Dekstromamfetamīna sintēze (Nabenhauers, 1942)

[G.Patton]

Ievads

Šobrīd pastāv daudzi veidi, kā sintezēt dekstromamfetamīnu. Tos var iedalīt 3 veidos: biosintēze (izmantojot biomasu), tiešā sintēze un racēmiskā (l- un d-izomēru summa) amfetamīna sintēze, kam seko optisko izomēru atdalīšana. Mūsu gadījumā tika izvēlēta sintēze, kurā tika izmantoti vienkārši reaģenti un ātra sintēze, kas ir maksimāli pielāgota "mājas apstākļiem". Process ir šāds: iegūstam racēmisko amfetamīnu klasiskā veidā, tad sadalām to 2 optiskajos izomēros (l- un d-), izmantojot Nabenhauera metodi [ASV patents 2276508, Nabenhauer FP, "Method for separation of optically active alpha-methylphenethylamine", publicēts 1942. gada 17. martā, piešķirts uzņēmumam Smith Kline French].

Sinteze

Amfetamīna sintēze no P2NP, izmantojot Al/Hg. Vispirms izgatavo alumīnija amalgamu. Tas nepieciešams, lai attīrītu alumīniju no spēcīga oksīda slāņa, kas veidojas, mijiedarbojoties ar gaisu. Ņemam 14 g alumīnija folijas un ar rokām saplēšam to 2x2, 3x3 cm lielos gabaliņos. Noteikti saplēšam, nevis sagriežam, lai palielinātu virsmas laukumu. Ievietojam kolbā ar apaļu dibenu ar 3 kakliņiem un pilnībā piepildām foliju ar ūdeni.

Spoileris: 1. attēls

Tagad mēs gatavojam dzīvsudraba sāli. Paņemam no aptiekas dzīvsudraba termometru, ietinam to papīrā, salaužam to apakšējā galā. Visu dzīvsudrabu ielej glāzē, kurai pievieno 4 ml slāpekļskābes (70%). Neaizmirstiet, ka dzīvsudraba tvaiki ir bīstami veselībai! Lai uzsāktu reakciju, glāze bija jāuzkarsē līdz aptuveni 50 grādiem, ik pa laikam maisot. Viss dzīvsudrabs izšķīda apmēram 30 minūtes, un no stikla izdalījās oranža gāze - slāpekļa oksīds (IV). Reakcijas vienādojums ir šāds.

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

Spoiler:2. attēls

Ar pipeti ņem 2 ml šķīduma un ievieto to apaļdibena kolbā ar foliju. Pēc apmēram 5 minūtēm folija zaudēja spīdumu, kļuva blāva, un kolbas apakšā sakrājās neliels pelēku nosēdumu (alumīnija hidroksīda) slānis.

Spoileris: 3. attēls

Iztukšojiet šķidrumu un 3 reizes noskalojiet foliju ar ūdeni.

Spoileris: 4. attēls

Kolbā ielej 30 ml ūdens, kolbas kreisajā kakliņā ievieto termometru, centrālajā kakliņā ievieto atgaitas dzesētāju, bet labajā kakliņā ievieto piltuvi ar 110 ml 14% P2NP (tas ir fenilnitropropropēns; 1-fenil-2-metil-2-nitroetilēns) šķīduma.

Spoileris: 5. attēls

Ūdeņskābes esenci bieži izmanto ūdeņraža iegūšanai, bet es reakciju ūdeņraža iegūšanai "sāku" ar ūdeni. Mazāk skāba vide, kas nozīmē, ka vēlāk jāpievieno mazāk sārmu. Daudzi uzdod jautājumu: "Kā šo ūdeni noņemt?" Ūdeni nekur nevajag noņemt, tas reaģē ar alumīniju, un tiek iegūts ūdeņradis.

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

Ir ļoti svarīgi atcerēties, ka P2NP reducēšanas reakcijai ir ļoti liela eksoterma. Rūpīgi jāuzrauga temperatūra un jānovērš pārkaršana virs 60 grādiem. Personīgi es uzturēju temperatūru aptuveni 50-55 grādos. Šīs tehnoloģijas neievērošana samazina produkta iznākumu un dod krāsainu (rozā, oranžu) produktu. Visa P2NP infūzija ilga aptuveni 50 minūtes. Nokāšanas piltuvi nomainiet pret stikla aizbāzni. Mēs ieguvām tieši tādu pelēku šķīdumu.

Spoileris: 6. attēls

Lai palielinātu iznākumu, reakcijas masu var 30 minūtes karsēt ūdens vannā 50-60 grādu temperatūrā.

Spoileris: 7. attēls

Atdzesējam maisījumu līdz istabas temperatūrai, termometra vietā uzliekam aizbāzni, noņemam atgaitas kondensatoru. Pagatavojam sārma šķīdumu, kura pamatā ir 1 daļa nātrija hidroksīda - 2 daļas ūdens. Šķīdināšana notiek karsējot, tāpēc gaidām, kamēr šķīdums atdziest. Nav vērts reakcijas masā iepildīt cietu sārmu vai ielejot karstu šķīdumu, jo tas samazina iznākumu, tāpat kā jebkura pārkarsēšana. Ielej reakcijas masā līdz istabas temperatūrai atdzesētu sārmu, līdz pH = 11-12, nogaida 30-40 minūtes, līdz izšķīst viss peldošais alumīnijs, uzpeld dzeltena eļļa. Tajā pašā laikā uzraugām arī temperatūru. Reakcijas vienādojumi.

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

Spoileris: Attēls.8

Ielejam visu dalāmajā piltuvē. Gaidām slāņu atdalīšanu. Ņemam eļļaino frakciju.

Spoileris: 9. attēls.

No nogulsnēm ekstrahējam amfetamīnu, 3 reizes mazgājot ar 10 ml petrolētera. Sadalām augšējo daļu ar dalāmo piltuvi. Apvieno visus ekstraktus ar "eļļu" un ieliek ledus ūdenī atdzesēšanai.

Spoileris: 10. attēls

Stikla apakšā paliek liels ūdens piliens, kas tiek atdalīts uz dalāmās piltuves. Virskārtu pārlej glāzē un žāvē virs bezūdens magnija sulfāta. Tur attīrām amfetamīnu no dzīvsudraba un ūdens paliekām.

Spoileris: 11. attēls

Šķidrumu no cietā magnija sulfāta filtrējam uz Bihnera piltuves.

Spoileris: 12. att.

Es lietoju koncentrētu 98% sērskābi. Sagatavojiet sērskābes šķīdumu acetonā tilpuma proporcijā 1:10. Es paņemu tehnisko acetonu no datortehnikas veikala un destilēju to, atdalot "galvas" un "astes". Pēc tam to izžāvēju ar bezūdens magnija sulfātu. Daudzi cilvēki jautā, vai ir iespējams pagatavot šķīdumu IPA. Jā, var, bet IPA (izopropilspirts) iztvaiko ilgāk nekā acetons.

Spoileris: 13. attēls.

Pilienu pa pilienam, uzmanīgi un maisot, paskābiniet ar sērskābi acetonā līdz pH = 6. Apakšā veidojas baltas nogulsnes.

Spoileris: 14. attēls

Reakcijas masu atdzesē ledus ūdenī, nogulsnes filtrē uz Bihnera piltuves, izskalo ar 3 ml auksta acetona.

Spoileris: 15. attēls

Izfiltrēto produktu izžāvē gaisā un nosver.

Spoileris: 16. attēls

Iegūti 7,55 g (0,0205 mol) amfetamīna sulfāta.
Aprēķini:
m (P2NP) = 110 * 0,14 = 15,4 g.
n (P2NP) = 15,4 / 163,17 = 0,094 mol.
n (amfetamīna sulfāts) = n (P2NP) = 0.094 mol.
n (amfetamīna bāze)= 0,0205 * 2 = 0,0410 mol.
Reakcijas iznākums ir 0,0410 /0,094 = 43,6 %.
Jūs veiksiet citu reakciju ar sērskābi. Amfetamīna brīvā bāze 2 moli + 1 mols sērskābes = 1 mols amfetamīna sulfāta. Kad rēķināsiet amf. sulfātu, amf. sulfāta mola rezultāts jāreizina ar divi, jo vienam amf. sulfāta molam vajag 2 molus amf. bāzes.

D-amfetamīna ekstrakcija

Mēs esam ieguvuši racēmisko amfetamīnu. Tas satur 1 molekulu d-amfetamīna uz 1 molekulu l-amfetamīna. Pēc tam ņem 6 g racemāta un izšķīdina 6 ml ūdens, pievieno sārma šķīdumu, lai sasniegtu pH = 11.

Spoileris: 17. attēls

Ekstrahē ar 5 ml petrolētera un šķīdumu uzsilda, maisījumam pievieno 2,45 g d-vīnskābes spirta šķīdumā. Tad pievieno spirtu, līdz tas pilnībā izšķīst, un maisot atdzesē. Izdalās l-amfetamīna d-vīnskābes sāls nogulsnes. D-amfetamīns paliek šķīdumā. Lai palielinātu iznākumu, var atkārtot l-amfetamīna d-vīnskābes sāls nogulšņu attīrīšanas procedūru ar metanolu.

Spoileris: 18. attēls

Izgulsnējam d-amfetamīna nogulsnes ar papildu d-vīnskābes daudzumu. Nogulsnes filtrējam, iegūstam d-amfetamīna bāzi, pievienojot sārmu līdz pH = 11.

Spoileris: 19. attēls

Paskābinām d-amfetamīna bāzi līdz pH = 6 ar sērskābes šķīdumu acetonā. Iegūstam 2,63 g d-amfetamīna sulfāta. Iznākums ir 2,63 / 3 = 87,7 %.

Spoileris: Attēls.20

Šī ekstrakcijas metode ir derīga amfetamīnam, kas sintezēts jebkurā veidā. Ir vēl viens veids, kā iegūt dekstromamfetamīnu.

Avots:

Nabenhauer, Fred P. "Method for the separation of optically active alpha-methylphenethylamine." U.S. Patent No. 2,276,508. 17 Mar. 1942.

US2276508A - Method for the separation of optically active alpha-methylphenethylamine - Google Patents

 

[diogenes]

Sveiki, lielisks skaidrojums, es jau sen meklēju šo skaidrību. Tikai divi jautājumi. Tīru H2SO4 manā valstī ir grūti dabūt, viņi pārdod akvārija Ph regulatoru, kas satur H3SO4 (ortosērskābi), vai arī tas būtu labs. Kāds ir jūsu ieteiktais labākais komerciāli pieejamais sulfāts? Kas būtu jāizmanto šķīduma bāzēšanai (komerciāli pieejams). Es domāju, ka kaustiskā soda ir mazākā koncentrācijā, vai ar to arī pietiktu? paldies par palīdzību.

 

[G.Patton]

Labdien. Jūs varat izmantot atšķaidītu sērskābi (H2SO4), bet lielākā daudzumā. Sērskābe (H2SO3) nav piemērota, jo tā ir vāja skābe, bet sērskābe (H2SO4) ir spēcīga. Kaustiskā soda ir tas pats, kas nātrija hidroksīds.
H3SO4 (ortosērskābe) nepastāv.

 

[diogenes]

Sveiki, atvainojiet, mana kļūda, es vienkārši muļķīgi sajaucu fosforskābi (H3PO4) ar sērskābi (H2SO4). Mans jautājums būtībā ir par to, kur dabūt sērskābi (H2SO4). Fosforskābe ir viegli pieejama, bet man tā kaut kā nešķiet tik stimulējoša kā sulfāts. (Tavs raksts beidzot precizē un kvantitatīvi nosaka atšķirību citā tēmā, bet, pat pielāgojot devu, tas atpaliek - es domāju, vai absorbcija/izdalīšana varētu būt atšķirīga - bet tas ir ārpus tēmas šeit). Tāpēc būtu lieliski, ja galu galā es varētu izmēģināt šo atdalīšanas metodi ar D-sulfātu.

Vēl viens jautājums, vai, pievienojot vīnskābi, ir nozīme alkohola veidam vai koncentrācijai? paldies.

 

[G.Patton]

Nav svarīgi.

To var atrast kā akumulatoru elektrolītu datortehnikas veikalā vai autoveikalā, tas satur ~ 36 % sērskābes.

 

[diogenes]

Paldies par informāciju, tā brīnumainā kārtā nostrādāja. Es iztvaikoju ūdeni un tagad man ir diezgan koncentrēts H2SO4. Kāda ir sērskābes un acetona proporcija? Vai tās, sajaucot kopā, neveidos visādas jaunas molekulas? Atvainojiet, ja tas ir muļķīgs jautājums, bet es esmu mazliet piesardzīgs, sajaucot abas vielas kopā. Arī NaOH šķīdums bāzēšanai: Vai man ir apmēram 40 % šķīduma, vai koncentrācijai ir nozīme?

 

[G.Patton]

Sagatavojiet sērskābes šķīdumu acetonā tilpuma proporcijā 1:10. Sagatavojiet sērskābes šķīdumu acetonā. (с)
Ņem 1 tilpumu skābes un 10 tilpumus acetona.

Tas būs labi. Jums jāsasniedz pH = 11-12, tāpēc koncentrācija nav tik svarīga.

 

[diogenes]

Liels paldies Pattonam. Es ziņošu, kad izmēģināšu šo atdalīšanu, ceru, ka iegūsim salīdzinoši labu iznākumu.

 

[G.Patton]

Veiksmes, cilvēk!

 

[diogenes]

Sveiki vēlreiz Es skatījos uz skaitļiem procedūrā, jo joprojām gaidu, kad pienāks daži šķīdinātāji. Uzsākot D-amfetamīna attīrīšanu, dotie 6ml ūdens šķiet pārāk maz. Sulfāta sāls šķīdība ir norādīta kā 8,8 daļas ūdens uz vienu daļu amf. sulfāta. Vai tā nav pārrakstīšanās kļūda, vai nav domāts 60 ml? Šeit ir saite, bet neesmu vēlreiz pārbaudījis Merck:

Kā amfetamīna izšķīdināšana šķidrumā ietekmē tā iedarbību?

Uzdot Erowid jautājumu un atbildi: Kā amfetamīna izšķīdināšana šķidrumā ietekmē tā iedarbību?

www.erowid.org

Lasot oriģinālo patentu, Nabenhaueram šķiet, ka, ja tiek pievienots nepietiekams D-vīnskābes daudzums, tad vispirms kristalizējas L-izoforma (kā jūs aprakstījāt iepriekš), tomēr, ja D-vīnskābes tiek pievienots pārāk daudz, tad vispirms kristalizējas D-izoforma. Vai jūs, iespējams, varat paskaidrot, kāda ir šī ķīmiskā sakarība? Kāpēc viens izomērs kristalizējas ātrāk nekā otrs? Kāpēc tas mainās, kad tiek pievienots vīnskābes pārpalikums?

Es būtu ļoti pateicīgs, ja jūs varētu to noskaidrot, es nevarēju atrast avotu, bet varbūt tas ir tāpēc, ka kādam ar lielākām zināšanām/pieredzi ķīmijā tas ir acīmredzami. paldies.

 

[G.Patton]

Var pievienot ūdeni, līdz tas pilnībā izšķīst ar minimālu ūdens daudzumu. Pēc tam pievienosiet sārmainu ūdens šķīdumu ar ūdeni, kas arī palīdzēs to izšķīdināt.
Vienkārši sakot: vispirms stereoselektīvā reakcija notiek "vieglākā" un zemas enerģijas veidā ar l-izomēru, un pēc tam notiek otrā veidā, kas ir augstāka enerģētiskā veidā.

 

[SergMarsian]

Sveiki, tā kā tirgū nav dekstromamfetamīna un man tas ir nepieciešams, ir nepieciešamība to izgatavot pašam, esmu iesācējs, tāpēc man ir daži jautājumi, kā es saprotu vispirms izmantojot vīnskābi ar metanolu - L amfetamīns iekrīt nogulsnēs un tad vajag ņemt šķīdumu bez šīm nogulsnēm un pievienot bez spirta tikai d vīnskābi un pievienot sārmu līdz PH sasniedz 11 un tikai tad to var filtrēt un iegūt sausu D amfetamīna bāzi, pēc tam paskābināt ar sērskābi acetonā un filtrējot iegūt sausu tīru d amfetamīnu, vai ne?

Vai vajadzīga vīnskābe D(-) vai D(+)?

 

[G.Patton]

Sveiki, nekādas atšķirības.
labāk lietot etanolu
"papildu d-vīnskābes daudzums." Nozīmē d-vīnskābes spirta šķīdumu, atvainojiet par neprecizitāti.
apstiprinošs

 

[SergMarsian]

Liels paldies par atbildēm, vēl viens jautājums par d-vīnskābes spirta šķīdumu, d-vīnskābe ar etanolu (96%) kādā proporcijā iejaukt? līdz vīnskābe izšķīst?

 

[G.Patton]

Lai to izšķīdinātu, nepieciešams ieliet minimālu spirta daudzumu

 

[diogenes]

Sveiki, Serg, es domāju, ka tas nogulsnējas, pievienojot papildu D-vīnskābes šķīdumu, un tas ir tad, kad jūs filtrējat, tāpēc jūs saņemat vairāk vai mazāk sausas nogulsnes, kas ir D-vīnskābes D-amfetamīns. Tad pievieno sārmainu šķīdumu, lai atbrīvotu bāzi no vīnskābes, tādējādi uz nātrija un vīnskābes ūdens šķīduma virsmas veidojas plāna D-amfetamīna bāzes kārtiņa. Pēc tam bāze jāekstrahē ar pēc iespējas mazāku šķīdinātāja daudzumu, lai tā būtu ļoti blīva, un tad tai jāpievieno sērskābe/ acetons, lai nogulsnētu D-amfetamīna sulfātu.

 

[diogenes]

Patton, vai nebūtu labāk izmantot 100% etanolu, žāvējot virs nedaudz MgSO4 un destilējot to?

Serg, mēs esam gandrīz vienā laivā, es sāku nodarboties ar ķīmiju, saskaroties ar to pašu problēmu, ka ir pieejams tikai racēmisks amfetamīns. Tomēr Pattons to padara tik vieglu, jo tas ir viegli, tiklīdz esi viņa līmenī ķīmijā. Ir daudz sīku detaļu, kas jums ir pareizi jāsakārto, piemēram, tīri reaģenti - bezūdens acetons, sērskābe utt.

 

[G.Patton]

Jā, labāk ir palielināt rxn iznākumu

 

[ASheSChem]

es nesaprotu, kā jūs aprēķināt iznākumu :x

 

[G.Patton]

Ņemti 6 g racemāta = 3 g D-amph+3 g L-amph
Mēs ieguvām
2,63 g iznākums = x%
3,0 g teorijas = 100%

2.63*100/3=87.7%

 

[Pororo]

Paldies par interesanto pētījumu. Taču mani pārsteidz jūsu norādītās vīnskābes proporcijas.
6 g amf sulfāta ir 3,49 g racēmiskās amfbāzes. Tad kāpēc jūs izmantojat 2,45 g d-vīnskābes? Tas ir molārās proporcijās 1:4, t. i., pietiek ar 0,97 g d-vīnskābes??????

 

[G.Patton]

Iepriekš jums nosūtīju Nabenhauera metodes citātu. Lūdzu, uzmanīgi izlasiet pilnu rakstu. Es saku to pašu.

Saskaņā ar šo rakstu, ja ņemsiet proporciju, kā jūs minējāt (1mols amīna ar 0,25 moliem d-vīnskābes), tad no 1 mola amīna brīvās bāzes nogulsnēs iegūsiet 0,2-0,25 mola d-amīna d-bitartrāta.

Šīs reakcijas vienādojums (no citāta):
1 mols d,l-amīna + 1,2 mola d,l-vīnskābes = 0,5 mola d-amīna d-bitartrāta (2 daļas amīnbāzes uz 1 daļu skābes).
sāli nogulsnē

jūs ņemat
1 mol d,l-amīna + 0,25 mola d-vīnskābes = 0,25 mola d-amīna d-bitartrāta, kā es ierosinu. Iespējams, var iegūt d-amīna d-tartrāta (1:1 bāze:skābe) sāli, kas arī nešķīst šajā šķīdinātājā. Grūti prognozēt. Es neesmu redzējis jūsu eksperimenta detaļas. Tikai jūsu vārdus.


Ja vēlaties pierādīt savu argumentu, veiciet savu eksperimentu ar attēliem komentāru sadaļā vai jaunā ierakstā.

 

[Pororo]

Es sapratu jūsu ideju. Es nezinu, kāpēc jūs uzskatāt, ka saņemsiet bitartrātu. Iespējams, etanola dēļ.

Ja es pareizi saprotu terminus, tartrāts nozīmē 1:2, bet bitartrāts nozīmē molāro attiecību 1:1!!!

Bet es etanolu nelietoju. Es izmantoju citus šķīdinātājus.

Zinu, ka kristalizācija beidzas, tiklīdz tiek patērēti 0,25 moli skābes ar 95 % iznākumu. Tad, ja pievieno 0,25 molus pretējas skābes, nogulsnēšanās atkal sākas ar 95 % iznākumu.
Un tagad, kad tika izmantoti 0,25 L un 0,25 D, ja es mēģinu pievienot vairāk D vai L, vai DL skābes - nekas nenotiek. Izskatās, ka nav bāzes, ph arī ir skābs.
Lai pierādītu, var būt, var būt, reizēm. Nezinu, kad es atkal darīšu amph separāciju, varbūt septembra beigās.