GhostChemist
Expert
- Language
- 🇬🇧
- Joined
- Nov 20, 2022
- Messages
- 114
- Reaction score
- 246
- Points
- 43
Syntéza efedríniumchloridu prebieha podľa schémy 1.
Schéma 1
Schéma 1
Uskutočnili sme 3 syntézy efedrínu s 1, 1,5 a 2 ekvivalentmi NaBH4 na metkatinón
Východiskové činidlá a materiály pre jednu syntézu:
- 10 g prečisteného hydrochloridu metkatinónu
- 40-50 ml 88 % etanolu
- 2 g (1 ekvivalent (Eq)), 2,95 g (1,5 Eq) a 3,7 g (2 Eq) borohydridu sodného
- 300 ml destilovanej vody
- 250-300 + 20 ml dichlórmetánu (DCM)
- 15 ml 14 % kyseliny chlorovodíkovej
- 10-15 ml etylacetátu
- 10 ml studeného acetónu (teplota nepresahuje -5 °C)
- Magnetické miešadlo s ohrevom
- 1 l trojhrdlá banka
- Kadičky
- Oddeľovací lievik
- spätný chladič
- Teplomer
- Sklenené zátky
- Indikátorový papier pH.
- 31
Syntéza efedríniumchloridu prostredníctvom NaBH4 z efedríniumchloridu.
Východiskové zložky sú uvedené na obrázku 1.
Obr. 1
Do banky sa vloží hydrochlorid metkatinónu a pridáva sa etanol, kým sa nerozpustí. Obrázok 2
Obr. 2
Po úplnom rozpustení metkatinónu sa vo veľmi malých dávkach pridá borohydrid sodný. Teplota reakčnej zmesi by mala byť v rozmedzí 20 - 30 °C. Obrázok 3
Obr. 3
Po pridaní celého množstva borohydridu sodného sa reakčná zmes mieša 24 hodín. Obr. 4
Obr. 4
Po 24 hodinách sa do reakčnej zmesi pridá 200 ml vody, kým sa nerozpustí väčšina zrazeniny. Obr. 5
Obr. 5
Po pridaní vody sa zmes mieša približne 20 až 30 minút. Obrázok 6
Obr. 6
K získanému roztoku sa pridalo 50 ml DCM. Obrázok 7
Obr. 7
Zmes s pridaným DCM sa miešala 5 až 10 minút. Obr. 8
Obr. 8
Získaná zmes sa preniesla v dávkach 50 - 100 ml do oddeľovacieho lievika a extrahovala sa ďalšími dávkami DCM. Celkový objem DCM na extrakciu je 250-300 ml. Obr. 9
Obr. 9
Získaný extrakt efedrínu v DCM sa prenesie do banky a pridá sa 50 ml vody. Extrakt v DCM by mal mať zásadité pH. Obrázok 10
Obr. 10
K reakčnej zmesi sa po kvapkách pridáva 14 % kyselina chlorovodíková (12 - 17 ml v experimente 1,5 eq a pre Met-redukciu), až kým sa nezíska trvalo mierne kyslé pH. Obr. 11
Obr. 11
Po pridaní roztoku kyseliny chlorovodíkovej a dosiahnutí stabilného mierne kyslého pH sa reakčná zmes miešala 30 - 40 minút. Obr. 12
Obr. 12
Po 30-40 minútach miešania sa zmes nechala oddeliť. Obrázok 13
Obr. 13
Vrstva DCM sa oddelila a opäť sa pridalo 50 ml vody na extrakciu efedríniumchloridu. Ak má roztok zásadité alebo neutrálne pH, pridá sa malá časť kyseliny chlorovodíkovej. pH by malo byť mierne kyslé. Obrázok 14
Obr. 14
Vodné vrstvy s kyslým pH sa spoja a pridalo sa k nim 20 ml DCM na prečistenie od organických nečistôt. Obr. 15
Obr. 15
Zmes sa pretrepe a ponechá sa na oddelenie vrstiev v oddeľovacom lieviku. Obr. 16
Obr. 16
Vrstva DCM sa odstránila. Vodná vrstva sa prefiltrovala cez papierový filter. Obrázok 17
Obr. 17
Odfiltrovaný roztok sa odparil pri teplote 100 - 130 °C. Obrázok 18
Obr. 18
Odparovanie pokračuje, kým nedôjde ku kryštalizácii. Obr. 19
Obr. 19
Na potvrdenie identity efedrínu sa vykonal kvalitatívny test. K vodnému roztoku kryštálu sa pridá niekoľko ml roztoku CuSO4, niekoľko kvapiek roztoku NaOH a 2 - 3 ml etylacetátu. Efedrín vytvára v éterickej vrstve (skúmavka 2) ružové sfarbenie. Na porovnanie, metkatinón takúto reakciu nevykazuje (skúmavka 1). Okrem toho, keď sa získaný produkt zahrieva s roztokom K3[Fe(CN)6] a zásadou, vytvára zápach benzaldehydu, ktorý poukazuje na prítomnosť efedrínu. Kryštály efedríniumchloridu majú horkú chuť. Obrázok 20
Obr. 20
Kryštály sa prenesú na filter a ošetria sa zmesou 15 ml etylacetátu a 10 ml studeného acetónu (nie viac ako -5 °C). Zmes sa rýchlo a dôkladne premieša. Kryštály sa nechajú 20 - 30 sekúnd usadiť a potom sa vákuovo prefiltrujú. Premyté kryštály sa vysušia na vzduchu. Obrázok 21
Obr. 21
Výťažok efedríniumchloridu je 6,1 - 7,6 g alebo 60 - 75 %.
Analýza
Činidlá a materiály
- Syntéza efedríniumchloridu pomocou 1,5 Eq; 2 Eq a 1 Eq NaBH4
- Simonovo činidlo (2 % vodný roztok Na2CO3; 1 % vodný roztok nitroprusidu sodného Na2[Fe(CN)5NO]*2H2O; roztok acetaldehydu v etanole)
- Činidlo pre Chen-Kao reakciu (1% vodný roztok kyseliny octovej; 1% vodný roztok CuSO4*5H2O; 2N vodný roztok NaOH)
- Činidlo ninhydrín (10 % roztok ninhydrínu v etanole)
- NaOH
- Etylacetát
- Etanol 88%
- TLC Silikagél
- UV lampa
- Sklenené Pasteurove pipety
- Refraktometer
- Pozorovacie sklíčka
- Odmerná banka 100 ml 20 ℃ (B)
- Destilovaná voda
Získali sa 3 vzorky syntézy efedríniumhydrochloridu pomocou 1,5 Eq; 2 Eq a 1 Eq NaBH4. Obr. 22
Obr. 22
Všetky získané vzorky efedríniumhydrochloridu sa testovali kvalitatívnou Simonovou reakciou. Všetky vzorky efedrínu vykazovali negatívnu reakciu na prítomnosť metamfetamínu. Na porovnanie sa vykonalo kontrolné stanovenie. Metkat tiež nevykazoval kvalitatívnu Simonovu reakciu; je možné, že nie je špecifický pre katinóny. Obr. 23
Obr. 23
Následne sa vykonala Chenova reakcia. Všetky vzorky efedríniumhydrochloridu a vzorka metkatinónu vykazovali pozitívne reakcie. Obr. 24
Obr. 24
Získané vzorky efedríniumhydrochloridu sa testovali pomocou tenkovrstvovej chromatografie s vizualizáciou pod UV lampou. Pripravené vodné roztoky efedríniumchloridu sa nanesli na platňu a vysušili. Obr. 25
Obr. 25
Následne sa platňa umiestnila do zmesi rozpúšťadiel (50 ml 88 % etanolu, 25 ml vody, 5 ml etylacetátu a 20 ml 0,5 % roztoku NaOH). Obr. 26
Obr. 26
Pod UV žiarením sú viditeľné len stopy hlavnej látky. Obr. 27
Obr. 27
Druhý chromatogram sa získal v zmesi rozpúšťadiel 70 ml 88 % etanolu a 10 ml etylacetátu. Obr. 28
Obr. 28
Vizualizácia pod UV lampou odhalila prítomnosť jednej zložky a veľmi malého množstva nečistôt. Obr. 29
Obr. 29
Potom sa platňa postriekala roztokom ninhydrínu. Obr. 30
Obr. 30
Doska sa vysušila a vizualizácia sa vykonala zahriatím dosky na 120 °C. Obr. 31
Obr. 31
Vzhľadom na veľmi blízky chemický vzťah medzi metkatinónom a efedrínom je dosiahnutie jasnej separácie na chromatograme pomerne náročné. Najspoľahlivejšou metódou je meranie indexu lomu vodných roztokov efedrínu pripravených s presne definovanými koncentráciami. Na tento účel boli pripravené roztoky s koncentráciami: 1. vzorka - 1,5 Eq 1% (1 g v 100 ml), 2. vzorka - 2 Eq 5% (5 g v 100 ml), 3. vzorka - 1 Eq 8% (8 g v 100 ml). Obr. 32
Obr. 32
Hodnoty indexu lomu pre roztoky efedríniumhydrochloridu s presne definovanými koncentráciami sú uvedené v tabuľke 1.
Tabuľka 1. Koncentrácie roztokov efedríniumchloridu a index lomu
Index lomu nD20 | Koncentrácie efedríniumhydrochloridu, %. |
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 |
Pre roztok 1,5 Eq s koncentráciou 1 % bol index lomu 1,3349. Obr. 33
Obr. 33
Pre roztok 2 Eq s koncentráciou 5 % bol index lomu 1,3429. Obr. 34
Obr. 34
Pre roztok 1 Eq s koncentráciou 8 % bol index lomu 1,3493. Obr. 35
Obr. 35
Na základe získaných údajov použitie 1 ekvivalentu borohydridu sodného vedie k prítomnosti nečistôt vo vzorke po syntéze. Následne je potrebné použiť nie menej ako 1,5 ekvivalentu borohydridu na úplnú redukciu metkatinónu na efedrín. Ramanovo spektroskopické spektrum racemickej vzorky efedríniumhydrochloridu je uvedené na obr. 36.
Obr. 36
Last edited by a moderator: