Bevezetés
Jelenleg számos módja van a dextroamfetamin szintézisének. Ezek 3 típusra oszthatók: bioszintézis (biomassza felhasználásával), közvetlen szintézis és racém (az l- és d-izomerek összege) amfetamin szintézise, amelyet az optikai izomerek elválasztása követ. Esetünkben olyan szintézist választottunk, amelyben egyszerű reagenseket és gyors szintézist alkalmaztunk, amely maximálisan alkalmazkodik az "otthoni körülményekhez". Az eljárás a következő: a racém amfetamint a klasszikus módon nyerjük, majd a Nabenhower-módszerrel 2 optikai izomerre (l- és d-) választjuk szét [US patent 2276508, Nabenhauer FP, "Method for the separation of optically active alpha-methylphenethylamine", publikálva 1942. március 17-én, a Smith Kline French-nek tulajdonítva].
Szintézis
Amfetamin szintézise P2NP-ből Al/Hg-on keresztül. Először alumínium-amalgámot készítünk. Erre azért van szükség, hogy az alumíniumot megtisztítsuk a levegővel való kölcsönhatás során képződő erős oxidrétegtől. Veszünk 14 g alumíniumfóliát, és a kezünkkel 2x2, 3x3 cm-es darabokra tépjük. Ügyeljünk arra, hogy tépjük, ne vágjuk, hogy növeljük a felületet. Helyezzük egy 3 nyakú, kerek fenekű lombikba, és töltsük meg a fóliát teljesen vízzel.
Most készítjük el a higanyos sót. Veszünk egy higanyos hőmérőt a gyógyszertárból, becsomagoljuk papírba, az alsó hegyénél eltörjük. Az összes higanyt egy pohárba öntjük, ahová ezután 4 ml salétromsavat (70%) adunk. Ne felejtsük el, hogy a higanygőzök veszélyesek az egészségre! A reakció beindításához az üveget kb. 50 fokra kellett melegíteni, időnként megkeverve. Az összes higany körülbelül 30 perc alatt feloldódott, és az üvegből narancssárga gáz, nitrogén-oxid (IV) szabadult fel. A reakcióegyenlet a következő.
Hg + 4HNO3 ----> Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Pipettázzunk 2 ml oldatot, és tegyük egy fóliával ellátott kerekfenekű lombikba. Körülbelül 5 perc elteltével a fólia elvesztette fényét, tompa lett, és a lombik alján egy kis szürke iszapréteg (alumínium-hidroxid) gyűlt össze.
Öntsünk 30 ml vizet a lombikba, a lombik bal torkába helyezzünk be egy hőmérőt, a középső torkába helyezzünk be egy visszafolyási hűtőt, a jobb torkába pedig egy cseppentő tölcsért 110 ml 14%-os P2NP (ez fenilnitropropén; 1-fenil-2-metil-2-nitroetilén) oldattal.
Az ecetsavas esszenciát gyakran használják hidrogén előállítására, de én vízzel "indítom" a reakciót a hidrogén előállítására. Kevésbé savas közeg, vagyis kevesebb lúgot kell később hozzáadni. Sokan felteszik a kérdést: "Hogyan távolítsuk el ezt a vizet?" A vizet sehol sem kell eltávolítani, az alumíniummal reagál és hidrogén keletkezik.
2Al + 6H2O ---> 2Al (OH) 3 + 3H2
Nagyon fontos megjegyezni, hogy a P2NP redukciós reakció nagyon! nagy exotermával jár. Gondosan figyelemmel kell kísérni a hőmérsékletet, és meg kell akadályozni a 60 fok feletti túlmelegedést. Én személy szerint 50-55 fok körül tartottam a hőmérsékletet. Ennek a technológiának a be nem tartása csökkenti a termék hozamát, és színes (rózsaszín, narancssárga) terméket ad. A teljes P2NP infúziója körülbelül 50 percig tartott. Cserélje le a cseppentőtölcsért üvegdugóra. Éppen ilyen szürke oldatot kaptunk.
Az elegyet szobahőmérsékletre hűtjük, a hőmérő helyére dugót teszünk, a reflux kondenzátort eltávolítjuk. Lúgos oldatot készítünk 1 rész nátrium-hidroxid - 2 rész víz alapon. Az oldódás melegítéssel halad, ezért megvárjuk, amíg az oldat lehűl. Nem érdemes szilárd lúgot önteni a reakciótömegbe, vagy forró oldatot önteni, mert ez csökkenti a hozamot, mint minden túlmelegedés. Öntsünk szobahőmérsékletre lehűtött lúgot a reakciótömeghez, amíg a pH = 11-12, várjunk 30-40 percet, amíg az összes lebegő alumínium feloldódik, sárga olaj úszik fel. Ezzel egyidejűleg figyeljük a hőmérsékletet is. Reakcióegyenletek.
2Al + 2NaOH + 6H2O ==> 2Na[Al(OH4)] + 3H2
NaOH + Al (OH)3 ---> Na[Al(OH)4]
Mindent beleöntünk egy elválasztó tölcsérbe. Várjuk a rétegek szétválasztását. Vegyük ki az olajos frakciót.NaOH + Al (OH)3 ---> Na[Al(OH)4]
Egy nagy csepp víz marad a pohár alján, amit egy elválasztó tölcséren elválasztunk. A felső réteget öntsük egy pohárba, és szárítsuk meg vízmentes magnézium-szulfát felett. Ott megtisztítjuk az amfetamint a higany és a víz maradványaitól.
Tömény 98%-os kénsavat veszek. Készítsünk kénsav oldatot acetonban 1:10 térfogatarányban. Vettem a műszaki acetont, a barkácsboltban, és desztilláltam, eltávolítva a "fejeket" és a "farkakat". Ezután vízmentes magnézium-szulfáttal megszárítottam. Sokan kérdezik, hogy lehet-e IPA-ban oldatot készíteni. Igen, lehet, de az IPA (izopropil-alkohol) tovább párolog, mint az aceton.
Hűtsük le a reakciótömeget jeges vízben, szűrjük le a csapadékot Buchner-tölcséren, öblítsük le 3 ml hideg acetonnal.
7,55 g (0,0205 mol) amfetamin-szulfátot nyertünk.
Számítások:
m (P2NP) = 110 * 0,14 = 15,4 g.
n (P2NP) = 15,4 / 163,17 = 0,094 mol.
n (amfetamin-szulfát) = n (P2NP) = 0.094 mol.
n (amfetamin bázis)= 0,0205 * 2 = 0,0410 mol.
A reakció hozama 0,0410 /0,094 = 43,6 %.
Kénsavval különböző reakciót fogsz végezni. Amfetamin szabad bázis 2 mol + 1 mol kénsav = 1 mol amfetamin-szulfát. Amikor az amf. szulfátot számolod, meg kell szoroznod kettővel az amf. szulfát mólos eredményét, mert egy mól amf. szulfáthoz 2 mól amf. bázis kell.
Számítások:
m (P2NP) = 110 * 0,14 = 15,4 g.
n (P2NP) = 15,4 / 163,17 = 0,094 mol.
n (amfetamin-szulfát) = n (P2NP) = 0.094 mol.
n (amfetamin bázis)= 0,0205 * 2 = 0,0410 mol.
A reakció hozama 0,0410 /0,094 = 43,6 %.
Kénsavval különböző reakciót fogsz végezni. Amfetamin szabad bázis 2 mol + 1 mol kénsav = 1 mol amfetamin-szulfát. Amikor az amf. szulfátot számolod, meg kell szoroznod kettővel az amf. szulfát mólos eredményét, mert egy mól amf. szulfáthoz 2 mól amf. bázis kell.
A d-amfetamin kivonása
Racém amfetaminunk van. Ez 1 molekula d-amfetamint tartalmaz 1 molekula l-amfetaminra. Ezután veszünk 6 g racemátot és 6 ml vízben feloldjuk, lúgos oldatot adunk hozzá, hogy a pH = 11 legyen.
Extraktáljuk 5 ml petróleuméterrel és melegítsük fel az oldatot, majd adjunk hozzá 2,45 g d-borkősav alkoholos oldatát. Ezután addig adjuk hozzá az alkoholt, amíg teljesen feloldódik, majd keverés mellett hűtsük le. Az l-amfetamin d-borkősó kicsapódik. A d-amfetamin az oldatban marad. Megismételheti az eljárást az l-amfetamin d-borkősó csapadékának metanollal történő tisztítására a hozam növelése érdekében.
Forrás:
Nabenhauer, Fred P. "Method for the separation of optically active alpha-methylphenethylamine." U.S. Patent No. 2,276,508. 17 Mar. 1942.
Last edited:
Megnéztem a számokat az eljárásban, mivel még mindig várom, hogy néhány oldószer megérkezzen. A D-amfetamin tisztítás megkezdésekor a megadott 6ml víz túl kevésnek tűnik. A szulfát só oldhatósága 8,8 rész víz egy rész amf. szulfáthoz adódik. Nem elírás, nem 60ml-re gondoltál? Itt egy link, de nem ellenőriztem kétszer a Merckben:
