Sinteza ketamina

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1

Pregled.

Ketamin je težje sintetizirati kot prej obravnavane derivate PCP. Čeprav je trenutno priljubljena in pogosta droga na nezakonitem trgu, se pridobiva izključno s preusmerjanjem komercialnih virov in ne s sintezo. Pri tej poti je skupni izkoristek ~60 %, težavnost je ocenjena z 2-3 od 10, nevarnost pa z 1-2 od 10. Splošna potreba po proizvodnji brezvodnega metilamina v tajnem okolju, namesto da bi ga kupili, poveča težavnost. Uporaba propilamina namesto metilamina bi poenostavila to reakcijo, saj je njegovo vrelišče nad sobno temperaturo v primerjavi z metilaminom, ki je pri sobni temperaturi plin.

Sinteza se začne z reakcijo ciklopentilgrignarda in o-klorobenzonitrila, da nastane o-klorofenil-ciklopentil keton, sledi alfa bromiranje ketona in nato reakcija z metilaminom, da nastane alfa-hidroksi imin (1-hidroksiciklopentil-(o-klorofenil)-keton-N-metilimin). Pri segrevanju tega imina nastane ketamin po novi alfa-hidroksiiminski preobrazbi. Skupni izkoristki so ~60 %.

Tiletamin se v industriji sintetizira z analognim postopkom, pri čemer se namesto fenil grignarda uporabi 2-tiofenil magnezijev bromid, namesto metilamina pa etilamin. Na črnem trgu so našli še dva analoga ketamina: spojino brez 2-kloro skupine na fenilnem obroču in njen N-etilni analog. Obe spojini sta najverjetneje močnejši in dolgotrajnejši od ketamina.

Sintetični postopek za sintezo ketamina.

Korak 1: (o-klorofenil)-ciklopentil keton.
119,0 g ciklopentil bromida in 19,4 g magnezija reagirata v etru ali THF, da dobimo ciklopentil Grignardov reagent. Najboljše izkoristke dobimo, če etrsko topilo iz Grignarda destiliramo v vakuumu in ga nadomestimo z ogljikovodikovim topilom, kot je benzen. Reakcijski zmesi se nato doda 55,2 g o-klorobenzonitrila in meša tri dni. Reakcija se nato hidrolizira tako, da se zlije na mešanico zdrobljenega ledu in amonijevega klorida, ki vsebuje nekaj amonijevega hidroksida. Z ekstrakcijo zmesi z organskim topilom dobimo o-klorofenilciklopentilketon, bp 96-97 °C (0,3 mm Hg) (CAS# 6740-85-8).
L2kMnePdON
Korak 2: alfa-bromo (o-klorofenil)-ciklopentil keton.
K 21,0 g zgornjega ketona dodamo 10,0 g broma v 80 ml ogljikovega tetraklorida po kapljicah pri 0 °C. Ko je dodan ves Br2, nastane oranžna suspenzija. To speremo z razredčeno vodno raztopino natrijevega bisulfita in izparevamo, da dobimo 1-bromociklopentil-(o-klorofenil)-keton, bp 111-114 °C (0,1 mm Hg). Izplen je ~66 %. Ta bromoketon je nestabilen in ga je treba takoj uporabiti. Tudi poskusi destilacije pri 0,1 mm Hg povzročijo razpad, zato ga je treba uporabiti brez nadaljnjega čiščenja.

Bromiranje se lahko izvede tudi z N-bromosukcinimidom z nekoliko višjimi izkoristki (~ 77 %).
I8xa7gBREo
Korak 3: 1-hidroksiciklopentil-(o-klorofenil)-keton-N-metilimin.
29,0 g zgoraj navedenega bromoketona raztopimo v 50 ml tekoče metilaminske proste baze. Kot topilo se lahko uporabi tudi benzen. Po eni uri se odvečni tekoči metilamin pusti izhlapeti, čeprav lahko podaljšanje reakcijskega časa na 4-5 dni poveča izkoristek. Ostanek se nato raztopi v pentanu in filtrira. Topilo izpareva, da dobimo 1-hidroksi-ciklopentil-(o-klorofenil)-keton N-metilin, mp 62 °C (izkoristek ~84 %).
My4CEYjcMA
Korak 4: 2-metilamino-2-(o-klorofenil)-cikloheksanon (ketamin).
Zadnji korak je toplotna preureditev in po 180 °C za 30 min daje skoraj kvantitativni izkoristek. Alternativa uporabi dekalina kot topila v tej fazi je uporaba tlačne bombe. 2,0 g predhodnega N-metilimina se raztopi v 15 ml dekalina in refluksira 2,5 h. Po izhlapevanju topila pod znižanim tlakom se ostanek ekstrahira z razredčeno klorovodikovo kislino, raztopina se obdela z ogljem za razbarvanje, nastala kisla raztopina pa postane bazična. Osvobojeni produkt, 2-metilamino-2-(o-klorofenil)-cikloheksanon (ketamin), ima po rekristalizaciji iz pentan-etra mp 92-93 °C. Hidroklorid ima mp 262-263 °C.
D9K0yEIub7
Podobno kot pri PCE je prosta baza preveč jedka za kajenje in jo je treba pretvoriti v HCl sol, da bi jo lahko porabili na ta način.
V tem videoposnetku si lahko ogledate priročnik za sintezo deskloketamina, ki ima podoben način sinteze kot ketamin. Menim, da bi bilo to koristno za začetnike v sintezni kemiji.

Celotna sinteza ketamina (za napredne uporabnike).

Čeprav je v sintezi 11 korakov, je njena dolžina razložljiva z dejstvom, da so vsi prekurzorji in celo nekateri reagenti izdelani iz nič, pri čemer se uporabljajo uporabniku prijazne tehnike in oprema (pravzaprav je potreba po vakuumu omenjena le enkrat, in še to za odstranjevanje topila); prav tako so uporabljeni le lahko dostopni reaktanti. Kljub temu je sinteza očitno namenjena le izkušenim; po eni strani vključuje izdelavo Grignarda. Obstaja potencialna možnost, da se namesto tega uporabijo cinkove organske spojine (podrobno obravnavano spodaj), kar je tehnično veliko cenejše in lažje.

1. o-klorobenzojska kislina.
  • Antranilna kislina 13,7 g.
  • HCl (konc., d=1,19).
  • NaNO2 8 g.
  • CuCl 10 g.
V stekleni čaši v 40 ml vode, 28 ml HCl in 20 g ledu razmešamo 13,7 g antranilne kisline. Ob stalnem mešanju in hlajenju dodamo 8 g NaNO2 v 40 ml vode. Tako dobljeno bistro raztopino diazonijeve soli med mešanjem zelo počasi dodamo v raztopino 10 g CuCl v 25 g HCl. Opazimo močno izločanje dušika.

Ko se rxn konča, ppt filtriramo, speremo s hladno vodo in ponovno izločimo iz aq. Na2CO3. Produkt so drobni kristali in se topi pri 140-141 °C. o-Bromobenzojsko kislino lahko dobimo na podoben način, pri čemer CuCl nadomestimo s CuBr.

2. o-klorobenzonitril.
Priprava A.
(RCOO)2Zn + Pb(SCN)2 = 2 RCN + ZnS + PbS + 2 CO2
Najboljše rezultate dobimo, če namesto proste kisline uporabimo cinkovo sol. Ta rxn ni primeren za aminokisline, nitro- in oksikisline, lahko pa se uporablja za bromokisline in klorobenzojske kisline.

Vroči raztopini 50 g NaOH v 40,0 ml vode dodamo 195 g o-klorobenzojske kisline. Previdno nevtraliziramo z NH3 ali NaHCO3 in s segrevanjem dodamo 105 g (~5 % presežek) ZnSO4 v 400 ml vode. Oborjena sol se dalj časa suši pri 200 °C in se tesno zmeša z 205 g Pb(SCN)2. Mešanica se zmelje v kavi in dalj časa suši pri 120-140 °C, nato se segreva na odprtem ognju - zmes se stopi in sproščajo se plini.

Destilirani nitril se obdela z NH4OH, destilira s paro in soli. Izdelek 137 g (80 %), mp 43-46 °C, bp 232 °C. Rxn običajno poteka v 30-60 minutah, vendar je zaradi trajanja sušenja metoda precej dolgotrajna.

Priprava B.
Ta ne zahteva dolgotrajnega sušenja. Sulfaminska kislina je zelo poceni in jo je mogoče dobiti, ne da bi povzročila kakršen koli sum.

o-bromobenzonitril.
50 g o-bromobenzamida in 35 g (25 g=teorija) sulfaminske (sulfatne) kisline se temeljito zmeša in segreje v Wurtzovi bučki. Pri 250-255 °C se začne destilacija, ki se konča pri 285-295 °C (traja približno 1,5-2 ure). Zbrani produkt se ponovno destilira, izplen 36 g (80 % teorije). mp 53-57 °C, bp 251-253 °C.

3. Ciklopentanon.
100 g adipinske kisline in 10 g Ba(OH)2 tesno zmešamo in damo v bučko s termometrom. Rxn se segreje na 280 °C, zmes se sprva stopi, nato pa poteka destilacija, ki traja približno 1-2 uri. Vroči destilat se nasiči z NaCl, zgornja plast se dekantira in destilira, pri čemer se zbere frakcija, ki vre pri 128-130 °C. Posušimo z MgSO4. Izdelek: 51 g (89 % teorije).

Opombe.
  • Ca(OH)2 se lahko nadomesti z Ba(OH)2 brez večje izgube izkoristka.
  • Če uporabimo vnaprej pripravljen Ca ali Ba adipinat, nadzor temperature ni potreben.
4. Aluminijev izopropoksid
V 250 ml RBF, opremljenega z učinkovitim refluksnim kondenzatorjem, se doda 6 g Al folije, 70 ml (teoretično 51 ml) abs. IPA (uporabljen je bil komercialni reagenčni IPA brez kakršnega koli sušenja) in 0,1 g HgSO4. Mešanica se segreje. Al(i-PrO)3 - Bp 130-140 °C pri 7 mm Hg; mp 118 °C.

Na začetku vrenja 0,5 ml CCl4 (previdno! Zelo strupeno!) in segrevanje se nadaljuje do začetka izločanja H2, ko se ustavi, včasih je potrebno celo hlajenje. Ko se rxn umiri, se segrevanje nadaljuje do skoraj popolnega raztapljanja Al (5-7 ur). Dobljena raztopina se takoj uporabi v naslednji pripravi.

5. Ciklopentanol.
V 250 ml RBF, opremljen s 15 cm Vigreuxovo kolono in destilacijskim kondenzatorjem, se doda 53 ml (50 g) ciklopentanona v 50 ml IPA in raztopina iz prejšnje priprave, ki vsebuje približno 40 g Al izopropoksida. Rxn se rahlo segreje, zaradi česar se destilira aceton z nekaj vode. Destilacija se konča, ko temperatura hlapov naraste na ~85 °C.

Ppt v erlenmajerici se previdno razgradi s 50 % H2SO4, dokler ni kisla in nasičena z NaCl. Zgornjo plast dekantiramo in destiliramo ter zberemo frakcijo, ki vre pri 137-140 °C. Sušenje z MgSO4. Izplen: 47 g (94 %).

6. Ciklopentilbromid
V erlenmajerici zmešamo 47 ml (45 g) ciklopentanola in 60 ml (90 g) 48% aq. HBr. Dodamo 10 g Na2SO4. Ob močnem mešanju se pusti delovati 24 ur. Nato se razredči z 200 ml vode, spodnja organska faza pa se loči in dvakrat spere z vodo. Destiliramo in zberemo frakcijo med 137-138 °C. Sušimo z MgSO4. Izplen = 58 g (74 %).

7. Ciklopentil magnezijev bromid.
V 250 ml bučko s tremi grli, opremljeno s povratnim hladilnikom, dodajnim lijakom in dovodom inertnega plina, damo 50 ml THF (hranjenega nad KOH, pred tem smo 150 ml refluksirali nad 30 g CaO 6 ur in destilirali). Doda se 9 g drobnih Mg obračalk, nato pa nekaj jodovih kristalov. Aparaturo splaknemo z argonom in pustimo nežen tok plina. Začne se magnetno mešanje. Mešanica takoj postane motna zaradi MgI. Iz dodajalnega lijaka kaplja 55 g (40 ml) ciklopentilbromida v 100 ml THF, tako da raztopina gladko vre. Običajno se rxn konča v eni uri, spremlja ga obarjanje bele želeju podobne mase, na dnu pa morda ostane nekaj nereagiranega Mg v obliki temno sivega prahu.

Uporaba THF namesto etra je primernejša, ker rxn v njem poteka bolje in hitreje (THF je bolj specifično topilo za Grignarde), boljši pa je tudi izkoristek. Poleg tega lahko THF sušimo s CaO, medtem ko za eter običajno uporabimo natrijevo kovino.

Opombe o možni uporabi Zn-organskih snovi.
  • Nitrili niso slabi elektrofili, zato je možno, da bi kljub manjši reaktivnosti ZnR2 spojin delovali enako dobro - zlasti če bi bili pogoji rxn strožji (nežen refluks namesto RT?).
  • Lahko pa z gotovostjo trdimo, da bo rxn z ZnR2 potekal dobro, če namesto benzonitrila uporabimo o-klorobenzoilklorid. Haloanhidridi so na splošno najboljše vrste za spajanje s kovinskimi organskimi snovmi.
  • Bis-diciklopentil cink se priročno izdela iz ustreznega bromida, jodida tu ni treba izdelati. O-klorobenzoil klorid pa lahko enostavno pripravimo iz o-klorobenzojske kisline (pridobljene v koraku 1) in PCl5 ali česa podobnega."
8. o-klorofenil ciklopentil keton.
Tako dobljenemu Grignardovemu raztopilu dodamo 48 g o-klorobenzonitrila in zmes mešamo 3 dni pri RT. Nato jo prelijemo v mešanico ledu/NH4Cl z dodatkom nekaj konc. aq. NH3 in pustimo pri sobni temperaturi, dokler se ves led ne stopi. Keton deloma plava, deloma gre na dno. Ekstrahira se z benzenom. Donosi nihajo, vendar redko padejo pod 55 %.

9. alfa-bromo-(o-klorofenil)-ciklopentil keton.
40 g ketona se raztopi v 70 ml CCl4 in ob ohlajanju v snegu doda v raztopino 48 g dioksan dibromida v 50 ml dioksana ter 30 min meša pri RT. Nato dodamo 30 ml vode in raztopino speremo z aq. Na2CO3 do nevtralnosti. Pri tem lahko pride do obarjanja bromoketona, ki ostane v CCl4. Topilo odstranimo, tako da dobimo 47 g (85 %) bromoketona.

10. 1-hidroksi-ciklopentil-(o-klorofenil)-N-metilketimin
45 g zgornjega bromoketona raztopimo v 50 ml benzena, dodamo 50 ml trietilamina (za nevtralizacijo HBr je potrebnih 17 g/23 ml, vendar se uporabi 2-kratni presežek). Raztopino nato nasičimo s 5 g metilamina, ki ga dobimo tako, da nasičeno raztopino 15 g MeNH2-HCl nakapamo na 10 g NaOH, posušimo z NaOH. Rxn se pusti en dan in topila se odstranijo v vakuumu z aspiratorjem, pri čemer dobimo 30 g (80 %) metilketimina.

11. Ketamin
10 g metilketimina se raztopi v 100 ml undekana in vre pri 195 °C 3-4 ure. Ketamin se ekstrahira z 20 % HCl. Kisli ekstrakt bazificiramo in ekstrahiramo z DCM. Topilo odstranimo, pri čemer dobimo izdelek v obliki olja, ki hitro kristalizira. Lahko ga očistimo z rekristalizacijo iz pentan/eter ali heksan/eter. Izkoristki so blizu kvantitativnim.

rxn - reakcija,
soln.- raztopina,
bp - vrelišče,
mp - tališče,
ppt - obarjanje.
 
Last edited:

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
Zahvaljujemo se vam!
 

Dude32

Don't buy from me
New Member
Joined
Apr 1, 2022
Messages
2
Reaction score
1
Points
3
Novinec tukaj. Kako pretvorite bistro olje v prah po zaključku sinteze?
 
Last edited:

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
Pozdravljeni. Prosimo, preberite temo.
 

malayboy

Don't buy from me
Resident
Joined
Apr 15, 2022
Messages
58
Reaction score
35
Points
18
izdelek Ketamin (CAS 6740-88-1) sta precej enaka dekloroketaminu (CAS 7063-30-1), kot je prikazano v videoposnetku, sta zamenljiva z redukcijo itd. morda sinteza?
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
To temo lahko preberete in se pri tem tudi praktično zavarujete.
 

joejoe

Don't buy from me
New Member
Joined
Aug 1, 2022
Messages
37
Reaction score
3
Points
8
HI SIR
koraki v zgornjem in naslednjem članku so podobni ,
vendar so materiali različni
katerega je torej treba uporabiti?
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
Karkoli želite =)
 

joejoe

Don't buy from me
New Member
Joined
Aug 1, 2022
Messages
37
Reaction score
3
Points
8

G.Patton sir

korak 8
Kakšna je koncentrirana raztopina, ko vanjo nalijete zdrobljen led in NH4CI?
To pomeni, da preden se ledena voda stopi
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
Dosegati morate bazični pH 12-13, pri čemer ni zelo pomembna koncentracija.
 

neoking8

Don't buy from me
Resident
Joined
Sep 7, 2023
Messages
5
Reaction score
4
Points
3
Pozdravljeni, gospod, po tem, ko je bil sol pripravljen na PH 12-13, se je pojavilo veliko gela, zaradi česar je ekstrakcija z EA skoraj nemogoča. Kakšen nasvet?
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
Pozdravljeni, napišite, prosim, o katerem koraku govorite, katero raztopino imate v mislih?
 

joejoe

Don't buy from me
New Member
Joined
Aug 1, 2022
Messages
37
Reaction score
3
Points
8
Ali mi lahko poveste na primer, gospod
se opravičujem za vprašanje
ker nimam nobenih izkušenj
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1

joejoe

Don't buy from me
New Member
Joined
Aug 1, 2022
Messages
37
Reaction score
3
Points
8
Hvala za vaš nauk, gospod. gospod, ali mislite uporabiti amonijev hidroksid za prilagoditev pH na 12-13? 8. v besedilu predlagate ekstrakcijo z benzenom, ali je za to potrebno kakršno koli sušilo?
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
Da, iz benzenovega izvlečka se morate znebiti vode.
 

joejoe

Don't buy from me
New Member
Joined
Aug 1, 2022
Messages
37
Reaction score
3
Points
8
katero sušilno sredstvo je najboljše za uporabo?
 

G.Patton

Expert
Joined
Jul 5, 2021
Messages
2,654
Solutions
3
Reaction score
2,732
Points
113
Deals
1
MgSO4 brezvodni kot običajno ali Na2SO4 ali K2SO4
 

joejoe

Don't buy from me
New Member
Joined
Aug 1, 2022
Messages
37
Reaction score
3
Points
8
Gospod, rad bi vas vprašal, ali je treba prašek, pridobljen na koncu korakov 8, 9 in 10, še vedno sprati z organsko raztopino?
 
Top