A síntese do cloridrato de efedrina está a decorrer de acordo com o Esquema 1.
Esquema 1
Esquema 1
Efectuámos 3 sínteses de efedrina com 1, 1,5 e 2 equivalentes de NaBH4 para metacatinona
Reagentes e materiais de partida para uma síntese:
- 10 g de cloridrato de metcatinona purificado
- 40-50 mL de etanol a 88%
- 2 g (1 equivalente (Eq)), 2,95 g (1,5 Eq) e 3,7 g (2 Eq) de borohidreto de sódio
- 300 mL de água destilada
- 250-300 + 20 mL de diclorometano (DCM)
- 15 mL de ácido clorídrico a 14%
- 10-15 mL de acetato de etilo
- 10 mL de acetona fria (temperatura não superior a -5°C)
- Agitador magnético com aquecimento
- Balão de três gargalos de 1 L
- Béqueres
- Funil de separação
- Condensador de refluxo
- Termómetro
- Rolhas de vidro
- Papel indicador de pH.
..
Os componentes de partida são apresentados na Figura 1.
Fig 1
O cloridrato de metacatinona é colocado no balão e é adicionado etanol até à sua dissolução. Figura 2
Figura 2
Após a dissolução completa da metcatinona, adiciona-se borohidreto de sódio em porções muito pequenas. A temperatura da mistura de reação deve ser de 20-30°C. Figura 3
Figura3
Após a adição de toda a quantidade de borohidreto de sódio, a mistura de reação é agitada durante 24 horas. Figura 4
Figura4
Após 24 horas, adicionam-se 200 mL de água à mistura de reação até que a maior parte do precipitado se dissolva. Figura 5
Figura5
Após a adição de água, a mistura é agitada durante aproximadamente 20-30 minutos. Figura 6
Figura6
À solução obtida, foram adicionados 50 mL de DCM. Figura 7
Figura7
A mistura com DCM adicionado foi agitada durante 5-10 minutos. Figura 8
Figura8
A mistura obtida é transferida em porções de 50-100 mL para uma ampola de decantação e extraída com porções adicionais de DCM. O volume total de DCM para extração é de 250-300 mL. Figura 9
Figura 9
O extrato de efedrina obtido em DCM é transferido para um balão e são adicionados 50 ml de água. O extrato em DCM deve ter um pH alcalino. Figura 10
Figura 10
À mistura reacional, adiciona-se gota a gota ácido clorídrico a 14% (12-17 mL na experiência 1,5 eq e para a redução de Met) até se obter um pH consistentemente ligeiramente ácido. Figura 11
Figura 11
Após a adição da solução de ácido clorídrico e a obtenção de um pH estável ligeiramente ácido, a mistura reacional foi agitada durante 30-40 minutos. Figura 12
Figura 12
Após agitação da mistura durante 30-40 minutos, a mistura é deixada separar-se. Figura 13
Figura13
Separa-se a camada de DCM e adicionam-se novamente 50 mL de água para extrair o cloridrato de efedrina. Se a solução tiver um pH alcalino ou neutro, adiciona-se uma pequena porção de ácido clorídrico. O pH deve ser ligeiramente ácido. Figura 14
Figura 14
As camadas aquosas com pH ácido são combinadas e adicionam-se 20 ml de DCM para purificação das impurezas orgânicas. Figura 15
Figura15
A mistura é agitada e deixada para a separação das camadas numa ampola de decantação. Figura 16
Figura 16
A camada de DCM foi rejeitada. A camada aquosa foi filtrada através de um filtro de papel. Figura 17
Figura 17
A solução filtrada foi evaporada a uma temperatura de 100-130°C. Figura 18
Figura 18
A evaporação continua até ocorrer a cristalização. Figura 19
Figura 19
Para confirmar a identidade da efedrina, foi efectuado um teste qualitativo. Alguns ml de solução de CuSO4, algumas gotas de solução de NaOH e 2-3 ml de acetato de etilo são adicionados à solução aquosa do cristal. A efedrina produz uma coloração cor-de-rosa na camada etérea (Tubo de ensaio 2). Em comparação, a metcatinona não apresenta tal reação (Tubo de ensaio 1). Além disso, quando o produto obtido é aquecido com uma solução de K3[Fe(CN)6] e álcali, produz o cheiro de benzaldeído, que indica a presença de efedrina. Os cristais de cloridrato de efedrina têm um sabor amargo. Figura 20
Figura 20
Os cristais são transferidos para um filtro e tratados com uma mistura de 15 mL de acetato de etilo e 10 mL de acetona fria (não superior a -5°C). A mistura é rápida e completamente agitada. Os cristais são deixados a assentar durante 20-30 segundos e depois filtrados no vácuo. Os cristais lavados são secos ao ar. Figura 21
Figura 21
O rendimento do cloridrato de efedrina é de 6,1-7,6 g ou 60 - 75%
...
Análise
Reagentes e materiais
- Síntese de cloridrato de efedrina por 1,5 Eq; 2 Eq e 1 Eq NaBH4
- Reagente de Simon (solução aquosa a 2% de Na2CO3; solução aquosa a 1% de nitroprussiato de sódio Na2[Fe(CN)5NO]*2H2O; solução de acetaldeído em etanol)
- Reagente para a reação de Chen-Kao (solução aquosa a 1% de ácido acético; solução aquosa a 1% de CuSO4*5H2O; solução aquosa 2N de NaOH)
- Reagente Ninidrina (solução a 10% de Ninidrina em etanol)
- NaOH
- Acetato de etilo
- Etanol 88%
- TLC Gel de sílica
- Lâmpada UV
- Pipetas Pasteur de vidro
- Refratómetro
- Vidros de relógio
- Balão de medição 100 ml 20 ℃ (B)
- Água destilada
Foram obtidas 3 amostras de síntese de cloridrato de efedrina por 1,5 Eq; 2 Eq e 1 Eq de NaBH4. Fig. 22
Fig.22
Todas as amostras obtidas de cloridrato de efedrina foram testadas com a reação qualitativa de Simon. Todas as amostras de efedrina apresentaram uma reação negativa para a presença de metanfetaminas. Como comparação, foi efectuada uma determinação de controlo. O Metcat também não apresentou uma reação qualitativa de Simon; é possível que não seja específico dos katinons. Fig. 23
Fig.23
Posteriormente, foi realizada a reação de Chen. Todas as amostras de cloridrato de efedrina e a amostra de metcatinona apresentaram reacções positivas. Fig. 24
Figura 24
As amostras obtidas de cloridrato de efedrina foram testadas por cromatografia em camada fina com visualização sob uma lâmpada UV. As soluções aquosas preparadas de cloridrato de efedrina foram aplicadas na placa e secas. Fig. 25
Figura 25
Posteriormente, a placa foi colocada numa mistura de solventes (50 mL de etanol a 88%, 25 mL de água, 5 mL de acetato de etilo e 20 mL de solução de NaOH a 0,5%). Fig. 26
Fig. 26
Sob irradiação UV, apenas são visíveis as marcas da substância principal. Fig 27
Fig 27
O segundo cromatograma foi obtido numa mistura de solventes de 70 mL de etanol a 88% e 10 mL de acetato de etilo. Fig 28
Fig.28
A visualização sob a lâmpada UV revelou a presença de um único componente e uma quantidade muito pequena de impurezas. Fig 29
Fig 29
De seguida, a placa foi pulverizada com uma solução de ninidrina. Fig 30
Fig.30
A placa foi seca e a visualização foi efectuada aquecendo a placa a 120°C. Fig 31
Fig 31
Tendo em conta a relação química muito próxima entre a Methcathinone e a Ephedrine, conseguir uma separação clara no cromatograma é um grande desafio. O método mais fiável consiste em medir o índice de refração de soluções aquosas de efedrina preparadas com concentrações definidas com precisão. Para este efeito, foram preparadas soluções com as seguintes concentrações 1ª amostra - 1,5 Eq 1% (1 g em 100 mL), 2ª - 2 Eq 5% (5 g em 100 mL), 3ª - 1 Eq 8% (8 g em 100 mL). Fig. 32
Fig. 32
Os valores do índice de refração para soluções de cloridrato de efedrina com concentrações definidas com precisão são apresentados na Tabela 1.
Tabela 1. Concentrações de soluções de cloridrato de efedrina e índice de refração
Índice de refração nD20 | Concentrações de cloridrato de efedrina, % |
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 |
Para a solução 1,5 Eq com uma concentração de 1%, o índice de refração foi de 1,3349. Fig. 33
Fig. 33
Para a solução de 2 Eq com uma concentração de 5%, o índice de refração foi de 1,3429. Fig. 34
Fig.34
Para a solução 1 Eq com uma concentração de 8%, o índice de refração foi de 1,3493. Fig 35
Figura 35
Com base nos dados obtidos, a utilização de 1 equivalente de borohidreto de sódio leva à presença de impurezas na amostra após a síntese. Posteriormente, é necessário utilizar pelo menos 1,5 equivalentes de borohidreto para a redução completa da metcatinona a efedrina. O espetro de espetroscopia Raman da amostra de cloridrato de efedrina racémica é apresentado na Fig. 36.
Figura 36
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