G.Patton
Expert
- Joined
- Jul 5, 2021
- Messages
- 2,712
- Solutions
- 3
- Reaction score
- 2,869
- Points
- 113
- Deals
- 1
Εισαγωγή
Παρουσιάζω στο ακροατήριο BB τη μέθοδο σύνθεσης μεθαμφεταμίνης με αναγωγική αμίνωση 1-φαινυλ-2-προπανόνης (P2P) με NaBH4. Η μέθοδος που ακολουθεί επιτρέπει τη λήψη και μεγάλων παρτίδων προϊόντος. Το δυσκολότερο πρόβλημα αυτής της μεθόδου είναι η θερμότητα που παράγεται κατά την εξώθερμη αντίδραση της αναγωγής της ιμίνης. Είναι εξαιρετικά σημαντικό να διατηρείται η θερμοκρασία στα περιγραφόμενα πλαίσια και να διατηρούνται όλα τα αντιδραστήρια και η ατμόσφαιρα της αντίδρασης στεγνά (χρησιμοποιήστε σωλήνες ξήρανσης με CaCl2). Επίσης, οι χειρισμοί με NaBH4 είναι αρκετά επικίνδυνοι και απαιτούν μεγάλη προσοχή, διότι το αντιδραστήριο αυτό έχει τοξικές επιδράσεις, αντιδρά με το νερό και τις αλκοόλες με απελευθέρωση τεράστιας ποσότητας υδρογόνου και σχηματισμό του αντίστοιχου βορικού άλατος, μπορεί να προκαλέσει έκρηξη, εγκαύματα και τραυματισμούς. Πρέπει να χρησιμοποιείτε χημικό γυαλί, γάντια, χημικό παλτό και αναπνευστήρα.
Εξοπλισμός και γυάλινα σκεύη.
- Κεραμικό γουδί.
- Ποτήρια ζέσεως 2 L (x2), 0,5 L (x2) και 200 ml (x2).
- Φιάλη Erlenmeyer 2 L (x2) και 10 L.
- Κύλινδρος μέτρησης για 100 ml.
- Φιάλη στρογγυλού πυθμένα 2 L με τρεις λαιμούς και τάπες.
- Φιάλη στρογγυλού πυθμένα 2 L με ταχεία προσαρμογή κενού ή φιάλη Schlenk.
- Απλό χωνί πτώσης 0,5 L με φιάλη Claisen και σωλήνα ξήρανσης ή χωνί πτώσης ίσης πίεσης 0,5 L.
- Χωνί διαχωρισμού 1 L.
- Φιάλη εξάτμισης 2 L.
- Πιάτο Pyrex 0,5 L.
- Μαγνητικός αναδευτήρας με πλάκα θέρμανσης.
- Λουτρό σιλικονούχου ελαίου.
- Παγοκύβοι/μεθανολικό λουτρό (-10 °C) ή πολτοποιημένος πάγος με αλάτι (-10 °C).
- Εργαστηριακή ζυγαριά (1 g-1 kg είναι κατάλληλη).
- Φούρνος.
- Αναρροφητήρας.
- Σωλήνας ξήρανσης x2.
- Μηχανή Rotavap με υδατόλουτρο.
- Χαρτί φίλτρου.
Αντιδραστήρια.
- 138 γραμμάρια P2P (1 mole) (1-φαινυλ-2-προπανόνη).
- 10% μεθυλαμίνη σε μεθανόλη (w/w) - 1000 ml με 100 g MeNH2 (~3 mol).
- Θειικό μαγνήσιο - 36 g (MgSO4-7H2O, ξηρό σε φούρνο στους 300 °C για 2 ώρες MgSO4-1H2O) [Για την ξήρανση του διαλύματος MeOH/MeNH2].
- Silica Gel (μπάλες 3-5 mm) - 200 ml (ξηρά στους 300 °C/2h, θα σκουρύνουν!) [Για την απορρόφηση 2 mol H2O κατά τη διάρκεια του rxn].
- 15 γραμμάρια NaBH4 ως αναγωγικό μέσο για τη σχηματιζόμενη (χωρίς νερό!) ιμίνη.
- 5-7 L απεσταγμένο νερό + ~5 L απεσταγμένο νερό για την πλήρωση του λουτρού της μηχανής rotavap.
- 1 L διχλωρομεθάνιο (DCM).
- 0,5 L ακετόνη.
Σημαντικό: η αντίδραση είναι πολύ ευαίσθητη σε οποιοδήποτε νερό (υγρό ή ατμός στον αέρα!).
Σημείωση: κρατήστε όλους τους χειρισμούς σε τραβηγμένο καθετήρα ή κάτω από απορροφητήρα- η μεθυλαμίνη είναι μια μάλλον τοξική ουσία, μην αφήνετε τους ατμούς της να εισέλθουν στην αναπνευστική οδό. Απαιτείται η χρήση αναπνευστικής μάσκας. Η εισπνοή της μεθυλαμίνης προκαλεί σοβαρό ερεθισμό του δέρματος, των ματιών και του ανώτερου αναπνευστικού συστήματος. Αρχικά, οδηγεί σε διέγερση και στη συνέχεια σε καταστολή του κεντρικού νευρικού συστήματος. Οθάνατος μπορεί να επέλθει από αναπνευστική ανακοπή.
Σημείωση: κρατήστε όλους τους χειρισμούς σε τραβηγμένο καθετήρα ή κάτω από απορροφητήρα- η μεθυλαμίνη είναι μια μάλλον τοξική ουσία, μην αφήνετε τους ατμούς της να εισέλθουν στην αναπνευστική οδό. Απαιτείται η χρήση αναπνευστικής μάσκας. Η εισπνοή της μεθυλαμίνης προκαλεί σοβαρό ερεθισμό του δέρματος, των ματιών και του ανώτερου αναπνευστικού συστήματος. Αρχικά, οδηγεί σε διέγερση και στη συνέχεια σε καταστολή του κεντρικού νευρικού συστήματος. Οθάνατος μπορεί να επέλθει από αναπνευστική ανακοπή.
Διαδικασία
Ξήρανση πρόδρομων ουσιών
Πρώτα θρυμματίστε γρήγορα τις προ-ξηραμένες (φούρνος, 300 °C, 3 ώρες) ξηρές πέτρες σας MgSO4 σε σχήμα ποπ καλαμποκιού σε ένα γουδί, κοσκινίστε τη σκόνη και βάλτε απευθείας τις πέτρες υπό μέγιστη ανάμιξη στο μείγμα μεθανόλης/μεθυλαμίνης (1000 ml) και κλείστε το δοχείο για να μην εισέλθει νερό από τον αέρα. Συνεχίστε την ανάμιξη για 10 λεπτά, τότε όλο το νερό θα απορροφηθεί από το MgSO4. Αφήστε το να σταθεί και περιμένετε μέχρι να βρεθεί όλο το MgSO4 στον πυθμένα. Τώρα βγάλτε γρήγορα το ξηρό πλέον μίγμα MeOH/μεθυλαμίνης (ΜΑ) σε μια τρίλαιμη φιάλη στρογγυλού πυθμένα 2 L και κλείστε την. Πλύνετε άμεσα το άδειο δοχείο σας με άφθονο νερό, για να απομακρύνετε τη μυρωδιά της μεθυλαμίνης, ώστε να μπορείτε να το αποθηκεύσετε με ασφάλεια.
ΣύνθεσηΠρώτα θρυμματίστε γρήγορα τις προ-ξηραμένες (φούρνος, 300 °C, 3 ώρες) ξηρές πέτρες σας MgSO4 σε σχήμα ποπ καλαμποκιού σε ένα γουδί, κοσκινίστε τη σκόνη και βάλτε απευθείας τις πέτρες υπό μέγιστη ανάμιξη στο μείγμα μεθανόλης/μεθυλαμίνης (1000 ml) και κλείστε το δοχείο για να μην εισέλθει νερό από τον αέρα. Συνεχίστε την ανάμιξη για 10 λεπτά, τότε όλο το νερό θα απορροφηθεί από το MgSO4. Αφήστε το να σταθεί και περιμένετε μέχρι να βρεθεί όλο το MgSO4 στον πυθμένα. Τώρα βγάλτε γρήγορα το ξηρό πλέον μίγμα MeOH/μεθυλαμίνης (ΜΑ) σε μια τρίλαιμη φιάλη στρογγυλού πυθμένα 2 L και κλείστε την. Πλύνετε άμεσα το άδειο δοχείο σας με άφθονο νερό, για να απομακρύνετε τη μυρωδιά της μεθυλαμίνης, ώστε να μπορείτε να το αποθηκεύσετε με ασφάλεια.
Προσθέστε τώρα τα 200 ml (μετρήστε στο ποτήρι ζέσεως, αμελώντας τους ελεύθερους χώρους) ξηρά σφαιρίδια Silicagel (2-5 mm) και μια μαγνητική ράβδο ανάμιξης επίσης στη φιάλη των 2 L και κλείστε πάλι. Διατηρήστε τη φιάλη 2 L σε λουτρό σιλικονούχου ελαίου στους 20 °C. Το λάδι σιλικόνης θερμαίνεται μόνο αργά! Μην εφαρμόζετε θερμότητα τώρα, προορίζεται μόνο ως μέσο ψύξης σε αυτό το στάδιο. Προσθέστε τώρα αργά μέσω ενός σταγονόμετρου τα 138 g P2P στη φιάλη των 2 L υπό ισχυρή ανάμιξη. Η θερμοκρασία αυξάνεται στους 23 °C κατά τη διάρκεια του σχηματισμού (χωρίς νερό) ιμίνης. Το νερό από την αντίδραση αυτή απορροφάται από το αποξηραμένο Silicagel! Αυτό διαρκεί 30 λεπτά. Αφήστε, στη συνέχεια, να αναμιχθεί για άλλη μία ώρα. Το χρώμα του μίγματος της αντίδρασης αλλάζει από ανοιχτό κίτρινο σε χρώμα καφέ+γάλατος. Θερμοκρασία 23 °C.
Σταματήστε την ανάμιξη μετά από αυτή τη 1 ώρα και αδειάστε το υγρό σε ένα γυάλινο erlenmeyer 2 L με επίπεδο πυθμένα και προσθέστε μια ράβδο ανάμιξης. Το υπόλοιπο Silicagel ξεπλένεται 3 φορές με 50 ml αποξηραμένης (χρήση silicagel) μεθανόλης, για να συλλεχθεί η υπόλοιπη Imine, και αυτά τα 2 x 50 ml χύνεται επίσης στο erlenmeyer των 2 L. Τώρα τοποθετήστε το erlenmeier των 2 L σε magn.mixer, σε λουτρό παγοκύβων/μεθανόλης (-10 °C) (ή πολτοποιημένο πάγο με αλάτι) και αρχίστε ισχυρή ανάμιξη. Τοποθετήστε ένα χωνί στάγδην στην κορυφή του erlenmeier 2 L, σε ελαστικό δακτύλιο. Τώρα αρχίστε να προσθέτετε, κάθε 5 λεπτά, ένα κουταλάκι του γλυκού γεμάτο (χωρίς επίπεδη επιφάνεια!) NaBH4 σε ελάχιστη μεθανόλη, ξεπλύνετε το από το χωνί με ελάχιστη ποσότητα μεθανόλης. Μετά από κάθε κουταλιά της σούπας, κλείστε το χωνί χαλαρά με ένα ελαστικό πώμα. Αυτό διαρκεί 2,5 ώρες. Μην υπερβείτε τη θερμοκρασία πάνω από 20 °C! Μπορείτε να προσθέσετε την επόμενη κουταλιά στους ±8 °C. Το χρώμα του διαλύματος είναι ανοιχτό διαυγές πορτοκαλί/καφέ. Αφήστε να αναμιχθεί συνολικά για 8,5 ώρες (θα μπορούσε ίσως να είναι πολύ λιγότερες ώρες).
Ο συνολικός όγκος είναι ~1900 ml. Προσθέστε στη συνέχεια το μείγμα σε 5 L απεσταγμένο νερό σε φιάλη 10 L, υπό μεγ. ανάμιξη. Το pH=12. Προστίθενται στη συνέχεια 500 ml διχλωρομεθάνιο (DCM) και αναμιγνύεται έντονα για 30 λεπτά. Αφήστε το λάδι να κατακρημνιστεί και ένα σκούρο, μελιτώδες στρώμα DCM + λάδι να κατακαθίσει στον πυθμένα. Αποσυμπιέστε το υδάτινο μέρος με αναρροφητήρα + σωλήνα σιλικόνης. Γεμίστε το υπόλοιπο (νερό+DCM+πετρέλαιο) σε διαχωριστικό χωνί και βγάλτε μόνο το DCM+πετρέλαιο = 550 ml. (DCM b.p. 40 °C). Τα υπόλοιπα άλατα MgSO4 και boro παρέμειναν όμορφα στο μέρος του νερού. Στη συνέχεια στεγνώστε το DCM+πετρέλαιο με λίγο ξηρό MgSO4 και μεταγγίστε σε 2l erlenmeier. Πλύνετε αυτό το MgSO4 με λίγο φρέσκο, ΞΗΡΟ DCM και προσθέστε τα πλυσίματα DCM στο ξηρό πλέον DCM+πετρέλαιο. Συνολικός όγκος DCM+πετρέλαιο =1000 ml, το χρώμα είναι μελί/κόκκινο.
Παραγωγή υδροχλωρικής μεθαμφεταμίνης
Ξεκινήστε τώρα να αναβλύζετε αυτά τα 1000 ml με HCl-αέριο μέσω φιάλης Schlenk 2 L (ή φιάλης στρογγυλού πυθμένα με ταχεία προσαρμογή κενού), ενώ αυτή η φιάλη 2 L βρίσκεται σε παγόλουτρο σε μεγ. αναμικτήρα και αναμειγνύεται έντονα. Ελέγξτε συχνά το pH, συνεχίστε μέχρι το pH 6. Αδειάστε τα πλέον οξινισμένα 1000 ml σε φιάλη εξάτμισης 2 L και τοποθετήστε τα στη μηχανή Rotavap. Spee~100 rpm, t° = 80 °C, μικρό κενό=0,8 bar (αρκεί αναρροφητήρας με υδροβολή), για να συγκρατηθεί η φιάλη. Μετά την απόσταξη σχεδόν όλου του DCM, ξαφνικά το περιεχόμενο της φιάλης μετατρέπεται από σκούρο μελιτώδες χρώμα σε κρεμώδες γαλακτώδες χρώμα και στεγνώνει σε στρογγυλό κέικ στον πυθμένα. Αφαιρέστε τα ~0,5 L DCM, τώρα στη φιάλη συλλογής, και κρεμάστε ξανά την άδεια φιάλη. Βάλτε τώρα πλήρες κενό για να απομακρυνθούν και τα τελευταία ίχνη νερού.
Καθαρισμός με 3 x ανακρυστάλλωση: βάλτε ελάχιστη ποσότητα θερμού (40 °C) ξηρού DCM (ή ξηρής αιθανόλης 98%+) στη φιάλη μέχρι να διαλυθούν και τα τελευταία υπολείμματα του ξηρού υλικού και προσθέστε 4x αυτή την ποσότητα DCM με τη μορφή ξηρής ακετόνης. Κλείστε με πώμα και τοποθετήστε 1 ώρα στην κατάψυξη. Σχηματίζεται μια στερεή βρώμικη-λευκή κρυσταλλική μάζα με ένα στρώμα σκούρου κόκκινου υγρού από πάνω της. Μεταγγίζετε το υγρό και επαναλαμβάνετε το βήμα αυτό άλλες 2x και 2 ώρες. Έχετε, την τελευταία φορά, χιονόλευκους κρυστάλλους ρακεμικής υδροχλωρικής μεθαμφεταμίνης. Ξηρό βάρος = 141,5 g, σχεδόν ποσοτική απόδοση.
Καθαρισμός μεθαμφεταμίνης.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτή την τεχνική ή να ακολουθήσετε τις επόμενες συμβουλές για την παραγωγή ICE meth: Λιώστε αυτή την κρυσταλλική μάζα σε δοχείο με επίπεδο πυθμένα από αλουμίνιο πάνω σε πλάκα θέρμανσης στους 170-175 °C. Στη συνέχεια, αφήστε την να λιώσει, πολύ αργά, και μην ανεβείτε ψηλότερα από όσο χρειάζεται για να λιώσει, αλλιώς θα αρχίσει να καπνίζει (τότε έχετε την πρώτη σας γρήγορη δοκιμή: απολαύστε την!). Ψύξτε ξανά στους 150 °C, πολύ αργά, 1 °C/30 λεπτά (ρυθμίστε με το ρυθμιστή θερμοκρασίας!), και έχετε ICE, αφού το αφήσετε πολύ αργά να κρυώσει ξανά σε θερμοκρασία δωματίου (με κλειστό καπάκι!, είναι υγροσκοπικό!). Πλεονέκτημα: αφαιρέσατε όλο το νερό με αυτή τη διαδικασία!
Μπορείτε να φτιάξετε καλύτερα το θειικό αλάτι ακολουθώντας τη λογική μέθοδο: Αφήστε το μείγμα 10% H2SO4/Εθανόλη να οξυνθεί σε ένα μείγμα 1:4 της ελεύθερης βάσης Meth/Ethanol. Αυτό δεν είναι τόσο υγροσκοπικό. Φιλτράρετε και στεγνώστε τους κρυστάλλους.
Καθαρισμός με 3 x ανακρυστάλλωση: βάλτε ελάχιστη ποσότητα θερμού (40 °C) ξηρού DCM (ή ξηρής αιθανόλης 98%+) στη φιάλη μέχρι να διαλυθούν και τα τελευταία υπολείμματα του ξηρού υλικού και προσθέστε 4x αυτή την ποσότητα DCM με τη μορφή ξηρής ακετόνης. Κλείστε με πώμα και τοποθετήστε 1 ώρα στην κατάψυξη. Σχηματίζεται μια στερεή βρώμικη-λευκή κρυσταλλική μάζα με ένα στρώμα σκούρου κόκκινου υγρού από πάνω της. Μεταγγίζετε το υγρό και επαναλαμβάνετε το βήμα αυτό άλλες 2x και 2 ώρες. Έχετε, την τελευταία φορά, χιονόλευκους κρυστάλλους ρακεμικής υδροχλωρικής μεθαμφεταμίνης. Ξηρό βάρος = 141,5 g, σχεδόν ποσοτική απόδοση.
Καθαρισμός μεθαμφεταμίνης.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτή την τεχνική ή να ακολουθήσετε τις επόμενες συμβουλές για την παραγωγή ICE meth: Λιώστε αυτή την κρυσταλλική μάζα σε δοχείο με επίπεδο πυθμένα από αλουμίνιο πάνω σε πλάκα θέρμανσης στους 170-175 °C. Στη συνέχεια, αφήστε την να λιώσει, πολύ αργά, και μην ανεβείτε ψηλότερα από όσο χρειάζεται για να λιώσει, αλλιώς θα αρχίσει να καπνίζει (τότε έχετε την πρώτη σας γρήγορη δοκιμή: απολαύστε την!). Ψύξτε ξανά στους 150 °C, πολύ αργά, 1 °C/30 λεπτά (ρυθμίστε με το ρυθμιστή θερμοκρασίας!), και έχετε ICE, αφού το αφήσετε πολύ αργά να κρυώσει ξανά σε θερμοκρασία δωματίου (με κλειστό καπάκι!, είναι υγροσκοπικό!). Πλεονέκτημα: αφαιρέσατε όλο το νερό με αυτή τη διαδικασία!
Μπορείτε να φτιάξετε καλύτερα το θειικό αλάτι ακολουθώντας τη λογική μέθοδο: Αφήστε το μείγμα 10% H2SO4/Εθανόλη να οξυνθεί σε ένα μείγμα 1:4 της ελεύθερης βάσης Meth/Ethanol. Αυτό δεν είναι τόσο υγροσκοπικό. Φιλτράρετε και στεγνώστε τους κρυστάλλους.
Last edited: