AZ EFEDRIN SZINTÉZISÉNEK ELMÉLETE.
E reakciók mechanizmusa jól ismert:
- Az első lépésben bromot kötnek a propiofenonhoz benzolban, alfa-brom-propiofenon keletkezik;
- a második szakaszban a brómot aminocsoporttal helyettesítik, katinon (ha ammóniát vesznek aminnak) vagy metkatinon (ha metilamint használnak) keletkezik;
- a nátrium-borohidridet fenilpropanolaminná (PPA) vagy efedrinné redukáljuk.
Ez a cikk az efedrin szintézisét és izolálását írja le.
ALFA-BROM-PROPIOFENON ELŐÁLLÍTÁSA PROPIOFENONBÓL ÉS BRÓMBÓL.
Egy literes, fordított hűtőszekrénnyel lezárt laposfenekű lombikban 120 ml benzolban lévő 30,8 ml (0,234 mol, 31,4 g, MW = 134,2) propiofenon oldatához (folyóvízre nincs szükség) cseppenként 12,0 ml (0,234 mol, 37,4 g, MW = 159,8) brómot adunk olyan sebességgel, hogy a masszának legyen ideje elszíneződni (először néhány cseppet adunk hozzá, megvárjuk, amíg elszíneződik, ha ez nem történik meg, a masszát kissé melegítjük). A reakció exoterm, az adagolást olyan tempóban kell végezni, hogy a hőmérséklet ne haladja meg a 35...40 fokot. A bróm hozzáadásával a szín enyhén sárgássá válik, a lombikból baljós füstfajta terjed. Ez a legkönnyebb könnygáz!
Az összes bróm hozzáadása után az oldatot még 30 percig kevergetjük, majd óvatosan hozzáadjuk a lúgok oldatát, amíg a habzás meg nem szűnik. Ilyenkor az elegyet kissé felmelegítjük, és a színe sokkal világosabb lesz. Azonnal hozzáadunk kb. 100...200 ml vizet, az egészet alaposan összekeverjük (átmossuk), a vizes réteget (alul) leválasztjuk és eldobjuk, az alfa-brom-propiofenon benzolos oldatát a második lépésben abban a formában használjuk fel, ahogyan az kiderült. A termék hozama körülbelül 95%.
METKATINON SZINTÉZISE.
Egy lombikban az alfa-brom-propiofenon benzolos oldatához 50 ml vizet adunk (opcionálisan - nem teljesen választjuk ki a mosásból származó vizet az első szakasz után) és tizenkét órán belül, három-négy adagban - metilamin vizes oldatát. A metilamin elég 1,5...2 egyenértékű (ezekkel a lapokkal - körülbelül 0,4 mol), így a mennyiség a következő: 40 ml 40%-os oldat vagy 50 ml 30%-os oldat. Ha nincs vizes metilamin, akkor víz helyett 27 g (0,4 mol, MW = 67,5) mennyiségű metilamin-hidroklorid vizes oldatát öntjük, és a reakciófolyamatban lúgok vizes oldatát adjuk hozzá: 16 g (0,4 mol, MW = 40,0) NaOH-t vagy 22,5 g KOH-t (0,4 mol, MW = 56,1), a metilamin-hidrokloriddal egyenlő mennyiségben.
A reakció teljes időtartama alatt az elegyet kevergetjük, hogy a rétegek ne váljanak szét, miközben a lombikot parafával kell lezárni, hogy megakadályozzuk a metilamin szivárgását. A hőmérsékletet valamivel a szobahőmérséklet felett, kb. 30 fokon tartjuk. Ezzel egyidejűleg a szín lassan sárgábbra változik, a végén narancsos árnyalatokat szerez. Ez idő elteltével a parafát visszahelyezzük egy fordított hűtőszekrényre, 10...12 g NaOH (vagy 14...16 g KOH) vizes oldatát adjuk hozzá, és az elegyet egyszer 70 fokra melegítjük. Ebben az esetben a lúg kiszorítja a felesleges metilamint, a szín telítettebbé válik, az oldat már nem lakkozó.
Az oldatot lehűtjük, a vízréteget (alul) leválasztjuk és kidobjuk. A benzolos oldatot egyszer gyenge konyhasó vizes oldatával, egyszer pedig körülbelül a benzol térfogatának megfelelő mennyiségű vízzel mossuk, és abban a formában, ahogyan kiderült, az eljárás következő szakaszába küldjük. Aki akarja, kioszthatja a metkatinont.
EFEDRIN ELŐÁLLÍTÁSA EFEDRONBÓL (METKATINON).
Az előző lépésben kapott metkatinon benzolos oldatához kis adagokban, intenzív keverés mellett adjunk hozzá 18 g (0,476 mol, MW = 37,8) gondosan összetört nátrium-borohidridet (NaBH4). Az egyes adagok hozzáadásakor kb. 5-10 perc elteltével exoterm és habzás kezdődik, ezért az adagolást lassan végezzük, figyelembe véve ezt a tényezőt. Amikor az adalékolás befejeződött, a lombikot fordított hűtőszekrénnyel lezárjuk, és a kapott szuszpenziót egész nap szobahőmérsékleten intenzíven keverni hagyjuk. A végén az oldatot egyszer 30...50 fokra melegítjük, három órán keresztül ezen a hőmérsékleten tartjuk, majd lehűtjük. A keverék színe sokáig változatlan marad, a végén világosabbá válik, a narancssárga árnyalatok eltűnnek.
A keverékhez tömény vizes alkalochioldatot (KOH vagy NaOH) adunk, hogy megkönnyítsük a bórhidrid-szuszpenzió szűrését. A hozzáadást kis adagokban végezzük, miközben a szuszpenzió 10...15 percig reagál, megduzzad és leülepszik az aljára. Ha túl sokat adunk hozzá - akkor a szuszpenzió feloldódik, ami nem kívánatos. Miután a szűrt massza az alján kialakult, a folyadékot leszűrjük, a maradékot kis mennyiségű benzollal öblítjük. A szerves fázisokat egyesítjük, egyszer hideg vízzel átmossuk, majd cseppenkénti keverés közben ecetsavat adunk hozzá (alkalmas a 70%-os ecet). Ebben az esetben a bórhidrid maradványai szemmel észrevehető gázkibocsátással szétesnek. Borán, mérgező gáz szabadul fel, vigyázzunk. Az ecetsav hozzáadása befejeződik, amikor a gázkibocsátás megszűnik, az elegyet még 30 percig keverjük, és a termék elkezd felszabadulni.
Ennek a szakasznak a hozama - körülbelül 75%.
EFEDRIN-HIDROKLORID KICSAPÁSA.
A kiosztás standard: sav-bázis extrakció, só telepítés, mosás - és itt van, kristályos por. A sósav gyenge vizes oldatát a benzol térfogatának körülbelül negyedében lévő térfogatban alaposan összekeverjük az előző szakaszból származó hűtött benzololdattal. Ha keverés után az oldat nem lett enyhén savas, akkor adjunk még savakat és keverjük újra. Ezzel egyidejűleg a benzolréteg térfogata csökken, a vízréteg térfogata pedig nő: ez az efedrin átmegy sóba és vízbe megy. A vízréteget leválasztjuk (alulról), a benzolt még kétszer enyhén savas vízzel mossuk a benzol térfogatának negyedét kitevő adagokban. A benzolt kidobjuk, a vizes frakciókat egyesítjük, egyszer kis mennyiségű benzollal (a benzolréteg felülről lesz), egyszer pedig egy adag diklórmetánnal (a diklórmetánréteg alulról lesz) 20...30 ml-t mosunk. Az oldószereket kidobjuk, a világosabbá vált vizes oldat marad.
Az oldószerekkel való mosás után az efedrin-hidrokloridot kis adagokban hozzáadjuk a lúgokhoz száraz formában, és hűtés közben (exoterm) feloldjuk. Ezzel egyidejűleg a szín kivilágosodik, az elegy zavarossá válik, és kellően lúgos reakció (pH>11) esetén az efedrin elválik - a bázis sárga olaj és szuszpenzió formájában. Az efedrin bázisát három adag diklórmetánban extraháljuk (az első - 50 ml, a második és a harmadik - egyenként 20 ml), a rétegek határán emulzió képződésével, szűrőn való áthaladással törjük meg. A vizes réteget kidobjuk, a szerves kivonatokat egyesítjük, egyszer gyenge konyhasó oldattal és egyszer vízzel mossuk, a diklórmetánt desztilláljuk, lehetőleg csökkentett nyomáson. A maradékot 50 ml izopropil-alkoholban (IPA) feloldjuk, a koblát 20 ml IPA-val öblítjük, az alkoholos oldatokat egyesítjük. Cseppenként és kevergetve koncentrált sósavat (legalább 35%) adunk hozzá, amíg alig észrevehető savas reakciót nem kapunk. Az oldat színe nem változik jelentősen, sárga marad.
Az alkoholt vízfürdőn elpárologtatjuk, a visszamaradt sűrű, viszkózus masszát újabb adag 20...40 ml IPA-val hígítjuk, feloldjuk és szárazra pároljuk. Az eljárás végén a terméket megpróbáljuk kikristályosítani, egyenletesen elosztva a párolóedényben, hűtéssel és friss levegő áramlásával. A kristályosodás problémamentesen megy végbe, észrevehetően világosodó, majdnem fehér vagy világos bézs színű kérget képezve. A kristályosodás után a tálat a tartalmával együtt 30 percig vízfürdőben melegítjük, hogy a maradék nedvességet eltávolítsuk, majd lehűtjük, a kapott masszát pengével szétválasztjuk és összetörjük, előkészítjük a mosáshoz.
Az előre elkészített acetont a lehető legalacsonyabb hőmérsékletre hűtjük, és egy kis mennyiséggel a kapott terméket mozsárban őröljük. Az acetont megszűrjük. Ez általában tökéletesen fehér port eredményez, amelyet közvetlenül a szűrőben kis mennyiségű acetonnal öblítünk, az acetont megszűrjük, a kapott terméket legalább egy órán át vízfürdőben szárítjuk, a szárítás során a csiszoló csomók szárítása (miközben jellegzetes "nyikorgás" van).
Ennek a szakasznak a hozama körülbelül 80%.
E reakciók mechanizmusa jól ismert:
- Az első lépésben bromot kötnek a propiofenonhoz benzolban, alfa-brom-propiofenon keletkezik;
- a második szakaszban a brómot aminocsoporttal helyettesítik, katinon (ha ammóniát vesznek aminnak) vagy metkatinon (ha metilamint használnak) keletkezik;
- a nátrium-borohidridet fenilpropanolaminná (PPA) vagy efedrinné redukáljuk.
Ez a cikk az efedrin szintézisét és izolálását írja le.
ALFA-BROM-PROPIOFENON ELŐÁLLÍTÁSA PROPIOFENONBÓL ÉS BRÓMBÓL.
Egy literes, fordított hűtőszekrénnyel lezárt laposfenekű lombikban 120 ml benzolban lévő 30,8 ml (0,234 mol, 31,4 g, MW = 134,2) propiofenon oldatához (folyóvízre nincs szükség) cseppenként 12,0 ml (0,234 mol, 37,4 g, MW = 159,8) brómot adunk olyan sebességgel, hogy a masszának legyen ideje elszíneződni (először néhány cseppet adunk hozzá, megvárjuk, amíg elszíneződik, ha ez nem történik meg, a masszát kissé melegítjük). A reakció exoterm, az adagolást olyan tempóban kell végezni, hogy a hőmérséklet ne haladja meg a 35...40 fokot. A bróm hozzáadásával a szín enyhén sárgássá válik, a lombikból baljós füstfajta terjed. Ez a legkönnyebb könnygáz!
Az összes bróm hozzáadása után az oldatot még 30 percig kevergetjük, majd óvatosan hozzáadjuk a lúgok oldatát, amíg a habzás meg nem szűnik. Ilyenkor az elegyet kissé felmelegítjük, és a színe sokkal világosabb lesz. Azonnal hozzáadunk kb. 100...200 ml vizet, az egészet alaposan összekeverjük (átmossuk), a vizes réteget (alul) leválasztjuk és eldobjuk, az alfa-brom-propiofenon benzolos oldatát a második lépésben abban a formában használjuk fel, ahogyan az kiderült. A termék hozama körülbelül 95%.
METKATINON SZINTÉZISE.
Egy lombikban az alfa-brom-propiofenon benzolos oldatához 50 ml vizet adunk (opcionálisan - nem teljesen választjuk ki a mosásból származó vizet az első szakasz után) és tizenkét órán belül, három-négy adagban - metilamin vizes oldatát. A metilamin elég 1,5...2 egyenértékű (ezekkel a lapokkal - körülbelül 0,4 mol), így a mennyiség a következő: 40 ml 40%-os oldat vagy 50 ml 30%-os oldat. Ha nincs vizes metilamin, akkor víz helyett 27 g (0,4 mol, MW = 67,5) mennyiségű metilamin-hidroklorid vizes oldatát öntjük, és a reakciófolyamatban lúgok vizes oldatát adjuk hozzá: 16 g (0,4 mol, MW = 40,0) NaOH-t vagy 22,5 g KOH-t (0,4 mol, MW = 56,1), a metilamin-hidrokloriddal egyenlő mennyiségben.
A reakció teljes időtartama alatt az elegyet kevergetjük, hogy a rétegek ne váljanak szét, miközben a lombikot parafával kell lezárni, hogy megakadályozzuk a metilamin szivárgását. A hőmérsékletet valamivel a szobahőmérséklet felett, kb. 30 fokon tartjuk. Ezzel egyidejűleg a szín lassan sárgábbra változik, a végén narancsos árnyalatokat szerez. Ez idő elteltével a parafát visszahelyezzük egy fordított hűtőszekrényre, 10...12 g NaOH (vagy 14...16 g KOH) vizes oldatát adjuk hozzá, és az elegyet egyszer 70 fokra melegítjük. Ebben az esetben a lúg kiszorítja a felesleges metilamint, a szín telítettebbé válik, az oldat már nem lakkozó.
Az oldatot lehűtjük, a vízréteget (alul) leválasztjuk és kidobjuk. A benzolos oldatot egyszer gyenge konyhasó vizes oldatával, egyszer pedig körülbelül a benzol térfogatának megfelelő mennyiségű vízzel mossuk, és abban a formában, ahogyan kiderült, az eljárás következő szakaszába küldjük. Aki akarja, kioszthatja a metkatinont.
EFEDRIN ELŐÁLLÍTÁSA EFEDRONBÓL (METKATINON).
Az előző lépésben kapott metkatinon benzolos oldatához kis adagokban, intenzív keverés mellett adjunk hozzá 18 g (0,476 mol, MW = 37,8) gondosan összetört nátrium-borohidridet (NaBH4). Az egyes adagok hozzáadásakor kb. 5-10 perc elteltével exoterm és habzás kezdődik, ezért az adagolást lassan végezzük, figyelembe véve ezt a tényezőt. Amikor az adalékolás befejeződött, a lombikot fordított hűtőszekrénnyel lezárjuk, és a kapott szuszpenziót egész nap szobahőmérsékleten intenzíven keverni hagyjuk. A végén az oldatot egyszer 30...50 fokra melegítjük, három órán keresztül ezen a hőmérsékleten tartjuk, majd lehűtjük. A keverék színe sokáig változatlan marad, a végén világosabbá válik, a narancssárga árnyalatok eltűnnek.
A keverékhez tömény vizes alkalochioldatot (KOH vagy NaOH) adunk, hogy megkönnyítsük a bórhidrid-szuszpenzió szűrését. A hozzáadást kis adagokban végezzük, miközben a szuszpenzió 10...15 percig reagál, megduzzad és leülepszik az aljára. Ha túl sokat adunk hozzá - akkor a szuszpenzió feloldódik, ami nem kívánatos. Miután a szűrt massza az alján kialakult, a folyadékot leszűrjük, a maradékot kis mennyiségű benzollal öblítjük. A szerves fázisokat egyesítjük, egyszer hideg vízzel átmossuk, majd cseppenkénti keverés közben ecetsavat adunk hozzá (alkalmas a 70%-os ecet). Ebben az esetben a bórhidrid maradványai szemmel észrevehető gázkibocsátással szétesnek. Borán, mérgező gáz szabadul fel, vigyázzunk. Az ecetsav hozzáadása befejeződik, amikor a gázkibocsátás megszűnik, az elegyet még 30 percig keverjük, és a termék elkezd felszabadulni.
Ennek a szakasznak a hozama - körülbelül 75%.
EFEDRIN-HIDROKLORID KICSAPÁSA.
A kiosztás standard: sav-bázis extrakció, só telepítés, mosás - és itt van, kristályos por. A sósav gyenge vizes oldatát a benzol térfogatának körülbelül negyedében lévő térfogatban alaposan összekeverjük az előző szakaszból származó hűtött benzololdattal. Ha keverés után az oldat nem lett enyhén savas, akkor adjunk még savakat és keverjük újra. Ezzel egyidejűleg a benzolréteg térfogata csökken, a vízréteg térfogata pedig nő: ez az efedrin átmegy sóba és vízbe megy. A vízréteget leválasztjuk (alulról), a benzolt még kétszer enyhén savas vízzel mossuk a benzol térfogatának negyedét kitevő adagokban. A benzolt kidobjuk, a vizes frakciókat egyesítjük, egyszer kis mennyiségű benzollal (a benzolréteg felülről lesz), egyszer pedig egy adag diklórmetánnal (a diklórmetánréteg alulról lesz) 20...30 ml-t mosunk. Az oldószereket kidobjuk, a világosabbá vált vizes oldat marad.
Az oldószerekkel való mosás után az efedrin-hidrokloridot kis adagokban hozzáadjuk a lúgokhoz száraz formában, és hűtés közben (exoterm) feloldjuk. Ezzel egyidejűleg a szín kivilágosodik, az elegy zavarossá válik, és kellően lúgos reakció (pH>11) esetén az efedrin elválik - a bázis sárga olaj és szuszpenzió formájában. Az efedrin bázisát három adag diklórmetánban extraháljuk (az első - 50 ml, a második és a harmadik - egyenként 20 ml), a rétegek határán emulzió képződésével, szűrőn való áthaladással törjük meg. A vizes réteget kidobjuk, a szerves kivonatokat egyesítjük, egyszer gyenge konyhasó oldattal és egyszer vízzel mossuk, a diklórmetánt desztilláljuk, lehetőleg csökkentett nyomáson. A maradékot 50 ml izopropil-alkoholban (IPA) feloldjuk, a koblát 20 ml IPA-val öblítjük, az alkoholos oldatokat egyesítjük. Cseppenként és kevergetve koncentrált sósavat (legalább 35%) adunk hozzá, amíg alig észrevehető savas reakciót nem kapunk. Az oldat színe nem változik jelentősen, sárga marad.
Az alkoholt vízfürdőn elpárologtatjuk, a visszamaradt sűrű, viszkózus masszát újabb adag 20...40 ml IPA-val hígítjuk, feloldjuk és szárazra pároljuk. Az eljárás végén a terméket megpróbáljuk kikristályosítani, egyenletesen elosztva a párolóedényben, hűtéssel és friss levegő áramlásával. A kristályosodás problémamentesen megy végbe, észrevehetően világosodó, majdnem fehér vagy világos bézs színű kérget képezve. A kristályosodás után a tálat a tartalmával együtt 30 percig vízfürdőben melegítjük, hogy a maradék nedvességet eltávolítsuk, majd lehűtjük, a kapott masszát pengével szétválasztjuk és összetörjük, előkészítjük a mosáshoz.
Az előre elkészített acetont a lehető legalacsonyabb hőmérsékletre hűtjük, és egy kis mennyiséggel a kapott terméket mozsárban őröljük. Az acetont megszűrjük. Ez általában tökéletesen fehér port eredményez, amelyet közvetlenül a szűrőben kis mennyiségű acetonnal öblítünk, az acetont megszűrjük, a kapott terméket legalább egy órán át vízfürdőben szárítjuk, a szárítás során a csiszoló csomók szárítása (miközben jellegzetes "nyikorgás" van).
Ennek a szakasznak a hozama körülbelül 80%.
Last edited by a moderator:
