Въведение
L-ефедринът се получава от изсушени растения от различни видове от рода Ephedra чрез първоначална обработка с алкали, последвана от екстракция с органичен разтворител. Екстракцията, пречистването и изолирането на тези лекарства отнема много време, струва скъпо и се усложнява от наличието на нежелани странични продукти. L-фенилацетилкарбинол (L-PAC; (1)), който е прекурсор на ефедрина, се произвежда чрез биотрансформация на бензалдехид с помощта на култури от дрожди. Химическото превръщане на L-PAC в ефедрин се оказва по-изгодно от пътя на екстракция. L-PAC може да се преобразува чрез химическо редукционно аминиране с метиламин до оптически чист L-ефедрин. Използването на микровълновото облъчване за химичен синтез придобива все по-голямо значение, тъй като предоставя проста алтернатива на класическите химични пътища с бързи реакции, даващи висока конверсия и селективност. Настоящата работа беше предприета, за да се проучи възможността за провеждане на синтез с използване на микровълни като алтернатива на тези рутинни химични синтетични реакции. Проведена е двуетапна проста синтетична реакция в хомогенна реакционна среда под въздействието на микровълни. Хомогенната реакционна среда осигурява по-добра термична хомогенност при микровълново нагряване и улеснява разширяването на реакцията. Процедурата превъзхожда методите, включващи сложни процедури на хидрогениране, и тези, включващи редукция на защитени цианхидрини. Можете да прочетете и други теми, свързани с производството на ефедрин.
Оборудване и стъклария.
- Кръглодънна колба от 100 ml;
- Лед;
- Индикаторна хартия за рН;
- пипета;
- 100 mL Капкова фуния с изравняване на налягането;
- Стойка за реторта и скоба за закрепване на апаратурата;
- Магнитна бъркалка;
- 100 ml x4; 50 ml x2 чаши;
- 500 mL Разделителна фуния;
- Епруветка с калциев хлорид (CaCl2);
- Комплект засветкавична хроматография (средна колона и силикагел 60 ± 120 меша);
- Кухненска печка за неутрони IFB (мощност 760 W и честота 2450 MHz);
- Вакуумен източник;
- Стъклена пръчка и шпатула;
- Ротационна машина;
- Лабораторна везна (подходяща е 0,01-100 g) [зависи от натоварването на синтеза];
- Измервателен цилиндър, 100 ml.
Реагенти.
- L-PAC (0,03 мола, 4,5 g) [CAS номер 1798-60-3];
- Етанол (EtOH) ~150 ml;
- Концентриран разтвор на солна киселина (HCl) ~20 mL;
- разтвор на метиламин 40% (v/v) (CH3NH2) 9 ml;
- диетил етер (Et2O) 200 ml;
- Натриев бикарбонат (NaHCO3) ~50 g;
- Дестилирана вода, 65 ml;
- Натриев сулфат безводен (Na2SO4) или магнезиев сулфат (MgSO4) ~100 g;
- Етилацетат (EtOAc) ~500 ml;
- Толуол ~400 ml
- Натриев борхидрид (NaBH4) 0,09 мола, 3,24 g.
Процедура
Превръщане на L-фенилацетилкарбинол (L -PAC) (B) в 2-(метилимино)-1-фенил-1-пропанол (2)L -PAC (0,03 мола, 4,5 g) се поставя в 100 ml кръглодънна колба, съдържаща 10 ml етанол, охлажда се в натрошен лед и рН се коригира до 4 чрез капково добавяне на концентриран HCl. Добавят се 3 ml 40% (v/v) разтвор на метиламин на капки при постоянно разбъркване. Реакционната смес се довежда до стайна температура (30 +/- 2 °C) и се облъчва за 3 min при 50 % мощност в модифицирана домашна микровълнова печка* в предишна колба с тръба от CaCl2 (връзка с атмосферата). Реакцията е продължила още 6 min (два цикъла от по 3 min при 50 % мощност) с добавяне на 3 ml 40 % разтвор на метиламин по време на всеки цикъл на облъчване. След излагане на микровълни реакционната смес се охлажда в натрошен лед с 10 ml добавена вода. pH на реакционната смес се коригира до 4 и реакционната смес се промива с етер (25 mL x 3), за да се събере нереагиралият L-PAC (1). Водният слой се неутрализира с NaHCO3 и стойността на pH се коригира до 7-8. Водният слой се екстрахира с етер (25 mL x 3) и комбинираните етерни слоеве се промиват отново с 15 mL студена вода. Етерният слой се изсушава, като се прекарва през безводен натриев сулфат (Na2SO4); етерът се отстранява с ротаварка, за да се получи продуктът (2) като жълто масло. Това масло е допълнително пречистено чрез хроматография на колона от силикагел (60 ± 120 око) ( флаш), използвайки етилов ацетат и толуол (6:4) като елуент. Добив 55 %.
*Захимичните реакции, при които се използва микровълново облъчване, е използвана модифицирана кухненска печка IFB Neutron (мощност 760 W и честота 2450 MHz).
*Захимичните реакции, при които се използва микровълново облъчване, е използвана модифицирана кухненска печка IFB Neutron (мощност 760 W и честота 2450 MHz).
2-(метиламино)-1-фенил-1-пропанол (3) (Ефедрин)
Иминът (2 ) 2-(метилимин)-1-фенил-1-пропанол (0,03 мола, 4,89 g) се поставя в 100 ml колба с кръгло дъно, съдържаща 10 ml етанол. Към този разтвор се добавя NaBH4 (0,09 мола, 3,24 g) на стъпки от 0,02 мола за всяко микровълново облъчване от 2 min при 50 % мощност. Общото време на реакцията при микровълново облъчване е 10 min (2 min x пет цикъла на 50 % мощност). След излагането на микровълни реакционната смес се охлажда в лед и се гаси чрез добавяне на 10 ml ледено студена вода и няколко парчета лед. След това този разтвор се екстрахира с етер (25 ml x 3). Комбинираните етерни слоеве се промиват два пъти с 15 ml студена вода в делителна фуния и се изсушават чрез преминаване през безводен натриев сулфат (Na2SO4) в чаша. Етерният слой се отстранява с ротаварка, за да се получи продукт, съдържащ масло, и нереагирал имин (2). Сместа е разделена чрез колонна хроматография, като е използван силикагел (60 ± 120 меша) и етилацетат±толуол (8:2) като елуент. Изолираният продукт, получен след елуирането на колоната, се рекристализира в горещ етанол и се изсушава, за да се получи ефедрин. Добив 64 %.
Иминът (2 ) 2-(метилимин)-1-фенил-1-пропанол (0,03 мола, 4,89 g) се поставя в 100 ml колба с кръгло дъно, съдържаща 10 ml етанол. Към този разтвор се добавя NaBH4 (0,09 мола, 3,24 g) на стъпки от 0,02 мола за всяко микровълново облъчване от 2 min при 50 % мощност. Общото време на реакцията при микровълново облъчване е 10 min (2 min x пет цикъла на 50 % мощност). След излагането на микровълни реакционната смес се охлажда в лед и се гаси чрез добавяне на 10 ml ледено студена вода и няколко парчета лед. След това този разтвор се екстрахира с етер (25 ml x 3). Комбинираните етерни слоеве се промиват два пъти с 15 ml студена вода в делителна фуния и се изсушават чрез преминаване през безводен натриев сулфат (Na2SO4) в чаша. Етерният слой се отстранява с ротаварка, за да се получи продукт, съдържащ масло, и нереагирал имин (2). Сместа е разделена чрез колонна хроматография, като е използван силикагел (60 ± 120 меша) и етилацетат±толуол (8:2) като елуент. Изолираният продукт, получен след елуирането на колоната, се рекристализира в горещ етанол и се изсушава, за да се получи ефедрин. Добив 64 %.
Last edited by a moderator:
