GhostChemist
Expert
- Language
- 🇬🇧
- Joined
- Nov 20, 2022
- Messages
- 114
- Reaction score
- 246
- Points
- 43
Efedrīna hidrohlorīda sintēze notiek saskaņā ar 1. shēmu.
1. shēma.
1. shēma.
Mēs esam veikuši 3 efedrīna sintēzes ar 1, 1,5 un 2 ekvivalentu NaBH4 līdz metkatinonam
. Sākuma reaģenti un materiāli vienai sintēzei:
- 10 g attīrīta metkatinona hidrohlorīda
- 40-50 ml 88% etanola
- 2 g (1 ekvivalents (ekv.)), 2,95 g (1,5 ekv.) un 3,7 g (2 ekv.) nātrija borohidrīda
- 300 ml destilēta ūdens
- 250-300 + 20 ml dihlormetāna (DCM)
- 15 ml 14% sālsskābes
- 10-15 ml etilacetāta
- 10 ml auksta acetona (temperatūra nepārsniedz -5 °C)
- Magnētiskais maisītājs ar sildīšanu
- 1 L kolba ar trim kakliem
- Kolbas
- Atdalīšanas piltuve
- Atpakaļplūsmas kondensators
- Termometrs
- Stikla korķi
- pH indikatora papīrs.
- 31
Efedrīna hidrohlorīda sintēze, izmantojot NaBH4 no efedrona hidrohlorīda.
Sākotnējās sastāvdaļas ir parādītas 1. attēlā.
attēls
Kolbā ievieto metkatinona hidrohlorīdu un pievieno etanolu, līdz tas izšķīst. attēls
attēls
Pēc metkatinona pilnīgas izšķīdināšanas ļoti mazās porcijās pievieno nātrija borhidrīdu. Reakcijas maisījuma temperatūrai jābūt 20-30 °C robežās. attēls
3. attēls
Pēc visa nātrija bohidrīda daudzuma pievienošanas reakcijas maisījumu maisa 24 stundas. 4. attēls
4. attēls
Pēc 24 stundām reakcijas maisījumam pievieno 200 ml ūdens, līdz izšķīst lielākā daļa nogulšņu. 5. attēls
5. attēls
Pēc ūdens pievienošanas maisījumu maisa apmēram 20-30 minūtes. 6. attēls
6. attēls
Iegūtajam šķīdumam pievieno 50 ml DCM. 7. attēls
7. attēls
Maisījumu ar pievienoto DCM maisīja 5-10 minūtes. 8. attēls
8. attēls
Iegūto maisījumu 50-100 ml porcijās pārnes dalāmajā piltuvē un ekstrahē ar papildu porcijām DCM. Kopējais DCM tilpums ekstrakcijai ir 250-300 ml. attēls
9. attēls
Iegūto efedrīna ekstraktu DCM pārnes kolbā un pievieno 50 ml ūdens. DCM ekstraktam jābūt sārmainam pH. attēls
10. attēls
Reakcijas maisījumam pilienveidīgi pievieno 14 % sālsskābi (12-17 ml eksperimentā 1,5 eq un Metredukcijai), līdz iegūst vienmērīgi nedaudz skābu pH. attēls
attēls
Pēc sālsskābes šķīduma pievienošanas un stabila viegli skāba pH sasniegšanas reakcijas maisījumu maisīja 30-40 minūtes. attēls 12. attēls
attēls
Pēc 30-40 minūšu maisījuma maisīšanas ļauj maisījumam atdalīties. 13. attēls
13. attēls
Atdalīja DCM slāni un atkal pievienoja 50 ml ūdens, lai ekstrahētu efedrīna hidrohlorīdu. Ja šķīdumam ir sārmains vai neitrāls pH, pievieno nelielu sālsskābes devu. pH jābūt nedaudz skābam. attēls
attēls
Ūdens slāņus ar skābu pH apvieno un pievieno tiem 20 ml DCM, lai attīrītu no organiskajiem piemaisījumiem. attēls 15. attēls
attēls
Maisījumu sakrata un atstāj slāņu atdalīšanai dalāmajā piltuvē. 16. attēls
16. attēls
DCM slāni izmet. Ūdens slāni filtrēja caur papīra filtru. attēls 17. attēls
17. attēls
Nofiltrēto šķīdumu iztvaicēja 100-130 °C temperatūrā. 18. attēls
18. attēls
Iztvaicēšanu turpina, līdz notiek kristalizācija. 19. attēls
19. attēls
Lai apstiprinātu efedrīna identitāti, tika veikts kvalitatīvais tests. Kristāla ūdens šķīdumam pievieno dažus ml CuSO4 šķīduma, dažus pilienus NaOH šķīduma un 2-3 ml etilacetāta. Eteriskajā slānī (2. mēģenē) efedrīns iegūst sārtu krāsojumu. Salīdzinājumam, metkatinonam šāda reakcija nenotiek (1. mēģene). Turklāt, karsējot iegūto produktu ar K3[Fe(CN)6] un sārma šķīdumu, tas rada benzaldehīda smaržu, kas norāda uz efedrīna klātbūtni. Efedrīna hidrohlorīda kristāliem ir rūgta garša. 20. attēls
attēls
Kristālus pārnes uz filtra un apstrādā ar 15 ml etilacetāta un 10 ml auksta acetona maisījuma (ne vairāk kā -5 °C). Maisījumu ātri un rūpīgi samaisa. Ļauj kristāliem nosēsties 20-30 sekundes un pēc tam tos filtrē vakuumā. Noskalotos kristālus žāvē gaisā. 21. attēls
attēls
Efedrīna hidrohlorīda iznākums ir 6,1-7,6 g jeb 60-75 %.
Analīze
Reaģenti un materiāli
- Efedrīna hidrohlorīda sintēze, izmantojot 1,5 Eq; 2 Eq un 1 Eq NaBH4
- Simona reaģents (2 % Na2CO3 ūdens šķīdums; 1 % nātrija nitroprusīda ūdens šķīdums Na2[Fe(CN)5NO]*2H2O; acetaldehīda šķīdums etanolā)
- Reaģents Čena-Kao reakcijai (1 % etiķskābes ūdens šķīdums; 1 % CuSO4*5H2O ūdens šķīdums; 2 N NaOH ūdens šķīdums).
- Reaģents ninhidrīns (10 % ninhidrīna šķīdums etanolā)
- NaOH
- Etila acetāts
- Etanols 88%
- TLC Silikagels
- UV lampa
- Stikla Pastēra pipetes
- Refraktometrs
- Pulksteņa brilles
- Mērkolba 100 ml 20 ℃ (B)
- Destilēts ūdens
Iegūti 3 efedrīna hidrohlorīda sintēzes paraugi ar 1,5 Eq; 2 Eq un 1 Eq NaBH4. 22. attēls
22. attēls
Visus iegūtos efedrīna hidrohlorīda paraugus testēja ar kvalitatīvo Simona reakciju. Visi efedrīna paraugi uzrādīja negatīvu reakciju uz metamfetamīna klātbūtni. Salīdzinājumam tika veikta kontroles noteikšana. Arī metkatam nebija kvalitatīvas Simona reakcijas; iespējams, ka tas nav specifisks katinonam. 23. attēls
attēls
Pēc tam tika veikta Čena reakcija. Visi efedrīna hidrohlorīda paraugi un metkatinona paraugs uzrādīja pozitīvas reakcijas. attēls
attēls
Iegūtos efedrīna hidrohlorīda paraugus testēja, izmantojot plānslāņa hromatogrāfiju ar vizualizāciju zem UV lampas. Sagatavotos efedrīna hidrohlorīda ūdens šķīdumus uzklāja uz plāksnes un izžāvēja. attēls
attēls
Pēc tam plāksni ievietoja šķīdinātāju maisījumā (50 ml 88% etanola, 25 ml ūdens, 5 ml etilacetāta un 20 ml 0,5% NaOH šķīduma). attēls
attēls
UV starojumā redzamas tikai galvenās vielas pēdas. attēls 27. attēls
27. attēls
Otrā hromatogramma tika iegūta šķīdinātāja maisījumā, kurā ir 70 ml 88% etanola un 10 ml etilacetāta. attēls. 28. attēls
attēls 28. attēls
Vizualizējot zem UV lampas, atklājās viena komponenta un ļoti neliela piemaisījumu daudzuma klātbūtne. attēls 29. attēls
29. attēls
Pēc tam plāksni apsmidzināja ar ninhidrīna šķīdumu. 30. attēls
attēls
Plāksni izžāvēja un veica vizualizāciju, uzkarsējot plāksni līdz 120 °C. attēls. 31. attēls
31. attēls
Ņemot vērā ļoti ciešo ķīmisko saistību starp metkatinonu un efedrīnu, panākt skaidru atdalīšanu hromatogrammā ir diezgan sarežģīti. Visdrošākā metode ir precīzi noteiktas koncentrācijas efedrīna ūdens šķīdumu refrakcijas indeksa mērīšana. Šim nolūkam tika sagatavoti šķīdumi ar koncentrācijām: 1. paraugs - 1,5 Eq 1% (1 g 100 ml), 2. paraugs - 2 Eq 5% (5 g 100 ml), 3. paraugs - 1 Eq 8% (8 g 100 ml). 32. attēls
32. attēls
Refrakcijas indeksa vērtības efedrīna hidrohlorīda šķīdumiem ar precīzi noteiktām koncentrācijām ir dotas 1. tabulā.
1. tabula. Efedrīna hidrohlorīda šķīdumu koncentrācijas un refrakcijas koeficients
Refrakcijas koeficients nD20 | Efedrīna hidrohlorīda koncentrācijas, %. |
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 |
1,5 Eq šķīdumam ar 1 % koncentrāciju refrakcijas koeficients bija 1,3349. 33. attēls
33. attēls
2 Eq šķīdumam ar 5% koncentrāciju refrakcijas koeficients bija 1,3429. 34. attēls
34. attēls
1 Eq šķīdumam ar 8% koncentrāciju refrakcijas koeficients bija 1,3493. 35. attēls
35. attēls
Pamatojoties uz iegūtajiem datiem, 1 ekvivalenta nātrija borhidrīda izmantošana pēc sintēzes izraisa piemaisījumu klātbūtni paraugā. Pēc tam, lai pilnībā reducētu metkatinonu līdz efedrīnam, jāizmanto ne mazāk kā 1,5 ekvivalenti borohidrīda. Racēmiskā efedrīna hidrohlorīda parauga Ramana spektroskopijas spektrs ir parādīts 36. attēlā.
attēls. 36. attēls
Last edited by a moderator: