Įvadas
L efedrinas gaunamas iš džiovintų įvairių efedrų genties rūšių augalų, iš pradžių apdorojant šarmais, o po to ekstrahuojant organiniu tirpikliu. Šių vaistų ekstrakcija, gryninimas ir izoliavimas užima daug laiko, yra brangus ir sudėtingas dėl nepageidaujamų šalutinių produktų. L-fenilacetilkarbinolis (L-PAC; (1)), kuris yra efedrino pirmtakas, gaminamas biotransformuojant benzaldehidą naudojant mielių kultūras. Cheminė L-PAC konversija į efedriną pasirodė esanti naudingesnė nei ekstrakcijos būdas. L-PAC galima paversti cheminiu redukciniu amininimu su metilaminu į optiškai gryną L-efedriną. Mikrobangų švitinimo naudojimas cheminei sintezei tampa vis svarbesnis, nes tai paprasta alternatyva klasikiniams cheminiams būdams, kai greitai vykstančios reakcijos užtikrina aukštą konversiją ir selektyvumą. Šis darbas buvo atliktas siekiant ištirti galimybę atlikti sintezę naudojant mikrobangas kaip alternatyvą šioms įprastinėms cheminėms sintetinėms reakcijoms. Dviejų etapų paprasta sintetinė reakcija buvo atlikta homogeninėje reakcijos terpėje veikiant mikrobangoms. Vienalytė reakcijos terpė užtikrina geresnį šiluminį homogeniškumą kaitinant mikrobangomis ir palengvina reakcijos masto didinimą. Ši procedūra yra pranašesnė už metodus, susijusius su sudėtingomis hidrinimo procedūromis ir apsaugotų cianhidrinų redukcija. Taip pat galite skaityti kitas temas, susijusias su efedrino gamyba.
Įranga ir stikliniai indai.
- 100 ml kolba su apvaliu dugnu;
- Ledas;
- pH indikatorinis popierius;
- Paster pipetė;
- 100 ml piltuvėlis su išlyginamuoju slėgiu;
- Retorto stovas ir spaustukas aparatui pritvirtinti;
- Magnetinė maišyklė;
- 100 ml x4; 50 ml x2 ąsočiai;
- 500 mL atskiriamasis piltuvėlis;
- Kalcio chlorido (CaCl2) mėgintuvėlis;
- Blykstinės chromatografijos rinkinys (vidurinė kolonėlė ir silikagelis 60 ± 120 akučių);
- IFB neutronų virtuvės krosnelė (760 W išėjimo galia ir 2450 MHz frerequest);
- Vakuuminis šaltinis;
- Stiklinė lazdelė ir mentelė;
- Rotovap aparatas;
- Laboratorinės svarstyklės (tinka 0,01-100 g) [priklauso nuo sintezės apkrovos];
- Matavimo cilindras, 100 ml.
Reagentai.
- L-PAC (0,03 molio, 4,5 g) [CAS numeris 1798-60-3];
- Etanolis (EtOH) ~ 150 ml;
- Druskos rūgšties konc. (HCl) aq. tirpalas ~20 mL;
- metilamino 40 % (v/v) tirpalas (CH3NH2) 9 ml;
- Dietilo eteris (Et2O) 200 ml;
- Natrio bikarbonatas (NaHCO3) ~50 g;
- Distiliuotas vanduo, 65 ml;
- bevandenis natrio sulfatas (Na2SO4) arba magnio sulfatas (MgSO4) ~100 g;
- etilacetatas (EtOAc) ~500 ml;
- Toluenas ~400 mL
- Natrio borohidridas (NaBH4) 0,09 molio, 3,24 g.
Procedūra
L-fenilacetilkarbinolio (L-PAC) (B) konversija į 2-(metilimino)-1-fenil-1-propanolį (2)L -PAC (0,03 molio, 4,5 g) buvo įdėtas į 100 ml kolbą su apvaliu dugnu, kurioje buvo 10 ml etanolio, atšaldytas smulkintu ledu ir pH sureguliuotas iki 4, lašinant po lašą konc. Nuolat maišant lašais įpilta 3 ml 40 % (v/v) metilamino tirpalo. Reakcijos mišinys buvo pašildytas iki aplinkos temperatūros (30 +/- 2 °C) ir 3 min. 50 % galia švitintas modifikuotoje buitinėje mikrobangų krosnelėje* ankstesnėje kolboje su CaCl2 vamzdeliu (sujungimas su atmosfera). Reakcija toliau buvo tęsiama 6 min (du ciklai po 3 min 50 % galia), kiekvieno švitinimo ciklo metu įpilant 3 ml 40 % metilamino tirpalo. Po mikrobangų poveikio reakcijos mišinys buvo atšaldytas smulkintu ledu, įpilant 10 ml vandens. Reakcijos mišinio pH buvo sureguliuotas iki 4, o reakcijos mišinys išplautas eteriu (25 ml x 3), kad būtų surinktas nesureagavęs L-PAC (1). Vandeninis sluoksnis buvo neutralizuotas NaHCO3 ir pH vertė pakoreguota iki 7-8. Vandeninis sluoksnis ekstrahuotas eteriu (25 ml x 3), o sujungti eteriniai sluoksniai dar kartą nuplauti 15 ml šalto vandens. Eterinis sluoksnis buvo išdžiovintas perleidžiant per bevandenį natrio sulfatą (Na2SO4); eteris buvo pašalintas rotavatoriumi, kad būtų gautas geltonas aliejus (2). Šis aliejus buvo toliau gryninamas silikagelio (60 ± 120 akučių) stulpeline (blykstine) chromatografija, kaip eliuentą naudojant etilacetatą ir tolueną (6:4). Gaunama 55 %.
*Cheminėmsreakcijoms, kurioms atlikti naudotas mikrobangų spinduliavimas, naudota modifikuota IFB Neutroninė virtuvės krosnelė (760 W galia ir 2450 MHz dažnio dažnis).
*Cheminėmsreakcijoms, kurioms atlikti naudotas mikrobangų spinduliavimas, naudota modifikuota IFB Neutroninė virtuvės krosnelė (760 W galia ir 2450 MHz dažnio dažnis).
2-(metilamino)-1-fenil-1-propanolis (3) (efedrinas)
Iminas (2) 2-(metilamino)-1-fenil-1-propanolis (0,03 molio, 4,89 g) buvo patalpintas į 100 ml kolbą su apvaliu dugnu, kurioje buvo 10 ml etanolio. Į šį tirpalą NaBH4 (0,09 molio, 3,24 g) buvo įpilta po 0,02 molio kiekvienam 2 min. trukmės 50 % galios mikrobangų spinduliavimui. Bendra reakcijos trukmė veikiant mikrobangų krosnelėmis buvo 10 min (2 min x penki 50 % galios ciklai). Po mikrobangų poveikio reakcijos mišinys buvo atšaldytas ledu ir atvėsintas įpilant 10 ml ledinio vandens ir keletą ledo gabalėlių. Po to šis tirpalas ekstrahuotas eteriu (25 ml x 3). Sujungti eterio sluoksniai buvo du kartus nuplauti 15 ml šalto vandens atskiriamajame piltuvėlyje ir išdžiovinti per bevandenį natrio sulfatą (Na2SO4) stiklinėje. Eterio sluoksnis buvo pašalintas rotavatoriumi ir gautas aliejus, kuriame yra produkto ir nesureagavusio imino (2). Mišinys buvo atskirtas kolonėline chromatografija, naudojant silikagelį (60 ± 120 akučių) ir eliuentą etilacetatas±toluenas (8:2). Išskirtas produktas, gautas po eliucijos iš kolonėlės, buvo perkristalizuotas karštame etanolyje ir išdžiovintas, kad būtų gautas efedrinas. Išeiga 64 %.
Iminas (2) 2-(metilamino)-1-fenil-1-propanolis (0,03 molio, 4,89 g) buvo patalpintas į 100 ml kolbą su apvaliu dugnu, kurioje buvo 10 ml etanolio. Į šį tirpalą NaBH4 (0,09 molio, 3,24 g) buvo įpilta po 0,02 molio kiekvienam 2 min. trukmės 50 % galios mikrobangų spinduliavimui. Bendra reakcijos trukmė veikiant mikrobangų krosnelėmis buvo 10 min (2 min x penki 50 % galios ciklai). Po mikrobangų poveikio reakcijos mišinys buvo atšaldytas ledu ir atvėsintas įpilant 10 ml ledinio vandens ir keletą ledo gabalėlių. Po to šis tirpalas ekstrahuotas eteriu (25 ml x 3). Sujungti eterio sluoksniai buvo du kartus nuplauti 15 ml šalto vandens atskiriamajame piltuvėlyje ir išdžiovinti per bevandenį natrio sulfatą (Na2SO4) stiklinėje. Eterio sluoksnis buvo pašalintas rotavatoriumi ir gautas aliejus, kuriame yra produkto ir nesureagavusio imino (2). Mišinys buvo atskirtas kolonėline chromatografija, naudojant silikagelį (60 ± 120 akučių) ir eliuentą etilacetatas±toluenas (8:2). Išskirtas produktas, gautas po eliucijos iš kolonėlės, buvo perkristalizuotas karštame etanolyje ir išdžiovintas, kad būtų gautas efedrinas. Išeiga 64 %.
Last edited by a moderator:
