Vaihe 1: 1 -> 2
2:n synteesi: Hanki varastosta 14/20 50 ml:n pyöreäpohjainen (RB) pullo ja 14/20 sivuvartinen lisäsuppilo sopivaksi. Laita hyvässä hupussa 1,0 g (5,9 mmol) m-klooripropiofenonia, 1, 50 ml:n pyöreäpohjaiseen (RB) kolviin (saat varastosta), joka on kiinnitetty magneettisekoittimen yläpuolelle, lisää 5 ml dikloorimetaania, CH2Cl2, ja magneettisekoitin ja sekoita, kunnes kiinteä aine on liuennut. Aseta lisäyssuppilo kolvin päälle. Laita 6,0 ml (6,0 mmol) 1,0 M Br2-liuosta CH2Cl2:ssa suppiloon ja lisää muutama tippa kolviin. Jos reaktio ei ala välittömästi (bromin värin katoamisen perusteella), lämmitä kolvia lyhyesti kädelläsi tai lämminvesihauteessa. Kun reaktio alkaa, bromin väri häviää nopeasti, ja pullo on asetettava jäähauteeseen. Bromiliuosta voidaan nyt lisätä kolviin pisaroittain sekoittaen; lisää bromiliuosta juuri niin nopeasti, että bromin väri on hävinnyt ennen seuraavan pisaran lisäämistä (huomautus 1).
2:n eristäminen: Kun kaikki bromi on lisätty, poistetaan tippusuppilo, lisätään kaksi kiehuvaa lastua ja asennetaan yksinkertainen tislauslaite korvaamalla lisäyssuppilo varastosta saadulla mikroskooppisella tislauspäällä. Asetetaan erityinen maaliitoslämpömittari ja liitetään lauhdutin veteen. Tislaa liuotin reaktioseoksesta asettamalla sekoitettu pullo lämpimään veteen, jota pidetään lämpölevyllä noin 55-70 °C:n lämpötilassa. Kun kaikki CH2Cl2 on tislautunut (haihtumishäviöiden vuoksi tisleeseen kertyy hieman alle 10 ml; tisleen lämpötilan pitäisi nousta 40 °C:een CH2Cl2:n bp:hen ja laskea sitten, kun CH2Cl2 lakkaa tislautumasta Älä jatka lämmittämistä sen jälkeen, kun näin on käynyt), poista tislauslaite.
Vaihe 2: 2 -> 3a.
3a:n synteesi: Tässä vaiheessa kolviin jäävä pieni määrä tiheää nestettä on 2 (2-bromi-3'-klooripropiofenoni), joka on lievä kurkkumyrkyttäjä (ks. varoitukset edellä). Lisää kolviin suppilon avulla 10 ml 5 ml:n t-butyyliamiinin ja 5 ml:n N-metyylipyrrolidinonin (NMP) 50:50 seosta ja kuumenna (tulpaton) kolvi 55-60 °C:n vesihauteessa sekoittaen 10 minuutin ajan (huomautus 2).
3a:n eetteriliuoksen eristäminen: Kolvi sisältää nyt 3a:ta, bupropionin vapaata emäsmuotoa. (Vaikka suurin osa lakkasuolaliuoksesta 2 on kulunut 3a:n muodostumiseen, työskentelyä on jatkettava hupussa). Pullossa on 3a:n lisäksi kaksi muuta ainetta: ylimääräinen t-butyyliamiini ja NMP-liuotin. Kaikki kolme ainetta liukenevat eetteriin, mutta kaksi viimeksi mainittua liukenevat myös veteen, kun taas 3a vapaana emäksenä ei liukene. Hyödynnämme näitä liukoisuuseroja eristääksemme tuotteemme puhtaassa muodossa. Siirretään pullon sisältö erotussuppiloon, lisätään 25 ml vettä ja uutetaan seos kolme kertaa 25 ml:n eetteriannoksilla, kerätään ja yhdistetään eetteriuutteet dekantterilasiin. Muista ravistaa erotussuppiloa hyvin jokaisen uuton aikana ja odota, että kerrokset erottuvat kokonaan toisistaan. (Varo! Eetteri on hyvin haihtuvaa ja paine kehittyy!) Eetterikerros (eetterikerrokset) on (ovat) päällimmäisenä ja sisältävät tuotteesi 3a, kun taas vesikerros (vesikerrokset) on (ovat) pohjalla. Vesikerros sisältää NMP-liuotinta ja ylimääräistä t-butyyliamiinia; hävitä tämä kerros, huuhtele suppilo vedellä ja palauta yhdistetyt eetteriuutteet erotussuppiloon. Eetteriliuosta ravistetaan viisi kertaa uusilla 25 ml:n vesiannoksilla joka kerta, jolloin kerrosten annetaan erottua joka kerta ja vesikerros hävitetään. Siirretään eetteriliuos puhtaaseen, kuivaan Erlenmeyer-kolviin ja poistetaan jäljellä oleva vesi sekoittamalla sitä dekantterilasissa vedettömän Na2SO4:n kanssa. Na2SO4:aa on lisättävä, kunnes uusi aine pyörähtelee vapaasti liuottimessa ilman, että se paakkuuntuu. Ota 2-3 ml (Pasteur-pipetti) tätä eetteriliuosta injektiopulloon ja anna eetterin haihtua kaapissasi seuraavaan kertaan asti, jotta voit tehdä NMR-kuvauksen vapaalle amiinille 3a CDCl3:ssa. Suorita C-13 NMR, jos sinua kehotetaan tekemään niin.
Vaihe 3: 3a -> 3b.
Tässä vaiheessa dekantterilasissa on bupropionin vapaan emäksen 3a liuos eetterissä. Kuten useimmat amiinit, tämän yhdisteen vapaa emäs liukenee eetteriin ja liukenemattomana veteen. Mutta kun 3a reagoi hapon kanssa, siitä muodostuu suola, jonka liukoisuus on päinvastainen: se on liukenematon eetteriin mutta liukenee veteen. Useimmat lääkeaineet ovat amiineja, kuten bupropioni, ja niitä markkinoidaan ja annetaan lähes aina niiden suolamuodossa, yleensä kloridina. Vanhan käytännön mukaisesti amiiniklorideja kutsutaan farmasian ja lääketieteen alalla "hydrokloridiksi": esim. morfiinihydrokloridi, fluoksetiinihydrokloridi (Prozac). Muodostamme hydrokloridisuolan liuotinseoksessa, joka koostuu pääasiassa eetteristä, jotta se saostuu kiteisenä.
3b:n synteesi: Eetteriliuos dekantoidaan puuvillalla löyhästi tukitun suppilon läpi kuivaan dekantterilasiin, joka on jäähdytetty jäähauteessa. Jäljelle jäävä valkoinen jauhe on kuivausaine Na2SO4. Pestään tästä jauheesta mahdolliset 3a:n jäämät sekoittamalla sitä tuoreella eetterillä niin paljon, että se peittyy, annetaan sen laskeutua ja dekantoidaan eetteri saman puuvillatulpallisen suppilon läpi jäähauteessa olevaan dekantterilasiin. Voit sitten hävittää puuvillatulpan ja Na2SO4-kuivausaineen. Lisää jäähdytettyyn eetteriliuokseen Pasteur-pipetillä käsin sekoittaen tippa kerrallaan konsentroitua HCl:isopropyylialkoholin 2:10 v:v-liuosta, kunnes dekantterilasin sisältö on pH-paperin mukaan hapanta. Tarvitaan muutama pipettitäysi (huomautus 3); testataan pH koskettamalla liuoksella kostutettua sekoitustankoa pieneen pH-paperin palaan, joka on kostutettu vedellä. Noin puolivälissä ekvivalenssipistettä dekantterilasiin alkaa muodostua kimaltelevia valkoisia bupropionihydrokloridikiteitä (3b). Kun dekantterilasin pH on < 3, happoa on lisätty riittävästi.
3b:n eristäminen: Peitä dekantterilasi löyhästi kellolasilla ja anna sen jäähtyä perusteellisesti 5-10 minuuttia jäähauteessa. Kiteet kerätään talteen varovaisella tyhjiösuodatuksella, pestään kahdesti pienillä annoksilla eetteriä ja annetaan niiden kuivua ilmakuivaksi. (Älä pakota nopeaa ilmavirtaa kiteiden läpi tyhjiösuodatuksen aikana; jos teet niin, niihin voi kehittyä staattinen sähkövaraus, ja kun niitä lähestytään lastalla, ne hyppivät ympäri penkkiä kuin meksikolaiset hyppivät pavut). Kun kiteet ovat kuivia, määritä massa, laske saantoprosentti ja määritä mp.
Kokeelliset huomautukset:
Huomautus 1. Sinun pitäisi nähdä pienten kuplien muodostuvan sinne, missä bromiliuos putoaa kolviin. Mistä luulet näiden kuplien koostuvan? Jos ilmankosteus on tarpeeksi korkea, saatat huomata pullon suusta tulevan sumua tai höyryjä reaktion edetessä: mitä tämä on? Alfa-halogenoinnit ovat happokatalyyttisiä; selittääkö tämä, miksi reaktio on aluksi usein hidas, mutta etenee sitten nopeasti?
Huomautus 2. Bromiatomin syrjäyttäminen amiinilla on yleensä SN2-prosessi. Miksi voisit olettaa, että suorittamasi reaktio, jossa käytetään t-BuNH2:ta, voi olla paljon hitaampi kuin sama reaktio, jossa käytetään metyyliamiinia? Minkä muiden reaktioiden voitaisiin olettaa kilpailevan SN2-reaktion kanssa, joka muodostaa bupropionia? Liuottimen valinta näissä reaktioissa voi olla hyvin merkittävä. Yritä löytää oppikirjastasi, kirjastosta tai Internetistä keskustelua liuottimen vaikutuksista SN2-reaktioissa.
Huomautus 3. HCl-liuos valmistettiin sekoittamalla 2 ml väkevää HCl:ää (12,0 M) 10 ml:aan isopropyylialkoholia. Jos oletetaan, että tilavuus ei supistu tai laajene sekoitettaessa, mikä on tuloksena saadun liuoksen molariteetti? Kuinka monta millilitraa tarvitaan, jos kaikki lähtöaine (5,9 mmol 1) on kokonaan muuttunut 3a:ksi?
Puhdistus:
Vesipitoiset uutteet voidaan pestä viemäriin runsaalla kylmällä vedellä. Hävitä eetterifiltraatti hupussa olevaan asianmukaiseen jäteastiaan.
Last edited by a moderator: