Dekstrometamfetamiin fron dekstroamfetamiini kasutades sipelghapet ja formaldehüüdi on see võimalik või on see ratseemiline metamfetamiin.

[BlueDex]

Mind huvitab, kas dekstrometamfetamiini saab valmistada dekstroamfetamiinist või on see rassemiline. Idee on muuta umbes 5% kuni 10% dekstroamfetamiinist dekstrometamfetamiiniks, lisades dekstroamfetamiinile 10% sipelghapet kerge ülejäägi ehk 11% ja formaldehüüdi 10%, et saada dekstrometamfetamiini 10% ja piirata dekstrodimetamfetamiini. Kas see on võimalik, või on see ratseemiline metamfetamiin ja jälgedes dimetamfetamiin.

Tehes dekstrometamfetamiini kuni 8% kuni 10%.

Piirake dekstrodimetamfetamiini ehk 1% või vähem.

Dekstroamfetamiini ülemäära kasutatakse dekstrodimetamfetamiini moodustumise piiramiseks.

Nii et kas see on dekstrometamfetamiin või rakeemiline metamfetamiin?!

 

[Doktor Faust]

Lühike vastus on: reaktsioonitingimustes on peaaegu võimatu saada märkimisväärset kogust metamfetamiini, alustades amfetamiinist. Ainus toode on N,N-dimetüülamfetamiinkoos reageerimata amfetamiin.

Kõnealune reaktsioon on Eschweiler-Clarke'i menetlus, st primaarsete (ja sekundaarsete) amiinide ammendav metülatsioon, kasutades formaldehüüdi ja sipelghapet. See on vana, kuid väga tõhus meetod tertsiaarsete N,N-dimetüülalküülamiinide valmistamiseks.

On ebatõenäoline, et reaktsioonitingimustes, sõltumata stöhhiomeetriast, saadakse märkimisväärne kogus sekundaarset amiini (st metamfetamiini). Sekundaarsed amiinid on üldiselt reaktiivsemad kui primaarsed, mistõttu nad reageerivad kiiresti edasi, saades tertsiaarsed amiinid. Lisaks nõuab reaktsioon kõrgendatud temperatuuri (~100oC), mis vähendab veelgi selektiivsust ja sekundaarse amiini moodustumise võimalust.

Kui kasutatakse piiratud koguses sipelghapet ja formaldehüüdi (mis tahes kogus, mis on väiksem kui stöhhiomeetriline), peaks reaktsioonisegu tüüpiline koostis olema järgmine:

Seega, soovitud toode 3 (Reaktsioonisegu mis tahes eksperimentaalne analüüs nõuab vähemalt gaasikromatograafiat, eelistatavalt gaasikromatograafia-massaspektromeetriat, mis on ühendatud gaasikromatograafia-massaspektromeetriaga).

Lisaks sellele, isegi kui tekib mõningane kogus metamfetamiini, on segu (1 + 2 +3) oleks peaaegu võimatu eraldada preparatiivses mastaabis (nt >1 g) sarnaste keemistemperatuuride ja muude omaduste tõttu (kõik kolm amiini on üsna lenduvad, mis praktiliselt välistab kolonnikromatograafia). Ainus valik oleks preparatiivne gaasikromatograafia või preparatiivne HPLC, mis mõlemad on kõnealuste ühendite puhul äärmiselt kallid. Seega oleks kogu katse praktiliselt kasutu.


Mehhanistiliselt hõlmab reaktsioon hüdriidi ülekandmist sipelghappest, nagu on näidatud allpool:

Ratsemiseerimise küsimus on keerulisem, kuid see on oluline ainult tertsiaarse amiini puhul. 2. Võimalik rassemiseerumine võib toimuda imiinide happekatalüüsitud tasakaalu kaudu 1a ja 1b, mis on näidatud allpool. Samuti on võimalik transamineerimine, mis viib ketoonini 4 ja metüülamiini 5. Kõik need reaktsioonid on ainult võimalikud, tõenäoliselt ei toimu need märkimisväärses ulatuses.

Seega on mõistlik eeldada, et N,N-dimetüülamiini2 heade saagistega ainsa tootena, tõenäoliselt vähese või olematu raseerumisega.

Üldiselt nõuab primaarsete amiinide selektiivne muundamine sekundaarseteks (nt amfetamiin metamfetamiiniks) erinevaid sünteetilisi lähenemisviise. Näiteks sekundaarsete formamiidide redutseerimine LiAlH4 või DIBAL-H-ga või alternatiivselt sekundaarsetest karboksamiididest, nagu formamiidid, või BOC-karbonaatidest saadud amidaatanioonide N-alküülimine, millele järgneb happeline hüdrolüüs. On olemas ka mõned muud meetodid.

Metamfetamiini (dekstro- või ratseemilist) ei valmistata tavaliselt amfetamiinist märkimisväärses mahus menetluste suhtelise keerukuse ja vähese kulutasuvuse tõttu. Siiski ei ole see võimatu, kuigi mitte Eschweiler-Clarke'i menetlust kasutades.

 

[BlueDex]

Nii tähendab kõrgendatud temperatuur N,N-dimetüüldextroamfetamiini 5% ja jääk 95% amfetamiini. See oli lihtsalt 10% dekstroamfetamiini teisendamiseks dekstrometamfetamiiniks. Võib-olla oleks parem kasutada formaldehüüdi 10% dekstroamfetamiini muundamiseks, kasutades Palladium on Carbon ja Alumiinium Galinstan amalgaami ja ainult 1% sipelghapet süsinikdioksiidi inertses atmosfääris. Minu idee on muuta ainult 10% dekstroamfetamiinist dekstrometamfetamiiniks. Nii et võib-olla Formaldehüüdi 10% sellest ja Dekstroamfetamiini ja Palladium süsiniku ja Alumiinium Galinstan amalgaami ja 1% sipelghapet ja süsinikdioksiidi inertses atmosfääris. Temperatuur 30°C ja reaktsiooniaeg 24 tundi ja siis võib-olla 5% kuni 10% on dekstrometamfetamiin. Kui võib kasutada fenüül-2-propanooni ja metüülamiini, siis võib olla rassemiline metamfetamiin. Kui kasutatakse tsükloheksüül-2-propanooni ja metüülamiini, saadakse propüülheksedriini.

Amfetamiinide monometüülimineerimine - [www.rhodium.ws]

 

[Doktor Faust]

Nagu eelnevalt selgitatud, ei ole mis tahes variatsioon formaldehüüdi lähenemisviisist dekstroamfetamiini teisendamiseks dekstrometamfetamiiniks praktilist väärtust, kuigi võib saada ebaolulisi koguseid. See kehtib sõltumata kasutatud reaktiivide/reaktantide tüübist või nende suhtelisest suhtest. See järeldus tuleneb lõplikult nii suurest hulgast avaldatud kirjandusest (paberid, patendid jne) kui ka tegelikest katsetest erinevate primaarsete amiinide, mitte aga amfetamiini endaga. Siiski ei saa välistada, et mõned uurijad üritasid seda reaktsiooni ja avaldasid tulemused kuskil.

Samuti on eelnevalt selgitatud, et mis tahes segu, mis sisaldab amfetamiini, metamfetamiini ja N,N-dimetüülamfetamiini, praktiline eraldamine on väga raske. Preparatiivne gaasikromatograafia või preparatiivne HPLC kasutamine oleks tõenäoliselt tõhus, kuid väga ebapraktiline ja kallis. Standardne fraktsioneeriv destillatsioon vähendatud rõhu all ei suuda segu eraldada, sest kolme amiini keemistemperatuurid on väga lähedal ( kõigi kolme keemispunktid on vahemikus ~200-210oC/760 mmHg või ~90oC/15 mmHg). Põhimõtteliselt on võimalik eraldamine saavutada fraktsionaalse destillatsiooni abil spinning-band fraktsionaalse kolonniga, joonis 1, kuigi seadmed on väga kallid (vt näiteks https://brinstrument.com/fractional-distillation/spinning-band-distillation).

Joonis 1

Samuti on eelnevalt mainitud alternatiivseid meetodeid dekstroamfetamiini ümbertöötlemiseks. 1 dekstrometamfetamiiniks 3. Kaks neist on siinkohal üksikasjalikult esitatud.

Märkus. Skeemides 1 ja 2 näidatud konkreetseid muundamisi ei ole eksperimentaalselt läbi viidud ja eeldatakse, et need toimuvad ainult analoogiliselt arvukatele sarnastele reaktsioonidele, mis on tegelikult läbi viidud. Seega, kuigi see on väga tõenäoline, ei ole mingit garantiid, et saagised ja nõutavad tingimused on esitatud kujul. Praktikas tähendab see, et igaüks, kes sünteesi teostab, peab tegema mõningaid katseid, kohandades reaktsioonitingimusi ning muutes temperatuuri, reaktsiooniaegu, reaktantide ja reaktiivide suhtelisi koguseid jne.

Head teoreetilised teadmised orgaanilises keemias ning oskused eksperimentaalses orgaanilises sünteesis on kohustuslikud. Samuti on vaja kindlalt varustatud laborit.

MEETOD 1.

Dekstroamfetamiini muundamine 1 formamiidiks 2, millele järgneb formamiidi karbonüülrühma redutseerimine metüülrühmaks. Toode on dekstrometamfetamiin. 3, skeem 1
Enamik primaarseid amiine (kui nad ei ole steriilselt takistatud) reageerivad otse etüülformiaadiga, mille tulemuseks on vastav formamiid. (Mehhanistiliselt on tegemist aminolüüsi reaktsiooniga). Üldiselt saab karboksamiidide, sealhulgas formamiidide karbonüülrühma redutseerida metüleenrühmaks, kasutades selleks erinevaid redutseerivaid aineid. Nende hulka kuuluvad LiAlH4 (liitiumalumiiniumhüdriid), DIBAL-H (di-isobutüülalumiiniumhüdriid), mitmesugused booraanid (nt BH3) jne.
Lihtne ja hõlpsasti kasutatav redutseeriv reaktiiv koosneb naatriumborohüdriidi (NaBH4) ja elementaarjoodi (I2) segust tetahüdrofuraanis (THF). Seda kirjeldati esmakordselt 1992. aastal avaldatud artiklis ja sellest ajast alates on seda laialdaselt kasutatud.(https://doi.org/10.1016/S0040-4020(01)81236-9). (Eksperimentaalsed üksikasjad on esitatud originaaltöös, mille saab alla laadida, kasutades DOI nr 10.1016/S0040-4020(01)81236-9 aadressilt https://sci-hub.se/. Seda leiab ka paljudes hilisemates töödes.

Skeem 1

Alternatiivsed reaktiivid redutseerimiseks on eespool nimetatud LiAlH4 ja DIBAL-H. Kuigi need on väga tõhusad, on neid raskem käsitseda, nad on pürofoorsed ja võivad veega, alkoholiga jne. kokkupuutel plahvatada (mõlemad on kaubanduslikult laialdaselt saadaval, viimane peamiselt lahusena).



MEETOD 2, skeem 2.

Dekstroamfetamiini BOC-derivaadi (karbamaadi) moodustamine, alküülimine ja lõhustamine 1

Primaarsed amiinid reageerivad kergesti paljude atsüülimisvahenditega (nt karboksüülhappe kloriidid, anhüdriidid jne), andes vastavaid karboksamiide. Kui kasutatakse standardreaktiivi BOC-anhüdriidi, siis saadakse BOC-karbamaat. Dekstroamfetamiini puhul on tegemist 1on saadud karbamaadi struktuur järgmine 4, skeem 2. BOC-rühma sisseviimise reaktsioon kulgeb tavaliselt sujuvalt ja peaaegu kvantitatiivse saagisega. Karbamaadid nagu 4, omavad kergelt happelist vesinikku, mis on näidatud magenta värviga ja mida saab eemaldada tugevate alustega, tavaliselt naatriumhüdriidiga NaH. Selle tulemusena moodustub sool 4a, kus anioon on mõõdukalt tugev nukleofiil ja mida saab N-alküülida erinevate halogeenalkaanidega, antud juhul metüüljodiidiga. N-metüülitud karbamaat 5 tuleks saada heade saagistega. Viimane etapp kujutab endast BOC-rühma lõhustamist, mis on happekatalüüsitud reaktsioon. See kulgeb kergesti ja annab vaba aminorühma soola kujul (see üldine reaktsioon on hästi tuntud peptiidide keemiast).

Kirjanduses on mitmeid teateid, et deprotonimise ja alküülimise sammu saab teostada, kasutades NaH asemel vees lahustis (DMF) vesivaba NaOH-d. Need reaktsioonid toimuvad faasiülekande tingimustes (PTC), st kvaternaarsete ammooniumsoolade, nagu TEBA või TBAB, juuresolekul, skeem 2B. Kvaternaarseid soolasid kasutatakse sageli stöhhiomeetrilistes kogustes, kuigi ka katalüütilised variandid on levinud. Teine faas reaktsioonis on veega mittesegunev orgaaniline lahusti, tavaliselt tolueen. Üldiselt on PTC-reaktsiooni puhul vähem tõenäoline, et seda tüüpi reaktsioonides saavutatakse hea saagis (kui üldse, sest need võivad täielikult ebaõnnestuda). Samuti tekib sageli rohkem kõrvalsaadusi. Sellegipoolest tasub neid proovida.