Οι αντιδράσεις εξελίσσονται σύμφωνα με το σχήμα 1
Τα αρχικά συστατικά είναι το Ν-μεθυλοφορμαμίδιο και το P2P. Σχήμα 1
Μείγμα Ν-μεθυλοφορμαμιδίου και P2P. Σχ. 2
Η μάζα της αντίδρασης φθάνει σε θερμοκρασία 160°C. Σχ. 3
Η μάζα της αντίδρασης μετά από 1 ώρα θέρμανσης στη συγκεκριμένη θερμοκρασία. Σχ. 4
Η μάζα της αντίδρασης, μετά από 18 ώρες θέρμανσης στην καθορισμένη θερμοκρασία, γίνεται κόκκινη. Σχ. 5
Μετά από 36 ώρες, το μείγμα αντίδρασης ψύχεται σε θερμοκρασία δωματίου. Στη συνέχεια, προστίθενται 9,6 γραμμάρια υδροξειδίου του νατρίου διαλυμένα σε 24 ml νερού και το μείγμα της αντίδρασης επαναρροφάται για 2 ώρες με έντονη ανάδευση. Υπάρχει σημαντική απελευθέρωση μεθυλαμίνης ή αμμωνίας, ακόμη και κατά τη φόρτωση 5 γραμμαρίων!!! Σχ. 6
Μετά από 2 ώρες βρασμού, το μείγμα της αντίδρασης ψύχεται σε θερμοκρασία δωματίου και διαχωρίζεται σε διάφορα στρώματα. Σχ. 7
Το υδατικό στρώμα απορρίπτεται. Προστίθεται υδροχλωρικό οξύ 32,1 ml (14% aq HCl) ή 20 ml 44% θειικό οξύ H2SO4 σε ένα κόκκινο οργανικό στρώμα. Σχ. 8
Η μεθαμφεταμίνη εκχυλίζεται από το υδατικό στρώμα με αρκετές δόσεις DCM. Εικ. 11
Το στρώμα DCM ξηραίνεται με άνυδρο θειικό νάτριο και διηθείται μέσω χάρτινου φίλτρου. Εικ. 12
Το DCM αποστάζεται σε θερμοκρασία 90 °C. Σχ. 13
Στη φιάλη παραμένει ένα καστανό έλαιο της ελεύθερης βάσης με χαρακτηριστική οσμή αμίνης. Εικ. 14
Η ληφθείσα ελεύθερη βάση διαλύεται σε αιθανόλη και κορεσμένη με χλωριούχο υδρογόνο μέχρι να επιτευχθεί έντονα όξινη αντίδραση. Το χρώμα του διαλύματος πρέπει επίσης να αλλάξει σε βατόμουρο. Εικ. 15
Το προκύπτον διάλυμα εξατμίζεται μέχρι την κρυστάλλωση. Τελικά, λαμβάνεται μια καστανή μάζα. Εικ. 16
Στη συνέχεια, η μάζα κρυσταλλώνεται πλήρως. Εικ. 17
Στη λαμβανόμενη κρυσταλλοποιημένη μάζα προστίθεται μικρός όγκος διαιθυλαιθέρα και μεταφέρεται σε πορώδες φίλτρο. Μόνο μία πλύση με διαιθυλαιθέρα δεν αποδίδει καθαρό προϊόν. Εικ. 18
Το τελικό κονιοποιημένο προϊόν είναι το υδροχλωρικό άλας της μεθαμφεταμίνης. Εικ. 20
Η απόδοση του υδροχλωριδίου (υδρόλυση με υδροχλωρικό οξύ) μετά από πλύση με διαιθυλαιθέρα και ακετόνη είναι 2,3 g ή 30,8%.
Η απόδοση του υδροχλωριδίου (υδρόλυση με θειικό οξύ) μετά από πλύση με διαιθυλαιθέρα και ακετόνη είναι 2.4 g ή 32,1%.
Όταν χρησιμοποιείται απόσταξη με ατμό της ελεύθερης βάσης μετά την απομάκρυνση του DCM, η απόδοση της ελεύθερης βάσης είναι 2,3-2,4 g ή 38,3-40%.
Η επακόλουθη απόδοση του υδροχλωριδίου είναι 2,7-2,8 g ή 36,2-37,5%.
Αντιδραστήρια και υλικά.
- 1-φαινυλ-2-προπανόνη (P2P) 5,4 ml,
- Ν-μεθυλοφορμαμίδιο 13,4 ml,
- Θειικό νάτριο (Na2SO4),
- Υδροχλωρικό οξύ (14% aq HCl) 32,1 ml ή 20 ml 44% θειικό οξύ H2SO4,
- DCM 100-150 ml,
- Υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) 9,6 g σε 24 ml H2O,
- Υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) 7,5 g σε 30 ml H2O,
- Αιθανόλη 88% 10-15 ml,
- Αποσταγμένο νερό 100 ml,
- Διαιθυλαιθέρας 5-10 ml,
- Ακετόνη 5-10 ml,
- Αέριο χλωριούχο υδρογόνο (HCl),
- Φιάλες,
- Ποτήρια ζέσεως,
- Συμπυκνωτής παλινδρόμησης,
- Γεννήτρια αερίου χλωριούχου υδρογόνου,
- Θερμαντήρας,
Εκτέλεση της σύνθεσης
Προστίθεται Ν-μεθυλοφορμαμίδιο στο P2P, προσαρτάται ψυκτήρας παλινδρόμησης. Το μείγμα θερμαίνεται στους 165-170°C και επαναρροφάται σε αυτή τη θερμοκρασία επί 36 ώρες.Τα αρχικά συστατικά είναι το Ν-μεθυλοφορμαμίδιο και το P2P. Σχήμα 1
Μείγμα Ν-μεθυλοφορμαμιδίου και P2P. Σχ. 2
Η μάζα της αντίδρασης φθάνει σε θερμοκρασία 160°C. Σχ. 3
Η μάζα της αντίδρασης μετά από 1 ώρα θέρμανσης στη συγκεκριμένη θερμοκρασία. Σχ. 4
Η μάζα της αντίδρασης, μετά από 18 ώρες θέρμανσης στην καθορισμένη θερμοκρασία, γίνεται κόκκινη. Σχ. 5
Μετά από 36 ώρες, το μείγμα αντίδρασης ψύχεται σε θερμοκρασία δωματίου. Στη συνέχεια, προστίθενται 9,6 γραμμάρια υδροξειδίου του νατρίου διαλυμένα σε 24 ml νερού και το μείγμα της αντίδρασης επαναρροφάται για 2 ώρες με έντονη ανάδευση. Υπάρχει σημαντική απελευθέρωση μεθυλαμίνης ή αμμωνίας, ακόμη και κατά τη φόρτωση 5 γραμμαρίων!!! Σχ. 6
Μετά από 2 ώρες βρασμού, το μείγμα της αντίδρασης ψύχεται σε θερμοκρασία δωματίου και διαχωρίζεται σε διάφορα στρώματα. Σχ. 7
Το υδατικό στρώμα απορρίπτεται. Προστίθεται υδροχλωρικό οξύ 32,1 ml (14% aq HCl) ή 20 ml 44% θειικό οξύ H2SO4 σε ένα κόκκινο οργανικό στρώμα. Σχ. 8
Το μείγμα βράζεται υπό ψυκτήρα παλινδρόμησης για 2 ώρες. Μετά τον βρασμό, το χρώμα αλλάζει σε σκούρο πράσινο όταν αντιμετωπίζεται με υδροχλωρικό οξύ, ενώ παραμένει καφέ όταν αντιμετωπίζεται με θειικό οξύ. Σχ. 9
Στη συνέχεια, το διάλυμα ψύχεται σε θερμοκρασία δωματίου. Το επιθυμητό υδατικό στρώμα διαχωρίζεται και το οργανικό στρώμα πλένεται περαιτέρω με νερό. Προστίθεται διάλυμα NaOH (7,5 g σε νερό 30 ml). Μετά την προσθήκη του αλκαλίου, το χρώμα γίνεται και πάλι καφέ. Εικ. 10
Η μεθαμφεταμίνη εκχυλίζεται από το υδατικό στρώμα με αρκετές δόσεις DCM. Εικ. 11
Το στρώμα DCM ξηραίνεται με άνυδρο θειικό νάτριο και διηθείται μέσω χάρτινου φίλτρου. Εικ. 12
Το DCM αποστάζεται σε θερμοκρασία 90 °C. Σχ. 13
Στη φιάλη παραμένει ένα καστανό έλαιο της ελεύθερης βάσης με χαρακτηριστική οσμή αμίνης. Εικ. 14
Η ληφθείσα ελεύθερη βάση διαλύεται σε αιθανόλη και κορεσμένη με χλωριούχο υδρογόνο μέχρι να επιτευχθεί έντονα όξινη αντίδραση. Το χρώμα του διαλύματος πρέπει επίσης να αλλάξει σε βατόμουρο. Εικ. 15
Το προκύπτον διάλυμα εξατμίζεται μέχρι την κρυστάλλωση. Τελικά, λαμβάνεται μια καστανή μάζα. Εικ. 16
Στη συνέχεια, η μάζα κρυσταλλώνεται πλήρως. Εικ. 17
Στη λαμβανόμενη κρυσταλλοποιημένη μάζα προστίθεται μικρός όγκος διαιθυλαιθέρα και μεταφέρεται σε πορώδες φίλτρο. Μόνο μία πλύση με διαιθυλαιθέρα δεν αποδίδει καθαρό προϊόν. Εικ. 18
Περαιτέρω πλύση ακόμη και με έντονα ψυχρή ακετόνη δεν αποδίδει απολύτως καθαρό προϊόν και οδηγεί σε σημαντικές απώλειες λόγω της υψηλής διαλυτότητάς του. Σχ. 19
Λόγω του γεγονότος ότι το τελικό προϊόν είναι σε μεγάλο βαθμό μολυσμένο, παρά τη χρήση αρχικά καθαρισμένου P2P, η ανάλυση των δεδομένων που προέκυψαν συνιστά (ιδίως για μεγαλύτερους όγκους φόρτωσης 50 g P2P και άνω) την υποχρεωτική απόσταξη με ατμό της ληφθείσας βάσης χωρίς μεθαμφεταμίνη μετά την εκχύλιση με DCM. Αυτό θα συμβάλει στην αποφυγή σημαντικών πρόσθετων απωλειών. Επιπλέον, με βάση τα πειράματα που διεξήχθησαν, πρέπει να σημειωθεί ότι η υδρόλυση με θειικό οξύ είναι πιο βολική και αποτρέπει την εξάτμισή του κατά τον βρασμό, σε αντίθεση με το υδροχλωρικό οξύ.
Η απόδοση του υδροχλωριδίου (υδρόλυση με υδροχλωρικό οξύ) μετά από πλύση με διαιθυλαιθέρα και ακετόνη είναι 2,3 g ή 30,8%.
Η απόδοση του υδροχλωριδίου (υδρόλυση με θειικό οξύ) μετά από πλύση με διαιθυλαιθέρα και ακετόνη είναι 2.4 g ή 32,1%.
Όταν χρησιμοποιείται απόσταξη με ατμό της ελεύθερης βάσης μετά την απομάκρυνση του DCM, η απόδοση της ελεύθερης βάσης είναι 2,3-2,4 g ή 38,3-40%.
Η επακόλουθη απόδοση του υδροχλωριδίου είναι 2,7-2,8 g ή 36,2-37,5%.
