KATALIZATORJI, KI JIH LAHKO UPORABITE ZA DOSEGANJE VEČJEGA IZKORISTKA + BOLJŠE REAKCIJE:
Reakcija **Leuckart-Wallach** je dobro znana metoda za pridobivanje amfetaminskega prostega olja iz **fenil-2-propanona (P2P)** z reakcijo z formamidom in mravljično kislino. Pri tej reakciji formamid in mravljinčna kislina delujeta kot reaktanta in topila, mravljinčna kislina pa je blag katalizator. Vendar je reakcija na splošno počasna, zato lahko katalizatorji potencialno izboljšajo hitrost reakcije in izkoristek.
#### Potencialni katalizatorji za Leuckart-Wallachovo reakcijo:
Čeprav ta reakcija tradicionalno ne potrebuje zunanjega katalizatorja, nekatera poročila kažejo, da lahko kot katalizatorji delujejo **Lewisove kisline**, kot sta **cinkov klorid (ZnCl₂)** ali **aluminijev klorid (AlCl₃)**, ali **Brønstedove kisline**, kot je **sulfurna kislina** (H₂SO₄). Ti katalizatorji lahko pripomorejo k pospešitvi reakcije in izboljšanju celotnega izkoristka, saj zagotovijo ugodnejše okolje za potek reakcije.
### Primer uporabe katalizatorja: **Cink klorid (ZnCl₂)**
Cinkov klorid se lahko uporabi za povečanje hitrosti reakcije, saj deluje kot katalizator Lewisove kisline, ki pomaga aktivirati karbonilno skupino v P2P, zaradi česar je bolj dovzetna za nukleofilni napad z formamidom.
#### Razmerja in postopek z **ZnCl₂**:
- **P2P**: 1 mol (npr. 250 ml P2P)
- **Formamid**: 1,5-2 ekvivalenta mola (375 mL)
- **Formska kislina**: 1,1 ekvivalenta mola (približno 175-200 mL)
- **ZnCl₂**: 0,05-0,1 mol ekvivalenta (približno 6,8-13,6 g (najbolje 10,2 g) za 1 mol ali 250 ml čistega P2P)
#### Reakcijski koraki:
1. **Kombinacija reagentov**:
- V reakcijsko bučko dodajte **P2P**, **formamid**, **mravljično kislino** in želeno količino **ZnCl₂** (ali drugega katalizatorja).
- Katalizator se običajno doda v **5-10 %** molarnem razmerju glede na P2P (približno 6,8-13,6 g (idealno 10,2 g) za 250 ml P2P).
2. **Refluks in toplota**:
- Reakcijsko zmes segrevajte na **140-150 °C** **5-6 ur**, podobno kot pri običajni Leuckart-Wallachovi reakciji, vendar pričakujte, da bo s katalizatorjem reakcija potekala hitreje.
- Dodatek katalizatorja lahko skrajša reakcijski čas, ker poveča nukleofilnost formamida in naredi karbonilno skupino v P2P bolj elektrofilno.
3. ** Ohladite in ekstrahirajte**:
- Ko je reakcija končana, pustite, da se zmes ohladi, in izvedite običajne postopke ekstrakcije (npr. izpiranje z vodo, sušenje z brezvodnim natrijevim sulfatom itd.)
4. **Hidroliza**:
- Hidrolizirajte nastali **N-formilamfetamin** z uporabo **HCl** ali **KOH**, čemur sledi destilacija s paro, da dobite olje brez amfetamina.
#### Drugi možni katalizatorji:
- **AlCl₃ (aluminijev klorid)**: Močna Lewisova kislina, podobna ZnCl₂, se lahko uporabi v majhnih količinah (tudi 0,05-0,1 mol ekvivalenta), čeprav je lahko ostrejša za reakcijsko zmes.
- **Žveplova kislina (H₂SO₄)**: H₂SO₄ kot Brønstedova kislina se lahko uporablja v majhnih katalitskih količinah, vendar bodite previdni, saj je veliko močnejša in lahko povzroči stranske reakcije ali razgradnjo, če se uporabi preveč.
#### Povečanje izkoristka:
Za povečanje izkoristka pri Leuckart-Wallachovi reakciji:
1. **Uporabite katalizatorje**: Kot smo že omenili, lahko z uvedbo Lewisove kisline, kot je ZnCl₂, izboljšamo hitrost reakcije in izkoristek.
2. **Optiminirajte razmerja**: Ohranite **neznaten presežek** formamida in mravljinčne kisline, da zagotovite popolno reakcijo P2P.
3. **Skrbno uravnavajte temperaturo**: Idealno je segrevanje pri **140-150 °C**; izogibajte se višjim temperaturam, da preprečite razgradnjo vmesnih ali stranskih produktov.
4. **Predolg čas refluksa**: Tudi s katalizatorjem, če reakcija poteka **4-6 ur**, je zagotovljena boljša konverzija.
#### Zaključek:
Uporaba katalizatorja, kot je **ZnCl₂**, v Leuckart-Wallachovi reakciji lahko poveča hitrost reakcije in potencialno poveča izkoristek amfetaminskega prostega olja. Razmerje bi vključevalo dodajanje **5-10 % ZnCl₂** glede na P2P ter ohranitev standardnih količin formamida in mravljinčne kisline. Reakcijo nadaljujte kot običajno, vendar pričakujte hitrejšo in morda popolnejšo pretvorbo P2P v želeni produkt.
Dobrodošli!
