Синтез Декстро-амфетамина (набенхауэр, 1942г.)

Тема в разделе "Hydra Onion | Химия и технология синтеза ПАВ", создана пользователем Hydra, 29 окт 2018.

  1. Hydra

    Hydra HYDRA Команда форума

    На данный момент существует множество способов синтеза декстро-амфетамина. Их можно разбить на 3 типа: биосинтез (с помощью биомассы), прямой синтез, а также синтез рацемического (обычного) амфетамина с последующим разделением оптических изомеров. В нашем случае был выбран синтез, в котором реактивы и методика недолгая по времени и максимально приспособлена к бытовым условиям. Суть заключается в следующем: получаем классическим способом обычный рацемический амфетамин, а кому этого мало – делит его на 2 оптических изомера (право- и левовращающий).

    Итак, приступим. Сначала делаем амальгаму алюминия. Она нужна для того, чтобы очистить алюминий от прочного слоя оксида, который образуется при взаимодействии с воздухом. Берем 14 г алюминиевой фольги и рвем руками на кусочки размером 2х2, 3х3 см. Обязательно рвем, а не режем, чтобы увеличить площадь поверхности. Помещаем в 3-горлую круглодонную колбу и заливаем водой фольгу полностью.

    декстро-амфетамина 1.jpg

    Теперь готовим соль ртути. Берем ртутный градусник из аптеки, оборачиваем в бумагу, ломаем его у нижнего кончика. Все содержимое выливаем в стакан, куда затем добавляем 4 мл азотной кислоты (70%). Не забываем, что пары ртути опасны для организма! Для инициирования реакции, пришлось подогреть стакан примерно до 50 градусов, периодически перемешивая. Примерно за 30 мин вся ртуть растворилась, а из стакана выделялся оранжевый газ – оксид азота (IV). Уравнение реакции следующее:
    Hg+ 2HNO3 _ Hg(NO3)2+NO2+H2O

    готовим соль ртути.jpg

    Отбираем пипеткой 2 мл раствора и помещаем в круглодонную колбу с фольгой. Примерно через 5 мин фольга потеряла блеск, стала матовой, а внизу колбы собрался небольшой слой серого шлама (гидроксид алюминия).

    колбу с фольгой.jpg

    Сливаем жидкость и промываем фольгу водой 3 раза.

    Сливаем жидкость.jpg

    Наливаем в колбу 30 мл воды, вставляем в левое горло колбы термометр, в центральное – ОХ, а в правое – капельную воронку, в которую заливаем 110 мл 14% раствора ФНП, купленного в торчснабе. Отмечу, что ФНП (он же фенилнитропропен, он 1-фенил,2-метил,2-нитроэтилен) концентрацией 15% и выше является прекурсором, соответственно, 14%-ный не является таковым.

    фенилнитропропен.jpg

    Сейчас приступаем к самой главной части эксперимента- восстановление ФНП. Часто для получения водорода используют ЛУК или уксусную эссенцию, но мне больше нравится «запускать» реакцию по получению водорода - водой. Менее закисленная среда, а значит меньше щелочи надо добавлять потом. Многие задают вопрос: «А как убрать эту воду?». Так вот, ее убирать никуда не надо, она реагирует с алюминием и получается водород:
    2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2
    Очень важно помнить, что реакция восстановления ФНП идет с ОЧЕНЬ большой экзотермой. Нужно тщательно следить за температурой и не допускать перегрева выше 60 градусов. Лично я держал температуру в районе 50-55 градусов. Несоблюдение этой технологии снижает выход продукта и дает цветной (розовый, оранжевый) стафф. Приливание всего ФНП заняло около 50 мин. Меняем капельную воронку на стеклянную пробку. Получили вот такую вот «чачу» серого цвета.

    восстановление ФНП.jpg

    Если руки прямые и растут из нужного места, то для увеличения выхода можно погреть РМ при температуре 50-60 градусов в бане с горячей водой на 30 мин.

    погреть РМ.jpg

    Охлаждаем смесь до комнатной температуры, ставим вместо термометра пробку, снимаем ОХ. Делаем раствор щелочи из расчета на 1 часть гидроксида натрия – 2 части воды. Растворение идет с разогревом, поэтому ждем пока раствор остынет. Сыпать твердую щелочь в РМ или наливать горячий раствор не стоит, так как это снижает выход, как и любой перегрев. Приливаем охлажденную до комнатной температуры щелочь к РМ до pH=11-12, ждем 30-40 минут пока весь плавающий алюминий растворится, наверх всплывает желтое масло. При этом тоже следим за температурой. Уравнения реакций:
    6NaOH+2Al+6H2O=2Na3[Al(OH)6]+3H2
    3NaOH+Al(OH)3=Na3[Al(OH)6]

    Охлаждаем смесь до комнатной температуры.jpg

    Выливаем все в делительную воронку. Ждем разделения слоев. Отбираем «масло».

    Отбираем масло.jpg

    Экстрагируем амфетамин из шлама, промывая его 3 раза по 10 мл петролейного эфира. Верхнюю часть делим на делительной воронке. Все экстракты соединяем с «маслом» и ставим в воду со льдом для охлаждения.

    Экстрагируем амфетамин из шлама.jpg

    Снизу в стакане остается «сопля», которую отделяем на делительной воронке. Верхний слой сливаем в стакан и сушим над безводным сульфатом магния. Там мы чистим амфетамин от остатков ртути и воды.

    чистим амфетамин от остатков ртути и воды.jpg

    Фильтруем жидкость от твердого сульфата магния на воронке Бюхнера.

    Фильтруем жидкость.jpg

    Готовим раствор серной кислоты в ацетоне в объемном соотношении 1:10. Кислоту берем концентрированную. А вот ацетон я взял технический, в строймаге и перегнал, отбирая «головы» и «хвосты». Потом посушил с безводным сульфатом магния. Многие спрашивают можно ли делать раствор в ИПСе. Да можно, но ИПС сохнет дольше, чем ацетон.

    Готовим раствор серной кислоты в ацетоне.jpg

    По каплям аккуратно и при перемешивании кислим серной кислотой в ацетоне до pH=6. На дне образуется белый осадок.

    перемешивании кислим серной кислотой в ацетоне.jpg

    РМ охлаждаем в ледяной воде, фильтруем осадок на воронке Бюхнера, промываем 3 мл холодного ацетона.

    РМ охлаждаем в ледяной воде.jpg

    Сушим на воздухе стафф и взвешиваем

    Сушим на воздухе стафф.jpg

    Получили 7.55 г сульфата амфетамина.
    Производим расчеты.
    m(ФНП)=110*0.14=15.4 г.
    n(ФНП)=15.4/162=0.095 моль.
    n(сульфата амфетамина)= n(ФНП)=0.095 моль.
    m(сульфата амфетамина теоретическая)=0.095*233=22.1 г
    Выход реакции 7.55/22.1=34%.
    Мы получили рацемический амфетамин. В нем на 1 молекулу l-амфетамина приходится 1 молекула d-амфетамина. Далее берем 6 г и растворяем 6 мл воды, добавляем раствор щелочи до pH=11.

    сульфата амфетамина.jpg

    Экстрагируем 5 мл петролейного эфира, добавляем к смеси 3.3 г d-винной кислоты. Затем приливаем спирт до полного растворения и охлаждаем при перемешивании. В осадок выпадает l-амфетамина d-винная соль. В растворе остается d-амфетамин.

    Экстрагируем 5 мл петролейного эфира.jpg

    Осаждаем d-амфетамин дополнительным количеством d-винной кислоты. Фильтруем осадок, получаем основание d-амфетамина, добавляя щелочь до pH=11.

    Осаждаем d-амфетамин дополнительным количеством d-винной кислоты.jpg


    Кислим основание d-амфетамина до pH=6 раствором серной кислоты в ацетоне. Получаем 2.63 г сульфата d-амфетамина. Выход 2.63/3=87.7%

    сульфата d-амфетамина.jpg
     

Поделиться этой страницей