Lasynthèse du chlorhydrate d'éphédrine se déroule selon le schéma 1.
Schéma 1
Schéma 1
Nous avons effectué 3 synthèses d'éphédrine avec 1, 1,5 et 2 équivalents de NaBH4 en méthcathinone
Réactifs et matériaux de départ pour une synthèse :
- 10 g de chlorhydrate de méthcathinone purifié
- 40-50 ml d'éthanol à 88
- 2 g (1 équivalent (Eq)), 2,95 g (1,5 Eq) et 3,7 g (2 Eq) de borohydrure de sodium
- 300 ml d'eau distillée
- 250-300 + 20 ml de dichlorométhane (DCM)
- 15 ml d'acide chlorhydrique à 14
- 10-15 ml d'acétate d'éthyle
- 10 ml d'acétone froide (température ne dépassant pas -5°C)
- Agitateur magnétique avec chauffage
- Ballon à trois cols de 1 L
- Béchers
- Entonnoir séparateur
- Condenseur à reflux
- Thermomètre
- Bouchons en verre
- Papier indicateur de pH.
èse ...
Les composants de départ sont présentés dans la figure 1.
Fig. 1
Le chlorhydrate de méthcathinone est placé dans le ballon et l'éthanol est ajouté jusqu'à dissolution. Figure 2
Figure 2
Après dissolution complète de la méthcathinone, du borohydrure de sodium est ajouté en très petites portions. La température du mélange réactionnel doit être comprise entre 20 et 30 °C. Figure 3
Figure3
Après l'ajout de la quantité totale de borohydrure de sodium, le mélange réactionnel est agité pendant 24 heures. Figure 4
Figure4
Après 24 heures, 200 ml d'eau sont ajoutés au mélange réactionnel jusqu'à ce que la majeure partie du précipité soit dissoute. Figure 5
Figure5
Après l'ajout d'eau, le mélange est agité pendant environ 20 à 30 minutes. Figure 6
Figure6
50 ml de DCM ont été ajoutés à la solution obtenue. Figure 7
Figure 7
Le mélange avec le DCM ajouté a été agité pendant 5-10 minutes. Figure 8
Figure 8
Le mélange obtenu est transféré par portions de 50 à 100 ml dans une ampoule à décanter et extrait avec des portions supplémentaires de DCM. Le volume total de DCM pour l'extraction est de 250-300 ml. Figure 9
Figure 9
L'extrait d'éphédrine obtenu dans le DCM est transféré dans un ballon et 50 ml d'eau sont ajoutés. L'extrait dans le DCM doit avoir un pH alcalin. Figure 10
Figure10
Au mélange réactionnel, on ajoute goutte à goutte de l'acide chlorhydrique à 14 % (12-17 ml dans l'expérience 1,5 eq et pour la réduction des métaux) jusqu'à l'obtention d'un pH légèrement acide constant. Figure 11
Figure 11
Après l'ajout de la solution d'acide chlorhydrique et l'obtention d'un pH stable légèrement acide, le mélange réactionnel a été agité pendant 30-40 minutes. Figure 12
Figure12
Après avoir agité le mélange pendant 30 à 40 minutes, on laisse le mélange se séparer. Figure 13
Figure13
La couche de DCM est séparée et 50 ml d'eau sont à nouveau ajoutés pour extraire le chlorhydrate d'éphédrine. Si la solution a un pH alcalin ou neutre, une petite portion d'acide chlorhydrique est ajoutée. Le pH doit être légèrement acide. Figure 14
Figure 14
Les couches aqueuses au pH acide sont combinées et 20 ml de DCM leur sont ajoutés pour les purifier des impuretés organiques. Figure 15
Figure15
Le mélange est agité et laissé pour la séparation des couches dans une ampoule à décanter. Figure 16
Figure16
La couche de DCM est éliminée. La couche aqueuse est filtrée sur un filtre en papier. Figure 17
Figure17
La solution filtrée a été évaporée à une température de 100-130°C. Figure 18
Figure18
L'évaporation se poursuit jusqu'à la cristallisation. Figure 19
Figure 19
Pour confirmer l'identité de l'éphédrine, un test qualitatif a été effectué. Quelques ml de solution de CuSO4, quelques gouttes de solution de NaOH et 2-3 ml d'acétate d'éthyle sont ajoutés à la solution aqueuse du cristal. L'éphédrine produit une coloration rose dans la couche éthérée (tube à essai 2). En comparaison, la méthcathinone ne présente pas une telle réaction (tube à essai 1). En outre, lorsque le produit obtenu est chauffé avec une solution de K3[Fe(CN)6] et d'alcali, il produit une odeur de benzaldéhyde, ce qui indique la présence d'éphédrine. Les cristaux de chlorhydrate d'éphédrine ont un goût amer. Figure 20
Figure 20
Les cristaux sont transférés sur un filtre et traités avec un mélange de 15 ml d'acétate d'éthyle et de 10 ml d'acétone froid (ne dépassant pas -5°C). Le mélange est rapidement et soigneusement agité. On laisse les cristaux se déposer pendant 20 à 30 secondes, puis on les filtre sous vide. Les cristaux lavés sont séchés à l'air. Figure 21
Figure 21
Le rendement en chlorhydrate d'éphédrine est de 6,1-7,6 g ou 60-75%.
...
Analyse
Réactifs et matériaux
- Synthèse du chlorhydrate d'éphédrine par 1,5 Eq ; 2 Eq et 1 Eq NaBH4
- Réactif de Simon (solution aqueuse de Na2CO3 à 2 % ; solution aqueuse de nitroprussiate de sodium à 1 % Na2[Fe(CN)5NO]*2H2O ; solution d'acétaldéhyde dans l'éthanol)
- Réactif pour la réaction de Chen-Kao (solution aqueuse d'acide acétique à 1% ; solution aqueuse de CuSO4*5H2O à 1% ; solution aqueuse de NaOH à 2N)
- Réactif Ninhydrine (solution de Ninhydrine à 10% dans l'éthanol)
- NaOH
- Acétate d'éthyle
- Acétate d'éthyle Éthanol 88
- TLC Gel de silice
- Lampe UV
- Pipettes Pasteur en verre
- Réfractomètre
- Verres de montre
- Fiole de mesure 100 ml 20 ℃ (B)
- Eau distillée
3 échantillons de chlorhydrate d'éphédrine synthétisés par 1,5 Eq ; 2 Eq et 1 Eq NaBH4 ont été obtenus. Fig 22
Fig 22
Tous les échantillons de chlorhydrate d'éphédrine obtenus ont été testés par la réaction qualitative de Simon. Tous les échantillons d'éphédrine ont montré une réaction négative pour la présence de méthamphétamine. À titre de comparaison, une détermination de contrôle a été effectuée. Le Metcat n'a pas non plus présenté de réaction qualitative de Simon ; il est possible qu'il ne soit pas spécifique aux katinons. Fig 23
Fig. 23
La réaction de Chen a ensuite été réalisée. Tous les échantillons de chlorhydrate d'éphédrine et de méthcathinone ont présenté une réaction positive. Fig 24
Fig24
Les échantillons de chlorhydrate d'éphédrine obtenus ont été testés par chromatographie sur couche mince avec visualisation sous lampe UV. Des solutions aqueuses préparées de chlorhydrate d'éphédrine ont été appliquées sur la plaque et séchées. Fig 25
Fig25
Ensuite, la plaque a été placée dans un mélange de solvants (50 ml d'éthanol à 88 %, 25 ml d'eau, 5 ml d'acétate d'éthyle et 20 ml de solution de NaOH à 0,5 %). Fig 26
Fig. 26
Sous irradiation UV, seules les marques de la substance principale sont visibles. Fig 27
Fig27
Le deuxième chromatogramme a été obtenu dans un mélange de solvants composé de 70 mL d'éthanol à 88% et de 10 mL d'acétate d'éthyle. Fig 28
Fig28
La visualisation sous lampe UV a révélé la présence d'un seul composant et d'une très faible quantité d'impuretés. Fig 29
Fig29
Ensuite, la plaque a été vaporisée avec une solution de ninhydrine. Fig 30
Fig30
La plaque a été séchée et la visualisation a été effectuée en chauffant la plaque à 120°C. Fig 31
Fig31
Compte tenu de la relation chimique très étroite entre la méthcathinone et l'éphédrine, il est assez difficile d'obtenir une séparation nette sur le chromatogramme. La méthode la plus fiable consiste à mesurer l'indice de réfraction de solutions aqueuses d'éphédrine préparées avec des concentrations définies avec précision. À cette fin, des solutions ont été préparées avec des concentrations : 1er échantillon - 1,5 Eq 1% (1 g dans 100 ml), 2ème - 2 Eq 5% (5 g dans 100 ml), 3ème - 1 Eq 8% (8 g dans 100 ml). Fig 32
Fig 32
Les valeurs de l'indice de réfraction pour des solutions de chlorhydrate d'éphédrine à des concentrations définies avec précision sont indiquées dans le tableau 1.
Tableau 1. Concentrations des solutions de chlorhydrate d'éphédrine et indice de réfraction
Indice de réfraction nD20 | Concentrations de chlorhydrate d'éphédrine, en %. |
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 |
Pour la solution 1,5 Eq avec une concentration de 1%, l'indice de réfraction était de 1,3349. Fig 33
Fig 33
Pour la solution 2 Eq avec une concentration de 5%, l'indice de réfraction était de 1,3429. Fig 34
Fig34
Pour la solution 1 Eq avec une concentration de 8 %, l'indice de réfraction était de 1,3493. Fig 35
Fig 35
Sur la base des données obtenues, l'utilisation d'un équivalent de borohydrure de sodium entraîne la présence d'impuretés dans l'échantillon après la synthèse. Par la suite, il est nécessaire d'utiliser au moins 1,5 équivalent de borohydrure pour la réduction complète de la méthcathinone en éphédrine. Lespectre de spectroscopie Raman de l'échantillon de chlorhydrate d'éphédrine racémique est présenté à la figure 36.
Fig36
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