-COO-Ca-OOC-CH3 => Ph-CO-CH3 + CaCO3
или из стирола
2 Ph-CH=CH2 + 2 NaCl + H2SO4 = Ph-CHCl-CH3 + Na2SO4
Ph-CHCl-CH3 + NaOH = Ph-CHOH-CH3 + NaCl
10 Ph-CHOH-CH3 + 4 KMnO4 + 6 H2SO4(разбавл.) = 10 Ph-CO-CH3 + 4 MnSO4 + 2 K2SO4 + 16 H2O
или
**********************************************************************************************************
при нагревании пластмасса полистирол частично деполимеризуется с выделением жидкого стирола,
нагреваем смесь стирола,мелкодисперсной серы,морфолина в микроволновой печи,
вероятно при этом происходит следующее
Ph-CH=CH2 + S + H-M = Ph-CH2-CH2-S-M
при действии на Ph-CH2-CH2-S-M серной кислоты он гидролизуется,под действием серной кислоты
происходит диспропорционирование альдегида
Ph-CH2-CH2-S-M + H20 = Ph-CH2-CH=O + H2S + H-M
2 Ph-CH2-CH=O + H2O = Ph-CH2-CH2-OH + Ph-CH2-COOH
"Предоставлено Фазером.
Смесь стирола (104 г, 1,0 моль), серы (80 г 2,5 моля) и морфолина (174 г) кипятят с обратным холодильником 2 часа (при этом
внутренняя температура постепенно повышается до 175°C). Охлажденную реакционную смесь промывают хлороформом, а хлороформ
затем промывают водой, разбавленной соляной кислотой и опять водой.
Затем хлороформ упаривают, а полученный фенилтилацетилморфолид кипятят 10 часов с 1200 мл 50% (по весу) серной кислотой.
Охлажденную реакционную массу трижды экстрагируют эфиром, эфирные вытяжки объединяют и промывают 100 мл 12% раствора NaOH.
Щелочной слой подкисляют солянкой и экстрагируют эфиром. Упаривание всех эфирных вытяжек дает 114 г (84%) чистой
кристаллической фенилуксусной кислоты (Т.пл. 72-74°C)."
интересно,возможно ли разделить смесь
Ph-CH2-CH2-OH + Ph-CH2-COOH + H2SO4 добавив к этой смеси ацетат кальция,при этом образуется малорастворимый осадок CaSO4
получим смесь с составом
Ph-CH2-CH2-OH + Ph-CH2-COOH + CaSO4 действуя на эту смесь карбонатом натрия,получим водорастворимый Ph-CH2-COONa
на смесь Ph-CH2-CH2-OH + CaSO4 подействуем перманганатом калия в кислой среде,при этом
5 Ph-CH2-CH2-OH + 4 KMnO4 + 6 H2SO4(разбавл.) = 5 Ph-CH2-COOH + 4 MnSO4 + 2 K2SO4 + 11 H2O
(перманганат калия не окисляет серу и морфолин)
действуя карбонатом натрия,получим водорастворимый Ph-CH2-COONa
при действии уксусной или щавелевой кислоты на водный раствор Ph-CH2-COONa выпадает плохорастворимый в воде осадок
фенилуксусной кислоты
*****************************************************************************************************************
*********************************************************************************************
есть информация,что часть бисульфита натрия присоединяется к стиролу в бета-положение по
отношению к бензольному ядру.
Ph-CH=CH2 + NaHSO3 = Ph-CH2-CH2-O-SO-ONa
Ph-CH2-CH2-O-SO-ONa + NaOH (нагревание) = Ph-CH2-CH2-OH + Na2SO3
************************************************************************************************