Formik Asit ve Formaldehit kullanarak Dekstrometamfetamin fron Dekstroamfetamin mümkün mü yoksa rasemik Metamfetamin mi olacak.

[BlueDex]

Dekstrometamfetaminin Dekstroamfetaminden yapılıp yapılamayacağını veya rasemik olup olmayacağını merak ediyordum. Fikir, Dekstrometamfetamin %10 elde etmek ve Dekstrodimetamfetamini sınırlamak için Dekstroamfetamine %10 Formik asit biraz fazla belki %11 ve Formaldehit %10 ekleyerek Dekstroamfetaminin yaklaşık %5 ila %10'unu Dekstrometamfetamine dönüştürmektir. Bu mümkün mü, yoksa rasemik Metamfetamin ve eser miktarda Dimetamfetamin mi olacak?

Dekstrometamfetamini %8 ila %10'a kadar yapmak.

Dekstrodimetamfetamini %1 veya daha az olacak şekilde sınırlandırın.

Dekstrodimetamfetamin oluşumunu sınırlamak için fazla miktarda Dekstroamfetamin kullanılır.

Yani Dekstrometamfetamin mi yoksa Rasemik Metamfetamin mi olacak?!

 

[Doktor Faust]

Kısa cevap şudur: reaksiyon koşulları altında, herhangi bir önemli miktarda kimyasal madde elde etmek neredeyse imkansızdır. metamfetaminAmfetaminden başlayarak. Tek ürün N,N-dimetilamfetaminile birlikte reaksiyona girmemiş amfetamin.

Söz konusu reaksiyon Eschweiler-Clarke prosedürüdür, yani formaldehit ve formik asit kullanılarak birincil (ve ikincil) aminlerin kapsamlı metilasyonudur. Bu, tersiyer N,N-dimetil-alkil aminlerin hazırlanması için eski ancak oldukça etkili bir yöntemdir.

Stokiyometri ne olursa olsun, reaksiyon koşulları altında önemli miktarda ikincil amin (yani metamfetamin) elde edilmesi olası değildir. İkincil aminler genellikle birincil olanlardan daha reaktiftir, bu nedenle hızla daha fazla reaksiyona girerek üçüncül aminler verirler. Buna ek olarak, reaksiyon yüksek sıcaklıklar (~100oC) gerektirir, bu da seçiciliği ve ikincil amin oluşumu olasılığını daha da azaltır.

Sınırlı miktarda formik asit ve formaldehit kullanılması durumunda (stokiyometrik miktardan daha düşük herhangi bir miktar), reaksiyon karışımının tipik bileşimi aşağıda gösterildiği gibi olmalıdır:

Böylece, istenen ürün 3 (dekstrometamfetamin veya rasemik metamfetamin) neredeyse kesinlikle bulunmayacaktır. (Reaksiyon karışımının herhangi bir deneysel analizi, en azından gaz kromatografisi, tercihen birleştirilmiş gaz kromatografisi-kütle spektrometresi gerektirir).

Ayrıca, bir miktar metamfetamin üretilse bile, karışım (1 + 2 +3) benzer kaynama noktaları ve diğer özellikleri nedeniyle (her üç amin de oldukça uçucudur, pratik olarak kolon kromatografisini engeller) preparatif ölçekte (örn. >1 g) ayırmak neredeyse imkansızdır. Tek seçenek, her ikisi de söz konusu bileşikler için son derece pahalı olan preparatif gaz kromatografisi veya preparatif HPLC olacaktır. Dolayısıyla, tüm deney pratikte yararsız olacaktır.


Mekanistik olarak, reaksiyon aşağıda gösterildiği gibi formik asitten hidrür transferini içerir:

Rasemizasyon ile ilgili soru daha karmaşıktır, ancak sadece tersiyer amin ile ilgilidir 2. Olası rasemizasyon, iminlerin asit katalizli dengesi yoluyla gerçekleşebilir 1a ve 1başağıda gösterilmiştir. Ayrıca, ketona yol açan transaminasyon da mümkündür 4 ve metilamin 5. Tüm bu reaksiyonlar sadece bir olasılıktır, önemli ölçüde ilerlemesi muhtemel değildir.

Bu nedenle, N,N-dimetilamin 2 tek ürün olarak iyi verimlerde, muhtemelen çok az veya hiç rasemizasyon olmadan.

Genel olarak, birincil aminlerin ikincil olanlara seçici dönüşümü (örneğin amfetaminin metamfetamine) farklı sentetik yaklaşımlar gerektirir. Örneğin, ikincil formamidlerin LiAlH4 veya DIBAL-H ile indirgenmesi veya alternatif olarak, formamidler veya BOC karbonatlar gibi ikincil karboksamidlerden türetilen amidat anyonlarının N-alkilasyonu ve ardından asit hidrolizi. Başka bazı yöntemler de mevcuttur.

Son olarak, metamfetamin (dekstro veya rasemik), prosedürlerin göreceli karmaşıklığı ve düşük maliyet etkinliği nedeniyle normalde amfetaminden önemli bir ölçekte hazırlanmamaktadır. Ancak, Eschweiler-Clarke prosedürü kullanılmasa da bu imkansız değildir.

 

[BlueDex]

Yani yüksek sıcaklıklar N,N-Dimetildekstroamfetamin %5 ve artık %95 Amfetamin anlamına gelir. Bu sadece Dekstroamfetaminin %10'unu Dekstrometamfetamine dönüştürmek içindi. Belki de Karbon ve Alüminyum Galinstan amalgam üzerinde Palladyum ve Karbon Dioksit inert atmosfer altında sadece %1 Formik asit kullanarak Dekstroamfetaminin %10'unu dönüştürmek için Formaldehit kullanmak daha iyi olurdu. Benim fikrim Dekstroamfetaminin sadece %10'unu Dekstrometamfetamine dönüştürmek. Yani belki %10 Formaldehit ve Dekstroamfetamin ve Karbon ve Alüminyum Galinstan amalgam üzerinde Palladyum ve %1 Formik Asit ve Karbon Dioksit inert atmosfer. Sıcaklık 30°C ve reaksiyon süresi 24 saat ve sonra belki %5 ila %10 Dekstrometamfetamin olacaktır. Fenil-2-Propanon ve Metilamin kullanılabilirse, o zaman rasemik Metamfetamin olabilir. Sikloheksil-2-Propanon ve Metilamin kullanılırsa, Propilheksedrin elde edilecektir.

Amfetaminlerin Monometilasyonu - [www.rhodium.ws]

 

[Doktor Faust]

Daha önce açıklandığı gibi, dekstroamfetamini dekstrometamfetamine dönüştürmek için formaldehit yaklaşımının herhangi bir varyasyonu, önemsiz miktarlar elde edilebilse de pratik bir değere sahip değildir. Bu durum, kullanılan reaktiflerin/reaktanların türlerine veya göreceli oranlarına bakılmaksızın geçerlidir. Bu sonuç, yayınlanmış literatürün büyük bir kısmından (makaleler, patentler vs.) ve amfetaminin kendisi dışında çeşitli birincil aminler üzerinde yapılan gerçek deneylerden kesin olarak ortaya çıkmaktadır. Bununla birlikte, bazı araştırmacıların reaksiyonu denedikleri ve sonuçları bir yerlerde yayınladıkları göz ardı edilemez.

Daha önce de açıklandığı gibi, amfetamin, metamfetamin veN,N-dimetil amfetamin içeren herhangi bir karışımın pratik olarak ayrıştırılması çok zordur. Hazırlayıcı gaz kromatografisi veya hazırlayıcı HPLC kullanımı muhtemelen etkili olacaktır, ancak oldukça pratik değildir ve pahalıdır. Standart fraksiyonel damıtma, düşük basınç altında, karışımı ayıramaz çünkü üç aminin kaynama noktaları çok yakındır (üçünün de b.p. ~200-210oC/760 mmHg veya ~90oC/15 mmHg aralığındadır). Prensip olarak, fraksiyonel distilasyon ile eğirme bantlı fraksiyonel kolon (Şekil 1 ) kullanarak ayrıştırma yapmak mümkündür, ancak ekipman çok pahalıdır (örneğin bkz. https://brinstrument. com/fractional-distillation/spinning-band-distillation).

Şekil 1

Daha önce de belirtildiği gibi, dekstroamfetamini dönüştürmek için alternatif yöntemler vardır 1 dekstrometamfetamin içine 3. Bunlardan ikisi burada ayrıntılı olarak gösterilmektedir.

Not. Şema 1 ve 2'de gösterilen spesifik dönüşümler deneysel olarak gerçekleştirilmemiştir ve sadece gerçekte gerçekleştirilmiş olan çok sayıda benzer reaksiyona benzetilerek ilerlemesi beklenmektedir. Bu nedenle, çok muhtemel olmasına rağmen, verimlerin ve gerekli koşulların gösterildiği gibi olacağının garantisi yoktur. Pratikte bu, sentezi gerçekleştiren herkesin bazı deneyler yapması, reaksiyon koşullarını ayarlaması ve sıcaklık, reaksiyon süreleri, reaktanların ve reaktiflerin göreceli miktarları vb. değişiklikleri yapması gerektiği anlamına gelir.

Organik kimyada iyi teorik bilginin yanı sıra deneysel organik sentezde yeterlilik zorunludur. Ayrıca, sağlam donanımlı bir laboratuvar.

YÖNTEM 1.

Dekstroamfetamin dönüşümü 1 formamid içine 2ardından formamid karbonil grubunun metil grubuna indirgenmesi. Ürün dekstrometamfetamin 3, Şema 1
Çoğu primer amin (sterik olarak engellenmemişlerse) doğrudan etil format ile reaksiyona girerek karşılık gelen formamidi oluşturur. (Mekanistik olarak reaksiyon aminolizdir). Genel olarak, formamidler de dahil olmak üzere karboksamidlerin karbonil grubu, çeşitli indirgeyici maddeler kullanılarak metilen grubuna indirgenebilir. Bunlar arasında LiAlH4 (lityum alüminyum hidrür), DIBAL-H (di-izobütil alüminyum hidrür), çeşitli boranlar (örneğin BH3) vb. yer almaktadır.
Basit ve kullanımı kolay bir indirgeyici reaktif, tetahidrofuran (THF) içinde sodyum borhidrür (NaBH4) ve elementel iyot (I2) karışımından oluşur. İlk olarak 1992 yılında yayınlanan bir makalede tanımlanmış ve o zamandan beri yaygın olarak kullanılmaktadır.(https://doi.org/10.1016/S0040-4020(01)81236-9). (Deneysel detaylar, https://sci-hub.se/ adresinden DOI No 10.1016/S0040-4020(01)81236-9 kullanılarak indirilebilen orijinal makalede verilmiştir.

Şema 1

İndirgeme için alternatif reaktifler yukarıda bahsedilen LiAlH4 ve DIBAL-H'dir. Çok etkili olmakla birlikte, kullanımı daha zordur, piroforiktir ve su, alkol vb. ile temas ettiğinde patlayabilir (Her ikisi de ticari olarak yaygın bir şekilde mevcuttur, ikincisi esas olarak çözeltide bulunur).



YÖNTEM 2, Şema 2.

Dekstroamfetaminin BOC türevinin (karbamat) oluşumu, alkilasyonu ve ayrılması 1

Birincil aminler birçok asilleyici ajanla (örneğin karboksilik asit klorürler, anhidritler vb.) kolayca reaksiyona girerek karşılık gelen karboksamitleri sağlar. BOC anhidrit olarak bilinen standart bir reaktif kullanıldığında, ürün bir BOC karbamattır. Dekstroamfetamin durumunda 1elde edilen karbamatın yapısı şöyledir 4Şema 2. BOC grubunun eklenmesi reaksiyonu, normalde neredeyse kantitatif verimlerde sorunsuz bir şekilde ilerler. Karbamatlar gibi 4güçlü bazlar, tipik olarak sodyum hidrür, NaH tarafından uzaklaştırılabilen, macenta ile gösterilen hafif asidik bir hidrojene sahiptir. Bir tuz oluşumu ile sonuçlanır 4aburada anyon orta derecede güçlü bir nükleofildir ve çeşitli halojen alkanlarla, bu durumda metil iyodür ile N-alkillenebilir. N-metillenmiş karbamat 5 iyi verimlerde elde edilmelidir. Son adım, asit katalizli bir reaksiyon olan BOC grubunun bölünmesini temsil eder. Kolayca ilerler ve tuz formunda serbest amino grubu sağlar (Bu genel reaksiyon peptit kimyasından iyi bilinmektedir).

Deprotonasyon ve alkilasyon adımının susuz çözücü (DMF) içinde NaH yerine sulu NaOH kullanılarak gerçekleştirilebileceğine dair bir dizi literatür raporu vardır. Bu reaksiyonlar faz-transfer koşulları (PTC) altında, yani TEBA veya TBAB gibi kuaterner amonyum tuzlarının varlığında ilerler, Şema 2B. Kuaterner tuzlar genellikle stokiyometrik miktarlarda kullanılır, ancak katalitik varyantlar da yaygındır. Reaksiyondaki ikinci faz, genellikle toluen olmak üzere su ile karışmayan bir organik çözücüdür. Genel olarak, PTC reaksiyonunun bu tip reaksiyonlarda iyi verim sağlama olasılığı daha düşüktür (eğer varsa, çünkü tamamen başarısız olabilirler). Ayrıca, genellikle daha fazla yan ürünle karşılaşılır. Yine de denemeye değerdirler.