Sissejuhatus
L-Efedriini saadakse perekonna Ephedra eri liikide kuivatatud taimedest esialgse leelisega töötlemise teel, millele järgneb ekstraheerimine orgaanilise lahustiga. Nende ravimite ekstraheerimine, puhastamine ja isoleerimine on aeganõudev, kulukas ja keerukas, kuna tekib soovimatuid kõrvalsaadusi. L-fenüülatsetüülkarbinool (L-PAC; (1)), mis on efedriini lähteaine, toodetakse bensaldehüüdi biotransformatsiooni teel pärmikultuuride abil. L-PACi keemiline muundamine efedriiniks on osutunud soodsamaks kui ekstraheerimismeetod. L-PACi saab muundada keemilise reduktiivse aminatsiooni abil metüülamiiniga optiliselt puhtaks L-efedriiniks. Mikrolainekiirguse kasutamine keemiliseks sünteesiks on üha olulisem, kuna see pakub lihtsat alternatiivi klassikalistele keemilistele marsruutidele, mis võimaldavad kiireid reaktsioone, mis annavad kõrge konversiooni ja selektiivsuse. Käesoleva töö eesmärk oli uurida võimalust viia süntees läbi mikrolaineid kasutades, mis on alternatiiviks nendele rutiinsetele keemilistele sünteesireaktsioonidele. Kaheastmeline lihtne sünteesireaktsioon viidi läbi homogeenses reaktsioonikeskkonnas mikrolainetega kokkupuutel. Homogeenne reaktsioonikeskkond tagab parema termilise homogeensuse mikrolainekuumutamisel ja hõlbustab reaktsiooni skaleerimist. Menetlus on parem kui meetodid, mis hõlmavad keerulisi hüdrogeenimisprotseduure ja kaitstud tsüanohüdriinide redutseerimist. Samuti saate lugeda teisi efedriini tootmisega seotud teemasid.
Seadmed ja klaastooted.
- 100 ml ümarpõhjaline kolb;
- Jää;
- pH-indikaatorpaber;
- pasterpipett;
- 100 mL tilgutuspudel koos rõhu tasakaalustamisega;
- Retordialus ja klamber seadme kinnitamiseks;
- Magnetiline segisti;
- 100 ml x4; 50 ml x2 keeduklaasi;
- 500 ml eraldussahtel;
- Kaltsiumkloriidi (CaCl2) toru;
- Flash-kromatograafia komplekt (keskmine kolonn ja silikageel 60 ± 120 võrgusilma);
- IFB neutronköögi ahi (760 W väljund ja 2450 MHz frerequest);
- Vaakumallikas;
- Klaasvarda ja spaatel;
- Rotovap masin;
- Laboratoorne kaal (sobib 0,01-100 g) [sõltub sünteesi koormusest];
- Mõõtesilinder, 100 ml.
Reaktiivid.
- L-PAC (0,03 mooli, 4,5 g) [CASi nr 1798-60-3];
- Etanool (EtOH) ~150 ml;
- Soolhappe kontsentreeritud (HCl) vesilahus ~20 mL;
- Metüülamiini 40% (v/v) lahus (CH3NH2) 9 mL;
- Dietüüleeter (Et2O) 200 ml;
- Naatriumbikarbonaat (NaHCO3) ~50 g;
- Destilleeritud vesi, 65 ml;
- Veevaba naatriumsulfaat (Na2SO4) või magneesiumsulfaat (MgSO4) ~100 g;
- Etüülatsetaat (EtOAc) ~500 ml;
- Tolueen ~400 mL
- Naatriumborohüdriid (NaBH4) 0,09 mooli, 3,24 g.
Menetlus
L -fenüülatsetüülkarbinooli (L -PAC) (B) muundamine 2-(metülimino)-1-fenüül-1-propanooliks (2)L -PAC (0,03 mooli, 4,5 g) pandi 100 ml ümarpõhjalisse kolbi, mis sisaldas 10 ml etanooli, jahutati purustatud jääga ja pH reguleeriti 4-le, lisades tilkhaaval kontsentreeritud HCl. Pideva segamise korral lisati tilkhaaval kolm mL metüülamiini 40 % (v/v) lahust. Reaktsioonisegu viidi ümbritsevale temperatuurile (30 +/- 2 °C) ja kiirgati 3 minutit 50 % võimsusel modifitseeritud koduses mikrolaineahjus* eelmises kolvis CaCl2-toruga (ühendus atmosfääriga). Reaktsiooni jätkati 6 minutit (kaks 3-minutilist tsüklit 50 % võimsusel), lisades iga kiiritusringi ajal 3 ml 40 % metüülamiini lahust. Pärast mikrolainetega kokkupuutumist jahutati reaktsioonisegu purustatud jääga, millele lisati 10 ml vett. Reaktsioonisegu pH reguleeriti tasemele 4 ja reaktsioonisegu pesti eetriga (25 mL x 3), et koguda reageerimata L-PAC (1). Vesikiht neutraliseeriti NaHCO3-ga ja pH väärtus seati vahemikku 7-8. Vesikiht ekstraheeriti eetriga (25 mL x 3) ja ühendatud eetrikihid pesti uuesti 15 mL külma veega. Eetrikiht kuivatati veevaba naatriumsulfaadi (Na2SO4) läbimise teel; eeter eemaldati rotavapiga, et saada toode (2 ) kollase õlina. See õli puhastati täiendavalt silikageeli (60 ± 120 võrgusilma) kolonni (flash) kromatograafia abil, kasutades elueerijana etüülatsetaati ja tolueeni (6:4). Saagis 55 %.
*Keemilistereaktsioonide läbiviimiseks mikrolaineahju abil kasutati modifitseeritud IFB Neutron kööki ahju (760 W võimsus ja 2450 MHz sagedusala).
*Keemilistereaktsioonide läbiviimiseks mikrolaineahju abil kasutati modifitseeritud IFB Neutron kööki ahju (760 W võimsus ja 2450 MHz sagedusala).
2-(metüülamino)-1-fenüül-1-propanool (3) (efedriin)
Imiin (2) 2-(metüülamino)-1-fenüül-1-propanool (0,03 mooli, 4,89 g) asetati 100 ml ümarpõhjalisse kolbi, mis sisaldas 10 ml etanooli. Sellele lahusele lisati NaBH4 (0,09 mooli, 3,24 g) 0,02 mooli kaupa iga 2 minutit kestva mikrolainepõletuse ajal 50 % võimsusel. Reaktsiooni koguaeg mikrolainepõletamisel oli 10 minutit (2 minutit x viis tsüklit 50 % võimsusega). Pärast mikrolainetega kokkupuudet jahutati reaktsioonisegu jääga ja jahutati, lisades 10 ml jääkülma vett ja mõned jäätükid. Seejärel ekstraheeriti see lahus eetriga (25 ml x 3). Ühendatud eetrikihid pesti kaks korda 15 ml külma veega eraldussahvris ja kuivatati keeduklaasis läbi veevaba naatriumsulfaadi (Na2SO4). Eetrikiht eemaldati rotavapiga, et saada toodet sisaldav õli ja reageerimata imiin (2). Segu eraldati kolonnkromatograafiliselt, kasutades silikageeli (60 ± 120 võrgusilma) ja etüülatsetaat±tolueen (8:2) kui eluaatorit. Pärast kolonni elueerimist saadud isoleeritud toode kristalliseeriti ümber kuumas etanoolis ja kuivatati, et saada efedriini. Saagis 64 %.
Imiin (2) 2-(metüülamino)-1-fenüül-1-propanool (0,03 mooli, 4,89 g) asetati 100 ml ümarpõhjalisse kolbi, mis sisaldas 10 ml etanooli. Sellele lahusele lisati NaBH4 (0,09 mooli, 3,24 g) 0,02 mooli kaupa iga 2 minutit kestva mikrolainepõletuse ajal 50 % võimsusel. Reaktsiooni koguaeg mikrolainepõletamisel oli 10 minutit (2 minutit x viis tsüklit 50 % võimsusega). Pärast mikrolainetega kokkupuudet jahutati reaktsioonisegu jääga ja jahutati, lisades 10 ml jääkülma vett ja mõned jäätükid. Seejärel ekstraheeriti see lahus eetriga (25 ml x 3). Ühendatud eetrikihid pesti kaks korda 15 ml külma veega eraldussahvris ja kuivatati keeduklaasis läbi veevaba naatriumsulfaadi (Na2SO4). Eetrikiht eemaldati rotavapiga, et saada toodet sisaldav õli ja reageerimata imiin (2). Segu eraldati kolonnkromatograafiliselt, kasutades silikageeli (60 ± 120 võrgusilma) ja etüülatsetaat±tolueen (8:2) kui eluaatorit. Pärast kolonni elueerimist saadud isoleeritud toode kristalliseeriti ümber kuumas etanoolis ja kuivatati, et saada efedriini. Saagis 64 %.
Last edited by a moderator:
