Korak 1: 1 -> 2
Sinteza 2: Iz skladišča pridobite erlenmajerico z okroglim dnom (RB) s prostornino 14/20 50 ml in dodajalni lij s stransko ročico 14/20, ki se prilega. V dobri kapi dajte 1,0 g (5,9 mmol) m-kloropropiofenona, 1, v 50 mL bučko z okroglim dnom (RB) (dobite iz skladišča), vpeto nad magnetno mešalo, dodajte 5 mL diklorometana, CH2Cl2, in magnetno mešalo ter mešajte, dokler se trdna snov ne raztopi. Na erlenmajerico namestite dodajalni lijak. V lijak dajte 6,0 mL (6,0 mmol) 1,0 M raztopine Br2 v CH2Cl2 in nekaj kapljic dodajte v bučko. Če se reakcija ne začne takoj (po izginotju barve broma), erlenmajerico na kratko segrejte z roko ali s toplo vodno kopeljo. Ko se reakcija začne, bo barva broma hitro izginila in erlenmajerico je treba postaviti v ledeno kopel. Raztopino broma lahko zdaj med mešanjem po kapljicah dodajamo v erlenmajerico; raztopino broma dodajamo dovolj hitro, da barva broma izgine, preden dodamo naslednjo kapljico (Opomba 1).
Izolacija 2: Ko je bil dodan ves brom, odstranite lij za kapljanje, dodajte dva vrelišča in pripravite preprosto destilacijsko napravo, tako da lij za dodajanje nadomestite z mikrodestilacijsko glavo, ki jo dobite v skladišču. Vstavite poseben termometer za spajanje z zemljo in priključite kondenzator na vodo. Destilirajte topilo iz reakcijske zmesi tako, da mešalno bučko postavite v čašo s toplo vodo, ki jo z vročo ploščo vzdržujete pri približno 55-70 °C. Ko je ves CH2Cl2 destiliran (zaradi izgub pri izhlapevanju bo zbranih nekaj manj kot 10 ml; temperatura destilata se mora dvigniti na 40 °C bp CH2Cl2 in nato upasti, ko se CH2Cl2 preneha destilirati.), odstranite aparaturo za destilacijo.
Korak 2: 2 -> 3a.
Sinteza 3a: Majhna količina goste tekočine, ki na tej stopnji ostane v bučki, je 2 (2-bromo-3'-kloropropiofenon), ki je blag lakrimator (glej Opozorila zgoraj). Z lijakom dodamo v erlenmajerico 10 ml mešanice 5 ml t-butilamina in 5 ml N-metilpirolidinona (NMP) v razmerju 50:50 in erlenmajerico (brez zamaška) segrevamo 10 minut na vodni kopeli 55-60 °C ob mešanju (opomba 2).
Izolacija etrske raztopine 3a: erlenmajerica zdaj vsebuje 3a, prosto bazno obliko bupropiona. (Čeprav se je pri tvorbi 3a porabila večina lahrimatornega 2, morate nadaljevati z delom v nape.) Poleg 3a sta v erlenmajerici še dve snovi: odvečni t-butilamin in topilo NMP. Vse tri snovi so topne v etru, vendar sta zadnji dve topni tudi v vodi, medtem ko 3a kot prosta baza ni. Te razlike v topnosti bomo izkoristili za izolacijo našega produkta v čisti obliki. Vsebino erlenmajerice prenesemo v ločilni lij, dodamo 25 ml vode in zmes trikrat ekstrahiramo s 25 ml etra, etrske ekstrakte pa zberemo in združimo v čašo. Ne pozabite, da med vsako ekstrakcijo dobro pretresete ločilni lij in počakate, da se plasti popolnoma ločijo. (Previdno! Eter je zelo hlapen in nastane pritisk!) Eterska plast(e) bo(jo) na vrhu in bo(jo) vsebovala(e) vaš izdelek 3a, medtem ko bo vodna plast na dnu. Vodna plast vsebuje topilo NMP in odvečni t-butilamin; to plast zavrzite, izperite lijak z vodo in vrnite združene etrske ekstrakte v ločilni lijak. Raztopino etra petkrat pretresemo z novimi 25 ml odmerki vode, pri čemer vsakič pustimo, da se plasti ločijo, nato pa vodno plast zavržemo. Raztopino etra prenesemo v čisto, suho Erlenmeyerjevo bučko in odstranimo preostalo vodo z mešanjem v čaši z brezvodnim Na2SO4. Na2SO4 morate dodajati, dokler se nova snov prosto vrtinči v topilu, ne da bi se zlepila. 2 do 3 ml te etrske raztopine (s Pasteurjevo pipeto) prenesite v stekleničko in pustite, da eter izhlapi v vaši omarici do naslednjič, da boste lahko izvedli NMR prostega amina 3a v CDCl3. Izvedite NMR C-13, če vam je tako naročeno.
Korak 3: 3a -> 3b.
Na tej točki vaša čaša vsebuje raztopino proste baze bupropiona, 3a, v etru. Kot večina aminov je prosta baza te spojine topna v etru in netopna v vodi. Če pa 3a reagira s kislino, nastane sol, ki ima nasprotne lastnosti topnosti: ni topna v etru, je pa topna v vodi. Večina farmacevtskih izdelkov so amini, kot je bupropion, ki se skoraj vedno tržijo in dajejo v obliki soli, običajno klorida. Po starodavnem dogovoru se aminokloridi v farmaciji in medicini imenujejo "hidroklorid": npr. morfin hidroklorid, fluoksetin (Prozac) hidroklorid. Hidrokloridno sol bomo oblikovali v mešanici topil, ki jo sestavlja predvsem eter, tako da se bo oborila v kristalinični obliki.
Sinteza 3b: Raztopino etra dekantiramo skozi lijak, ohlapno zamašen z bombažem, v suho čašo, ohlajeno v ledeni kopeli. Beli prah, ki ostane, je sušilno sredstvo, Na2SO4. Morebitne ostanke 3a izperemo iz tega praška tako, da ga premešamo s toliko svežega etra, da ga prekrije, pustimo, da se usede, in dekantiramo eter skozi isti lij, zamašen z bombažem, v čašo v ledeni kopeli. Nato lahko zavržete bombažni čep in sušilo Na2SO4. S Pasteurjevo pipeto ohlajeni raztopini etra z ročnim mešanjem po kapljicah dodajte raztopino HCl:izopropilalkohol v razmerju 2:10 v:v, dokler vsebina čaše ni kisla kot pH papir. Potrebnih bo nekaj polnih pipet (opomba 3); pH preverite tako, da se z raztopino navlaženo paličico dotaknete majhnega koščka pH papirja, navlaženega z vodo. Približno na polovici ekvivalentne točke se bodo v čaši začeli oblikovati bleščeče beli kristali bupropion hidroklorida, 3b. Ko je pH v čaši < 3, je bilo dodane dovolj kisline.
Izolacija 3b: čašo ohlapno pokrijte z urnim steklom in pustite, da se 5-10 minut temeljito ohlaja v ledeni kopeli. Kristale zberemo z nežno vakuumsko filtracijo, jih dvakrat speremo z majhnimi odmerki etra in pustimo, da se posušijo na zraku. (Med vakuumskim filtriranjem ne silite hitrega toka zraka skozi kristale; če to storite, lahko kristali razvijejo statični električni naboj, in če se jim približate z lopatico, bodo skakali po mizi kot mehiški skakalni fižol). Ko so kristali suhi, določite maso, izračunajte odstotek izkoristka in določite mp.
Opombe o poskusih:
Opomba 1. Na mestu, kjer raztopina broma pade v erlenmajerico, bi morali videti majhne mehurčke. Iz česa so po vašem mnenju sestavljeni ti mehurčki? Če je vlažnost dovolj visoka, lahko med reakcijo opazite meglo ali hlape, ki prihajajo iz ustja bučke: kaj je to? Halogenacije alfa se katalizirajo s kislinami; ali to pojasnjuje, zakaj je ta reakcija sprva pogosto počasna, nato pa poteka hitro?
Opomba 2. Izrinjanje bromovega atoma z aminom je običajno SN2 proces. Zakaj bi pričakovali, da bo reakcija, ki jo izvajate z uporabo t-BuNH2, potekala veliko počasneje kot enaka reakcija z uporabo metilamina? Katere druge reakcije bi lahko konkurirale reakciji SN2, pri kateri nastane bupropion? Izbira topila pri teh reakcijah je lahko zelo pomembna. V učbeniku, knjižnici ali na spletu poiščite razpravo o učinkih topila pri reakcijah SN2.
Opomba 3. Raztopino HCl smo pripravili tako, da smo 2 ml koncentrirane HCl (12,0 M) zmešali z 10 ml izopropil alkohola. Ob predpostavki, da pri mešanju ne pride do krčenja ali širjenja prostornine, kakšna je molarnost nastale raztopine? Koliko mL bi potrebovali, če se je vsa začetna snov (5,9 mmol 1) v celoti pretvorila v 3a?
Čiščenje:
Vodne ekstrakte lahko sperete v odtok z veliko hladne vode. Eterski filtrat zavrzite v ustrezno posodo za odpadke v nape.
Last edited by a moderator: