Sintesi della destroamfetamina (Nabenhauer, 1942)

[G.Patton]

Introduzione

Attualmente esistono molti modi per sintetizzare la destroanfetamina. Possono essere suddivisi in 3 tipi: biosintesi (utilizzando biomasse), sintesi diretta e sintesi di anfetamina racemica (la somma degli isomeri l e d) seguita dalla separazione degli isomeri ottici. Nel nostro caso, è stata scelta una sintesi in cui sono stati utilizzati reagenti semplici e una sintesi rapida, che si adatta al massimo alle "condizioni domestiche". Il processo è il seguente: si ottiene l'anfetamina racemica nel modo classico, quindi la si divide in 2 isomeri ottici (l- e d-) con il metodo Nabenhower [brevetto USA 2276508, Nabenhauer FP, "Method for the separation of optically active alpha-methylphenethylamine", pubblicato il 17 marzo 1942, assegnato a Smith Kline French].

Sintesi

Sintesi dell'anfetamina da P2NP via Al/Hg. Per prima cosa, prepariamo un'amalgama di alluminio. È necessario per pulire l'alluminio dal forte strato di ossido che si forma quando interagisce con l'aria. Prendiamo 14 g di foglio di alluminio e lo strappiamo con le mani in pezzi di 2x2, 3x3 cm. Assicurarsi di strappare, non tagliare, per aumentare la superficie. Posizioniamo il foglio in una beuta a 3 colli e riempiamolo completamente d'acqua.

Spoiler: Fig.1

Ora prepariamo il sale di mercurio. Prendiamo un termometro a mercurio dalla farmacia, lo avvolgiamo nella carta e lo rompiamo sulla punta inferiore. Versiamo tutto il mercurio in un bicchiere, dove aggiungiamo 4 ml di acido nitrico (70%). Non dimenticate che i vapori di mercurio sono pericolosi per la salute! Per avviare la reazione, il bicchiere deve essere riscaldato a circa 50 gradi, agitando di tanto in tanto. Tutto il mercurio si è dissolto per circa 30 minuti e dal bicchiere si è sprigionato un gas arancione, l'ossido di azoto (IV). L'equazione di reazione è la seguente.

Hg + 4HNO3 ----> Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Spoiler: Pic.2

Pipettare 2 ml di soluzione e metterla in un pallone a fondo tondo con un foglio di alluminio. Dopo circa 5 minuti, la lamina ha perso la sua lucentezza, è diventata opaca e un piccolo strato di fango grigio (idrossido di alluminio) si è raccolto sul fondo della beuta.

Spoiler: Fig.3

Scoliamo il liquido e risciacquiamo la lamina con acqua per 3 volte.

Spoiler: Fig.4

Versare 30 ml di acqua nel matraccio, inserire un termometro nella gola sinistra del matraccio, inserire un condensatore a ricadere nella gola centrale e inserire un imbuto di gocciolamento con 110 ml di soluzione al 14% di P2NP (è fenilnitropropene; 1-fenil-2-metil-2-nitroetilene) nella gola destra.

Spoiler: Fig.5

L'essenza acetica viene spesso utilizzata per produrre idrogeno, ma io "avvio" la reazione per produrre idrogeno con l'acqua. Un mezzo meno acido, quindi meno alcali, deve essere aggiunto in seguito. Molte persone si chiedono: "Come rimuovere quest'acqua?" Non c'è bisogno di rimuovere l'acqua da nessuna parte, reagisce con l'alluminio e si ottiene idrogeno.

2Al + 6H2O ---> 2Al (OH) 3 + 3H2

È molto importante ricordare che la reazione di riduzione di P2NP è caratterizzata da un'esoterma molto grande. È necessario monitorare attentamente la temperatura ed evitare il surriscaldamento oltre i 60 gradi. Personalmente, ho mantenuto la temperatura intorno ai 50-55 gradi. Il mancato rispetto di questa tecnologia riduce la resa del prodotto e dà un prodotto colorato (rosa, arancione). L'infusione dell'intero P2NP ha richiesto circa 50 minuti. Sostituire l'imbuto di gocciolamento con un tappo di vetro. Abbiamo ottenuto una soluzione grigia.

Spoiler: Fig.6

Per aumentare la resa, è possibile riscaldare la massa di reazione a una temperatura di 50-60 gradi per 30 minuti a bagnomaria.

Spoiler: Fig.7

Raffreddiamo la miscela a temperatura ambiente, mettiamo un tappo al posto del termometro, rimuoviamo il condensatore a riflusso. Prepariamo una soluzione alcalina a base di 1 parte di idrossido di sodio - 2 parti di acqua. La dissoluzione procede con il riscaldamento, quindi aspettiamo che la soluzione si raffreddi. Non conviene versare l'alcali solido nella massa di reazione o versare una soluzione calda, poiché questo riduce la resa, come qualsiasi surriscaldamento. Versare l'alcali raffreddato a temperatura ambiente nella massa di reazione fino a pH = 11-12, attendere 30-40 minuti fino a quando tutto l'alluminio galleggiante si scioglie, l'olio giallo galleggia. Allo stesso tempo, monitorare la temperatura. Equazioni di reazione.

2Al + 2NaOH + 6H2O ==> 2Na[Al(OH4)] + 3H2
NaOH + Al (OH)3 ---> Na[Al(OH)4]

Spoiler: Pic.8

Versiamo tutto in un imbuto separatore. Attendiamo la separazione degli strati. Prendiamo la frazione oleosa.

Spoiler: Fig.9

Estraiamo l'anfetamina dal fango, lavandolo 3 volte con 10 ml di etere di petrolio. Dividere la parte superiore con un imbuto separatore. Unire tutti gli estratti con l'"olio" e metterli in acqua ghiacciata per il raffreddamento.

Spoiler: Fig.10

Sul fondo del bicchiere rimane una grossa goccia d'acqua, che viene separata su un imbuto separatore. Versare lo strato superiore in un bicchiere e asciugare su solfato di magnesio anidro. A questo punto si pulisce l'anfetamina dai resti di mercurio e acqua.

Spoiler: Fig.11

Filtriamo il liquido dal solfato di magnesio solido su un imbuto Buchner.

Spoiler: Fig.12

Prendo l'acido solforico concentrato al 98%. Preparare una soluzione di acido solforico in acetone in rapporto volumetrico 1:10. Ho preso l'acetone tecnico, in ferramenta, e l'ho distillato, togliendo le "teste" e le "code". Poi l'ho asciugato con solfato di magnesio anidro. Molti si chiedono se sia possibile fare una soluzione in IPA. Sì, è possibile, ma l'IPA (alcool isopropilico) evapora più a lungo dell'acetone.

Spoiler: Fig.13

Goccia a goccia, con cautela e agitando, acidificare con acido solforico in acetone fino a pH = 6. Sul fondo si forma un precipitato bianco.

Spoiler: Fig.14

Raffreddare la massa di reazione in acqua ghiacciata, filtrare il precipitato su un imbuto Buchner, sciacquare con 3 ml di acetone freddo.

Spoiler: Fig.15

Asciugare all'aria il prodotto filtrato e pesarlo.

Spoiler: Fig.16

Si sono ottenuti 7,55 g (0,0205 mol) di solfato di anfetamina.
Calcoli:
m (P2NP) = 110 * 0,14 = 15,4 g.
n (P2NP) = 15,4 / 163,17 = 0,094 mol.
n (solfato di anfetamina) = n (P2NP) = 0,094 mol.094 mol.
n (base anfetaminica)= 0,0205 * 2 = 0,0410 mol.
La resa della reazione è 0,0410 /0,094 = 43,6%.
Si effettuerà una reazione diversa con l'acido solforico. Base libera di anfetamina 2 moli + 1 mole di acido solforico = 1 mole di solfato di anfetamina. Quando si conta il solfato di anfetamina, si deve moltiplicare per due il risultato della mole di solfato di anfetamina perché per una mole di solfato di anfetamina ci vogliono 2 moli di base di anfetamina.

Estrazione della d-anfetamina

Abbiamo un'anfetamina racemica. Contiene 1 molecola di d-anfetamina per 1 molecola di l-anfetamina. Si prelevano quindi 6 g di racemato e si sciolgono in 6 ml di acqua; si aggiunge una soluzione alcalina per raggiungere pH = 11.

Spoiler: Fig.17

Estrarre con 5 ml di etere di petrolio e scaldare la soluzione, aggiungere 2,45 g di acido d-tartarico in soluzione alcolica alla miscela. Aggiungere quindi alcool fino a completa dissoluzione e raffreddare sotto agitazione. Il sale d-tartarico di l-anfetamina precipita. La d-anfetamina rimane nella soluzione. È possibile ripetere la procedura di pulizia del precipitato di sale d-tartarico di l-anfetamina con metanolo per aumentare la resa.

Spoiler: Fig.18

Si precipita la d-anfetamina con un'ulteriore quantità di acido d-tartarico. Filtriamo il precipitato, otteniamo la base della d-anfetamina, aggiungendo alcali fino a pH = 11.

Spoiler: Fig.19

Acidifichiamo la base di d-anfetamina a pH = 6 con una soluzione di acido solforico in acetone. Si ottengono così 2,63 g di d-anfetamina solfato. La resa è 2,63 / 3 = 87,7%.

Spoiler: Fig.20

Questo metodo di estrazione è valido per l'anfetamina, che è stata sintetizzata attraverso qualsiasi via. Esiste un altro metodo per ottenere la destroamfetamina.

Fonte

Nabenhauer, Fred P. "Metodo per la separazione dell'alfa-metilfenetilammina otticamente attiva", U.S. Patent No. 2,276,508. 17 Mar. 1942.

US2276508A - Metodo per la separazione dell'alfa-metilfenetilammina otticamente attiva - Google Patents

 

[diogenes]

Ciao, ottima spiegazione, cercavo questa chiarezza da tempo. Solo due domande. L'H2SO4 puro è difficile da reperire nel mio paese, ma vendono regolatori di pH per acquari contenenti H3SO4 (acido ortosolforico), potrebbe andare bene anche questo. Qual è il miglior solfato disponibile in commercio da voi consigliato? Cosa si dovrebbe usare per basificare la soluzione (disponibile in commercio). Credo che la soda caustica sia disponibile in concentrazioni più basse, sarebbe sufficiente anche questa? Grazie per il vostro aiuto.

 

[G.Patton]

Salve. È possibile utilizzare l'acido solforico diluito (H2SO4), ma in quantità maggiori. L'acido solforoso (H2SO3) non è adatto perché è un acido debole, mentre l'acido solforico (H2SO4) è forte. La soda caustica è uguale all'idrossido di sodio.
H3SO4 (acido ortosolforico) non esiste.

 

[diogenes]

Salve, scusate il mio errore, ho stupidamente confuso l'acido fosforico (H3PO4) con l'acido solforico (H2SO4). La mia domanda è sostanzialmente dove reperire l'acido solforico (H2SO4). L'acido fosforico è facilmente reperibile, ma per qualche motivo non lo trovo così stimolante come il solfato. (Il tuo post finalmente chiarisce e quantifica la differenza in un altro argomento, ma anche quando si aggiusta la dose rimane indietro - mi chiedo se l'assorbimento/eccesso possa essere diverso - ma questo è fuori tema qui). Quindi sarebbe fantastico se alla fine potessi provare questo metodo di separazione con il solfato di D.

Un'altra domanda: il tipo o la concentrazione dell'alcool è importante quando si aggiunge l'acido tartarico? Grazie.

 

[G.Patton]

Non importa.

Si può trovare come elettrolita per accumulatori in ferramenta o in autofficina, contiene ~36% di acido solforico.

 

[diogenes]

Grazie per le informazioni, ha funzionato miracolosamente. Ho fatto evaporare l'acqua e ora ho un H2SO4 piuttosto concentrato. Qual è la proporzione tra acido solforico e acetone? Non è che mescolati insieme creeranno un sacco di nuove molecole? Scusate se è una domanda stupida, ma sono un po` diffidente nel mischiare le due cose insieme. Anche la soluzione di NaOH per la basificazione: Ho circa il 40% di soluzione, la concentrazione è importante?

 

[G.Patton]

Preparare una soluzione di acido solforico in acetone in un rapporto volumetrico di 1:10. (с)
Prendere 1 volume di acido e 10 volumi di acetone.

Non c'è problema. Si deve raggiungere un pH= 11-12, quindi la concentrazione non è così importante.

 

[diogenes]

Grazie mille Patton. Riferirò quando proverò questa separazione, spero di ottenere rese relativamente buone.

 

[G.Patton]

Buona fortuna!

 

[diogenes]

Ciao di nuovo Stavo guardando i numeri della procedura in quanto sto ancora aspettando l'arrivo di alcuni solventi. Quando si inizia la purificazione della D-anfetamina, i 6 ml di acqua indicati sembrano troppo pochi. La solubilità del sale solfato è indicata come 8,8 parti di acqua per una parte di solfato di anf. Non è un errore di battitura, non volevi dire 60ml? Ecco un link, ma non ho ricontrollato nel Merck:

Ask Erowid : ID 2057 : In che modo lo scioglimento dell'anfetamina in un liquido influisce sulla sua potenza?

Chiedi a Erowid Domanda e risposta: In che modo la dissoluzione dell'anfetamina in un liquido influisce sulla sua potenza?

www.erowid.org

Leggendo il brevetto originale, Nabenhauer sembra dire che se viene aggiunta una quantità insufficiente di acido D-tartarico, allora la forma L cristallizza per prima (come descritto da voi sopra), ma se l'acido D-tartarico viene aggiunto in eccesso, allora è la forma D a cristallizzare per prima. Può per caso spiegare la chimica di questo fenomeno? Perché un isomero cristallizza più rapidamente dell'altro? Perché cambia quando si aggiunge un eccesso di acido tartarico?

Vi sarei davvero grato se poteste fare luce su questo argomento, non sono riuscito a trovare una fonte, ma forse questo è dovuto al fatto che è ovvio per qualcuno con maggiori conoscenze/esperienze di chimica. grazie

 

[G.Patton]

Si può aggiungere acqua finché non si scioglie completamente con un minimo di acqua. In seguito, si aggiungerà una soluzione acquosa alcalina con acqua, che contribuirà a scioglierla anch'essa.
In parole povere: prima si effettua la reazione stereoselettiva in modo più "facile" e a bassa energia con l'isomero l e dopo si passa alla seconda via in modo più energico.

 

[SergMarsian]

Salve, dato che non c'è destroamfetamina sul mercato e ne ho bisogno, c'è la necessità di produrla da soli, sono un principiante, quindi ho alcune domande, come ho capito prima con l'uso di acido tartarico con metanolo - L anfetamina cade nel precipitato e quindi è necessario prendere una soluzione senza questo precipitato e aggiungere senza alcool solo d acido tartarico e aggiungere alcali fino a quando il PH raggiunge 11 e solo allora può essere filtrata e ottenere una base secca di D anfetamina, dopo di che l'acidificazione con acido solforico in acetone e la filtrazione per ottenere secco puro d anfetamina, giusto?

Serve l'acido tartarico D(-) o D(+)?

 

[G.Patton]

Salve, nessuna differenza.
meglio prendere l'etanolo
"una quantità aggiuntiva di acido d-tartarico". significa soluzione alcolica di acido d-tartarico, scusate l'imprecisione.
affermativo

 

[SergMarsian]

Grazie mille per le risposte, un'altra domanda sulla soluzione alcolica di acido d-tartarico, acido d-tartarico con etanolo (96%) in che proporzione interferire? fino a quando l'acido tartarico si dissolve?

 

[G.Patton]

È necessario versare una quantità minima di alcol per dissolverlo

 

[diogenes]

Ciao Serg, credo che precipiti quando aggiungi la soluzione extra di acido D-tartarico, e questo è il momento di filtrare, in modo da ottenere un precipitato più o meno secco che è D-tartarico-D-anfetamina. Poi si aggiunge una soluzione alcalina per liberare la base dall'acido tartarico, in modo da ottenere un sottile film di base di D-anfetamina sopra una soluzione acquosa di sodio e tartarato. Quindi si estrae la base con il minor quantitativo possibile di solvente per renderla molto densa e si aggiunge acido solforico/acetone per far precipitare il solfato di D-anfetamina.

 

[diogenes]

Patton, non sarebbe meglio usare etanolo al 100%, essiccandolo con MgSO4 e distillandolo?

Serg, siamo più o meno sulla stessa barca, io sono entrato in chimica affrontando lo stesso problema: è disponibile solo l'anfetamina racemica. Detto questo, Patton lo fa sembrare così facile, perché è facile una volta che si è al suo livello in chimica. Ci sono molti dettagli da rispettare, ad esempio avere reagenti puri come l'acetone anidro, l'acido solforico e così via.

 

[G.Patton]

Sì, è meglio aumentare la resa di rxn

 

[ASheSChem]

Non capisco come si calcola la resa :x

 

[G.Patton]

Abbiamo preso 6 g di racemato = 3 g di D-amph+3 g di L-amph
Abbiamo ottenuto
2,63 g di resa = x%
3,0 g di teoria = 100%

2.63*100/3=87.7%

 

[Pororo]

Grazie per lo studio interessante. Ma sono sorpreso dalle proporzioni dell'acido tartarico.
6 g di solfato di anf sono 3,49 g di base anf racemica. Allora perché usi 2,45 g di d-tartarico? Dovrebbe essere in proporzione molare 1:4, cioè 0,97 g di d-tartarico sono sufficienti?

 

[G.Patton]

Vi ho inviato qui sopra la citazione del metodo Nabenhauer. Vi prego di leggere attentamente l'articolo completo. Lo dico anch'io.

In accordo con questo articolo, se si prende la proporzione come ha detto lei (1mole di ammina con 0,25 moli di acido d-tartarico), si otterranno 0,2-0,25 moli di d-ammina d-bitartrato nel precipitato da 1 mole di base libera di ammina.

L'equazione di questa reazione (da citazione):
1 mole di d,l-ammina + 1,2 moli di acido d,l-tartarico = 0,5 moli di d-ammina d-bitartrato (2 parti di base amminica per 1 parte di acido).
il sale viene precipitato

si prende
1 mole di d,l-ammina + 0,25 moli di acido d-tartarico = 0,25 moli di d-ammina d-bitartrato come suggerito. Probabilmente si potrebbe ottenere un sale di d-amina d-tartrato (1:1 base:acido), anch'esso insolubile in questo solvente. È difficile da prevedere. Non ho visto i dettagli del tuo esperimento. Solo le tue parole.


Se vuoi dimostrare la tua tesi, esegui l'esperimento con le immagini nella sezione commenti o in un nuovo post.

 

[Pororo]

Ho capito la tua idea. Non so perché credi che otterrai il bitartrato. Forse a causa dell'etanolo.

Se ho capito bene i termini, tartrato significa 1:2, ma bitartrato significa proporzioni molari 1:1!!!

Ma io non uso l'etanolo. Uso altri solventi.

Quello che so è che la cristallizzazione si ferma non appena si consumano 0,25 moli di acido con una resa del 95%. Poi, se si aggiungono 0,25 moli di acido opposto, la precipitazione ricomincia con una resa del 95%.
Ora, quando sono stati applicati 0,25 di L e 0,25 di D, se provo ad aggiungere altri acidi D o L o DL all'acqua madre, non succede nulla. Sembra che non ci sia una base, il ph è anche acido.
Per la prova, può essere, può essere, a volte. Non so quando farò di nuovo la separazione delle anfetamine, forse a fine settembre.