Inleiding
Hydrogenering is een chemisch proces waarbij elementair waterstofgas (H2) wordt toegevoegd aan een vloeibare oplossing die een katalysator bevat. De katalysator hecht zich vast aan de H-atomen en geeft deze vervolgens af om zich te binden aan de moleculen in de oplossing. Toevallig kan dit proces worden gebruikt bij de productie van drugs zoals amfetamine, methamfetamine en andere stoffen, die worden geproduceerd uit nitroverbindingen via reductie.
Katalysator
De katalysator bestaat uit een metaal in poedervorm dat gezeefd is in een buffer zoals Koolstof. Het is allemaal heel fijn poeder, zwart en smerig, je mag het niet inademen en als je niet oppast, krijg je overal vingerafdrukken op. Katalysatoren zijn er in verschillende concentraties. Bijvoorbeeld: 10% Palladium op Koolstof is 90% koolstof en 10% Palladium in massa, en wordt uitgedrukt als <10% Pd/C>. Deze procedure beschrijft het gebruik van Pd/C als katalysator. Bij hydrogenering worden ook andere katalysatoren gebruikt, zoals PtO2. De katalysator wordt na het proces altijd bezonken en uitgefilterd, vervolgens gewassen met gedestilleerd water, gedroogd en is tot ongeveer 20 keer herbruikbaar. Met dit in gedachten is het niet al te duur.
PtO2 en Pd/C
Waterstofgas
De waterstof wordt aangevoerd vanuit een druktank. Een verse waterstoftank bevat een extreme druk. Daarom is een drukregelaar nodig, een eenvoudige klep op de tank monteren is mogelijk catastrofaal. Zelfs het onder druk zetten van een Parr shaker vereist een geregelde of lagedruktoevoer.
Een drukregelaar voor een snijbrander is de voor de hand liggende en beste keuze. Je moet de regelaar en manometerset gebruiken van de zuurstofkant van de toortsopstelling, omdat deze zijn ontworpen voor hoge drukken. Als je eenmaal een regelaar en slangen voor waterstof hebt gebruikt, gebruik ze dan NOOIT voor iets anders. Waterstof wordt geabsorbeerd in materialen en dit beperkt hun veilige gebruik met andere gassen. Kleinere gascontainers zijn verkrijgbaar bij wetenschappelijke toeleveranciers, ze worden 'die kleine tankdingen' of 'watchamacallits' genoemd en vereisen mogelijk andere aansluitingen. Ik ben hier niet bekend mee, maar ik weet zeker dat het allemaal geregeld is.
Ik neem aan dat iedereen weet dat Hindenburgers zijn verkoold, of op zijn minst bekend is met ledZeppellin albumhoezen... waterstof is zeer brandbaar, verdomd explosief zelfs.
Waterstofleidingen hebben twee configuraties: vaste slang of afneembare slang.
Een drukregelaar voor een snijbrander is de voor de hand liggende en beste keuze. Je moet de regelaar en manometerset gebruiken van de zuurstofkant van de toortsopstelling, omdat deze zijn ontworpen voor hoge drukken. Als je eenmaal een regelaar en slangen voor waterstof hebt gebruikt, gebruik ze dan NOOIT voor iets anders. Waterstof wordt geabsorbeerd in materialen en dit beperkt hun veilige gebruik met andere gassen. Kleinere gascontainers zijn verkrijgbaar bij wetenschappelijke toeleveranciers, ze worden 'die kleine tankdingen' of 'watchamacallits' genoemd en vereisen mogelijk andere aansluitingen. Ik ben hier niet bekend mee, maar ik weet zeker dat het allemaal geregeld is.
Ik neem aan dat iedereen weet dat Hindenburgers zijn verkoold, of op zijn minst bekend is met ledZeppellin albumhoezen... waterstof is zeer brandbaar, verdomd explosief zelfs.
Waterstofleidingen hebben twee configuraties: vaste slang of afneembare slang.
Configuratie met vaste slang.
Configuratie met afneembare slang.
Belangrijk: behalve de regelaar zijn hier geen messing fittingen toegestaan. Dit voorkomt de productie van vreemde koperhoudende gifstoffen. Er moet roestvrij of speciaal plastic, teflon, enz. worden gebruikt. Slangen moeten geschikt zijn voor psi en neopreen is het beste.
Drukreactievat
Hier komen het gas en de vloeistof samen met de katalysator. Het moet in staat zijn om (voor onze doeleinden) 60 psi (4,14 barr) te bevatten, een aansluiting voor een gastoevoerslang hebben en een toegangsopening van minstens de grootte van een kwartje; silver dollar of groter is beter, elke opening groter dan 4" en ik zou veel druktests op droge werking uitvoeren voor gebruik, om er zeker van te zijn dat het houdt.
Roestvrij staal is het enige dat ik zou gebruiken. Voorbeelden van roestvrijstalen containers die gemakkelijk kunnen worden omgebouwd: Apparaten voor het stomen van melk op het fornuis, zoals thuis wordt gebruikt. Cappuccinosynthese en sommige soorten espressomachines op het fornuis. Er zitten al leuke kleine RVS ventieltjes in. Sodafonteinapparatuur. Voor grotere batches, of verplicht levenslange hoeveelheden, zijn de hervulbare containers waarin sodafonteinsiroop wordt geleverd uitstekend (ze zijn ongeveer 6 gals/22 L), en ook de tank op de CO2-maker. Deze systemen worden op dit moment commercieel uitgefaseerd en onderdelen zijn overal overtollig. Je moet een stop kunnen bedraden of vastklemmen en een slangpilaar ontwerpen die er niet uitspringt, en gokken naar de psi-capaciteit. Hier is Sci-glass voor gemaakt.
Roestvrij staal is het enige dat ik zou gebruiken. Voorbeelden van roestvrijstalen containers die gemakkelijk kunnen worden omgebouwd: Apparaten voor het stomen van melk op het fornuis, zoals thuis wordt gebruikt. Cappuccinosynthese en sommige soorten espressomachines op het fornuis. Er zitten al leuke kleine RVS ventieltjes in. Sodafonteinapparatuur. Voor grotere batches, of verplicht levenslange hoeveelheden, zijn de hervulbare containers waarin sodafonteinsiroop wordt geleverd uitstekend (ze zijn ongeveer 6 gals/22 L), en ook de tank op de CO2-maker. Deze systemen worden op dit moment commercieel uitgefaseerd en onderdelen zijn overal overtollig. Je moet een stop kunnen bedraden of vastklemmen en een slangpilaar ontwerpen die er niet uitspringt, en gokken naar de psi-capaciteit. Hier is Sci-glass voor gemaakt.
Chemisch bestendige polymeerpomp tuinspuiten zijn niet slecht en bijna klaar voor gebruik. Ze zijn er in alle maten en hebben een psi-capaciteit.
Zeer zuinig, ik maak me altijd zorgen over polymeren in de aanwezigheid van benzeen, diethylether enzovoort, maar ik heb eigenlijk nog geen slechte ervaringen gehad. Er worden ook benzinetanks van polymeer gebruikt, maar het aansluiten van de slang kost wat moeite en heeft niet de voorkeur.
Zeer zuinig, ik maak me altijd zorgen over polymeren in de aanwezigheid van benzeen, diethylether enzovoort, maar ik heb eigenlijk nog geen slechte ervaringen gehad. Er worden ook benzinetanks van polymeer gebruikt, maar het aansluiten van de slang kost wat moeite en heeft niet de voorkeur.
Schudbeker
Het drukreactievat wordt bevestigd aan dit mechanische apparaat. Stel je een verfschudder voor. Het verfblik is je drukreactievat. Dat is het. Er zijn evenveel ontwerpen voor thuis-hydrogenators als er ambitieuze speedfreaks zijn. Bij het kiezen of aanpassen van je eigen schudapparaat zijn er een paar dingen die je moet weten.Zoals gezegd bestaat de inhoud van je reactievat uit een vloeibare oplossing, die brandbaar is, en een vaste katalysator in poedervorm. De katalysator is potentieel EXPLOSIEF. Je maakt je klaar om er HYDROGEN in te pompen en te schudden?! U moet goed weten hoe u met de katalysator moet omgaan. De katalysator is gevaarlijk als hij droog is en als stof in de lucht rondzweeft, vooral in de buurt van zuurstof. De katalysator nat houden tijdens de hele procedure is de sleutel tot overleven. Dit is ook de reden waarom de Martini van de Drukreactie 'geschud, niet geroerd' is. Degenen onder jullie die mechanische of magnetische roerspanen hebben gebruikt, weten dat de vloeistof af en toe vrij hoog aan de binnenkant van het vat klotst, de katalysator kan daar gemakkelijk klotsen, uitdrogen, dan stof worden... je kent de rest. Met een effectieve shaker wordt de hele binnenkant van het vat constant met oplossing gewassen, zodat dit niet kan gebeuren. Daarom is dit het minimale activiteitsniveau dat nodig is om incidenten te voorkomen. Schudders creëren ook de meest wenselijke blootstelling van het katalysatoroppervlak aan het gas, waardoor de efficiëntie en uniformiteit van de reactie toeneemt.
Hier zijn enkele benaderingen van schudapparaten.
Eenvoudige aanpak - Koop een verfschudder en ontwerp vervolgens een reactievat dat erop past. (vaste of afneembare slangconfiguratie).Bizarre benadering - Het Milwaukee Skateboard-> Je hebt nodig: Een SAWZALL met variabele snelheid, een skateboard, een C-klem, vier 1x4's van 12" lang, een werkbank met een stevige bankschroef, elektriciteit. Plaats het huis van een zaagbok in een bankschroef zodat het parallel is met de werkbank en zijwaarts gedraaid, plaats twee bladen in de zaagbok door ze te stapelen (korte bladen). Klem de uiteinden van de bladen vast op de achterkant van het skateboard, dat op het werkblad ligt. Spijker de 1x4's aan elkaar zodat het twee lengtes hoekijzer lijken, elk een voet lang. Leg de houten hoekstukken op de bank aan bakboord- en stuurboordzijde van het skateboard en evenwijdig en niet zo strak dat ze niet kunnen bewegen. Maak ze vast aan de bank. Je hebt nu een soort bobslee-tunnel waarin het skateboard heen en weer kan rijden. Bevestig het reactievat (een cilinder) aan het skateboard door het op zijn kant te leggen en vast te tapen. Stel de snelheid van de zaagmachine in en gebruik dan de trekkerblokkering. (config. met afneembare slang)
De aerobe benadering - Maak een touw vast aan het drukvat, hang het aan het plafond, schud het heen en weer met de hand aan het bungelen...vermoeiend, heb een partner nodig voor ploegendienst, niet aan te raden. (vaste of afneembare slangconfig.)
De dure aanpak - Koop een Parr shaker. Voor ongeveer drieduizend. Ik heb er een bewaard voor een ex-partner/vriend die voor 3 tot 5 jaar met verplicht pensioen ging in Folsum...en ik had wat gelegenheid om hem uit te proberen. Ze zijn kogelvrij, precisiebewerkt, overbouwd. Ze zijn ontworpen voor mini-experimenten, niet voor productie. Het model dat ik ken had een schamele capaciteit van 1 liter, woog ongeveer 90 kg en nam een vloeroppervlak van 27 x 42 inch in beslag. De flessenklem kon niet worden aangepast voor een grotere capaciteit... de motor was NIET vonkvrij, de zitting van de uitlaatklep was veel te klein en raakte elke keer verstopt met katalysator. Voordat ik hem aan de eigenaar teruggaf, moest ik zelf alle bouten vervangen door roestvrije, nadat ze door minimale blootstelling aan zuren waren verroest. Totaal niet onder de indruk. (vaste slangconfiguratie)
De aerobe benadering - Maak een touw vast aan het drukvat, hang het aan het plafond, schud het heen en weer met de hand aan het bungelen...vermoeiend, heb een partner nodig voor ploegendienst, niet aan te raden. (vaste of afneembare slangconfig.)
De dure aanpak - Koop een Parr shaker. Voor ongeveer drieduizend. Ik heb er een bewaard voor een ex-partner/vriend die voor 3 tot 5 jaar met verplicht pensioen ging in Folsum...en ik had wat gelegenheid om hem uit te proberen. Ze zijn kogelvrij, precisiebewerkt, overbouwd. Ze zijn ontworpen voor mini-experimenten, niet voor productie. Het model dat ik ken had een schamele capaciteit van 1 liter, woog ongeveer 90 kg en nam een vloeroppervlak van 27 x 42 inch in beslag. De flessenklem kon niet worden aangepast voor een grotere capaciteit... de motor was NIET vonkvrij, de zitting van de uitlaatklep was veel te klein en raakte elke keer verstopt met katalysator. Voordat ik hem aan de eigenaar teruggaf, moest ik zelf alle bouten vervangen door roestvrije, nadat ze door minimale blootstelling aan zuren waren verroest. Totaal niet onder de indruk. (vaste slangconfiguratie)
Badkuipzeiler aanpak - ik heb deze zelf bedacht, het is redelijk intuïtief, dus ik weet zeker dat anderen dat ook hebben gedaan. Koop een aantal van die rubberen matten met zuignappen en plak ze op de zijkanten en bodem van een badkuip. Vul het bad. Nadat je het reactievat onder druk hebt gezet, maak je de slang los, oriënteer je het cilindrische vat horizontaal, laat je het drijven en draai je het rond, waarbij je het uiteinde lichtjes heen en weer schommelt. (config. met afneembare slang)
Standaard hydrogenatiemethodologie
1. Voeg eerst de ingrediënten van het reactiemengsel samen in een bak. Combineer eerst de ingrediënten van het reactiemengsel in een veilig bekerglas.
2. Voeg in een apart bekerglas voorzichtig de droge katalysator toe en bevochtig deze vervolgens met een niet-reactief oplosmiddel.
3. Voeg 1/3 deel van het reactiemengsel toe aan de 'pasta' van de katalysator, roer stevig en breng snel over in een drukvat. Herhalen. Herhalen. Drukvat
mag nooit meer dan 2/3 vol zijn om te zorgen voor slosh Over.
4. Sluit het drukvat. Sluit het drukvat af, maak de waterstoftoevoerleiding vast en breng het drukvat op 40 psi (2,76 bar). Stel nu de kleppen opnieuw af en laat de druk ontsnappen in een
veilige uitlaat. Dit wordt 'purging' genoemd en wordt drie keer gedaan.
5. Druk nu af tot 60 psi (2,76 bar). Breng nu de druk op 60 psi (4,14 bar), sluit de H-toevoer af en schud (of centrifugeer)
6. Houd de drukmeter voortdurend in de gaten en breng de druk in het vat weer op 60 psi (4,14 bar) als de druk onder 20 psi (1,38 bar) zakt. Wanneer de waterstofopname stopt (nadat 3x gemiddeld is) is de reactie klaar.
7. Verwijder het drukvat van het schudapparaat en oriënteer het in een verticale positie, laat ongeveer 15 minuten rusten en laat dan langzaam de druk ontsnappen in een veilige uitlaat... het is niet ongebruikelijk dat de inhoud van het vat samen met het gas aerosolt, wat resulteert in verlies van product en temperament, om deze reden raad ik u aan een eenvoudige vloeistofvanger (aspirator) te ontwerpen die op dit punt langs de uitlaatlijn wordt bevestigd.
Standaard hydrogenatiemethodologie
1. Voeg eerst de ingrediënten van het reactiemengsel samen in een bak. Combineer eerst de ingrediënten van het reactiemengsel in een veilig bekerglas.
2. Voeg in een apart bekerglas voorzichtig de droge katalysator toe en bevochtig deze vervolgens met een niet-reactief oplosmiddel.
3. Voeg 1/3 deel van het reactiemengsel toe aan de 'pasta' van de katalysator, roer stevig en breng snel over in een drukvat. Herhalen. Herhalen. Drukvat
mag nooit meer dan 2/3 vol zijn om te zorgen voor slosh Over.
4. Sluit het drukvat. Sluit het drukvat af, maak de waterstoftoevoerleiding vast en breng het drukvat op 40 psi (2,76 bar). Stel nu de kleppen opnieuw af en laat de druk ontsnappen in een
veilige uitlaat. Dit wordt 'purging' genoemd en wordt drie keer gedaan.
5. Druk nu af tot 60 psi (2,76 bar). Breng nu de druk op 60 psi (4,14 bar), sluit de H-toevoer af en schud (of centrifugeer)
6. Houd de drukmeter voortdurend in de gaten en breng de druk in het vat weer op 60 psi (4,14 bar) als de druk onder 20 psi (1,38 bar) zakt. Wanneer de waterstofopname stopt (nadat 3x gemiddeld is) is de reactie klaar.
7. Verwijder het drukvat van het schudapparaat en oriënteer het in een verticale positie, laat ongeveer 15 minuten rusten en laat dan langzaam de druk ontsnappen in een veilige uitlaat... het is niet ongebruikelijk dat de inhoud van het vat samen met het gas aerosolt, wat resulteert in verlies van product en temperament, om deze reden raad ik u aan een eenvoudige vloeistofvanger (aspirator) te ontwerpen die op dit punt langs de uitlaatlijn wordt bevestigd.
Problemen oplossen
De waterstof wordt niet opgenomen.
- Er wordt niet genoeg katalysator gebruikt, controleer het recept.
- Katalysator is oud of niet goed.
- Je recept is niet goed, of je hebt geknoeid met de chemie.
- Heb je waterstoftoevoer b-4 schudden afgesloten zoals vermeld in stap 5?
- Je psi-meter werkt niet goed of is vervuild met katalysator.
- De leiding of klep is vervuild met katalysator.
De waterstof wordt eindeloos opgenomen.
- Je hebt een lek!
Katalysator uit reactiemengsel filteren
In deze beschrijving wordt methanol gebruikt als oplosmiddel/drager, geschikte vervanging waar nodig. Voeg de inhoud van de aspirator en het drukvat samen in een glazen vat dat kan worden afgesloten. Spoel de houders met methanol en voeg toe. Vul het opslagvat vervolgens tot de rand met methanol om de lucht te zuiveren en vreemde oxidatierampen te voorkomen, en sluit het af.
Laat een halve dag staan totdat Pd/C is uitgehard. Zuig het reactiemengsel voorzichtig weg zonder de bezinking van Pd/C te verstoren. Om de opbrengst te verhogen, vul je het vat bij met methanol en herhaal je de laatste stap. Filtreer nu de oplossing tot deze vrij is van katalysator en voeg indien nodig meer methanol toe om de oplossing door de filterkoek te voeren. Zuig of destilleer de methanol af zodat het product overblijft. Was de katalysator met gedestilleerd H2O en laat aan de lucht drogen voor hergebruik.
Laat een halve dag staan totdat Pd/C is uitgehard. Zuig het reactiemengsel voorzichtig weg zonder de bezinking van Pd/C te verstoren. Om de opbrengst te verhogen, vul je het vat bij met methanol en herhaal je de laatste stap. Filtreer nu de oplossing tot deze vrij is van katalysator en voeg indien nodig meer methanol toe om de oplossing door de filterkoek te voeren. Zuig of destilleer de methanol af zodat het product overblijft. Was de katalysator met gedestilleerd H2O en laat aan de lucht drogen voor hergebruik.
Katalytische hydrogenering van MDP2P tot MDMA
Als de clandestiene chemicus MDMA zou willen maken, zou hij een roestvrijstalen lagedrukautoclaaf gebruiken met 1/3-1/4 ruimte voor het waterstofgas, een mixermotor bovenop en de as lekdicht gemaakt door een mechanische afdichting om 5,0 bar druk en ongeveer 0,5 bar vacuüm te weerstaan. In een grote vriezer moet hij de grote stalen cilinder met methylaminegas afkoelen terwijl het condenseert tot een vloeistof (b.p. -6°C), en hij moet de cilinder met een (takel zoals gebruikt in garages) in een bijna horizontale positie net tot boven de koelkast tillen. Met een flexibele roestvrijstalen slang wordt de cilinder verbonden met de autoclaaf, tussen de afdichting en de lift zou hij een weegschaal maken om de hoeveelheid gas die hij moet gebruiken te kunnen wegen.
Moeilijkheidsgraad: 7/10
Moeilijkheidsgraad: 7/10
Apparatuur en glaswerk.
- Vacuümbron;
- Vacuüm- en drukmanometers;
- HCl-gas producerende apparatuur;
- 5 L reactie autoclaaf;
- Whatman no 401 filtreerpapier;
- Laboratoriumthermometer (10 °C tot 200 °C);
- destillatieapparatuur met vacuüm;
- Buchner-kolf en trechter [voor kleine hoeveelheden kan het Schott-filter worden gebruikt].
Reagentia.
- 1500 ml MDP2P;
- 1000 ml methanol;
- 1100 ml (990 g) watervrij vloeibaar MeNH2 (b.p. -6 °C);
- 10 g platina(IV)oxide (Adam's Catalyst);
- HCl-gas;
- 7-8 LDiethylether.
Als deze chemicaliën in de autoclaaf zitten, evacueert hij de autoclaaf tot een vacuüm van ongeveer 0,5 bar om de zuurstof kwijt te raken. Dan moet hij de waterstoffles even openen tot ongeveer 1,0 bar en dan nog een keer evacueren om er absoluut zeker van te zijn dat alle zuurstof eruit is.
Daarna moet hij de mixermotor starten (borstelloos type in geval van een waterstoflek) en de waterstof op druk brengen tot ongeveer 3,5 bar. Door de druk in te stellen tussen 2,5-4,0 bar kan hij de temperatuur rond 50 °C houden en nooit hoger dan 60 °C. Na 2 uur zal de temperatuur mogelijk dalen, om de opname van het waterstofgas te controleren moet hij de fles sluiten en 10 minuten kijken of de druk in de autoclaaf lager wordt. In dat geval opent hij de waterstoffles nog een paar minuten en anders is de reactie gestopt en kan hij na een paar uur de autoclaaf leeg laten lopen. Hij zou een Buchnerfilter moeten gebruiken op een vacuümfles met Whatman no 401 filtreerpapier, hij verwacht dat andere typen filters dit filteren van het Platinapoeder tot een eindeloze klus maken. Vervolgens destilleert hij het MeOH, het MeNH2 en het water af onder atmosferische druk. Hij verwisselt dan de opvangkolf en bij ongeveer 150-160 °C bij 20 mm Hg vacuüm komt de MDMA freebase olie over in ongeveer 90% opbrengst (hangt af van de zuiverheid van de MDP2P).
Voor het maken van de MDMA-hydrochloridekristallen laat hij droog HCl-gas door een oplossing van 1000 ml freebase in 7-8 L gekoelde (4 °C) diethylether borrelen en filtert hij de neergeslagen kristallen af om na het drogen 1100 g MDMA-hydrochloride te krijgen.
Merk op dat deze reactie niet kan worden uitgevoerd met 40% waterige methylamine.
Last edited:
