Amfetamin
TASLAK
Amfetamin Sentetik Prosedürleri ve İlgili Hususlara İlişkin Yorumlar, İlaveler ve Önerilen Düzeltmeler
Bu belge bir taslak olup, amfetamin ve analoglarının hazırlanmasına yönelik genel sentetik prosedürlere, özellikle de büyük ölçeklerde, genel bir bakış sunmaktadır.
Belge, amfetamin hakkındaki mevcut makaleye, özellikle sentetik prosedürler bölümüne ek ve düzeltme olarak hazırlanmıştır. Çeşitli yorumlar, eklemeler ve önerilen düzeltmeler yer almaktadır.
Amfetamin enantiyomerlerinin çeşitli gösterimleri
Şekil 1 İki enantiyomerin temel gösterimi, (+) S ve (-) R
Eki görüntüle FOknWcvPsy.jpg
Şekil 2. (+) S amfetamin görüntüsü, sadece geometri (png, şeffaf arka plan, 600 dpi)
Şekil 3. (+) S amfetamin görüntüsü, sadece geometri (png, şeffaf arka plan, ~500 dpi, farklı işleme)
Şekil 4. (+) S amfetamin görüntüsü. (+) S amfetamin görüntüsü, geometrisi ve yaklaşık hacmi, yarı saydam
Giriş
Amfetamin ve analoglarını küçük, laboratuvar ölçeğinde (genellikle <1 g) sentezlemek için çok sayıda yöntem varken, çok gramlı ve kilogramlı miktarlar için yalnızca birkaç prosedür uygundur. Bu amaçla, maliyet etkinliği, ekipman ve kimyasalların bulunabilirliği, potansiyel tehlikeler (örneğin patlama riskleri, yangın tehlikeleri, zararlı yan ürünler, gerekli kişisel koruma önlemleri), reaksiyon adımlarının sayısı ve karmaşıklığı, partilerin boyutu, gerekli miktarları üretmek için gereken toplam süre ve diğerleri dahil olmak üzere birçok faktör dikkate alınmalıdır.
Burada ele alınan ekipman, 20 L hacme kadar çeşitli reaktör şişelerini, düşük basınçlı, benzer kapasitede çelik hidrojenasyon kaplarını, büyük hacimli mekanik ve manyetik karıştırıcıları, uygun ısıtma sistemlerini, standart laboratuvar cam eşyalarını ve plastik eşyaları vb. içerir. Endüstriyel ölçekli üretim ekipmanı (özellikle metal reaktör kapları) dikkate alınmamıştır.
Sentezler için gerekli kimyasal öncüler, fenilaseton (BMK) veya ikame edilmiş analoglarının yanı sıra benzaldehit ve türevleri ile sınırlıdır. Gerekli öncüllerin derinlemesine, çok adımlı sentezleri ayrı bir belgede açıklanabilir.
Yayınlanmış bilimsel literatürün (makaleler, patentler, raporlar vb.) dikkatli bir şekilde incelenmesi ve kapsamlı ilk elden deneyim, mevcut metodolojiyi Şema 1'de gösterildiği gibi esasen dört genel prosedüre indirgemektedir (BMK'nin doğrudan indirgeyici alkilasyonu dışında, prosedürler amfetamin hakkındaki mevcut makalede kısaca bahsedilen reaksiyonlara karşılık gelmektedir).
Belge beş kısa bölümden oluşmaktadır. Dördü Şema 1'de A, B, C ve D olarak gösterilen reaksiyon prosedürlerine karşılık gelirken, E bölümü amfetaminin iki enantiyomerini ayırmak için bir prosedürü temsil etmektedir: (+)S ve (-)R.
Her bölümden sonra, özellikle belirli örnekler için ilgili referanslar verilmiştir. Her bir referans, sağlanan doğrudan indirme bağlantılarından ücretsiz ve anonim olarak indirilebilir.
Şema 1. Amfetamin ve bazı analoglarının sentezi için genel pratik yöntemler, A-D
Giriş için Referanslar
(Organik kimya, sentez ve farmakolojide genel referanslar)
1. March's Advanced Organic Chemistry Reactions, Mechanisms, And Structure 6th Ed. Michael B. Smith, ; Jerry March. Wiley-Interscience, A John Wiley & Sons, Inc, Yayını, Telif Hakkı 2007. ISBN 13: 978-0-471-72091-1; ISBN 10: 0-471-72091-7
Library Genesis,
https://libgen.is/ (ve varsa diğer alan adları) ve buradaki ayna bağlantılardan indirin (bazıları çalışmayabilir). Sitede ISBN
978-0-471-72091-1
2 kullanarak arama yapın
. Vogel's Textbook Of Practical Organic Chemistry, 5. Ed. Longman Scientific & Technical. Longman Group UK Limited. ©Longman Group UK Limited I989. ISBN 0-582-46236-3.
Şu adresten indirin:
https://archive.org/details/TextbookOfPracticalOrganicChemistry5thEd (sürüm: metinli pdf)
veya:
https://libgen.is/ (ve varsa diğer Library Genesis alan adları) ve buradaki yansıtma bağlantıları (bazıları çalışmayabilir). ISBN
0-582-46236-3 kullanarak arama yapın
3. Kapsamlı Organik Sentez Referans Çalışması - İkinci Baskı - 2014. Baş Editör: Paul Knochel ISBN 978-0-08-097743-0 Telif Hakkı © 2014 Elsevier Ltd.
https://libgen.is/ adresinden (ve varsa diğer Library Genesis alanlarından) ve buradaki ayna bağlantılardan indirin (bazıları çalışmayabilir). Sitede ISBN
978-0-08-097743-0 kullanarak arama yapın
4. Kapsamlı Organik Sentez Referans Çalışması - 1991 Baş Editörler: Barry M. Trost ve Ian Fleming. ISBN 978-0-08-052349-1 Telif Hakkı © 1991 Elsevier Science Ltd.
Şu adresten indirin: https:
//libgen.is/ (ve varsa diğer alan adları) ve buradaki yansıtma bağlantıları (bazıları çalışmayabilir). Metni kullanarak sitede arama yapın "
Kapsamlı Organik Sentez Trost", pdf versiyonu, her cilt ayrı bir dosyadır.
5. Goodman&Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutcs, 14th Ed. Editörler: Laurence L. Brunton, PhD, Björn C. Knollmann, MD, PhD. Telif Hakkı © 2023 McGraw Hill LLC tarafından. ISBN: 978-1-26-425808-6
Şu adresten indirin:
https://libgen.is/ (ve varsa diğer alan adları) ve buradaki yansıtma bağlantıları (bazıları çalışmayabilir). ISBN kullanarak sitede arama yapın
978-1-26-425808-6
Bölüm A.
Aril-Nitroalkenlerin İndirgenmesi Yoluyla
Çeşitli Amfetaminlerin Hazırlanması İçin Genel, İki Adımlı Prosedür
Aril-nitroalkenler aromatik aldehitlerin alifatik nitroalkanlarla (nitrometan, nitroetan vb.) yoğunlaştırılmasıyla kolayca hazırlanır. Kondensasyon, nitroaldol reaksiyonu (Henry reaksiyonu)1 ve ardından spontane dehidrasyon içeren iki aşamalı bir süreçtir. Daha sonra, aril-nitroalkenlerin (hem nitro grubunun hem de çift bağın) toplam indirgenmesi, Şema 2'de gösterildiği gibi amfetamin gibi karşılık gelen birincil amini sağlar.
Şema 2. Aril-nitroalkenler aracılığıyla amfetaminlerin sentezi için genel prosedür
İlk adım olan aldol kondensasyonu/dehidrasyonu, toluen içinde bütil amin, asetik asit içinde amonyum asetat veya saf, katı amonyum asetat gibi hafif bazlar başta olmak üzere bir katalizör varlığında gerçekleştirilir. (Orijinal Şemada gösterilen anilinin, C6H5NH2 , katalizör olarak kullanımı literatürde tanımlanmamıştır, ancak Shiff bazları olarak bilinen aromatik aldehitlerle kararlı iminler oluşturmasına rağmen mümkün olabilir). Prosedür üç referansla örneklendirilmiştir.2
Elde edilen nitroalkenlerin çeşitli reaktifler kullanılarak indirgenmesi aşağıda detaylandırılmıştır.
Nitroalkenlerin metalik demir ve hidroklorik asit kullanılarak kısmi indirgenmesinin, Şema 3'teki örnekte olduğu gibi amfetaminlerden ziyade karşılık gelen ketonları (fenilaseton ve analogları gibi) üretmesi dikkat çekicidir. 3,4
Şema 3 Aril-nitroalkenlerin aril-asetonlara ve ilgili ketonlara kısmi indirgenmesi
İkinci indirgeme adımı doymuş bir amin (örneğin amfetamin) üretir. Bu indirgemelerin büyük çoğunluğu, seçilen referanslarda gösterildiği gibi, eter veya tetrahidrofuran (THF) içinde lityum alüminyum hidrür (LiAlH4, LAH) kullanılarak gerçekleştirilmiştir.5a-5d
Sadece birkaç örnek katalitik hidrojenasyonu içermektedir (örneğin H2, Pd/C, 1 atm, HCl, etanol).5e
Çok yakın bir zamanda, indirgeyici ajan olarak NaBH4/CuCl2 kullanan yeni bir yöntem yayınlanmıştır. Yöntem basit, ucuz ve pratik görünmektedir, ancak makale hakem denetiminden geçmemiştir ve şu ana kadar sonuçlar bağımsız olarak doğrulanmış görünmemektedir.5f
Sonuç olarak, aril-nitroalken oluşumu ve indirgenmesi, amfetaminin kendisi de dahil olmak üzere çeşitli amfetaminleri hazırlamak için etkili ve güvenilir, iki aşamalı bir yöntemi temsil etmektedir. İndirgeyici ajan olarak LiAlH4 (LAH) ve çözücü olarak çeşitli eterlerin (esas olarak dietil eter veya tetrahidrofuran, THF) kullanılmasını gerektirir. Prosedürün temel dezavantajları, özellikle büyük ölçeklerde, kesinlikle susuz çözücülere ihtiyaç duyulması, indirgeme sırasında nemin dışarıda bırakılması ve patlama riskleridir. LAH, çalışma sırasında veya kazara su, alkol veya asitlerle temas ederse patlama meydana gelebilir. Ayrıca, eterler oldukça yanıcıdır ve buharları kolayca patlayarak tutuşabilir. (Elektrostatik kıvılcımlara laboratuvarlarda, üretim tesislerinde ve evlerde sıkça rastlanır ve elektrikli aletler tarafından üretilen kıvılcımlarla ilgisi yoktur). Ayrıca, uygun şekilde stabilize edilmezse ve hava ile temas ederse, eterler herhangi bir ısı kaynağı olmaksızın yüksek oranda ve kendiliğinden patlayıcı olan peroksitler oluşturur. İlk elden tanık olunduğu üzere, patlamalar yıkıcı (ve potansiyel olarak ölümcül) olabilir.
Sonuç olarak, aşağıda gösterilen orijinal Şema ve ana metin, Şema 2 ve yukarıdaki tartışmaya göre değiştirilebilir.
A bölümü için referanslar
1. Henry reaksiyonu (nitroaldol reaksiyonu) incelemeleri:
1a) Goffredo Rosini, 1.10 - The Henry (Nitroaldol) Reaction, in Comprehensive Organic Synthesis,
Pergamon, 1991, Sayfa 321-340, Editör(ler): Barry M. Trost, Ian Fleming, ISBN 9780080523491,
Verilen DOI numarasını kullanarak https://sci-hub.se/ sitesinden indirin (
10.1016/B978-0-08-052349-1.00032-9)
(Yayıncının sayfasına doğrudan bağlantı:
https://doi.org/10.1016/B978-0-08-052349-1.00032-9).
1b) Sasai, H. (2014). 2.13 Henry (Nitroaldol) Reaksiyonu. Comprehensive Organic Synthesis II, 543-570. doi:10.1016/b978-0-08-097742-3.00214-7.
https://sci-hub.se/ sitesinden indirin
: verilen DOI numarasını kullanarak (
10.1016/b978-0-08-097742-3.00214-7)
2. Nitroalken preparatlarına üç örnek (aromatik aldehit ve nitro alkanın kondenzasyonu).
2a Organic Syntheses, Coll. Vol. 4, p.573 (1963); Vol. 35, p.74 (1955). DOI:10.15227/orgsyn.035.0074; (Conditions:
Katalizör: bütil amin; çözücü:
toluen; rfl., ~5 saat, verim: >~80-90%). Doğrudan
şu adresten indirin:
https://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/CV4P0573.pdf
2b J. Chem Sci 135, 20 (2023). DOI:10.1007/s12039-023-02144-7 (Conditions:
Katalizör: amonyum asetat; çözücü yok; 2 saat ~100oC, verim: >~80-90%). Doğrudan adresten indirin:
https://doi.org/10.1007/s12039-023-02144-7 (açık erişim makalesi).
2c Catherine B. Gairaud ve diğerleri. w-Nitrostirenlerin Sentezi. Organik Kimya Dergisi 1953 18 (1), 1-3. DOI: 10.1021/Jo01129a001 (Koşullar:
Katalizör: amonyum asetat; çözücü: asetik asit; 2 saat. ~120oC, izole verim: >~%55) .
Verilen DOI numarasını (10.1021/Jo01129a001) kullanarak https://sci-hub.se/ sitesinden indirin.
3. Organic Syntheses, Coll. Vol. 4, p.573
(1963). o-Metoksifenilaseton. DOI:10.15227/orgsyn.035.0074.
Doğrudan
şu adresten indirin:
https://orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/CV4P0573.pdf
4. R. V. Heinzelman. Fizyolojik Olarak Aktif İkincil Aminler. β-(o-Metoksifenil)-izopropil-N-metilamin ve İlgili Bileşikler. Journal of the American Chemical Society
1953 75 (4), 921-925. DOI: 10.1021/ja01100a043
Verilen DOI numarasını kullanarak https://sci-hub.se/ sitesinden indirin (10.1021/ja01100a043)
5. Tam nitro alken indirgenmesi örnekleri
LiAlH4 kullanarak nitro alkanın doymuş primer amine indirgenmesine dört örnek.
5a Beng-Thong Ho
ve diğerleri. a-metilfenetilamin (amfetamin) analogları. I. Bazı metoksi ve/veya metil analoglarının sentezi ve farmakolojik aktivitesi. Journal of Medicinal Chemistry 1970 13 (1), 26-30 DOI: 10.1021/jm00295a007
Verilen DOI numarasını kullanarak https://sci-hub.se/ sitesinden indirin (10.1021/jm00295a007).
5b Alejandra Gallardo-Godoy ve ark. Seçici ve Tersinir MAO-A İnhibitörleri Olarak Sülfür-Sübstitüe α-Alkil Fenetilaminler:Biyolojik Aktiviteler, CoMFA Analizi ve Aktif Bölge Modellemesi. Journal of Medicinal Chemistry 2005 48 (7), 2407-2419. DOI: 10.1021/jm0493109
Verilen DOI numarasını (10.1021/jm0493109) kullanarak https://sci-hub.se/ sitesinden indirin.
5c Danielle M. Schultz, et al. Halüsinojenik fenetilaminlerin katı analogları olarak 'hibrid' benzofuran-benzopiran konjenerleri, Bioorganic & Medicinal Chemistry, Cilt 16, Sayı 11, 2008, 6242-6251. DOI 10.1016/j.bmc.2008.04.030
DOI numarasını (10.1016/j.bmc.2008.04.030
)kullanarak https://sci-hub.se/ sitesinden indirin.
5d Michael
P. Johnson ve diğerleri. 1-(3-methoxy-4-methylphenyl)-2-aminopropane ve 5-methoxy-6-methyl-2-aminoindan sentezi ve farmakolojik incelemesi: 3,4-(methylenedioxy)methamphetamine (MDMA) ile benzerlikler. Journal of Medicinal Chemistry 1991. 34 (5), 1662-1668 DOI: 10.1021/jm00109a020
Nitro alkenin doymuş primer amine katalitik hidrojenasyonuna bir örnek.
5e Masahiko Kohno etal. Synthesis of Phenethylamines by Hydrogenation of β-Nitrostyrenes, Bulletin of the Chemical Society of Japan, Cilt 63, Sayı 4, Nisan 1990, Sayfa 1252-1254, https://doi.org/10.1246/bcsj.63.1252
DOI numarasını (10.1246/bcsj.63.1252) kullanarak https://sci-hub.se/ sitesinden indirin.
NaBH4/CuCl2 kullanılarak nitro alkenin doymuş primer amine indirgenmesine bir örnek.
5f d'Andrea L, et al. Sodyum Borohidrit ve Bakır (II) klorür kullanılarak Nitrostirenlerin Fenetilaminlere Tek Kapta İndirgenmesi. ChemRxiv. 2023; doi:10.26434/chemrxiv-2023-nwn3x-v4 Bu içerik bir ön baskıdır ve hakem değerlendirmesinden geçmemiştir. (Açık erişim)
https://chemrxiv.org/engage/chemrxiv/article-details/6509cee9b927619fe76fde7a sitesinden indirebilirsiniz.
Bölüm B.
Oksimlerin İndirgenmesi Yoluyla Çeşitli Amfetaminlerin Hazırlanması için Genel, İki Adımlı Prosedür
Prosedür, amfetaminin kendisine ve benzen halkası üzerinde sübstitüe edilmiş çeşitli analoglara uygulanabilir. Analoglar uygun şekilde sübstitüe edilmiş fenilaseton (BMK) gerektirir
Giriş
Prosedür iki adımdan oluşmaktadır: 1. Oksim hazırlama ve 2. Oksim indirgenmesi.
Karbonil bileşikleri, aldehitler ve ketonlar, oksim oluşturmak için hidroksilamin (hidroklorür tuzu formunda) ile kolayca reaksiyona girer. Bu bileşikler genellikle katı, kararlı, izole edilmesi, saflaştırılması ve işlenmesi kolaydır. Özellikle reaktif olmamakla birlikte, oksimler LiAlH4 (LAH), alkollerdeki metalik sodyum (susuz etanol, propanol), katalitik hidrojenasyon ve daha az yaygın olarak diğer reaktifler gibi indirgeyici maddeler kullanılarak birincil aminlere indirgenebilir.
Adehitlerden (aldoksimler) ve ketonlardan (ketoksimler) elde edilen oksimler uzun zamandır birincil aminlerin hemen öncüleri olarak kullanılmakta ve böylece bu bileşikler iki aşamalı bir prosedürle karbonil bileşiklerinden elde edilmektedir.
Genel sentez Şema 4'te özetlenmiş ve BMK'den amfetamin hazırlanmasında örneklendirilmiştir. Sodyum/propanol indirgemesini içeren bu yaklaşım (amfetamin rasemat ayrımı da dahil olmak üzere) yakın zamanda yayınlanmıştır.1
Şema 4. Oksim ara maddesinin indirgenmesi yoluyla amfetamin ve analoglarının sentezi için genel bir prosedür
1. İlk adım: oksim oluşumu. Kondensasyon, hidroklorür tuzundan serbest hidroksilamini serbest bırakan hafif bir baz varlığında hızlı ve niceliksel olarak ilerler. (Serbest hidroksilamin, tuzunun aksine kararsızdır. Her ikisi de çok toksiktir ve dikkatle kullanılmalıdır).
Genel koşullar şunları içerir (diğerlerinin yanı sıra): Na2CO3, etanol, su; 2a dil. NaOH, su, etanol;2b ve sodyum asetat, metanol.2c
Bu adım herhangi bir ölçekte özellikle tehlikeli olmamalıdır.
2. İkinci adım: birincil amine oksim indirgenmesi (örneğin amfetamin ve analogları). Genel koşullar, diğerlerinin yanı sıra şunları içerir: a) katalitik hidrojenasyon (hidrojen ve katalizör),3a, 3b b ) sodyum metali/alkol (etanol, propanol)1, 3c, 3d c ) eterler içinde LiAlH4.3e, 3f, 3g ve diğerleri d), e), f).
a) Katalitik hidrojenasyon için bilinen prosedürler3a,3b yüksek basınçlar (>100 atm) ve özel ekipman (hidrojenasyon bombaları, hidrojen tankı, basınç göstergeleri ve regülatörler vb.) Paladyum katalizörleri genellikle katalizör zehirlenmesine (inaktivasyon) eğilimli olduğundan, olağan katalizör Raney nikeldir. Genel olarak, hidrojenasyon önemli ölçeklerde (örn. >50-100 g) uygun görünmemektedir. (Daha iyi ve daha uygun maliyetli prosedürler mevcut olabilir).
b) Alkollerde metalik sodyum kullanan prosedürler1,3c,3d (etanol, propanol), reaksiyon karışımına kademeli olarak eklenen büyük miktarda sodyum (10 eq) gerektirir. (Büyük ölçeklerde uygunsuz ve tehlikeli bir işlemdir). Ayrıca, susuz alkoller gereklidir ve sodyum alkolle şiddetli bir şekilde reaksiyona girdiğinden (ve kaza durumunda suyla patlayıcı bir şekilde reaksiyona girdiğinden) yöntem ciddi bir patlama riski oluşturmaktadır. Buna ek olarak, yüksek derecede yanıcı ve patlayıcı hidrojen gazı ortaya çıkar. Genel olarak, bilinen özel protokoller daha büyük ölçekler için pratik değildir, pahalıdır ve çok tehlikelidir, örneğin >20-50 g. (Daha uygun ve daha az tehlikeli modifikasyonlar geliştirilebilir).
c) Eterler (dietil eter, THF) içinde LiAlH4 kullanan prosedürler genellikle daha uygundur, ancak büyük hacimlerde çözücü (dietil eter) gerektirir. Literatürde birçok örnek rapor edilmiştir ve üç referansa atıfta bulunulmuştur.3e-3g Gerekli çözücü hacimleri göz önüne alındığında, yöntemin ölçeklenebilirliği muhtemelen parti başına 50-100 g amfetamin ile sınırlıdır.
Oksimleri birincil aminlere indirgemeye yönelik diğer yöntemler bilimsel literatürde bildirilmiştir, ancak daha az çalışılmıştır, tamamen başarısız olabilir veya düşük verim ve yan ürünlerle sonuçlanabilir. (Bazıları daha fazla deney ve optimizasyon ile geliştirilebilir). Bunlar aşağıdaki gibidir:
d) Metanol içinde NaBH4 ve hidratlı NiCl2 kullanılarak oksim indirgenmesi için genel yöntem.3h
Bu yöntem, amfetamin veya analoglarına uygulanmadığı düşünülen çeşitli oksimlerin birincil aminlere indirgenmesine uygulanmıştır. Verimler genellikle >%90'dır, ancak ciddi dezavantajı, 1 eq oksim başına büyük miktarda NaBH4 (10 eq) ve 2 eq NiCl2 x 6 H2O kullanılmasıdır. Modifikasyonlar mümkün olsa da, mevcut haliyle üretim potansiyeli yoktur.
e) Amonyum format ve katalizör olarak toz metalik magnezyum kullanılarak oksim indirgenmesi için genel yöntem.3i
Bu yöntem, çeşitli oksimlerin birincil aminlere indirgenmesine uygulanmıştır, ancak amfetamin veya analoglarına uygulanmadığı düşünülmektedir. Verimler genellikle >%80'dir. Yöntem, 1 oksim başına 3 denk HCO2NH4 ve 4 denk Mg tozu kullanır ve tam dönüşümü <1 saat içinde gerçekleştirir, eğer tekrarlanabilirseorta düzeyde bir üretim potansiyeline sahip olabilir. Olası dezavantajlar ticari Mg tozunun özellikleri (çeşitli tedarikçilerden temin edilebilir) ve izolasyon prosedürüdür (nispeten uçucu olan amfetaminin damıtılması gerekecektir). Genel olarak, muhtemelen denemeye değerdir.
f) Metalik çinko ve asetik asit veya alüminyum amalgam kullanarak oksim indirgeme için genel yöntem.
Bazı aktif oksimler için etkili olmasına rağmen,3j, 3k çinko, muhtemelen amfetaminler de dahil olmak üzere, sıradan ketoksimlerden sadece düşük amin verimi sağlar. Ayrıca, yan ürünler ortaya çıkabilir. Çok ince bir amalgam filmi ile kaplanmış alüminyum folyo, aktif bir oksimi etkili bir şekilde indirgemiştir,3l ancak sıradan ketoksimlerin (amfetamin öncüsü dahil) indirgenmesi daha düşük verim sağlıyor gibi görünmektedir ve yan ürünler olabilir. Buna ek olarak, prosedür oldukça toksik cıva (II) klorür (HgCl2) kullanmaktadır. Bu nedenle, elementel cıva ve bileşikleri ile gerçek bir kontaminasyon ve zehirlenme riski vardır ve tüketim amaçlı herhangi bir ürün için kaçınılmalıdır.
Sonuç olarak, aşağıdaki Şema'da yer alan orijinal reaksiyon hatalıdır. Doğru prosedürler yukarıda Bölüm B'de tartışılmış ve Şema 4'te gösterilmiştir. Bu nedenle, orijinal Şema buna göre düzeltilmeli ve muhtemelen değiştirilmeli ve genişletilmelidir
Orijinal Şema:
Bölüm B içinReferanslar
1. Amfetaminin (ve metamfetaminin) yakın zamandaki tam sentezi:
Kristýna Dobšíková ve ark. Amfetamin ve metamfetaminin konformasyonel analizi: titreşimsel ve kiroptik spektroskopi ile kapsamlı bir yaklaşım. Analyst, 2023,148, 1337-1348. DOI
https://doi.org/10.1039/D2AN02014A.(Açık erişimli makale). Amfetamin sentezi için ayrıntılı sentetik prosedür ayrı bir dosyada sunulmuştur (ek bilgi, şu adreste:
https://www.rsc.org/suppdata/d2/an/d2an02014a/d2an02014a1.pdf (Kısa açıklama: Deney, oksim hazırlanmasını ve ardından Na/propanol kullanılarak rasemik amfetamine indirgenmesini içermektedir. Verim: ~8,5 g, iki adımda ~%85). Ayrıca rasemik amfetamin ayırma (tartarik asit yöntemi) ve amfetaminden iki adımda metamfetamin sentezi için prosedürler de dahildir).
2. Oksim hazırlama için genel yöntemler (ketonlar ve hidroksilamin hidroklorürden)
2a Org. Synth. 2010, 87, 36. DOI: 10.15227/orgsyn.087.0036 (Koşullar: Na2CO3,, etanol, su)
h
ttps://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/v87p0036.pdf
2b Org. Synth. 2011, 88, 33-41. DOI: 10.15227/orgsyn.088.0033 (Koşullar: dil. NaOH, su, etanol)
h
ttps://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/v88p0033.pdf
2c Org. Synth. 2023, 100, 248-270. DOI: 10.15227/orgsyn.100.0248 (Koşullar: sodyum asetat, metanol)
h
ttps://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/v100p0248.pdf
3. Oksimlerin primer aminlere indirgenmesi için genel yöntemler
Katalitik indirgemeler (hidrojen ve bir katalizör)
3a Fred W. Hoover
et al. 2-Amino-1-Fenil-1-Propanol ve Metillenmiş Türevlerinin Sentezi. Organik Kimya Dergisi 1947 12 (4), 506-509. DOI: 10.1021/jo01168a003
DOI numarası 10.1021/jo01168a003 kullanarak https://sci-hub.se/ sitesinden indirin
3b R. V. Heinzelman. Fizyolojik Olarak Aktif İkincil Aminler. β-(o-Metoksifenil)-izopropil-N-metilamin ve İlgili Bileşikler. Journal of the American Chemical Society 1953 75 (4), 921-925. DOI: 10.1021/ja01100a043
DOI numarası 10.1021/ja01100a043 kullanılarak https://sci-hub.se/ sitesinden indirin
Sodyum metali/alkoller kullanılarak indirgeme
3c Vogel'
s Textbook of Practical Organic Chemistry Fifth Edition, Longman Scientific & Technical, 1989. ISBN 0-582-46236-3, s. 776.
( https://archive.org/details/TextbookOfPracticalOrganicChemistry5thEd adresinden indirebilirsiniz) .
3d Xing Fan,
et al. Temel merkez taşıyıcısında varyasyon ile yeni propan-1,3-diamino köprülü CCR5 antagonistlerinin etkin sentezi ve tanımlanması. European Journal of Medicinal Chemistry,Cilt 45, Sayı 7, 2010, 2827. DOI: 10.1016/j.ejmech.2010.03.003
DOI numarasını kullanarak https://sci-hub.se/ sitesinden indirin 10.1016/j.ejmech.2010.03.003
LiAlH4 (LAH) kullanarak indirgemeler
3e Organic Synthes, Coll. Vol. 10, s.305 (2004); DOI:10.15227/orgsyn.079.0130
h
ttps://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/V79P0130.pdf
3f Kulkarni, Mahesh R.;
et al. İkili pERK ve pRb inhibitörleri olarak tetrahidrokarbazollerin keşfi. European Journal of Medicinal Chemistry (2017), 134, 366-378 DOI:10.1016/j.ejmech.2017.02.062
DOI numarası 10.1016/j.ejmech.2017.02.062 kullanılarak
https://sci-hub.se/ sitesinden indirilebilir.
3g Ricci, Antonio
ve diğerleri. Spin İşaretli Kamptotesin Türevlerinin Elektron Paramanyetik Rezonans (EPR) Çalışması: Üçlü Komplekse Farklı Bir Bakış. Journal of Medicinal Chemistry (2011), 54(4), 1003-1009. DOI: 10.1021/jm101232t. DOI numarasını (10.1021/jm101232t ) kullanarak
https://sci-hub.se/ sitesinden indirin.
Oksim indirgemesi için diğer reaktifler
3h Ipaktschi, J. Reduction von Oximen mit Natriumboranat in Gegenwart von Übergangsmetallverbindungen. Chem. Ber., 1984 117: 856-858.
https://doi.org/10.1002/cber.19841170237
DOI numarası 10.1002/cber.19841170237 kullanılarak
https://sci-hub.se/ sitesinden indirilebilir.
3i K. Abiraj ve ark. Amonyum Format Kullanılarak Oksimlerin Aminlere Magnezyum Katalizli Yeterli İndirgenmesi. Sentetik İletişim: An International Journal for Rapid Communication of Synthetic Organic Chemistry, 2004, 34:4, 599-605. DOI: 10.1081/SCC-120027707 10.1081/SCC-120027707 DOI numarasını kullanarak
https://sci-hub.se/ sitesinden indirin.
3j https://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/CV5P0373.pdf
3k https://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/CV3P0513.pdf
3l https://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/CV5P0032.pdf
Bölüm C.
Katalitik Hidrojenasyon Yoluyla Çeşitli
Amfetaminlerin Hazırlanması için Genel, Tek Adımlı Bir Prosedür.
Fenilaseton (BMK) da dahil olmak üzere çoğu keton, indirgeyici alkilasyon (yani indirgeyici aminasyon) olarak bilinen reaksiyon kullanılarak doğrudan karşılık gelen birincil aminlere dönüştürülebilir. Reaksiyon, başlangıçta bir karbonil grubuna amonyak eklenmesini ve izole edilmeyen kararsız iminin tersinir oluşumunu içerir. İmin daha sonra bir katalizör (Raney nikel, PtO2 vb.) varlığında hidrojen kullanılarak amine indirgenir. İkincil amin oluşumu, büyük oranda amonyak varlığıyla büyük ölçüde bastırılır. İlk prosedürler çok yüksek basınçlar (~350 atm, ~150oC) içermekteydi, bu da uygunsuz ve oldukça tehlikeliydi, ayrıca özel ekipman gerektiriyordu.1 Daha sonraki modifikasyonlar çok daha düşük basınç ve sıcaklıklar sağlayarak reaksiyonun gerçekleştirilmesini pratik hale getirdi.2,3 Kısmen yan ürün olarak ikincil aminlerin oluşması nedeniyle verim orta düzeyde olma eğilimindeyken, reaksiyon büyük ölçeklerde ekonomik olabilir. Elde edilen birincil amin, düşük basınç altında damıtma yoluyla saflaştırılır.
Genel prosedür, fenilasetonun (BMK) amonyak ile katalitik indirgeyici alkilasyonu üzerinde gösterilmiştir, Şema 5:
Şema 5. Amonyağın katalitik indirgeyici alkilasyonu yoluyla amfetaminlerin sentezi için genel prosedür
Özel, düşük basınçlı hidrojenasyon ekipmanı zorunludur. (Gıda endüstrisinde kullanıldıkları için birçoğu kolayca temin edilebilir). Ayrıca, cihaz Organic Syntheses'teki talimatlara göre ( modern parçalar ve malzemeler kullanılarak önemli değişikliklerle) inşa edilebilir.4 Şekil 5'te gösterilen çalkalama sistemi güçlü bir manyetik karıştırıcı ile değiştirilmeli ve hidrojenasyon kabı manyetik olmayan paslanmaz çelikten yapılmalıdır (sadece aşındırıcı olmayan çözeltiler için). (Tipik olarak camdan yapılır). Gaz halindeki hidrojenle yapılan tüm işlemlerin, özellikle de basınç altında, doğası gereği birçok yönden son derece tehlikeli olduğunu unutmayın (örn. sızıntılar ve patlayıcı tutuşma). Ayrıca,hava ile temas halinde katalizörün uygunsuz kullanımı kendiliğinden tutuşmaya neden olacaktır. Ayrıca, hidrojen kaynağı olarak yüksek basınçlı, ticari hidrojen tanklarının ve hidrojen için özel, azaltıcı basınç regülatörlerinin kullanılması zorunludur.
Şekil 5 Ev yapımı hidrojenasyon aparatı
Sonuç olarak, bu genel yöntem, özel hidrojenasyon ekipmanının mevcut olması koşuluyla, amfetamin ve analoglarının üretimi için uygulanabilirdir. Katalizör varyasyonları da dahil olmak üzere prosedürde bazı ek deneyler ve modifikasyonlar gereklidir.
Bölüm C içinReferanslar
1. Organic Syntheses, Coll. Cilt 3, s.717 (1955). DOI:10.15227/orgsyn.023.0068
https://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/CV3P0717.pdf sitesinden indirin
2. Elliot R. Alexander
ve diğerleri. Ketonların Birincil Aminlere Dönüştürülmesi için Düşük Basınçlı İndirgeyici Alkilasyon Yöntemi. Journal of the American Chemical Society 1948 70 (4), 1315-1316. DOI: 10.1021/ja01184a007
Verilen DOI numarasını kullanarak
https://sci-hub.se/ sitesinden indirin (10.1021/ja01184a007)
3. R. V. Heinzelman. Fizyolojik Olarak Aktif İkincil Aminler. β-(o-Metoksifenil)-izopropil-N-metilamin ve İlgili Bileşikler. Journal of the American Chemical Society 1953 75 (4), 921-925. DOI: 10.1021/ja01100a043
Verilen DOI numarasını kullanarak
https://sci-hub.se/ sitesinden indirin (10.1021/ja01100a043)
4. Org. Synth. CV1P0061. Katalitik İndirgeme için Aparat. DOI: 10.15227/orgsyn.008.0010.
Siteden indirin
https://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/CV1P0061.pdf
Bölüm D.
İki Aşamalı Leuckart Reaksiyonu ile Çeşitli Amfetaminlerin Hazırlanması
Leuckart-Wallach reaksiyonu olarak da bilinen Leuckart, aşağıda detaylandırıldığı gibi indirgeme ve hidroliz olmak üzere iki aşamalı bir prosedür içerir. Reaksiyon gözden geçirilmiştir.1a,1b
İlk adımda, karbonil bileşikleri (aldehitler veya ketonlar), sulu amonyum format,2 kuru amonyum format, serbest formik asit içeren karışımlar ve/veya formamid, saf formamid gibi reaktifler kullanılarak indirgeyici bir şekilde karşılık gelen formamidlere dönüştürülür. Amonyum format yerine formamid/su kullanımı amfetamin dışındaki aminler için optimize edilmiştir.3
İkinci adımda, elde edilen formamid (kararlıdır, ancak genellikle izole edilmez) amin tuzuna asitle hidrolize edilirken, serbest amin karışımın bazikleştirilmesiyle izole edilir. Bazik formamid hidrolizi çok daha yavaştır ve hiçbir avantaj sağlamaz, ancak reaksiyon aside dayanıklı olmayan çelik reaktörlerde gerçekleştirilirse kullanılabilir.
Bazı yeni modifikasyonlar (örneğin özel katalizörler,4 mikrodalga radyasyonu (MW)5 vb.) dahil olmak üzere birçok varyant mevcuttur. Ancak, bu yeni prosedürler faydalı ve verimli olmakla birlikte, pratik olarak büyük ölçeklerde uygulanamaz, örneğin >50-100 g. Bunun nedeni ya katalizör maliyeti ve hava hassasiyeti ya da güçlü mikrodalga kaynakları gibi gerekli ekipman eksikliğidir. (Güçlü, korumasız MW kaynaklarına doğrudan maruz kalmak oldukça tehlikelidir. İyonlaştırıcı bir radyasyon olmamasına rağmen, hızlı iç ısınmaya, organ hasarına ve ölüme neden olur).
Amfetamin hazırlanmasına uygulanan klasik Leuckart reaksiyonu Şema 6'da gösterilmiştir.
Şema 6. Leuckart reaksiyonu kullanılarak amfetamin hazırlanması.
Reaksiyon zaman alıcı, zahmetli (birkaç operasyonel adım içeren) ve yüksek sıcaklıklar gerektirmesine rağmen, uygun maliyetlidir ve büyük ölçekli üretimler için uygundur. Ayrıca özel bir ekipmana da gerek yoktur. Bu nedenle, özellikle çeşitli amfetamin analogları (ve diğer birçok ilgisiz birincil aminler) için laboratuvarda, endüstriyel olarak ve ayrıca yasal çerçeveler dışında faaliyet gösteren çeşitli gruplar tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır.
Sonuç olarak, bu genel yöntem, çoğunlukla aromatik halkada sübstitüe edilmiş amfetamin ve analoglarının üretiminde oldukça sık uygulanmaktadır. Düzeltmeler/eklemeler:
Aşağıdaki orijinal reaksiyon şemasının ikinci kısmında bir hata vardır, çünkü bilindiği kadarıyla Leuckart prosedüründe hidrojen peroksit (H2O2) asla kullanılmaz. Bunun yerine, söz konusu reaktif hidroklorik asittir, yani HCl/H2O. Buna ek olarak, Şema 6 ve yukarıdaki Bölüm D'deki tartışmaya dayanarak Şema daha da değiştirilebilir.
Orijinal Şema:
Bölüm D için Referanslar
1.
Yorumlar
1a. M. L. Moore, Org. React. 5, 301-330 (1949);
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/0471264180.or005.07;
https://doi.org/10.1002/0471264180.or005.07 sitesinden indirin
1b. Umar, Q.
ve diğerleri. Kısa Bir İnceleme: Leuckart Reaksiyonu ile Amin Sentezinde İlerleme. Reactions 2023, 4, 117-147.
https://doi.org/10.3390/reactions4010007 (Açık erişim)
Yerinde üretilen amonyum format
2a. A. W. Ingersoll. α-Phenylethylamine. Org. Synth. 1937, 17, 76. DOI: 10.15227/orgsyn.017.0076
h
ttps://www.orgsyn.org/Content/pdfs/procedures/CV2P0503.pdf
2b. R. V. Heinzelman. Fizyolojik Olarak Aktif İkincil Aminler. β-(o-Metoksifenil)-izopropil-N-metilamin ve İlgili Bileşikler. Journal of the American Chemical Society 1953 75 (4), 921-925. DOI: 10.1021/ja01100a043
Verilen DOI numarasını kullanarak
https://sci-hub.se/ sitesinden indirin (10.1021/ja01100a043)
3. Carlson, Rolf at al. Leuckart Reaksiyonu ile Asetofenonun İndirgeyici Aminasyonu için Optimize Edilmiş Bir Prosedür, Acta Chemica Scandinavica, 1993: 47: 1046-1049. DOI numarası: 10.3891/acta.chem.scand.47-1046.
http://actachemscand.org/doi/10.3891/acta.chem.scand.47-1046 (Açık erişim)
Özel bir katalizör kullanımı
4. Kitamura ve ark. Ketonların Katalitik Leuckart-Wallach-Tipi İndirgeyici Aminasyonu. Organik Kimya Dergisi 2002 67 (24), 8685. DOI: 10.1021/jo0203701.
Verilen DOI numarasını kullanarak
https://sci-hub.se/ sitesinden indirin (10.1021/jo0203701)
Mikrodalga radyasyon kullanımı
5. Loupy ve ark. Mikrodalga teknolojisi kullanılarak Leuckart indirgeyici aminasyon reaksiyonunun rehabilitasyonuna doğru. Tetrahedron Letters, Cilt 37, 1996, 8177. DOI: 10.1016/0040-4039(96)01865-5
Verilen DOI numarasını kullanarak
https://sci-hub.se/ sitesinden indirin (10.1016/0040-4039(96)01865-5)
Bölüm E.
Amfetaminin (+)S ve (-)R enantiyomerlerinin ayrılması
Preparatif ölçekte, amfetamin her zaman optik olarak inaktif olan (eşit miktarda
S ve
R enantiyomerinden oluşan) rasemik karışım olarak elde edilir. Amfetamin söz konusu olduğunda, dekstro form, yani (+
)S enantiyomeri, (-
)R enantiyomerine göre çok daha güçlü bir merkezi sinir sistemi (MSS) uyarıcısıdır ve daha az yan etkiye sahiptir.
Amfetamin onlarca yıldır reçeteli ilaç olarak kullanıldığından (örneğin Adderall1 ilacı), daha aktif enantiyomerin, yani (+)S amfetaminin kullanılmasına ihtiyaç duyulmuştur. Bu nedenle, enantiyomer ayrımı için etkili yöntemler geliştirilmiştir. (Bununla birlikte, optimum farmakolojik aktivite için Adderall, (+)S/(-)R = 75:25 oranında her iki enantiyomeri de içerir).
Şu anda, amfetamin enantiyomerlerinin başlıca pratik, büyük ölçekli ayrımı, doğal olarak oluşan, optik olarak aktif asitlerden elde edilen tuzların fraksiyonel kristalizasyonundan oluşmaktadır. (Amfetaminle ilgisi olmayan çok sayıda diğer optik olarak aktif aminler de benzer şekilde elde edilir). Genellikle bu asitler L-(+) tartarik asit ve türevleri ile L-(-) malik asittir. Ancak genel olarak aminin sadece bir saf enantiyomeri izole edilebilirken, tersi asitin zıt enantiyomeri, örneğin D-(-) tartarik asit kullanılarak elde edilir. Bu asitler doğal olarak oluşmadığından, kendilerinin enantiyoseparasyona tabi tutulmaları gerekir ve bu nedenle çok daha pahalıdırlar. (Son yıllarda, çok sayıda enzimatik enantiyoseparasyon endüstriyel olarak uygulanabilir hale gelmiştir, ancak bunlar enzim türlerinin, reaksiyon koşullarının vb. dikkatli bir şekilde seçilmesini gerektirir ve genellikle basit ayırmalar için uygun değildir. Bununla birlikte, örneğin Vogel2'de açıklanan gibi birçok basit, hazırlayıcı örnek bilinmektedir).
Amfetaminin kendisi söz konusu olduğunda, istenen (+)S amfetamin (yani dekstroamfetamin) L-(+) tartarik asit gerektirir ve ayırma işlemi aşağıda detaylandırıldığı gibi nispeten basittir. Genel olarak verimin yüksek olmadığı, ~%50-60 aralığında olduğu ve toplam verimin sadece ~%25 olduğu (zıt enantiyomer atılırsa) belirtilmelidir. Levometamfetamin pratikte inaktif olduğu için ayırma işleminin metamfetamin ile yapılması gerekirken, amfetamin söz konusu olduğunda, spesifik bileşiğe ve kullanım amacına bağlı olarak enantiyoseparasyon her zaman zorunlu değildir (yukarıda belirtildiği gibi, Adderall 75/25 oranında bir S/R karışımıdır).
Dekstramfetaminin ayrıştırılması onlarca yıl önce başarılmıştır (Temmler, GB 508757, 1939; Nabenhauer, US 2276508, 1942 to SK&F).3 Diastereoizomerik tuzların fraksiyonel kristalizasyonu yoluyla benzer ayrıştırma yöntemi çok yeni bir bilimsel makalede4 yayınlanmıştır ve aşağıda Şema 7'de sunulmuştur.
Ayrıca, 19. yüzyıldan beri manuel polarimetreler kullanılarak uygulanmasına rağmen, enatioseparasyonun izlenmesinin basit bir prosedür olmaması da dikkat çekicidir. (Polarimetreler kullanılarak, bilinen bir bileşiğin enantiyopüritesi, burada gösterilmeyen basit bir denklemden hesaplanabilir. Ancak, diğer optik olarak aktif bileşiklerin mevcut olmaması gerekir). Diğer yöntemler, özellikle kiral kolonlara sahip HPLC ekipmanı, son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve diğer optik olarak aktif bileşiklerin varlığına izin verirler. Ancak, ekipman oldukça pahalıdır.
Eki görüntüle G09DPhZORt.png
Şema 7. Rasemik amfetaminin saf (+)S ve (-)R enantiyomerlerine ayrıştırma prosedürü.
Bölüm E için Referanslar
1.
https://www.drugs.com/tips/adderall-patient-tips
2. Vogel's Textbook Of Practical Organic Chemistry, 5. Ed. Longman Scientific & Technical. Longman Group UK Limited. ©Longman Group UK Limited I989. ISBN 0-582-46236-3.
Sayfa: 812.
3. Genel olarak, patentlerin bütünleşik metinleri çeşitli Ulusal Patent ofislerinin sitelerinden ücretsiz ve anonim olarak indirilebilir. Alman patent ofisi, dünya çapındaki ülkelerden milyonlarca patent sağlayan özel bir zenginliktir. Patent numarası ve ülke kodu biliniyorsa (örn. US2276508), patent veritabanında arama yapmak ve tam metni pdf dosyası olarak indirmek çok basittir. (Daha gelişmiş arama seçenekleri de mevcuttur). Arama için ilgili adres şudur:
DEPATISnet wird Ihnen vom Deutschen Patent- und Markenamt (DPMA) zur Verfügung gestellt und ermöglicht Ihnen die Durchführung von Online-Recherchen zu Patentveröffentlichungen aus aller Welt, die sich im Datenbestand des amtsinternen deutschen Patentinformationssystems DEPATIS befinden.
depatisnet.dpma.de
4Kristýna Dobšíková et al. Amfetamin ve metamfetaminin konformasyonel analizi: titreşimsel ve kiroptik spektroskopi ile kapsamlı bir yaklaşım. Analyst, 2023,148, 1337-1348.
DOI:
https://doi.org/10.1039/D2AN02014A.(Açık erişimli makale).
Amfetamin sentezi ve enantiyomer çözünürlüğü için ayrıntılı sentetik prosedür,
https://www.rsc.org/suppdata/d2/an/d2an02014a/d2an02014a1.pdf adresinde ayrı bir dosyada, ek bilgilerde sunulmuştur (Referans ayrıca bölüm B'de de belirtilmiştir).
Amfetamin ve Sentetik Türevlerinin Farmakolojik Aktivitesi ve Çeşitli Nörotransmitterler Dahil Bazı Endojen Fizyolojik Aktif Aminler Üzerine Notlar
Amfetamin farmakolojisinin kapsamlı bir sunumu ref. 1. Ayrıca amfetamin, endojen katekolaminler, çeşitli analoglar ve 2-feniletil aminin (hepsi çok farklıdır) farmakolojik karşılaştırmasını da kapsar.
Notlar için Referanslar
1a. Goodman&Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutcs, 14th Ed. Editörler: Laurence L. Brunton, PhD, Björn C. Knollmann, MD, PhD. Telif Hakkı © 2023 McGraw Hill LLC tarafından. ISBN: 978-1-26-425808-6
Şu adresten indirin:
https://libgen.is/ (ve varsa diğer alan adları) ve buradaki yansıtma bağlantıları (bazıları çalışmayabilir). ISBN kullanarak sitede arama yapın
978-1-26-425808-6
1b. Martindale Tam İlaç Referansı. Otuz Sekizinci Baskı. ISBN 978 0 85711 139 5, ISSN 0263-5364. Pharmaceutical Press 1 Lambeth High Street, London SE1 7JN, UK tarafından yayınlanmıştır ©Pharmaceutical Press 2014
Şu adresten indirin:
https://libgen.is/(https://libgen.rs/ ve varsa diğer alan adları) ve buradaki yansıtma bağlantıları (bazıları çalışmayabilir). ISBN kullanarak sitede arama yapın
978-0-85711-139-5 ya da "Martindale: The Complete Drug Reference"