羟亚胺的Semipinacol重排反应与改进探究演示教学

羟亚胺的

S e m i p i n a c o l重排反应与改进探究

一：羟亚胺下游产品合成方法的简介：当前由干燥结晶的物理方法提取转向用化学法合成。前几年，国内羟亚胺下游注射液非法流失问题一度非常突出。究其原因，就是犯罪分子将羟亚胺下游注射液经过干燥结晶的简单方法提取羟亚胺下游，随着此类案件的增多，国家有关部门加大了羟亚胺下游注射液的管理力度，犯罪分子非法获取羟亚胺下游注射液变得困难后，继而转向用化学法合成羟亚胺下游。近两年，采用化学法制造羟亚胺下游犯罪活动频繁发生，需要引起高度重视。

目前，生产邻氯苯基环戊酮的基本方法有十多种，原料易获得的制造方法相对麻烦一些。比如以邻氯苯甲酸，邻氯苯甲酰氯，溴代环戊烷，环戊醇，环戊烷，环戊酮等等都可以作为主要原料，但其中最简单的，也是目前比较常见的有两种方法的主要原料就是邻氯苯甲酰氯，溴代环戊烷格式试剂法。技术含量并不高，原料很容易找到，化学合成只需要在实验室就能完成，方便易行、易分散、易隐蔽，成本低

廉而售价较高。利润丰厚。“具有初中化学水平的人，如果拥有制做配方，在家就能够生产成品。”对于文化程度不高的高中文化，初中文化，小学文化人员来说，这些技术也是容易学会的。生产出来的产品成色也挺好好，量也大。但现在盐酸羟亚胺，邻酮管控严格，不容易买到。因此就要得我们自己生产了。从生产角度来讲，氯胺酮技术相对简单，从盐酸羟亚胺到氯胺酮只需要重排既可以，反应加结晶一天就可以出来。从邻酮做也不算太难。氯胺酮的整个技术路线：包括需要的设备，原料、配料比、反应时间、反应温度、操作要点细节、注意事项等，内容具体详细通俗易懂。

两种常用的制作方法：制造邻氯苯基环戊酮的第一种方法是：现代工厂都以邻氯苯甲酰氯作为主要原料，以无水三氯化铝作为催化剂、环己烷与二氯乙烷作为溶剂、戊烷和苯作为基团转换剂，与环戊烯发生加成反应，然后经蒸馏提纯而得到邻氯苯基环戊酮。后面就可以再溴化胺化、中

和，水解成盐，再与苯甲酸乙酯C9H10O2

扩环从派分子，后得到氯胺酮。其优点是

工期短、收率高、含量均在90~96之间。

但也有缺点：1：其反应过程生成的大量有害气体无法净化和转换、只能直接排放，2：反应过程还会产生大量废水，对水体环境造成无法修复的污染侵害。

制造邻氯苯基环戊酮的另一种方法是：以

溴代环戊烷作为主要原料，通过溴代环戊烷，镁粉，乙醚。合成格氏试剂环戊烷基

溴化镁，然后加入邻氯苯晴后搅拌反应三

天后，加入氯化铵水解反应，再加入试剂苯，高温还原。得到邻氯苯基环戊酮。但

是格氏试剂合成, 原料溶剂要求十分严格,操作困难。格林尼亚试剂简称“格氏试剂”是含卤化镁的有机金属化合物。当与邻氯苯

腈反应时,腈基与格氏试剂反应,经过烯胺

格氏反应,中间物用氯化铵水解。格氏试剂水解后，用水终止反应，生成的产物是Mg(OH)Cl，而实验中一般用饱和氯化铵溶

液终止反应，它是酸性的而且大大过量，

所以终产物MgCl2。格式试剂对无水环境要

求苛刻。活性很强，不容易停留在酮的这个步骤上，容易进一步反应成醇或者烷，不易制备。

所需化学品有：邻氯苯甲酸或邻氯苯甲腈或邻氯苯甲酰氯等原料和溴代环戊烷、溴、镁、甲胺、乙醚、甲醇、异丙醇、硫酸、盐酸、活性碳等化学品。邻氯苯甲酸经氯化后，与环戊烯加成得到邻氯苯基环戊酮，当然如果自己有渠道，邻氯苯基环戊酮最好买现成的，邻酮的市面价格每公斤300-500元左右。再经溴化得到中间体1-溴环戊基-邻氯苯甲酮，将1-溴环戊基-邻氯苯甲酮溶解在甲胺溶液中，得到1-羟基环戊基-邻氯苯基-N-甲亚胺，即盐酸羟亚胺，然后将其溶解于十氢萘中，170-180度加热重排，回流数小时，减压蒸发十氢萘后，用稀盐酸萃取剩余物，用活性炭脱色，用碱调成碱性，和氯胺酮碱（[6740-88-1]，溶点92-93℃），由戊烷-乙醚重结晶后再制成盐酸氯胺酮。也可以将盐酸羟亚胺溶入正十一烷，并加热沸腾（190度

195度）3-4小时发生重排反应，得到成品含量不低于90%。

二：羟亚胺Semipinacol重排反应的介绍：

具有特殊结构的非Pinaco醇，在进行一些相关化学转化的过程中会发生Pinaco重排反应，得到酮类化合物，这类重排反应称为Semipinacol重排。氯胺酮合成过程中环己酮部分的生成就是利用了Semipinacol 重排反应扩换得到的。

氯胺酮s-对映体有麻醉作用，R-对映体却具有兴奋和使心里失调作用。S-氯胺酮的麻醉镇痛作用是R-氯胺酮的三分之一，但致幻作用比R型强。目前，制造氯胺酮的这些原料没有纳入易制毒化学品管制，这给我们防范此类制毒犯罪活动造成困难。因此，我们在工作中对使用这些化学品进行生产的小工厂小作坊要高度警觉。

重排扩环反应是整个工艺中唯一不需要去明白的地方，至于其他步骤工艺，需要搞明白。如果你连这个反应原理都没搞懂，那就别费脑细胞了。而重排扩环反应，其中溶剂的比例真的不是最重要，关键是要能完全溶解掉你的胺盐，收率最佳的比例就是能完全刚刚溶解掉你的胺盐，这样能量才能均匀传递给每个胺分子。而当反应完毕，我们的成品是不溶于我们用的溶剂的，常用的溶剂有苯甲酸乙酯和十氢萘，苯甲酸乙酯比较便宜，但就是扩环的时候味道比较大，十氢化萘很贵，但是他跟水差不多，几乎没有味道，自己看着选择溶剂，要求就是溶剂要求能溶解胺盐使能量传递均匀且不溶解成品。重排扩环反应，我本人推荐在油浴下加温到刚好200度时，相对收率会较高。其实只要温度已经到了170度，反应就已经激活得差不多了，因为这个时候，哪怕你马上关掉热源，撤去油浴装置，反应也会继续自行放热，温度能上到180度左右。最好200

度，提前关闭热源以余热提供能量可以提高产率。之后等反应体系冷却，我们想要的成品就全部析出来了。冷却过程，搅拌加冷水浴或者吹吹空调是很有必要的。因为长时间降温会让我们析出的晶体长得比较大，它不仅容易包含副产物杂质，还容易黏壁，后处理的时候变得复杂麻烦，同时要在结晶液里放活性炭。

羟亚胺下游产品的生产工艺，即使是实验室工艺需要的设备从一开始合成邻酮到最终产品也是很多的，那十几道严格的工序说容易掌握也容易，说不容易也不容易的。主要看你有一个什么样的师傅指导。没有一个合格的师傅，前期你会天天碰到问题，还有那些设备、场地、生产过程中的排污、噪音、气味这些如何去处理。这都是师傅一一指导的。合成羟亚胺下游产品最简单路线：最常用的主原料是盐酸羟亚胺，经过三四步就可以得到羟亚胺下游产品晶体了。第一步就是扩环，很多人不懂这是一个什么样的概念，和苯甲酸乙酯

的比例，反应时间，温度；脱色时活性炭的掌握，滴加氨水时母液温度和最终停止状态的判断；滴加盐酸时PH值的把握；最容易出问题的就是结晶问题，有的母液浓度和温度掌握不好不结晶，结晶率低的问题，结晶形状不好看问题（据说是银针状形状好卖），还有就是成品吸食没幻觉问题；涉及到的原料有盐酸羟亚胺、苯甲酸乙酯、活性炭、氨水、无水乙醇、盐酸。涉及到的设备有抽滤设备，搅拌设备，加热设备，干燥等等设备。用羟亚胺到羟亚胺下游产品合成路线短，虽然其中的细节的复杂性和过程的严格我还是非常清楚，真正做起来也不是那么难的。按我们过去做到这一步测定的纯度好象在96%左右。

三：羟亚胺的GC/MS分析与质谱分析：

利用GC/MS鉴定羟亚胺，在120-180度阶段，反应速率随温度上升而迅速变快，转化率也显著上升。在180-220度阶段，样品气化速率开始上升，在进样口滞留时间变短，而温度仍能满足反应要求，转化率

显著上升。在220-300度阶段，样品气化速率稳定，温度高于反应要求，二者处于平衡状态，转化率保持稳定。羟亚胺转化为率随进样口温度的上升发生明显变化，是由于加热重排反应受到热力学因素（加热温度）和动力学因素（加热时间）的综合影响。而最佳温度羟亚胺加热到度即可充分转化为氯胺酮。通过羟亚胺的质谱联用（GC MS）分析，并对羟亚胺进行质谱解析，得到羟亚胺的特征离子碎片是152，氯胺酮的特征离子碎片是180，羟亚胺和氯胺酮具有相同的分子量，羟亚胺是氯胺酮的同分异构体，受热发生重排反应即可转化为氯胺酮，因此在工业合成流程中是氯胺酮的直接前体。自2008年4月23起，羟亚胺被列为一类易制毒化学品严格管理，近年来，一些地下加工厂开始以邻氯苯甲酰氯为原料先合成邻氯苯基环戊酮再合成羟亚胺，进而再加工成氯胺酮。同时还有一点，在相同温度下，低浓度的样品的转化率要高于高浓度样品。