GhostChemist
Expert
- Language
- 🇬🇧
- Joined
- Nov 20, 2022
- Messages
- 114
- Reaction score
- 246
- Points
- 43
Синтезът на ефедрин хидрохлорид протича съгласно схема 1.
Схема 1
Схема 1
Извършихме 3 синтеза на ефедрин с 1, 1,5 и 2 еквивалента NaBH4 до метатинон
Изходни реактиви и материали за един синтез:
- 10 g пречистен меткатинонов хидрохлорид
- 40-50 ml 88% етанол
- 2 g (1 еквивалент (Eq)), 2,95 g (1,5 Eq) и 3,7 g (2 Eq) натриев борхидрид
- 300 ml дестилирана вода
- 250-300 + 20 mL дихлорометан (DCM)
- 15 mL 14% солна киселина
- 10-15 mL етилов ацетат
- 10 mL студен ацетон (температура не по-висока от -5°C)
- Магнитна бъркалка с нагряване
- Колба с три гърла от 1 L
- Чаши
- Разделителна фуния
- Кондензатор за обратен поток
- Термометър
- Стъклени тапи
- Индикаторна хартия за рН.
- 31
Синтез на ефедрин хидрохлорид чрез NaBH4 от ефедрин хидрохлорид.
Изходните компоненти са представени на фигура 1.
Фигура 1
Метахидрохлоридът се поставя в колбата и се добавя етанол, докато се разтвори. Фигура 2
Фигура 2
След пълното разтваряне на метатинона се добавя натриев борхидрид на много малки порции. Температурата на реакционната смес трябва да бъде в интервала 20-30°С. Фигура 3
Фиг. 3
След добавянето на цялото количество натриев борохидрид реакционната смес се разбърква в продължение на 24 часа. Фигура 4
Фиг. 4
След 24 часа към реакционната смес се добавят 200 ml вода, докато по-голямата част от утайката се разтвори. Фигура 5
Фиг. 5
След добавянето на водата сместа се разбърква в продължение на около 20-30 минути. Фигура 6
Фигура 6
Към получения разтвор са добавени 50 ml DCM. Фигура 7
Фиг. 7
Сместа с добавения DCM се разбърква в продължение на 5-10 минути. Фигура 8
Фиг. 8
Получената смес се прехвърля на порции от 50-100 ml в делителна фуния и се екстрахира с допълнителни порции DCM. Общият обем на DCM за екстракция е 250-300 mL. Фигура 9
Фигура 9
Полученият екстракт от ефедрин в DCM се прехвърля в колба и се добавят 50 mL вода. Екстрактът в DCM трябва да има алкално рН. Фигура 10
Фиг. 10
Към реакционната смес се добавя 14% солна киселина (12-17 ml при експеримента 1,5 екв. и за Мет-редукция) на капки до получаване на постоянно леко кисело рН. Фигура 11
Фиг. 11
След добавянето на разтвора на солна киселина и достигането на стабилно леко кисело рН, реакционната смес се разбърква в продължение на 30-40 минути. Фигура 12
Фигура 12
След разбъркване на сместа в продължение на 30-40 минути, сместа се оставя да се отдели. Фигура 13
Фигура 13
Слоят от DCM се отделя и отново се добавят 50 ml вода, за да се екстрахира ефедриновият хидрохлорид. Ако разтворът е с алкално или неутрално рН, се добавя малка порция солна киселина. РН трябва да бъде леко кисело. Фигура 14
Фигура 14
Водните слоеве с кисело рН се обединяват и към тях се добавят 20 ml DCM за пречистване от органични примеси. Фигура 15
Фиг. 15
Сместа се разклаща и се оставя за разделяне на слоевете в делителна фуния. Фигура 16
Фиг. 16
Слоят от DCM е изхвърлен. Водният слой се филтрира през хартиен филтър. Фигура 17
Фиг. 17
Филтрираният разтвор се изпарява при температура 100-130°С. Фигура 18
Фиг. 18
Изпаряването продължава до настъпване на кристализация. Фигура 19
Фиг. 19
За да се потвърди идентичността на ефедрина, е проведен качествен тест. Към водния разтвор на кристала се добавят няколко ml разтвор на CuSO4, няколко капки разтвор на NaOH и 2-3 ml етилов ацетат. Ефедринът се оцветява в розово в етерния слой (епруветка 2). За сравнение, при меткатинона не се наблюдава такава реакция (епруветка 1). Освен това, когато полученият продукт се нагрява с разтвор на K3[Fe(CN)6] и алкал, той произвежда миризма на бензалдехид, което показва наличието на ефедрин. Кристалите на ефедриновия хидрохлорид имат горчив вкус. Фигура 20
Фигура 20
Кристалите се прехвърлят върху филтър и се обработват със смес от 15 ml етилов ацетат и 10 ml студен ацетон (не повече от -5 °C). Сместа се разбърква бързо и старателно. Кристалите се оставят да се утаят в продължение на 20-30 секунди и след това се филтрират във вакуум. Промитите кристали се изсушават на въздух. Фигура 21
Фигура 21
Добивът на ефедрин хидрохлорид е 6,1-7,6 g или 60-75 %.
Анализ
Реагенти и материали
- Синтез на ефедрин хидрохлорид чрез 1,5 Eq; 2 Eq и 1 Eq NaBH4
- Реагент на Симон (2 % воден разтвор на Na2CO3; 1 % воден разтвор на натриев нитропрусид Na2[Fe(CN)5NO]*2H2O; разтвор на ацеталдехид в етанол)
- Реагент за реакцията на Чен-Као (1 % воден разтвор на оцетна киселина; 1 % воден разтвор на CuSO4*5H2O; 2N воден разтвор на NaOH)
- Реагент Нинхидрин (10% разтвор на Нинхидрин в етанол)
- NaOH
- Етилацетат
- Етанол 88%
- TLC Силикагел
- UV-лампа
- Стъклени пипети на Пастьор
- Рефрактометър
- Часовникови стъкла
- Колба за измерване 100 ml 20 ℃ (B)
- Дестилирана вода
Получени са 3 проби от синтеза на ефедрин хидрохлорид чрез 1,5 Eq; 2 Eq и 1 Eq NaBH4. Фиг. 22
Фиг. 22
Всички получени проби от ефедрин хидрохлорид бяха изследвани с качествената реакция на Симон. Всички проби с ефедрин показаха отрицателна реакция за наличие на метамфетамин. За сравнение беше извършено контролно определяне. Метката също не показа качествена реакция на Симон; възможно е тя да не е специфична за катинона. Фиг. 23
Фиг. 23
Впоследствие беше проведена реакция на Чен. Всички проби от Ефедринов хидрохлорид и пробата от Метатинон показаха положителни реакции. Фиг. 24
Фиг. 24
Получените проби от ефедринов хидрохлорид бяха изследвани чрез тънкослойна хроматография с визуализация под UV лампа. Приготвените водни разтвори на ефедрин хидрохлорид бяха нанесени върху плочата и изсушени. Фиг. 25
Фиг. 25
Впоследствие пластината беше поставена в смес от разтворители (50 ml 88% етанол, 25 ml вода, 5 ml етилов ацетат и 20 ml 0,5% разтвор на NaOH). Фиг. 26
Фиг. 26
Под ултравиолетово облъчване се виждат само следи от основното вещество. Фиг. 27
Фиг. 27
Втората хроматограма е получена в смес от разтворители, състояща се от 70 mL 88% етанол и 10 mL етилов ацетат. Фиг. 28
Фиг. 28
Визуализацията под ултравиолетова лампа показа наличието на един компонент и много малко количество примеси. Фиг. 29
Фиг. 29
След това плочата се напръсква с разтвор на нинхидрин. Фиг. 30
Фиг. 30
Плочата беше изсушена и визуализацията беше извършена чрез нагряване на плочата до 120°C. Фиг. 31
Фиг. 31
Като се има предвид много близката химическа връзка между метатинона и ефедрина, постигането на ясно разделяне върху хроматограмата е доста трудно. Най-надеждният метод е измерването на показателя на пречупване на водни разтвори на ефедрин, приготвени с точно определени концентрации. За тази цел бяха приготвени разтвори с концентрации: 1-ва проба - 1,5 Eq 1% (1 g в 100 ml), 2-ра - 2 Eq 5% (5 g в 100 ml), 3-та - 1 Eq 8% (8 g в 100 ml). Фиг. 32
Фиг. 32
Стойностите на показателя на пречупване за разтвори на ефедринов хидрохлорид с точно определени концентрации са дадени в таблица 1.
Таблица 1. Концентрации на разтвори на ефедрин хидрохлорид и индекс на пречупване
Индекс на пречупване nD20 | Концентрации на ефедринов хидрохлорид, % |
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 |
За разтвора 1,5 Eq с концентрация 1% показателят на пречупване е 1,3349. Фиг. 33
Фиг. 33
За разтвора 2 Eq с концентрация 5 % показателят на пречупване е 1,3429. Фиг. 34
Фиг. 34
За разтвора с концентрация 8 % от 1 екв. индексът на пречупване е 1,3493. Фиг. 35
Фиг. 35
Въз основа на получените данни използването на 1 еквивалент натриев борхидрид води до наличие на примеси в пробата след синтеза. Впоследствие е необходимо да се използват не по-малко от 1,5 еквивалента на борхидрид за пълното редуциране на меткатинона до ефедрин. Спектърът на Рамановата спектроскопия на рацемичната проба на ефедрин хидрохлорид е представен на фиг. 36.
Фиг. 36
Last edited by a moderator: