Molecola animata TNF

Materiali • 50 aspirine (qualsiasi marca va bene) • Alcol metilico o etilico senza coloranti • 150 ml Acido solforico ad alta concentrazione • 60g di nitrato di sodio o 80g di nitrato di potassio • Acqua distillata e ghiaccio • Vaselina • Cera (paraffina)

Estrazione dell’acido acetilsalicilico

Le aspirine, così come vengono vendute, contengono degli eccipienti che potrebbero ostacolare le varie reazioni. E’ quindi necessario un processo per isolare il solo acido acetilsalicilico. Prendete le aspirine e frantumatele fino ad ottenere una polvere. Versate in una ciotola dell’alcol metilico caldo (circa 40 °), e metteteci dentro la polvere di aspirina. Agitate con un cucchiaio per almeno 2 minuti. Non tutta la polvere si dissolverà, ma ne rimarrà una parte sul fondo. Dovete filtrare il tutto, conservando solamente il liquido senza la parte insoluta. Mettete la soluzione ad evaporare. Otterrete dei cristalli bianchi sul fondo, quello è acido acetilsalicilico puro.

Procedimento

Prendete 40g di acido acetilsalicilico e dissolvetelo il 150ml di acido solforico. Riscaldate la soluzione per favorire la dissoluzione dei cristalli. In questo modo otterrete dell’acido fenolsulfonico, che dopo la nitrazione diventerà acido picrico. Il prossimo passaggio ha bisogno di un’ottima ventilazione, e possibilmente anche di una mascherina per proteggersi dai fumi tossici. Quindi LENTAMENTE aggiungete 60g di nitrato di sodio, o in alternativa 80g di nitrato di potassio, mescolando mentre versate. Durante questo passaggio si formerà del fumo rosso, questo è triossido di azoto, il quale è molto tossico anche a basse quantità. Non inalatelo per nessun motivo. Mentre aggiungete il nitrato, state anche attenti alla schiuma che si formerà perché potrebbe far traboccare l’acido fuori dal recipiente. A questo punto la soluzione deve essere raffreddata, versandola lentamente in un recipiente contenete acqua distillata e ghiaccio macinato. Vedrete formarsi dei cristalli di un color giallo accesso. Filtrate questi ultimi, e immergeteli in dell’acqua distillata bollente, lasciate poi raffreddare il tutto a temperatura ambiente. Avrete ottenuto del trinitrofenolo (acido picrico) molto puro.

Plastificare l’esplosivo

Potete mischiare i cristalli ottenuti con il 10% di cera e 5% di vaselina. Fatele fondere e poco prima che il tutto si solidifichi, versate i cristalli di trinitrofenolo mescolando. Avrete ottenuto un buon esplosivo al plastico, utilizzabile tra i 0 ° e i 40 ° C.

Precauzioni

Il trinitrofenolo è molto tossico. Non va assolutamente messo a contatto con i metalli perché forma dei sali altamente instabili. Usare i guanti per maneggiarlo.

PETN - Molecola animata

Questo esplosivo si presenta sotto forma di solido cristallino bianco ed inodore. La velocità di detonazione del PETN alla densità di 1.7 g/cm3 è di 8,400 m/s. Il calore prodotto dall’esplosione è di 5,862 kj per chilogrammo, o una volta e mezza quello prodotto dal TNT. La formula bruta del PETN è C(CH2ONO2)4, con una densità teorica massima dei cristalli di 1.773 g/cm3. Fonde alla temperatura di 141° C, con una temperatura di auto-ignezione di 190 °C.

La preparazione della pentrite comporta la nitrazione della pentaeritrite con una mistura concentrata di acido nitrico e solforico. Il metodo migliore è tuttavia quello di utilizzare solamente acido nitrico molto concentrato (98%+), visto che l’utilizzo di una mistura di acidi potrebbe creare dei sottoprodotti instabili. Avviene la seguente reazione:

C(CH₂OH)₄ + 4HNO₃ → C(CH₂ONO₂)₄ + 4H₂O

Reagenti e Materiali

• Acido solforico concentrato al 98% (H2So4)

• Acido nitrico concentrato al 65% (HNO3)

• Pentaeritrite

• Acetone

• Acqua distillata

• Bicarbonato di sodio (NaHCO3)

• Due becker puliti

• Una pipetta

Procedimento

• Viene preparato un bagno di acqua fredda per raffreddare un becker contenete 34 ml di acido nitrico. 24,8ml di acido solforico vengono messi lentamente con una pipetta nel becker contenete l’acido nitrico. La miscela produrrà molto calore, e sarà necessario aggiungere del ghiaccio e del sale nel bagno d’acqua fredda in cui sta immerso il becker.

• Viene ora preparato un secondo bagno d’acqua fredda/ghiaccio da usare in caso di emergenza se la temperatura del becker dovesse salire troppo.

• Con la miscela di acidi, precedentemente creata, alla temperatura di circa -25° C, vengono aggiunti 10g di pentaeritrite, 2g alla volta. È importante mescolare la miscela durate l’aggiunta del composto. A nitrazione terminata, la temperatura comincerà a scendere, e la mistura acquisterà una certa densità. Una bassa temperatura iniziale è la chiave per una buona sintesi. La temperatura non deve in nessun caso superare gli 0° C. Se vengono a formarsi dei fumi rosso/marroni (N2O4 / NO2 ), significa che il miscuglio è ad una temperatura troppo alta, e necessita di essere subito raffreddato.

• Il composto viene mescolato per altri 10 minuti, dopo l’aggiunta di tutto il pentaeritrite. La mistura vine allora messa in un bagno di acqua calda a 45° C per 25 minuti. Questo consentirà di aumentare la quantità di PETN finale. È importate mantenere la temperatura a 45° C senza andare oltre, continuando a mescolare.

• La mistura viene diluita con 450ml di acqua fredda (0-1°C) e l’eccesso di acqua successivamente decantato dopo che i cristalli si saranno depositati sul fondo. La mistura deve essere aggiunta lentamente all’acqua calda, in quanto un eccesso di acido solforico può provocare un innalzamento della temperatura, che potrebbe portare ad una decomposizione del prodotto finale

• Il PETN viene filtrato e lavato con acqua fredda, e quindi neutralizzato con una soluzione calda di bicarbonato di sodio.

• 200ml di acetone vengono riscaldati a 50°C, ed il PETN vine mescolato al suo interno finché sarà completamente dissolto (Solubilità: 58g/100ml di acetone a 50° C). Asciugare il PETN prima di questo passaggio, richiederà meno acetone.

• La mistura di PETN e acetone viene filtrata e posta in un becker contenete 600ml di acqua/ghiaccio tritato, che farà precipitare il PETN sul fondo sotto forma di cristalli. La soluzione viene filtrata ottenendo i cristalli di PETN. Quest’ultimo viene poi lasciato asciugare. Si otterranno circa 22g di prodotto con una rendita del 91% circa.

Metilcatinone - molecola animata

Il Metilcatinone (metcatinone, CAT) è un’ammina simpaticomimetica strutturalmente simile alla metedrina. Presenta una funzione carbonilica sul carbonio adiacente al gruppo aromatico e questo (analogamente al dietilpropione) condiziona il superamento della barriera emato-encefalica, modificandone l’intensità dell’effetto a livello del sistema nervoso centrale. Allo stato di base libera è un liquido oleoso di colore giallastro insolubile in H₂O, e solubile nei comuni solventi apolari. Il suo sale più comune è il cloridrato, allo stato di polvere in fiocchi di colore bianco candido, di sapore amaro, odore leggero gradevole, vagamente somigliante al pistacchio.

Questa sostanza ha degli effetti molto simili alla metanfetamina, ma di intensità minore. Gli effetti comuni sono tachicardia, ipertensione, incapacità di smettere di parlare, pupille dilatate e squilibrio delle funzioni sessuali. In generale gli effetti sono quelli che si manifestano con una qualsiasi anfetamina. Un alto dosaggio somministrato per lunghi periodi può portare a paranoia e psicosi, tuttavia interrompendo l’assunzione questi sintomi svaniscono abbastanza velocemente.

Come vedremo ora anche il metilcatinone può essere sintetizzato dall’efedrina tramite un processo di ossidazione:

L’ossidazione (e la riduzione) processa uno solo dei due stereocentri (quello adiacente al fenile), lasciando l’altro intatto. Le due forme in cui è ottenibile l’efedrina sono la levo-, che costituisce la stragrande maggioranza dell’alcaloide naturale, e la forma destro, detta pseudo-efedrina, realizzabile sinteticamente, e presente in tracce in natura. Queste due forme dell’efedrina ruotano da parti opposte il piano della luce polarizzata, pur presentando, però, la medesima configurazione sul C2 (il carbonio propilico recante la funzione azotata), ed è così che per ossidazione sia della levo-efedrina sia della pseudo si otterrà uno solo dei due enantiomeri possibili, esattamente il destro, ed il prodotto che si otterrà è otticamente attivo. Lo stesso avviene per la riduzione. In entrambe le reazioni sia si utilizzi come precursore l’efedrina naturale o la pseudo sintetica si otterranno prodotti otticamente attivi, il metilcatinone e la metedrina entrambi nella forma D, per l’ossidazione e la riduzione, rispettivamente.
La reazione di ossidazione, pur non essendo stereoselettiva, ci consente di ottenere un prodotto otticamente puro. Questo in teoria. In pratica, però, è facile che il metilcatinone ottenuto presenti un certo grado di racemizzazione, se non si opera con attenzione. Infatti, si tratta di un chetone enolizzabile, come si può vedere dalle strutture seguenti:

Per migrazione dell’idrogeno in C2 sull’ossigeno carbonilico il doppio legame si sposta, così il C2 modifica il proprio stato di ibridazione da sp 3 a sp 2, da tetraedrico a trigonale, e conseguentemente cambia anche gli angoli di legame da 109,5° a 120°, il che comporta che quando si ripristina l’assetto originale l’attacco dell’idrogeno può avvenire da ambo le parti del piano delineato dal C2 trigonale e dei suoi tre orbitali sigma, con formazione di due antipodi ottici, ed il prodotto che si otterrà perderà l’attività ottica originale, cioè racemizza. Come per la metedrina, la forma D del metilcatinone è attiva come stimolante del sistema nervoso centrale, la forma L lo è molto meno. Dunque, con la racemizzazione si perderà una notevole parte dell’effetto farmacologico del composto.
Fatta questa parte teorica passiamo ora a qualcosa di più pratico, ovvero al procedimento solitamente utilizzato per ossidare l’efedrina (in questo caso pseudo-efedrina di tipo D).

MATERIALE NECESSARIO:

- Colino o colapasta con buchi relativamente piccoli
- Ghiaccio tritato
- Pastiglie di pseudoefedrina (100 da 30 mg o equivalente).
- Permanganato di potassio (KMnO4).
- Acqua distillata
- Congelatore
- Bilancia più precisa possibile (almeno 0,1 g) o in alternativa una pipetta o altro metodo per misurare i millilitri
- Isopropanolo (dal 70% al 100%)
- Filtri da caffè, o filtri analoghi a trama fine.
- Vari barattoli di vetro e un piatto in Pyrex
- Acido cloridrico (HCl)
- Etanolo, per velocizzare il processo di cristallizzazione (facoltativo)
- Acetone per lavare i cristalli (facoltativo)

ESTRAZIONE DELLA PSEUDO-EFEDRINA HCl:

Porre le pastiglie nel colapasta insieme a un volume all’incirca uguale di ghiaccio tritato, e mescolare sopra un lavandino fino a quando tutto il ghiaccio non si sarà sciolto. A questo punto risciacquare le pastiglie con acqua distillata e riporle in un barattolo di vetro.
Versare sulle pastiglie appena lavate 150 ml di acqua distillata e riscaldare il tutto a microonde, a bassa potenza, fino a farlo diventare caldo (senza bollirlo). Mescolare finchè le compresse non si disgregano e lasciare depositare gli eccipienti sul fondo, in modo da lasciare la pseudoefedrina in soluzione.
Versare la soluzione attraverso un filtro da caffè, facendo in modo di versare solo la parte acquosa e non il deposito solido sul fondo, che andrebbe a ostruire il filtro, e raccoglierlo in un altro barattolo.
Fatto ciò raccogliere il materiale solido nel filtro, rimetterlo nel primo barattolo, aggiungere altri 150 ml di acqua, riscaldare e ripetere la filtrazione. Ripetere di nuovo quest’ ultima parte.

PREPARAZIONE DELLA SOLUZIONE DI KMnO4:

Se l’estrazione della pseudoefedrina è stata perfetta, ce ne sono ora in soluzione esattamente 3 grammi. Considerando che il rapporto molare pseudoefedrina/KMnO4 deve essere 2.5 moli contro 1, e che 3 grammi di pseudoefedrina equivalgono a 18.15 mMoli, per la reazione sono necessarie 7.26 mMoli di KMnO4, equivalenti a 1.148 grammi. Se non si dispone di una bilancia di precisione è possibile determinare questa quantità realizzando una soluzione satura di KMnO4, aspettando in modo che il corpo di fondo si depositi del tutto, e misurare 15.45 ml (se non è possibile essere così precisi arrotondare per eccesso).

PREPARAZIONE DELLA REAZIONE:

Diluire i 15 ml (o 1.148 grammi) in 250 ml di acqua distillata e porre il tutto nel congelatore, insieme alla soluzione di pseudoefedrina. Lasciar raffreddare per almeno 4 ore. Per avere un indicazione della temperatura si può controllare quando il ghiaccio inizia a formarsi e lasciare quindi che si sciolga in modo da essere sicuri che la temperatura sia 0°C.

REAZIONE:

Unire le due soluzioni, mescolare e riporre nel congelatore per 8-12 ore. Al termine di questo periodo, il contenuto del vaso avrà cambiato colore, diventando da rosso a limpido, con un deposito marroncino sul fondo. Aggiungere 100 ml di isopropanolo e mescolare.
Se il colore rosso rimane c’è un eccesso di KMnO4 e la sintesi è fallita, oppure non è stato concesso abbastanza tempo alla reazione per avvenire. In ogni caso non lasciar reagire per più di 12 ore. Lasciar riposare la mistura per circa 2 ore, finchè non raggiunge la temperatura ambiente.
Filtrare attraverso 2 filtri da caffè impilati uno sull’altro, in modo da catturare le particelle di manganese che sono precipitate. Dopo una prima filtrazione, raffredare nuovamente e gentilmente la mistura e rifiltrare. Potrebbero essere necessarie più filtrazione successive.

PURIFICAZIONE:

Misurare il ph della soluzione con una cartina tornasole, dovrebbe risultare basico, se risulta acido non sarà necessario aggiungere altro acido.
Se la soluzione risulta basica è necessario aggiungere acido cloridrico in modo da ottenere il sale cloridrato del metacatinone, una forma che, a differenza della forma freebase, non si decompone facilmente in efedrina.
Aggiungere una goccia di HCl alla volta, mescolando e controllando il ph finchè non risulta leggermente acido (compreso tra 5 e 6.5).

Porre il tutto nel piatto di Pyrex, metterlo su un fornello e riscaldarlo gentilmente da sotto, asciugandolo leggermente con un asciugacapelli. Quando i primi cristalli iniziano a formarsi aggiungere l’etanolo, che velocizza il processo di cristallizzazione. Evitare di riscaldare troppo i cristalli o si scioglieranno e tutta la sintesi sarà fallita.

A questo punto è possibile (ma non indispensabile) lavare i cristalli con acetone per renderli più puri e trasparenti, anche se questo potrebbe ridurre drasticamente il prodotto in termini di peso.

Questo è quanto, ovviamente il metilcatinone è una sostanza controllata in italia, ed è presente in tabella 1, quindi ogni processo di sintesi del suddetto composto è da ritenersi assolutamente illegale e non va in nessun caso messo in pratica.