Efedrino hidrochlorido sintezė vyksta pagal 1 schemą.
1 schema.
1 schema.
Buvo atliktos 3 efedrino sintezės su 1, 1,5 ir 2 ekvivalentais NaBH4 į metkatinoną
Pradiniai reagentai ir medžiagos vienai sintezei:
- 10 g išgryninto metkatinono hidrochlorido
- 40-50 ml 88 % etanolio
- 2 g (1 ekvivalentas), 2,95 g (1,5 ekvivalento) ir 3,7 g (2 ekvivalentai) natrio borohidrido
- 300 ml distiliuoto vandens
- 250-300 + 20 ml dichlormetano (DCM)
- 15 ml 14 % druskos rūgšties
- 10-15 mL etilacetato
- 10 ml šalto acetono (ne aukštesnės kaip -5 °C temperatūros)
- Magnetinė maišyklė su kaitinimu
- 1 L kolba su trimis kakleliais
- Ėduonėliai
- Atskiriamasis piltuvas
- Grįžtamasis kondensatorius
- Termometras
- Stikliniai kamščiai
- pH indikatorinis popierius.
..
Pradiniai komponentai pateikti 1 paveiksle.
1 pav.
Į kolbą įdedamas metkatinono hidrochloridas, įpilama etanolio, kol ištirpsta. 2 pav.
2 pav.
Visiškai ištirpinus metkatinoną, labai mažomis porcijomis pridedama natrio borohidrido. Reakcijos mišinio temperatūra turi būti 20-30 °C. 3 pav.
3 pav.
Įpylus visą natrio borohidrido kiekį, reakcijos mišinys maišomas 24 valandas. 4 pav.
4 pav.
Po 24 valandų į reakcijos mišinį įpilama 200 ml vandens, kol didžioji dalis nuosėdų ištirpsta. 5 pav.
5 pav.
Įpylus vandens, mišinys maišomas maždaug 20-30 minučių. 6 pav.
6 pav.
Į gautą tirpalą įpilama 50 ml DCM. 7 pav.
7 pav.
Mišinys su pridėtu DCM buvo maišomas 5-10 minučių. 8 pav.
8 pav.
Gautas mišinys 50-100 ml porcijomis perpiltas į skiriamąjį piltuvą ir ekstrahuotas papildomomis DCM porcijomis. Bendras ekstrakcijai skirtas DCM tūris yra 250-300 ml. 9 pav.
9 pav.
Gautas efedrino ekstraktas DCM perpilamas į kolbą ir įpilama 50 mL vandens. DCM ekstraktas turi būti šarminio pH. 10 pav.
10 pav.
Į reakcijos mišinį lašiniu būdu lašinama 14 % druskos rūgšties (12-17 ml eksperimento 1,5 eq ir Met-redukcijai), kol gaunamas pastoviai šiek tiek rūgštus pH. 11 pav.
11 pav.
Pridėjus druskos rūgšties tirpalo ir pasiekus stabilų šiek tiek rūgštų pH, reakcijos mišinys buvo maišomas 30-40 minučių. 12 pav.
12 pav.
Mišinį maišant 30-40 minučių, leista mišiniui atsiskirti. 13 pav.
13 pav.
DCM sluoksnis buvo atskirtas ir vėl įpilta 50 ml vandens efedrino hidrochloridui ekstrahuoti. Jei tirpalo pH yra šarminis arba neutralus, įpilama nedidelė dalis druskos rūgšties. pH turi būti šiek tiek rūgštus. 14 pav.
14 pav.
Vandeniniai sluoksniai, kurių pH yra rūgštus, sujungiami ir į juos buvo įpilta 20 ml DCM, kad jie būtų išvalyti nuo organinių priemaišų. 15 pav.
15 pav.
Mišinys pakratomas ir paliekamas sluoksniams atskirti skiriamajame piltuve. 16 pav.
16 pav.
DCM sluoksnis išmetamas. Vandeninis sluoksnis buvo filtruojamas per popierinį filtrą. 17 pav.
17 pav.
Filtruotas tirpalas buvo išgarintas 100-130 °C temperatūroje. 18 pav.
18 pav.
Garinimas tęsiamas tol, kol įvyksta kristalizacija. 19 pav.
19 pav.
Efedrino tapatybei patvirtinti buvo atliktas kokybinis tyrimas. Į kristalo vandeninį tirpalą įpilama keletas ml CuSO4 tirpalo, keli lašai NaOH tirpalo ir 2-3 ml etilacetato. Eteriniame sluoksnyje (2 mėgintuvėlis) efedrinas nusidažo rausva spalva. Palyginimui, metkatinonas tokios reakcijos nerodo (1 mėgintuvėlis). Be to, kaitinant gautą produktą su K3[Fe(CN)6] ir šarmo tirpalu, atsiranda benzaldehido kvapas, kuris rodo efedrino buvimą. Efedrino hidrochlorido kristalai yra kartaus skonio. 20 pav.
20 pav.
Kristalai perkeliami ant filtro ir apdorojami 15 ml etilacetato ir 10 ml šalto acetono (ne aukštesnės kaip -5 °C temperatūros) mišiniu. Mišinys greitai ir kruopščiai išmaišomas. Kristalams leidžiama nusistovėti 20-30 sekundžių ir tada jie vakuuminiu būdu filtruojami. Išplauti kristalai išdžiovinami ore. 21 pav.
21 pav.
Efedrino hidrochlorido išeiga yra 6,1-7,6 g arba 60-75 %.
...
Analizė
Reagentai ir medžiagos
- Efedrino hidrochlorido sintezė naudojant 1,5 Eq; 2 Eq ir 1 Eq NaBH4
- Simono reagentas (2 % Na2CO3 vandens tirpalas; 1 % natrio nitroprusido Na2[Fe(CN)5NO]*2H2O vandens tirpalas; acetaldehido tirpalas etanolyje)
- Čen-Kao reakcijos reagentas (1 % acto rūgšties vandeninis tirpalas; 1 % CuSO4*5H2O vandeninis tirpalas; 2N NaOH vandeninis tirpalas)
- Reagentas ninhidrinas (10 % ninhidrino tirpalas etanolyje)
- NaOH
- Etilacetatas
- Etanolis 88%
- TLC Silikagelis
- UV lempa
- Stiklinės Pasteuro pipetės
- Refraktometras
- Stebėjimo akiniai
- Matavimo kolba 100 ml 20 ℃ (B)
- Distiliuotas vanduo
Buvo gauti 3 efedrino hidrochlorido sintezės mėginiai naudojant 1,5 Eq; 2 Eq ir 1 Eq NaBH4. 22 pav.
22 pav.
Visi gauti efedrino hidrochlorido mėginiai buvo ištirti taikant kokybinę Simono reakciją. Visuose efedrino mėginiuose metamfetamino reakcija buvo neigiama. Palyginimui buvo atliktas kontrolinis nustatymas. Metkatas taip pat nerodė kokybinės Simono reakcijos; gali būti, kad jis nėra būdingas katinonams. 23 pav.
23 pav.
Vėliau buvo atlikta Cheno reakcija. Visi efedrino hidrochlorido mėginiai ir metkatinono mėginys pasižymėjo teigiamomis reakcijomis. 24 pav.
24 pav.
Gauti efedrino hidrochlorido mėginiai buvo tiriami plonasluoksne chromatografija su vizualizacija po UV lempa. Paruošti efedrino hidrochlorido vandeniniai tirpalai buvo užtepti ant plokštelės ir išdžiovinti. 25 pav.
25 pav.
Vėliau plokštelė buvo patalpinta į tirpiklių mišinį (50 ml 88 % etanolio, 25 ml vandens, 5 ml etilacetato ir 20 ml 0,5 % NaOH tirpalo). 26 pav.
26 pav.
Švitinant ultravioletiniais spinduliais, matomos tik pagrindinės medžiagos žymės. 27 pav.
27 pav.
Antroji chromatograma buvo gauta tirpiklio mišinyje, kurį sudarė 70 ml 88 % etanolio ir 10 ml etilacetato. 28 pav.
28 pav.
Vizualizavimas po UV lempa atskleidė, kad yra vienas komponentas ir labai nedidelis kiekis priemaišų. 29 pav.
29 pav.
Toliau plokštelė buvo apipurkšta ninhidrino tirpalu. 30 pav.
30 pav.
Plokštelė buvo išdžiovinta, o vizualizavimas atliktas kaitinant plokštelę iki 120 °C temperatūros. 31 pav.
31 pav.
Atsižvelgiant į tai, kad metkatinono ir efedrino cheminis ryšys yra labai glaudus, pasiekti aiškų atskyrimą chromatogramoje yra gana sudėtinga. Patikimiausias metodas - matuoti tiksliai nustatytos koncentracijos efedrino vandeninių tirpalų lūžio rodiklį. Šiam tikslui buvo paruošti tokios koncentracijos tirpalai: 1 mėginys - 1,5 Eq 1% (1 g 100 ml), 2 mėginys - 2 Eq 5% (5 g 100 ml), 3 mėginys - 1 Eq 8% (8 g 100 ml). 32 pav.
32 pav.
Efedrino hidrochlorido tirpalų su tiksliai nustatytomis koncentracijomis lūžio rodiklio vertės pateiktos 1 lentelėje.
1 lentelė. Efedrino hidrochlorido tirpalų koncentracijos ir lūžio rodiklis
Lūžio rodiklis nD20 | Efedrino hidrochlorido koncentracijos, % |
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 |
1,5 Eq tirpalo, kurio koncentracija 1 %, lūžio rodiklis buvo 1,3349. 33 pav.
33 pav.
2 Eq tirpalo, kurio koncentracija 5 %, lūžio rodiklis buvo 1,3429. 34 pav.
34 pav.
1 Eq tirpalo, kurio koncentracija 8 %, lūžio rodiklis buvo 1,3493. 35 pav.
35 pav.
Remiantis gautais duomenimis, naudojant 1 ekvivalentą natrio borohidrido, po sintezės mėginyje atsiranda priemaišų. Vėliau, norint visiškai redukuoti metkatinoną į efedriną, būtina naudoti ne mažiau kaip 1,5 ekvivalento borohidrido. 36 pav. pateiktasraceminio efedrino hidrochlorido mėginio Ramano spektroskopijos spektras.
36 pav.
Last edited by a moderator:
