Einführung
Die O-Demethylierung von Codein zur Gewinnung von Morphin wurde mit verschiedenen Reagenzien beschrieben, darunter Natriumpropylmercaptid in Dimethylformamid und Bortribromid in Chloroform. Diese Methoden erfordern ein erhebliches Maß an chemischem Fachwissen und eine geeignete Laborausrüstung. Die Homebake-Labors haben eine einfache Methode angewandt, die auf der Verwendung von Pyridinhydrochlorid basiert. Dieses Reagenz wurde von Rapoport und Bonner in die Opiatchemie eingeführt und von Rapoport et al. bei der Umwandlung von Codein in Morphin angewendet. Rapoport und Bonner führten die Reaktion unter Stickstoff bei einer Temperatur von 220 °C durch. Morphin neigt bei hohen Temperaturen zu Zersetzungs- oder Oxidationsreaktionen, die durch die Stickstoffatmosphäre verhindert oder reduziert werden. Außerdem wird dadurch der Zugang von Feuchtigkeit eingeschränkt, was die Ausbeute verringert. In diesem Thema wird das Verfahren, das in selbstgebackenen unterirdischen Labors angewandt wird, ausführlich beschrieben. Zusätzliche Anmerkungen zu der Methode, die auf den in diesem Labor durchgeführten Studien zu den beteiligten Reaktionen beruhen, sind im Diskussionsteil enthalten.
Ausrüstung und Glasgeräte.
- Buchner-Trichter und -Kolben, 500 mL;
- Scheidetrichter 500 mL und 1 L;
- Bechergläser 1000 ml x2; 500 ml x2; 100 ml x2;
- Glasstab;
- Pyrex-Schale 1 L;
- Heizplatte;
- Spiritusbrenner;
- Siederohr 10-20 mL x2;
- Siederohrklemme;
- Gummistopfen;
- Filterpapier;
- pH-Indikatorpapier;
- Wasserstrahl-Absauger.
Reagenzien.
- 2 g Codein;
- ~2 L destilliertes Wasser;
- ~100 g Natriumhydroxid (NaOH);
- ~70 mL Chloroform (CHCl3);
- 20 mL Pyridin;
- ~100 ml Konzentrierte Salzsäure (HClaq);
Siedepunkt: 462 °C bei 760 mm Hg;
Schmelzpunkt: 280,0 °C;
Molekulargewicht: 335,83 g/Mol;
CAS-Nummer: 1422-07-7.
Verfahren
Schritt 1. Extraktion von Codein
Mehrere Packungen Tabletten, die etwa 2 g Codein ergeben, werden zerkleinert und mit Wasser vermischt. Die Mischung wird mit Hilfe einer Filterpumpe, eines Buchnertrichters und eines Kolbens filtriert, um Tablettenbindemittel, Verdünnungsmittel und andere Hilfsstoffe zu entfernen. Das wässrige Filtrat wird in einen Scheidetrichter gegossen und mit Natriumhydroxidlösung versetzt, um die Lösung stark alkalisch zu machen. Anschließend wird mit Chloroform (etwa 50 ml) extrahiert. Die Chloroformschicht wird abgetropft und bei leichter Erhitzung (oft auf einem Haushaltsherd) bis zur Trockne eingedampft !ohne FLAMME! Die wässrige Schicht, die Aspirin und Paracetamol enthält, wird verworfen. Die Codeinbase wird als weißer kristalliner Feststoff zur Verwendung in Schritt 3 zurückgewonnen.
Eine alternative Extraktionsmethode wird unter dem Thema "Kaltwasserextraktion von Codein aus rezeptfreien Analgetika" beschrieben.
Schritt 2. Herstellung von Pyridinhydrochlorid
In einem 100-mL-Becherglas werden Pyridin (20 ml) und konzentrierte Salzsäure (25 ml) stark erhitzt (auf etwa 190 °C), um Wasser auszutreiben. Das Produkt wird rasch abgekühlt, so dass sich ein wachsartiger weißer Feststoff bildet, der in einem verschlossenen Behälter im Gefrierschrank aufbewahrt wird, um den Kontakt mit Feuchtigkeit zu minimieren und eine Zersetzung zu vermeiden.Mehrere Packungen Tabletten, die etwa 2 g Codein ergeben, werden zerkleinert und mit Wasser vermischt. Die Mischung wird mit Hilfe einer Filterpumpe, eines Buchnertrichters und eines Kolbens filtriert, um Tablettenbindemittel, Verdünnungsmittel und andere Hilfsstoffe zu entfernen. Das wässrige Filtrat wird in einen Scheidetrichter gegossen und mit Natriumhydroxidlösung versetzt, um die Lösung stark alkalisch zu machen. Anschließend wird mit Chloroform (etwa 50 ml) extrahiert. Die Chloroformschicht wird abgetropft und bei leichter Erhitzung (oft auf einem Haushaltsherd) bis zur Trockne eingedampft !ohne FLAMME! Die wässrige Schicht, die Aspirin und Paracetamol enthält, wird verworfen. Die Codeinbase wird als weißer kristalliner Feststoff zur Verwendung in Schritt 3 zurückgewonnen.
Eine alternative Extraktionsmethode wird unter dem Thema "Kaltwasserextraktion von Codein aus rezeptfreien Analgetika" beschrieben.
Schritt 2. Herstellung von Pyridinhydrochlorid
Umwandlung von Codein in Morphin
Schritt 3. Reaktion von Codein und Pyridinhydrochlorid
Die Reaktion wird in einem Siederöhrchen durchgeführt, das vor der Verwendung in der Flamme getrocknet wird. Das in Schritt 2 vorbereitete Pyridinhydrochlorid (3,5 g) wird dann in dem Röhrchen erhitzt, bis es schmilzt und jegliche Restfeuchtigkeit ausgetrieben wird. Eventuell entstehendes Kondenswasser an den Innenwänden des Röhrchens wird abgewischt. Kodeinbase (1,5 g) wird in das Röhrchen gegeben, das dann mit einem Gummistopfen, der mit Filterpapier abgedeckt ist, verschlossen und erhitzt wird, bis die Mischung zu rauchen beginnt. Das Erhitzen wird fortgesetzt, bis sich die Reaktionsschmelze rötlich-orange färbt und merklich zähflüssiger wird (6-12 min). Der Inhalt des Siederöhrchens wird dann in einen 500-mL-Scheidetrichter gegossen und mit Wasser auf 100 mL aufgefüllt. Natriumhydroxidlösung (10 %) wird zugegeben, bis der Inhalt des Scheidetrichters stark basisch ist (pH 12). Bei der Zugabe von Natriumhydroxid färbt sich der Inhalt milchig-braun, bevor er wieder klar braun wird. Chloroform (20 mL) wird zugegeben. Nach der Extraktion wird die graubraune Chloroformschicht entweder verworfen oder zur späteren Gewinnung des darin enthaltenen Codeins beiseite gestellt. Die wässrige Schicht wird in ein 500-mL-Becherglas gegossen und der pH-Wert mit Salzsäure und Schmalspurindikatorpapier vorsichtig auf pH 9 eingestellt. Die Lösung wird mit Hilfe eines Buchner-Trichters und 2 Filterpapieren rasch unter Absaugen filtriert, um einen feinen, dunkelbraunen Rückstand zu entfernen, der unerwünschte Nebenprodukte enthält. Die filtrierte Lösung wird dann in ein sauberes Becherglas gegossen und die Ausfällung wird durch kräftiges Reiben des Randes des Becherglases mit einem "Seeding Stick" (Glasstab) ausgelöst, während der pH-Wert mit zusätzlicher Salzsäure vorsichtig auf 8,5 gesenkt wird. In Heimbäckerei-Labors wird häufig eine gespaltene hölzerne Wäscheklammer als "Impfstab" verwendet. Das Produkt muss sich mindestens 5 Minuten lang absetzen, bevor es unter Vakuum abfiltriert wird. Das Morphinprodukt wird als Pulver gewonnen, dessen Farbe von beige bis dunkelbraun reicht.
Die Reaktion wird in einem Siederöhrchen durchgeführt, das vor der Verwendung in der Flamme getrocknet wird. Das in Schritt 2 vorbereitete Pyridinhydrochlorid (3,5 g) wird dann in dem Röhrchen erhitzt, bis es schmilzt und jegliche Restfeuchtigkeit ausgetrieben wird. Eventuell entstehendes Kondenswasser an den Innenwänden des Röhrchens wird abgewischt. Kodeinbase (1,5 g) wird in das Röhrchen gegeben, das dann mit einem Gummistopfen, der mit Filterpapier abgedeckt ist, verschlossen und erhitzt wird, bis die Mischung zu rauchen beginnt. Das Erhitzen wird fortgesetzt, bis sich die Reaktionsschmelze rötlich-orange färbt und merklich zähflüssiger wird (6-12 min). Der Inhalt des Siederöhrchens wird dann in einen 500-mL-Scheidetrichter gegossen und mit Wasser auf 100 mL aufgefüllt. Natriumhydroxidlösung (10 %) wird zugegeben, bis der Inhalt des Scheidetrichters stark basisch ist (pH 12). Bei der Zugabe von Natriumhydroxid färbt sich der Inhalt milchig-braun, bevor er wieder klar braun wird. Chloroform (20 mL) wird zugegeben. Nach der Extraktion wird die graubraune Chloroformschicht entweder verworfen oder zur späteren Gewinnung des darin enthaltenen Codeins beiseite gestellt. Die wässrige Schicht wird in ein 500-mL-Becherglas gegossen und der pH-Wert mit Salzsäure und Schmalspurindikatorpapier vorsichtig auf pH 9 eingestellt. Die Lösung wird mit Hilfe eines Buchner-Trichters und 2 Filterpapieren rasch unter Absaugen filtriert, um einen feinen, dunkelbraunen Rückstand zu entfernen, der unerwünschte Nebenprodukte enthält. Die filtrierte Lösung wird dann in ein sauberes Becherglas gegossen und die Ausfällung wird durch kräftiges Reiben des Randes des Becherglases mit einem "Seeding Stick" (Glasstab) ausgelöst, während der pH-Wert mit zusätzlicher Salzsäure vorsichtig auf 8,5 gesenkt wird. In Heimbäckerei-Labors wird häufig eine gespaltene hölzerne Wäscheklammer als "Impfstab" verwendet. Das Produkt muss sich mindestens 5 Minuten lang absetzen, bevor es unter Vakuum abfiltriert wird. Das Morphinprodukt wird als Pulver gewonnen, dessen Farbe von beige bis dunkelbraun reicht.
Ergebnisse und Diskussion
Verfahrenstechnische EinzelheitenDas im experimentellen Teil beschriebene Verfahren wurde in vielen Labors angewandt. Die für die Reaktion erforderlichen Glasgeräte und sonstigen Ausrüstungen sind bemerkenswert einfach und bei wissenschaftlichen Anbietern leicht erhältlich. Chloroform und Pyridin sind bei Chemikalienlieferanten erhältlich. In letzter Zeit sind sich die Lieferfirmen der Bedeutung einer Anfrage nach kleinen Mengen dieser Chemikalien bewusst, was zu einer strengeren Überwachung der Bestellungen geführt hat. In einer Reihe von Labors wurde Pyridin durch eine rohe Mischung aus Picolinen (Methylpyridin-Isomeren) und anderen substituierten Pyridinen ersetzt.
Die häufigste Wärmequelle in Labors sind kleine Brenner für Brennspiritus. Diese liefern eine kühlere Flamme als die Bunsenbrenner im Labor und ermöglichen eine bessere Kontrolle der Reaktion zwischen Codein und Pyridinhydrochlorid. In einigen wenigen Labors wurde mit Speiseöl auf einem Haushaltsherd geheizt. Unter Laborbedingungen wurde die Reaktion in einem beheizten Sandbad durchgeführt. Die Verwendung eines Gummischlauchs im Siederohr zur Herstellung eines abgedichteten Reaktionsgefäßes ist eine einfache Lösung für die Probleme der Oxidation und Zersetzung von Morphin beim Erhitzen und die Notwendigkeit, den Zugang von Feuchtigkeit zum Reaktionsgemisch zu minimieren.
Produktausbeute
Die Betreiber von Homebake-Labors haben eine Ausbeute an Morphin angegeben, die einer <50%igen Umwandlung von Codein entspricht, aber die Reaktion bildet auch eine komplexe Mischung von Nebenprodukten. Es wurde Morphin mit einer Reinheit von 92 %, berechnet als wasserfreie freie Base und bestimmt durch HPLC, hergestellt, obwohl Reinheiten im Bereich von 80 % eher üblich sind. Das Morphin enthält nur wenig Kodein, was darauf hindeutet, dass dieses durch die Chloroformextraktion wirksam entfernt wird. Diese hohe Reinheit mit geringer oder gar keiner Kodeinverunreinigung ist charakteristisch für "selbstgemachtes" Morphin.
Die häufigste Wärmequelle in Labors sind kleine Brenner für Brennspiritus. Diese liefern eine kühlere Flamme als die Bunsenbrenner im Labor und ermöglichen eine bessere Kontrolle der Reaktion zwischen Codein und Pyridinhydrochlorid. In einigen wenigen Labors wurde mit Speiseöl auf einem Haushaltsherd geheizt. Unter Laborbedingungen wurde die Reaktion in einem beheizten Sandbad durchgeführt. Die Verwendung eines Gummischlauchs im Siederohr zur Herstellung eines abgedichteten Reaktionsgefäßes ist eine einfache Lösung für die Probleme der Oxidation und Zersetzung von Morphin beim Erhitzen und die Notwendigkeit, den Zugang von Feuchtigkeit zum Reaktionsgemisch zu minimieren.
Produktausbeute
Die Betreiber von Homebake-Labors haben eine Ausbeute an Morphin angegeben, die einer <50%igen Umwandlung von Codein entspricht, aber die Reaktion bildet auch eine komplexe Mischung von Nebenprodukten. Es wurde Morphin mit einer Reinheit von 92 %, berechnet als wasserfreie freie Base und bestimmt durch HPLC, hergestellt, obwohl Reinheiten im Bereich von 80 % eher üblich sind. Das Morphin enthält nur wenig Kodein, was darauf hindeutet, dass dieses durch die Chloroformextraktion wirksam entfernt wird. Diese hohe Reinheit mit geringer oder gar keiner Kodeinverunreinigung ist charakteristisch für "selbstgemachtes" Morphin.
Schlussfolgerungen
Die Bekämpfung dieser selbst hergestellten Labors hat sich für die Polizei und die zur wissenschaftlichen Unterstützung hinzugezogenen forensischen Wissenschaftler als frustrierende Aufgabe erwiesen. Die gesamte Prozedur von der Extraktion der Kodeintabletten bis zur Herstellung einer brauchbaren Morphinlösung kann von einem geübten Bediener in wenigen Stunden durchgeführt werden. Die Einfachheit der Laborausrüstung ermöglicht eine leichte Transportierbarkeit. Es ist bekannt, dass Bediener an einem Nachmittag an einer Adresse eintreffen und am nächsten Morgen wieder abreisen, nachdem sie eine oder mehrere Synthesen durchgeführt haben. Um eine Anklage wegen der Herstellung von Morphin und/oder Heroin vor Gericht zu stützen, wird der forensische Wissenschaftler von der Staatsanwaltschaft aufgefordert, nachzuweisen, dass die erforderliche Ausrüstung und die Chemikalien vorhanden sind und zumindest für die wichtigsten Schritte des Verfahrens verwendet wurden. Dazu müssen häufig nur Spuren von Produkten und Nebenprodukten an den beschlagnahmten Geräten nachgewiesen werden. Die Laborbetreiber sind sich dessen bewusst und reinigen und vernichten im Laufe des Verfahrens sorgfältig wichtige Beweismittel. In einigen Fällen wurde die Laborausrüstung aufgeteilt und an zwei Orten aufbewahrt, um zu verhindern, dass ein Mitarbeiter im Besitz der gesamten Ausrüstung erwischt wird.
Andererseits ist das Problem bis zu einem gewissen Grad selbstbegrenzend. Die Labors sind klein und produzieren nur so viel, dass die "Sucht" eines einzelnen Süchtigen und vielleicht einiger Freunde oder Kunden befriedigt werden kann. Es gibt Hinweise darauf, dass sich die Methode nicht für einen groß angelegten Betrieb eignet, und die prozentuale Ausbeute sinkt erheblich, wenn versucht wird, die Mengen zu erhöhen. Die ursprünglichen Laborbetreiber verfügten zwar über chemische Kenntnisse. Nachfolgende Mitarbeiter mussten in die Methode eingewiesen werden. Die prozentuale Ausbeute bei der Umwandlung von Codein in Morphin ist nicht vorhersehbar, und kleine Abweichungen bei den Versuchsbedingungen in mehreren entscheidenden Phasen können den Unterschied zwischen Teilerfolg und Totalausfall ausmachen. Erfahrung ist ein wichtiger Faktor bei der Beurteilung des Punktes, an dem die maximale Ausbeute bei der Reaktion von Codein und Pyridinhydrochlorid erreicht wird, und auch bei der Manipulation des pH-Wertes, um eine maximale Gewinnung des Morphinprodukts zu erzielen.
Andererseits ist das Problem bis zu einem gewissen Grad selbstbegrenzend. Die Labors sind klein und produzieren nur so viel, dass die "Sucht" eines einzelnen Süchtigen und vielleicht einiger Freunde oder Kunden befriedigt werden kann. Es gibt Hinweise darauf, dass sich die Methode nicht für einen groß angelegten Betrieb eignet, und die prozentuale Ausbeute sinkt erheblich, wenn versucht wird, die Mengen zu erhöhen. Die ursprünglichen Laborbetreiber verfügten zwar über chemische Kenntnisse. Nachfolgende Mitarbeiter mussten in die Methode eingewiesen werden. Die prozentuale Ausbeute bei der Umwandlung von Codein in Morphin ist nicht vorhersehbar, und kleine Abweichungen bei den Versuchsbedingungen in mehreren entscheidenden Phasen können den Unterschied zwischen Teilerfolg und Totalausfall ausmachen. Erfahrung ist ein wichtiger Faktor bei der Beurteilung des Punktes, an dem die maximale Ausbeute bei der Reaktion von Codein und Pyridinhydrochlorid erreicht wird, und auch bei der Manipulation des pH-Wertes, um eine maximale Gewinnung des Morphinprodukts zu erzielen.
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