KATALIZATORIAI, KURIUOS GALITE NAUDOTI, KAD GAUTUMĖTE DIDESNĘ IŠEIGĄ + GERESNĘ REAKCIJĄ:
**Leuckarto-Wallacho reakcija** yra gerai žinomas metodas amfetamino laisvosios bazės aliejui gaminti iš **fenil-2-propanono (P2P)** reaguojant su formamidu ir skruzdžių rūgštimi. Šioje reakcijoje formamidas ir skruzdžių rūgštis veikia ir kaip reagentai, ir kaip tirpikliai, o skruzdžių rūgštis yra silpnas katalizatorius. Tačiau reakcija paprastai vyksta lėtai, todėl katalizatoriai gali padidinti reakcijos greitį ir išeigą.
#### Potencialūs Leukarto-Valacho reakcijos katalizatoriai:
Nors šiai reakcijai tradiciškai nereikia išorinio katalizatoriaus, kai kuriuose pranešimuose teigiama, kad **Lewiso rūgštys**, pavyzdžiui, **cinko chloridas (ZnCl₂)** arba **aliuminio chloridas (AlCl₃)**, arba **Brønstedo rūgštys**, pavyzdžiui, **sieros rūgštis** (H₂SO₄), gali veikti kaip katalizatoriai. Šie katalizatoriai gali padėti pagreitinti reakciją ir padidinti bendrą išeigą, nes sukuria palankesnę aplinką reakcijai vykti.
#### Katalizatoriaus naudojimo pavyzdys: **Cinko chloridas (ZnCl₂)**
Cinko chloridas gali būti naudojamas reakcijos greičiui padidinti, veikdamas kaip Lewiso rūgšties katalizatorius, kuris padeda aktyvuoti P2P karbonilo grupę, todėl ji tampa jautresnė formamido nukleofilinei atakai.
#### Santykiai ir procedūra su **ZnCl₂**:
- **P2P**: 1 mol (pvz., 250 ml P2P)
- **Formamidas**: 1,5-2 mol ekvivalentai (375 mL)
- **Farmacinė rūgštis**: 1,1 mol ekvivalentų (apie 175-200 ml)
- **ZnCl₂**: 0,05-0,1 mol ekvivalentų (apie 6,8-13,6 g (geriausiai 10,2 g) 1 mol arba 250 ml gryno P2P)
#### Reakcijos etapai:
1. **Sujungti reagentus**:
- Į reakcijos kolbą įpilkite **P2P**, **formamidą**, **milo rūgštį** ir reikiamą kiekį **ZnCl₂** (arba kitą katalizatorių).
- Katalizatorius paprastai dedamas **5-10 %** moliniu santykiu P2P atžvilgiu (maždaug 6,8-13,6 g (geriausia 10,2 g) 250 ml P2P).
2. **Refluxas ir šiluma**:
- Reakcijos mišinį kaitinkite **140-150 °C temperatūroje** **5-6 valandas**, panašiai kaip tradicinę Leukarto-Valacho reakciją, tačiau tikimasi, kad su katalizatoriumi reakcija gali vykti greičiau.
- Katalizatoriaus pridėjimas gali sutrumpinti reakcijos laiką, nes padidėja formamido nukleofiliškumas, o P2P karbonilo grupė tampa elektrofilinė.
3. **Atvėsinkite ir ekstrahuokite**:
- Kai reakcija baigta, leiskite mišiniui atvėsti ir atlikite įprastus ekstrahavimo veiksmus (pvz., nuplaukite vandeniu, išdžiovinkite bevandeniu natrio sulfatu ir t. t.).
4. **Hidrolizė**:
- Hidrolizuokite gautą **N-formilamfetaminą** naudodami **HCl** arba **KOH**, po to distiliuokite garais, kad gautumėte amfetamino laisvosios bazės aliejų.
#### Kiti galimi katalizatoriai:
- **AlCl₃ (aliuminio chloridas)**: Stipri Lewiso rūgštis, panaši į ZnCl₂, gali būti naudojama nedideliais kiekiais (taip pat 0,05-0,1 mol ekvivalentų), nors reakcijos mišiniui ji gali būti griežtesnė.
- **Sieros rūgštis (H₂SO₄)**: H₂SO₄, kaip Brönstedo rūgštį, galima naudoti nedideliais kataliziniais kiekiais, tačiau būkite atsargūs, nes ji yra daug stipresnė, o per didelis jos kiekis gali sukelti šalutines reakcijas arba degradaciją.
#### Maksimalus išeigos padidinimas:
Norint padidinti Leukarto-Valacho reakcijos išeigą:
1. **Panaudokite katalizatorius**: Kaip minėta, Lewiso rūgšties, pavyzdžiui, ZnCl₂, įvedimas gali padėti padidinti reakcijos greitį ir išeigą.
2. **Optimuokite santykius**: Kad būtų užtikrinta visiška P2P reakcija, palaikykite nedidelį formamido ir skruzdžių rūgšties perteklių**.
3. **Atidžiai kontroliuokite temperatūrą**: Geriausia kaitinti **140-150 °C temperatūroje**; venkite daug aukštesnės temperatūros, kad nesuirtų tarpiniai ar šalutiniai produktai.
4. **Didelis refliukso laikas**: Net ir naudojant katalizatorių, jei reakcija vyksta **4-6 valandas**, užtikrinama geresnė konversija.
#### Išvada:
Naudojant tokį katalizatorių kaip **ZnCl₂** Leukarto ir Valacho reakcijoje galima padidinti reakcijos greitį ir potencialiai padidinti amfetamino laisvosios bazės aliejaus išeigą. Reikėtų pridėti **5-10 % ZnCl₂**, palyginti su P2P, ir išlaikyti standartinį formamido ir skruzdžių rūgšties kiekį. Reakciją tęskite kaip įprasta, tačiau tikėkitės greitesnio ir galbūt pilnesnio P2P pavertimo pageidaujamu produktu.
Sveiki atvykę!
