Uvod
L-efedrin se pridobiva iz posušenih rastlin različnih vrst iz rodu Ephedra z začetno obdelavo z alkalijo, ki ji sledi ekstrakcija z organskim topilom. Ekstrakcija, prečiščevanje in izolacija teh zdravil so dolgotrajni, dragi in zapleteni zaradi prisotnosti neželenih stranskih produktov. L-fenilacetilkarbinol (L-PAC; (1)), ki je predhodnik efedrina, se proizvaja z biotransformacijo benzaldehida z uporabo kultur kvasovk. Kemična pretvorba L-PAC v efedrin se je izkazala za ugodnejšo od ekstrakcije. L-PAC se lahko pretvori s kemično reduktivno aminizacijo z metilaminom v optično čisti L-efedrin. Uporaba mikrovalovnega obsevanja za kemijsko sintezo je vse pomembnejša, saj je enostavna alternativa klasičnim kemijskim načinom s hitrimi reakcijami, ki dajejo visoko konverzijo in selektivnost. Pričujoče delo je bilo opravljeno z namenom preučiti možnost izvedbe sinteze z uporabo mikrovalov kot alternative tem rutinskim kemijskim sinteznim reakcijam. Dvostopenjska preprosta sintetična reakcija je bila izvedena v homogenem reakcijskem mediju pod vplivom mikrovalov. Homogeno reakcijsko okolje zagotavlja boljšo toplotno homogenost pri mikrovalovnem segrevanju in olajša povečanje obsega reakcije. Postopek je boljši od metod, ki vključujejo zapletene postopke hidrogeniranja in redukcije zaščitenih cianohidrinov. Preberete lahko tudi druge teme o proizvodnji efedrina.
Oprema in steklovina.
- 100 ml bučka z okroglim dnom;
- Led;
- pH indikatorski papir;
- pipeta;
- 100 mL lijak za kapljanje z izravnalnim tlakom;
- stojalo za retorto in objemka za pritrditev aparata;
- magnetno mešalo;
- 100 ml x4; 50 ml x2 čaše;
- 500 mL ločilni lij;
- epruveta s kalcijevim kloridom (CaCl2);
- Komplet zabliskovno kromatografijo (srednji stolpec in silikagel 60 ± 120 očes);
- Neutronska kuhinjska pečica IFB (izhodna moč 760 W in frekvenca 2450 MHz);
- Vakuumski vir;
- steklena palica in lopatka;
- Naprava Rotovap;
- Laboratorijska tehtnica (primerna je od 0,01 do 100 g) [odvisno od sintezne obremenitve];
- merilni valj, 100 ml.
Reagenti.
- L-PAC (0,03 mola, 4,5 g) [številka CAS 1798-60-3];
- Etanol (EtOH) ~ 150 mL;
- Klorovodikova kislina (HCl), vodna raztopina, ~20 mL;
- 40-odstotna (v/v) raztopina metilamina (CH3NH2) 9 mL;
- dietil eter (Et2O) 200 mL;
- natrijev bikarbonat (NaHCO3) ~50 g;
- destilirana voda, 65 mL;
- brezvodni natrijev sulfat (Na2SO4) ali magnezijev sulfat (MgSO4) ~100 g;
- etil acetat (EtOAc) ~ 500 ml;
- toluen ~400 mL
- Natrijev borohidrid (NaBH4) 0,09 mola, 3,24 g.
Postopek
Pretvorba L-fenilacetilkarbinola (L -PAC) (B) v 2-(metilimino)-1-fenil-1-propanol (2)L -PAC (0,03 mola, 4,5 g) damo v 100 mL bučko z okroglim dnom, ki vsebuje 10 mL etanola, ohladimo v zdrobljenem ledu in pH prilagodimo na 4 s kapljičnim dodajanjem HCl. Ob stalnem mešanju smo po kapljicah dodali tri ml 40-odstotne (v/v) raztopine metilamina. Reakcijsko zmes smo segreli na temperaturo okolice (30 +/- 2 °C) in jo 3 minute obsevali pri 50 % moči v modificirani domači mikrovalovni pečici* v prejšnji bučki s cevko CaCl2 (povezava z atmosfero). Reakcija se je nadaljevala 6 min (dva cikla po 3 min pri 50 % moči) z dodajanjem 3 ml 40 % raztopine metilamina med vsakim ciklom obsevanja. Po izpostavljenosti mikrovalovom smo reakcijsko zmes ohladili v zdrobljenem ledu z 10 mL dodane vode. pH reakcijske mešanice smo prilagodili na 4, reakcijsko mešanico pa splaknili z etrom (25 mL x 3), da smo zbrali nereagirani L-PAC (1). Vodno plast smo nevtralizirali z NaHCO3 in pH vrednost prilagodili na 7 do 8. Vodno plast smo ekstrahirali z etrom (25 mL x 3), združene etrske plasti pa ponovno izprali s 15 mL hladne vode. Etersko plast smo posušili s prehodom skozi brezvodni natrijev sulfat (Na2SO4); eter smo odstranili z rotiranjem, da smo dobili proizvod (2) kot rumeno olje. To olje smo nadalje očistili s silikagelsko (60 ± 120 očes) kolonsko (flash) kromatografijo z uporabo etil acetata in toluena (6:4) kot eluenta. Izplen 55 %.
*Zakemijske reakcije z uporabo mikrovalovnega obsevanja je bila uporabljena modificirana kuhinjska pečica IFB Neutron (moč 760 W in frekvenca 2450 MHz).
*Zakemijske reakcije z uporabo mikrovalovnega obsevanja je bila uporabljena modificirana kuhinjska pečica IFB Neutron (moč 760 W in frekvenca 2450 MHz).
2-(metilamino)-1-fenil-1-propanol (3) (efedrin)
Imin (2 ) 2-(metilamin)-1-fenil-1-propanol (0,03 mola, 4,89 g) smo dali v 100 mL bučko z okroglim dnom, ki je vsebovala 10 mL etanola. Raztopini smo dodali NaBH4 (0,09 mola, 3,24 g) v korakih po 0,02 mola za vsako 2-minutno obsevanje z mikrovalovi pri 50 % moči. Skupni reakcijski čas pri izpostavljenosti mikrovalovom je bil 10 min (2 min x pet ciklov pri 50 % moči). Po izpostavljenosti mikrovalovom smo reakcijsko zmes ohladili v ledu in jo ohladili z dodatkom 10 mL ledeno hladne vode in nekaj koščki ledu. To raztopino smo nato ekstrahirali z etrom (25 mL x 3). Združene etrske plasti smo dvakrat izprali s 15 mL hladne vode v ločilnem lijaku in posušili s prehodom skozi brezvodni natrijev sulfat (Na2SO4) v čaši. Etersko plast smo odstranili z rotiranjem in dobili produkt, ki vsebuje olje, in nereagirani imin (2). Zmes smo ločili s kolonsko kromatografijo z uporabo silikagela (60 ± 120 očes) in etil acetata ± toluena (8:2) kot eluenta. Izolirani produkt, dobljen po eluciji kolone, smo rekristalizirali v vročem etanolu in posušili, da smo dobili efedrin. Izdelek 64 %.
Imin (2 ) 2-(metilamin)-1-fenil-1-propanol (0,03 mola, 4,89 g) smo dali v 100 mL bučko z okroglim dnom, ki je vsebovala 10 mL etanola. Raztopini smo dodali NaBH4 (0,09 mola, 3,24 g) v korakih po 0,02 mola za vsako 2-minutno obsevanje z mikrovalovi pri 50 % moči. Skupni reakcijski čas pri izpostavljenosti mikrovalovom je bil 10 min (2 min x pet ciklov pri 50 % moči). Po izpostavljenosti mikrovalovom smo reakcijsko zmes ohladili v ledu in jo ohladili z dodatkom 10 mL ledeno hladne vode in nekaj koščki ledu. To raztopino smo nato ekstrahirali z etrom (25 mL x 3). Združene etrske plasti smo dvakrat izprali s 15 mL hladne vode v ločilnem lijaku in posušili s prehodom skozi brezvodni natrijev sulfat (Na2SO4) v čaši. Etersko plast smo odstranili z rotiranjem in dobili produkt, ki vsebuje olje, in nereagirani imin (2). Zmes smo ločili s kolonsko kromatografijo z uporabo silikagela (60 ± 120 očes) in etil acetata ± toluena (8:2) kot eluenta. Izolirani produkt, dobljen po eluciji kolone, smo rekristalizirali v vročem etanolu in posušili, da smo dobili efedrin. Izdelek 64 %.
Last edited by a moderator:
