1. samm: 1 -> 2
2 süntees: Hankige laoruumist 14/20 50 ml ümarpõhjaline (RB) kolb ja 14/20 külgvarrega liitmissahtel, mis sobivad. Pange heas kapuutsis 1,0 g (5,9 mmol) m-kloropropiofenooni, 1, 50 mL ümarpõhjalisse (RB) kolbi (hangitakse laoruumist), mis on kinnitatud magnetilise segisti kohale, lisage 5 mL diklorometaani, CH2Cl2, ja magnetiline segisti ning segage, kuni tahke aine on lahustunud. Asetage kolbi peale lisamissahtel. Pange kolbi 6,0 mL (6,0 mmol) 1,0 M Br2 lahust CH2Cl2-s ja lisage mõned tilgad kolbi. Kui reaktsioon ei alga kohe (seda hinnatakse bromi värvi kadumise järgi), soojendage kolbi lühiajaliselt käega või sooja veevanniga. Kui reaktsioon algab, kaob broomi värvus kiiresti ja kolb tuleb panna jäävanni. Bromilahust võib nüüd kolbi lisada tilgakesi segades; lisage bromilahust just nii kiiresti, et bromi värvus on kadunud enne järgmise tilga lisamist (märkus 1).
2 eraldamine: Kui kogu broomi on lisatud, eemaldatakse tilgutuslehtriosa, lisatakse kaks keedukillustikku ja seadistatakse lihtne destillatsiooniaparaat, asendades lisamislehtriosa laoruumist saadud mikrodestillatsiooniotsikuga. Asetage spetsiaalne maandusliitmiku termomeeter ja ühendage kondensaator veega. Reaktsioonisegust destilleeritakse lahusti, asetades segatud kolvi keeduklaasi, mida hoitakse kuumal plaadil umbes 55-70 °C juures, sooja veega. Kui kogu CH2Cl2 on üle destilleerunud (aurustumiskao tõttu koguneb veidi vähem kui 10 ml; destillaadi temperatuur peaks tõusma 40 °C CH2Cl2 bp-ni ja seejärel langema, kui CH2Cl2 lõpetab destilleerimise Ärge jätkake pärast seda kuumutamist), eemaldage destilleerimisaparaat.
Samm 2: 2 -> 3a.
3a süntees: Kolbi jääb sel etapil väike kogus tihedat vedelikku, mis on 2 (2-bromo-3'-kloropropiofenoon), mis on leebe laksatsioonivahendi (vt ettevaatusabinõud eespool). Kolbi lisatakse lehteriga 10 ml 5 ml t-butüülamiini ja 5 ml N-metüülpürrolidinooni (NMP) 50:50 segu ning kuumutatakse (sulgemata) kolbi 55-60 °C veevannil segades 10 minutit (märkus 2).
3a eetrilahuse eraldamine: kolb sisaldab nüüd 3a, bupropiooni vaba alusvormi. (Kuigi suurem osa lakkium 2 on 3a moodustamisel kulutatud, tuleks jätkata tööd kapuutsil). Peale 3a on kolvis veel kaks ainet: üleliigne t-butüülamiin ja NMP lahusti. Kõik kolm ainet lahustuvad eetris, kuid kaks viimast lahustuvad ka vees, 3a kui vaba alus aga mitte. Kasutame neid lahustuvuserinevusi ära, et isoleerida meie toode puhtal kujul. Kolvi sisu kantakse üle eraldussahtrisse, lisatakse 25 ml vett ja ekstraheeritakse segu kolm korda 25 ml eetriga, kogutakse ja ühendatakse eetriekstraktid keeduklaasi. Ärge unustage, et iga ekstraheerimise ajal raputate vahesõnnikut korralikult ja ootate, kuni kihid täielikult eralduvad. (Ettevaatust! Eeter on väga lenduv ja tekib rõhk!) Eetrikiht(id) on üleval ja sisaldab teie toodet 3a, samas kui vesikiht on allosas. Veekiht sisaldab NMP lahustit ja liigset t-butüülamiini; visake see kiht ära, loputage lehtrit veega ja pange ühendatud eetriekstraktid tagasi eraldussahtrisse. Eetrilahust loksutatakse viis korda uute 25 ml veeannustega, lastes iga kord kihtidel eralduda ja visates seejärel veekihi ära. Eetrilahus viiakse puhtasse, kuiva Erlenmeyeri kolbi ja eemaldatakse allesjäänud vesi, segades seda keeduklaasis veevaba Na2SO4-ga. Na2SO4 tuleb lisada seni, kuni uus materjal keerleb lahustis vabalt, ilma klompimata. Võtke 2 kuni 3 ml (Pasteuri pipett) sellest eetrilahusest viaali ja laske eetril oma kapis aurustuda, kuni järgmise korrani, et saaksite vabale amiinile 3a CDCl3-s NMR-uuringu teha. Tehke C-13 NMR, kui teile on antud juhised.
Samm 3: 3a -> 3b.
Sel hetkel on teie keeduklaasis bupropiooni vaba aluse 3a lahus eetris. Nagu enamik amiine, lahustub ka selle ühendi vaba alus eetris ja on vees lahustumatu. Kui aga 3a reageerib happega, moodustub sellest sool, mille lahustuvus on vastupidine, kuna see on eetris lahustumatu, kuid vees lahustuv. Enamik ravimeid on amiinid, nagu bupropioon, ja neid turustatakse ja manustatakse peaaegu alati nende soolade kujul, tavaliselt kloriidina. Vana konventsiooni kohaselt nimetatakse amiinkloriide farmaatsias ja meditsiinis "hüdrokloriidiks": nt morfiinvesinikkloriid, fluoksetiin (Prozac) hüdrokloriid. Hüdrokloriidsoola moodustame lahustisegus, mis koosneb peamiselt eetrist, nii et see sadestub kristallilisel kujul.
Süntees 3b: Eetrilahus dekanteeritakse läbi vatiga lõdvalt kinni pandud lehviku kuiva keeduklaasi, mida jahutatakse jäävannis. Tagasi jääv valge pulber on kuivatusaine Na2SO4. Sellest pulbrist pestakse jäägid 3a välja, segades seda piisavalt värske eetriga, et see oleks kaetud, lastakse sel settida ja dekanteeritakse eeter läbi sama puuvillaga suletud nõela jäävannis olevasse keeduklaasi. Seejärel võib puuvillase pistiku ja Na2SO4 kuivatusaine ära visata. Kasutades Pasteuri pipetti, lisage jahutatud eetrilahusele käsitsi segades tilgakesi HCl:isopropüülalkoholi 2:10 v:v lahust, kuni keeduklaasi sisu on pH-paberile happeline. Vaja on paar pipettitäit (märkus 3); testige pH-d, puudutades lahusega niisutatud segamisvarrast veega niisutatud väikese pH-paberi tükiga. Umbes poolel teel ekvivalentsuspunktile hakkavad keeduklaasis moodustuma sädelevad valged bupropioonvesinikkloriidi kristallid 3b. Kui keeduklaasi pH on < 3, on lisatud piisavalt hapet.
3b isoleerimine: katke keeduklaas lõdvalt kellaklaasiga ja laske sellel 5-10 minutit jäävannis põhjalikult jahutada. Kristallid kogutakse õrnalt vaakumfiltreerimise teel, pestakse kaks korda väikeste eetrikogustega ja lastakse neil õhu käes kuivada. (Ärge suruge vaakumfiltreerimise ajal kiiret õhuvoolu läbi kristallide; kui te seda teete, võib neil tekkida staatiline elektrilaeng ja kui neile spaatliga läheneda, hüppavad nad ümber pingi nagu Mehhiko hüppavad oad). Kui kristallid on kuivanud, määrake mass, arvutage saagise protsent ja määrake mp.
Eksperimentaalsed märkused:
Märkus 1. Te peaksite nägema väikeste mullide tekkimist seal, kus broomilahus kolbi langeb. Millest need mullid teie arvates koosnevad? Kui õhuniiskus on piisavalt kõrge, võite märgata, et reaktsiooni toimumise ajal tekib kolvi suust udu või suitsu: mis see on? Alfa-halogeenimine on happekatalüüsitud; kas see seletab, miks see reaktsioon on alguses sageli aeglane, kuid seejärel kulgeb kiiresti?
Märkus 2. Bromi aatomi väljatõrjumine amiiniga on tavaliselt SN2-protsess. Miks võiksite eeldada, et teie poolt läbiviidav reaktsioon, kasutades t-BuNH2, võib olla palju aeglasem kui sama reaktsioon, kasutades metüülamiini? Millised muud reaktsioonid konkureeriksid eeldatavasti SN2-reaktsiooniga, mille käigus moodustub bupropioon? Lahusti valik nende reaktsioonide puhul võib olla väga oluline. Püüdke leida õpikust, raamatukogust või veebist arutelu lahusti mõju kohta SN2-reaktsioonides.
Märkus 3. HCl lahus valmistati, segades 2 mL kontsentreeritud HCl (12,0 M) 10 mL isopropüülalkoholiga. Kui eeldada, et segamisel ei toimu mahu vähenemist ega laienemist, siis milline on saadud lahuse molaarsus? Mitu mL peaksite vajama, kui kogu lähteaine (5,9 mmol 1) on täielikult muundatud 3a-sse?
Puhastamine:
Veeekstrakti võib pesta rohke külma veega äravoolust alla. Eetrifiltraat visake ära vastavasse jäätmekonteinerisse kapuutsil.
Last edited by a moderator: