GhostChemist
Expert
- Language
- 🇷🇺
- Joined
- Nov 20, 2022
- Messages
- 90
- Reaction score
- 224
- Points
- 33
Syntesen af efedrinhydrochlorid foregår ihenhold til skema 1.
Skema 1
Skema 1
Vi har udført 3 synteser af efedrin med 1, 1,5 og 2 ækvivalenter NaBH4 til methcathinon
Udgangsreagenser og materialer til en enkelt syntese:
- 10 g oprenset methcathinonhydrochlorid
- 40-50 ml 88 % ethanol
- 2 g (1 ækvivalent (Eq)), 2,95 g (1,5 Eq) og 3,7 g (2 Eq) natriumborhydrid
- 300 ml destilleret vand
- 250-300 + 20 mL dichlormethan (DCM)
- 15 ml 14 % saltsyre
- 10-15 mL ethylacetat
- 10 mL kold acetone (temperatur ikke over -5°C)
- Magnetisk omrører med opvarmning
- 1 L trehalset kolbe
- Bægerglas
- Separat tragt
- Reflux-kondensator
- Termometer
- Propper af glas
- pH-indikatorpapir.
Udgangskomponenterne er vist i figur 1.
Fig. 1
Methcathinonhydrochlorid anbringes i kolben, og der tilsættes ethanol, indtil det er opløst. Figur 2
Fig.2
Efter fuldstændig opløsning af methcathinon tilsættes natriumborhydrid i meget små portioner. Reaktionsblandingens temperatur skal ligge i området 20-30 °C. Figur 3
Fig.3
Efter tilsætning af hele mængden af natriumborhydrid omrøres reaktionsblandingen i 24 timer. Figur 4
Fig.4
Efter 24 timer tilsættes 200 ml vand til reaktionsblandingen, indtil det meste af bundfaldet er opløst. Figur 5
Fig.5
Efter tilsætning af vand omrøres blandingen i ca. 20-30 minutter. Figur 6
Fig.6
Til den opnåede opløsning blev der tilsat 50 mL DCM. Figur 7
Fig.7
Blandingen med tilsat DCM blev omrørt i 5-10 minutter. Figur 8
Fig.8
Den opnåede blanding overføres i portioner på 50-100 mL til en skilletragt og ekstraheres med yderligere portioner DCM. Den samlede mængde DCM til ekstraktion er 250-300 ml. Figur 9
Fig. 9
Det opnåede efedrinekstrakt i DCM overføres til en kolbe, og der tilsættes 50 mL vand. Ekstraktet i DCM skal have en alkalisk pH-værdi. Figur 10
Fig.10
Til reaktionsblandingen tilsættes 14 % saltsyre (12-17 ml i eksperiment 1,5 eq og til Met-reduktion) dråbevis, indtil der er opnået en konsekvent let sur pH. Figur 11
Fig. 11
Efter tilsætning af saltsyreopløsningen og opnåelse af en stabil let sur pH blev reaktionsblandingen omrørt i 30-40 minutter. Figur 12
Fig.12
Efter omrøring af blandingen i 30-40 minutter får blandingen lov til at skille sig. Figur 13
Fig.13
Laget af DCM blev adskilt, og der blev igen tilsat 50 ml vand for at ekstrahere efedrinhydrochlorid. Hvis opløsningen har en alkalisk eller neutral pH, tilsættes en lille portion saltsyre. pH-værdien skal være let sur. Figur 14
Fig. 14
De vandige lag med sur pH kombineres, og der tilsættes 20 mL DCM til rensning for organiske urenheder. Figur 15
Fig.15
Blandingen rystes og efterlades til lagdeling i en skilletragt. Figur 16
Fig.16
Laget af DCM blev kasseret. Det vandige lag blev filtreret gennem et papirfilter. Figur 17
Fig.17
Den filtrerede opløsning blev inddampet ved en temperatur på 100-130 °C. Figur 18
Fig.18
Inddampningen fortsætter, indtil der sker en krystallisering. Figur 19
Fig.19
For at bekræfte efedrinets identitet blev der udført en kvalitativ test. Et par ml CuSO4-opløsning, et par dråber NaOH-opløsning og 2-3 ml ethylacetat tilsættes til den vandige opløsning af krystallen. Efedrin producerer en lyserød farve i det æteriske lag (testrør 2). Til sammenligning viser methcathinon ikke en sådan reaktion (prøverør 1). Når det opnåede produkt opvarmes med en opløsning af K3[Fe(CN)6] og alkali, frembringer det desuden en lugt af benzaldehyd, hvilket indikerer tilstedeværelsen af efedrin. Efedrinhydrochloridkrystaller har en bitter smag. Figur 20
Fig. 20
Krystallerne overføres til et filter og behandles med en blanding af 15 mL ethylacetat og 10 mL kold acetone (ikke over -5 °C). Blandingen omrøres hurtigt og grundigt. Krystallerne får lov til at bundfælde sig i 20-30 sekunder og vakuumfiltreres derefter. De vaskede krystaller lufttørres. Figur 21
Fig. 21
Udbyttet af efedrinhydrochlorid er 6,1-7,6 g eller 60-75 %.
Analyse
Reagenser og materialer
- Efedrinhydrochloridsyntese med 1,5 Eq; 2 Eq og 1 Eq NaBH4
- Simons reagens (2 % vandig opløsning af Na2CO3; 1 % vandig opløsning af natriumnitroprussid Na2[Fe(CN)5NO]*2H2O; opløsning af acetaldehyd i ethanol)
- Reagens til Chen-Kao-reaktion (1 % vandig opløsning af eddikesyre; 1 % vandig opløsning af CuSO4*5H2O; 2N vandig opløsning af NaOH)
- Reagens Ninhydrin (10% opløsning af Ninhydrin i ethanol)
- NaOH
- Ethylacetat
- Ethanol 88%
- TLC Silica gel
- UV-lampe
- Pasteur-pipetter af glas
- Refraktometer
- Urglas
- Målekolbe 100 ml 20 ℃ (B)
- Destilleret vand
3 prøver af efedrinhydrochloridsyntese med 1,5 Eq; 2 Eq og 1 Eq NaBH4 blev opnået. Fig. 22
Fig.22
Alle opnåede prøver af efedrinhydrochlorid blev testet med den kvalitative Simons reaktion. Alle efedrinprøver viste en negativ reaktion for tilstedeværelsen af meth. Til sammenligning blev der udført en kontrolbestemmelse. Metcat udviste heller ikke en kvalitativ Simons reaktion; det er muligt, at det ikke er specifikt for katinoner. Fig. 23
Fig.23
Efterfølgende blev Chens reaktion udført. Alle prøver af efedrinhydrochlorid og prøver af methcathinon udviste en positiv reaktion. Fig. 24
Fig.24
De opnåede prøver af efedrinhydrochlorid blev testet ved hjælp af tyndlagskromatografi med visualisering under en UV-lampe. Tilberedte vandige opløsninger af efedrinhydrochlorid blev påført pladen og tørret. Fig. 25
Fig.25
Derefter blev pladen anbragt i en blanding af opløsningsmidler (50 ml 88 % ethanol, 25 ml vand, 5 ml ethylacetat og 20 ml 0,5 % NaOH-opløsning). Fig. 26
Fig.26
Under UV-bestråling er det kun mærker af hovedstoffet, der er synlige. Fig. 27
Fig.27
Det andet kromatogram blev opnået i en opløsningsmiddelblanding af 70 mL 88% ethanol og 10 mL ethylacetat. Fig. 28
Fig.28
Visualisering under UV-lampen afslørede tilstedeværelsen af en enkelt komponent og en meget lille mængde urenheder. Fig. 29
Fig.29
Dernæst blev pladen sprøjtet med en ninhydrinopløsning. Fig. 30
Fig.30
Pladen blev tørret, og visualiseringen blev udført ved at opvarme pladen til 120 °C. Fig. 31
Fig.31
I betragtning af det meget tætte kemiske forhold mellem methcathinon og efedrin er det ret udfordrende at opnå en klar adskillelse på kromatogrammet. Den mest pålidelige metode er at måle brydningsindekset for vandige opløsninger af efedrin, der er fremstillet med præcist definerede koncentrationer. Til dette formål blev der fremstillet opløsninger med koncentrationer: 1. prøve - 1,5 Eq 1 % (1 g i 100 mL), 2. prøve - 2 Eq 5 % (5 g i 100 mL), 3. prøve - 1 Eq 8 % (8 g i 100 mL). Fig. 32
Fig.32
Brydningsindeksværdier for opløsninger af efedrinhydrochlorid med præcist definerede koncentrationer er angivet i tabel 1.
Tabel 1. Koncentrationer af efedrinhydrochloridopløsninger og brydningsindeks
Brydningsindeks nD20 | Koncentrationer af efedrinhydroklorid, %. |
1.334 | 0.5 |
1.335 | 1 |
1.336 | 1.5 |
1.337 | 2 |
1.338 | 2.5 |
1.339 | 3 |
1.340 | 3.5 |
1.341 | 4 |
1.342 | 4.5 |
1.343 | 5 |
1.344 | 5.5 |
1.345 | 6 |
1.346 | 6.5 |
1.347 | 7.5 |
1.348 | 8 |
1.349 | 8.5 |
1.350 | 9 |
1.351 | 9.5 |
1.352 | 10 |
1.353 | 10.5 |
For opløsningen på 1,5 Eq med en koncentration på 1 % var brydningsindekset 1,3349. Fig. 33
Fig.33
For 2 Eq-opløsningen med en koncentration på 5 % var brydningsindekset 1,3429. Fig. 34
Fig.34
For 1 Eq-opløsningen med en koncentration på 8 % var brydningsindekset 1,3493. Fig. 35
Fig.35
Baseret på de opnåede data fører brugen af 1 ækvivalent natriumborhydrid til tilstedeværelsen af urenheder i prøven efter syntese. Efterfølgende er det nødvendigt at bruge ikke mindre end 1,5 ækvivalenter borhydrid til fuldstændig reduktion af methcathinon til efedrin. Raman-spektroskopispektret af den racemiske efedrinhydrochloridprøve er vist i figur 36.
Fig. 36
Last edited by a moderator: