Ievads
L-Efedrīnu iegūst no dažādu efedru ģints sugu kaltētiem augiem, sākotnēji apstrādājot ar sārmu un pēc tam ekstrahējot ar organisko šķīdinātāju. Šo zāļu ekstrakcija, attīrīšana un izolācija ir laikietilpīga, dārga un sarežģīta nevēlamu blakusproduktu klātbūtnes dēļ. L-fenilacetilkarbinolu (L-PAC; (1)), kas ir efedrīna prekursors, iegūst, biotransformējot benzaldehīdu, izmantojot rauga kultūras. L-PAC ķīmiskā pārvēršana efedrīnā ir izdevīgāka nekā ekstrakcijas metode. L-PAC var pārvērst, ķīmiski reducējot ar metilamīnu, par optiski tīru L-efedrīnu. Mikroviļņu apstarošanas izmantošana ķīmiskajā sintēzē kļūst aizvien nozīmīgāka, jo tā ir vienkārša alternatīva klasiskajiem ķīmiskajiem ceļiem ar ātru reakciju, kas nodrošina augstu konversiju un selektivitāti. Šis darbs tika veikts, lai izpētītu iespēju veikt sintēzi, izmantojot mikroviļņus kā alternatīvu šīm parastajām ķīmiskās sintēzes reakcijām. Divpakāpju vienkārša sintētiskā reakcija tika veikta homogēnā reakcijas vidē, pakļaujot to mikroviļņu iedarbībai. Homogēna reakcijas vide nodrošina labāku termisko homogenitāti mikroviļņu sildīšanas laikā un atvieglo reakcijas palielināšanu. Šī procedūra ir labāka par metodēm, kas ietver sarežģītas hidrogenēšanas procedūras un aizsargāto cianhidrīnu reducēšanu. Varat lasīt arī citas tēmas par efedrīna ražošanu.
Iekārtas un stikla trauki.
- 100 ml kolba ar apaļo dibenu;
- Ledus;
- pH indikatora papīrs;
- Paster pipete;
- 100 ml piltuve ar izlīdzinošu spiedienu;
- Retorta statīvs un skava aparāta nostiprināšanai;
- Magnētiskais maisītājs;
- 100 ml x4; 50 ml x2 mucas;
- 500 mL dalāmā piltuve;
- Kalcija hlorīda (CaCl2) mēģene;
- zibens hromatogrāfijas komplekts (vidējā kolonna un silikagels 60 ± 120 acs);
- IFB Neitronu virtuves krāsns (760 W jauda un 2450 MHz frekvenču frekvences pieprasījums);
- Vakuuma avots;
- Stikla stienis un lāpstiņa;
- Rotovap mašīna;
- Laboratorijas svari (piemēroti 0,01-100 g) [atkarīgs no sintēzes slodzes];
- Mērcilindrs, 100 ml.
Reaģenti.
- L-PAC (0,03 moli, 4,5 g) [CAS numurs 1798-60-3];
- Etanols (EtOH) ~ 150 ml;
- sālsskābes (HCl) koncentr. (HCl) ūdens šķīdums ~20 ml;
- metilamīna 40% (v/v) šķīdums (CH3NH2) 9 ml;
- Dietilēteris (Et2O) 200 ml;
- Nātrija bikarbonāts (NaHCO3) ~ 50 g;
- Destilēts ūdens, 65 ml;
- bezūdens nātrija sulfāts (Na2SO4) vai magnija sulfāts (MgSO4) ~ 100 g;
- etilacetāts (EtOAc) ~ 500 ml;
- Toluolsols ~ 400 ml
- Nātrija borhidrīds (NaBH4) 0,09 moli, 3,24 g.
Procedūra
L-fenilacetilakarbinola (L -PAC) (B) pārvēršana 2-(metilimino)-1-fenil-1-propanolā (2)L -PAC (0,03 moli, 4,5 g) ievietoja 100 ml kolbā ar apaļu dibenu, kas satur 10 ml etanola, atdzesēja sasmalcinātā ledū un pH pielāgoja līdz 4, pievienojot koncentrētu HCl. Trīs ml 40 % (v/v) metilamīna šķīduma, pastāvīgi maisot, pievienoja pa pilieniem. Reakcijas maisījumu novilka līdz apkārtējās vides temperatūrai (30 +/- 2 °C) un 3 minūtes ar 50 % jaudu apstaroja modificētā mājas mikroviļņu krāsnī* iepriekš kolbā ar CaCl2 caurulīti (savienojums ar atmosfēru). Reakciju turpināja 6 min (divi cikli pa 3 min pie 50 % jaudas), katrā apstarošanas ciklā pievienojot 3 ml 40 % metilamīna šķīduma. Pēc mikroviļņu iedarbības reakcijas maisījumu atdzesēja sasmalcinātā ledū, pievienojot 10 ml ūdens. Reakcijas maisījuma pH tika noregulēts līdz 4, un reakcijas maisījumu mazgāja ar ēteri (25 ml x 3), lai savāktu nereaģējušo L-PAC (1). Ūdens slāni neitralizēja ar NaHCO3 un pH vērtību pielāgoja līdz 7-8. Ūdens slāni ekstrahēja ar ēteri (25 ml x 3) un apvienotos ētera slāņus vēlreiz izskaloja ar 15 ml auksta ūdens. Ētera slāni žāvēja, izšķīdinot caur bezūdens nātrija sulfātu (Na2SO4); ēteri atdalīja ar rotējošu tvaiku, lai iegūtu produktu (2) dzeltenas eļļas veidā. Šo eļļu tālāk attīrīja ar silikagela (60 ± 120 acu) kolonnas (zibens) hromatogrāfiju, kā eluentu izmantojot etilacetātu un toluolu (6:4). Ieguvums 55 %.
*Ķīmiskajāmreakcijām, izmantojot mikroviļņu apstarošanu, tika izmantota modificēta IFB Neutron kitchen krāsns (760 W jauda un 2450 MHz frekvenču frekvences pieprasījums).
*Ķīmiskajāmreakcijām, izmantojot mikroviļņu apstarošanu, tika izmantota modificēta IFB Neutron kitchen krāsns (760 W jauda un 2450 MHz frekvenču frekvences pieprasījums).
2-(metilamino)-1-fenil-1-propanols (3) (efedrīns)
Imīnu (2) 2-(metilamīnu)-1-fenil-1-propanolu (0,03 moli, 4,89 g) iepildīja 100 ml kolbā ar apaļu dibenu, kurā bija 10 ml etanola. Šim šķīdumam pievienoja NaBH4 (0,09 moli, 3,24 g) ar soli 0,02 moli katrai mikroviļņu apstarošanai 2 min ar 50 % jaudu. Kopējais reakcijas laiks mikroviļņu ietekmē bija 10 min (2 min x pieci cikli ar 50 % jaudu). Pēc mikroviļņu iedarbības reakcijas maisījumu atdzesēja ledū un dzesēja, pievienojot 10 ml ledusauksta ūdens un dažus ledus gabaliņus. Pēc tam šo šķīdumu ekstrahēja ar ēteri (25 ml x 3). Apvienotos ētera slāņus divreiz mazgāja ar 15 ml auksta ūdens dalāmajā piltuvē un žāvēja, izšķīdinot caur bezūdens nātrija sulfātu (Na2SO4) vārglāzē. Ētera slāni atdalīja ar rotavapu, iegūstot eļļu, kas satur produktu un nereaģējušo imīnu (2). Maisījumu atdalīja kolonnveida hromatogrāfijā, izmantojot silikagelu (60 ± 120 acu) un kā eluentu etilacetātu±toluoluoluolu (8:2). Izolēto produktu, kas iegūts pēc kolonnas eluēšanas, pārkristalizēja karstā etanolā un izžāvēja, lai iegūtu efedrīnu. Iznākums 64 %.
Imīnu (2) 2-(metilamīnu)-1-fenil-1-propanolu (0,03 moli, 4,89 g) iepildīja 100 ml kolbā ar apaļu dibenu, kurā bija 10 ml etanola. Šim šķīdumam pievienoja NaBH4 (0,09 moli, 3,24 g) ar soli 0,02 moli katrai mikroviļņu apstarošanai 2 min ar 50 % jaudu. Kopējais reakcijas laiks mikroviļņu ietekmē bija 10 min (2 min x pieci cikli ar 50 % jaudu). Pēc mikroviļņu iedarbības reakcijas maisījumu atdzesēja ledū un dzesēja, pievienojot 10 ml ledusauksta ūdens un dažus ledus gabaliņus. Pēc tam šo šķīdumu ekstrahēja ar ēteri (25 ml x 3). Apvienotos ētera slāņus divreiz mazgāja ar 15 ml auksta ūdens dalāmajā piltuvē un žāvēja, izšķīdinot caur bezūdens nātrija sulfātu (Na2SO4) vārglāzē. Ētera slāni atdalīja ar rotavapu, iegūstot eļļu, kas satur produktu un nereaģējušo imīnu (2). Maisījumu atdalīja kolonnveida hromatogrāfijā, izmantojot silikagelu (60 ± 120 acu) un kā eluentu etilacetātu±toluoluoluolu (8:2). Izolēto produktu, kas iegūts pēc kolonnas eluēšanas, pārkristalizēja karstā etanolā un izžāvēja, lai iegūtu efedrīnu. Iznākums 64 %.
Last edited by a moderator:
