KATALÜSAATORID, MIDA SAATE KASUTADA SUUREMA SAAGISE + PAREMA REAKTSIOONI SAAMISEKS:
**Leuckart-Wallachi reaktsioon** on tuntud meetod amfetamiini vababaasiõli tootmiseks **fenüül-2-propanoonist (P2P)**, reageerides selle formamiidi ja sipelghappega. Selles reaktsioonis toimivad formamiid ja sipelghape nii reaktantide kui ka lahustitena, kusjuures sipelghape toimib leebe katalüsaatorina. Reaktsioon on siiski üldiselt aeglane ja katalüsaatorid võivad potentsiaalselt parandada reaktsioonikiirust ja saagist.
### Leuckart-Wallachi reaktsiooni võimalikud katalüsaatorid:
Kuigi see reaktsioon ei nõua traditsiooniliselt välist katalüsaatorit, võib mõnede aruannete kohaselt katalüsaatorina toimida **Lewis-happeid**, nagu **tsinkkloriid (ZnCl₂)** või **alumiiniumkloriid (AlCl₃)**, või **Brønstedi happeid**, nagu **väävelhape** (H₂SO₄). Need katalüsaatorid võivad aidata reaktsiooni kiirendada ja parandada üldist saagist, pakkudes reaktsiooni kulgemiseks soodsamat keskkonda.
### Katalüsaatori kasutamise näide: ** Tsinkkloriid (ZnCl₂)**.
Tsinkkloriidi saab kasutada reaktsiooni kiiruse suurendamiseks, toimides Lewis'i happe katalüsaatorina, mis aitab aktiveerida P2P karbonüülrühma, muutes selle tundlikumaks formamiidi nukleofiilsele rünnakule.
#### Suhted ja menetlus **ZnCl₂**:
- **P2P**: 1 mol (nt 250 ml P2P).
- **Formamiid**: 1,5-2 mol ekvivalenti (375 ml).
- **Formiidhape**: 1,1 mol ekvivalenti (umbes 175-200 ml)
- **ZnCl₂**: 0,05-0,1 mol ekvivalenti (umbes 6,8-13,6 g (ideaalis 10,2 g) 1 mol või 250 ml puhta P2P kohta).
#### Reaktsioonietapid:
1. **Kombineerige reaktiivid**:
- Lisage reaktsioonikolbi **P2P**, **formamiid**, **meiithape** ja soovitud kogus **ZnCl₂** (või muud katalüsaatorit).
- Katalüsaatorit lisatakse tavaliselt **5-10%** molaarselt P2P suhtes (ligikaudu 6,8-13,6 g (ideaalis 10,2 g) 250 ml P2P kohta).
2. **Refleks ja soojus**:
- Reaktsioonisegu kuumutatakse **140-150 °C** juures **5-6 tundi**, sarnaselt traditsioonilise Leuckart-Wallachi reaktsiooniga, kuid eeldatakse, et katalüsaatoriga võib reaktsioon kulgeda kiiremini.
- Katalüsaatori lisamine võib vähendada reaktsiooniaega, suurendades formamiidi nukleofiilsust ja muutes P2P karbonüülrühma elektrofiilsemaks.
3. **Jahutage ja ekstraheerige**:
- Kui reaktsioon on lõppenud, laske segul jahtuda ja järgige tavapäraseid ekstraheerimismeetmeid (nt pesemine veega, kuivatamine veevaba naatriumsulfaadiga jne).
4. **Hüdrolüüs**:
- Saadud **N-formüülamfetamiin** hüdrolüüsitakse **HCl** või **KOH** abil, millele järgneb aurudestillatsioon, et saada amfetamiini vababaasiõli.
### Muud võimalikud katalüsaatorid:
- **AlCl₃ (alumiiniumkloriid)**: Väikeses koguses (samuti 0,05-0,1 mol-ekvivalenti) võib kasutada tugevat Lewis'i hape, mis sarnaneb ZnCl₂-ga, kuigi võib olla reaktsioonisegule karmim.
- **Väävelhape (H₂SO₄)**: H₂SO₄ võib Brønstedi happena kasutada väikestes katalüütilistes kogustes, kuid olge ettevaatlik, sest see on palju tugevam ja võib liigsel kasutamisel põhjustada kõrvalreaktsioone või lagunemist.
### Saagise maksimeerimine:
Saagise suurendamine Leuckart-Wallachi reaktsioonis:
1. **Kasutage katalüsaatoreid**: Nagu mainitud, võib Lewise happe, nagu ZnCl₂, kasutuselevõtt aidata parandada reaktsioonikiirust ja saagist.
2. **Optimeerige suhtarvud**: Säilitage **väike ülejääk** formamiidist ja sipelghappest, et tagada P2P täielik reaktsioon.
3. **Temperatuuri hoolikas reguleerimine**: Kuumutamine temperatuuril **140-150 °C** on ideaalne; vältige sellest palju kõrgemat temperatuuri, et vältida vahe- või kõrvalsaaduste lagunemist.
4. **Pikendatud tagasivooluaeg**: Isegi katalüsaatoriga, kui reaktsioonil lastakse kulgeda **4-6 tundi**, tagatakse parem konversioon.
### Kokkuvõte:
Katalüsaatori, näiteks **ZnCl₂** kasutamine Leuckart-Wallachi reaktsioonis võib suurendada reaktsioonikiirust ja potentsiaalselt suurendada amfetamiini vababaasiõli saagist. Suhteliselt tuleks lisada **5-10% ZnCl₂** võrreldes P2P-ga ning säilitada standardne formamiidi ja sipelghappe kogus. Reaktsiooni jätkatakse tavapäraselt, kuid oodatakse P2P kiiremat ja võimalusel täielikumat muundumist soovitud tooteks.
Tere tulemast!
