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Autor Thema: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan  (Gelesen 47447 mal)

bombjack

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Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« am: 04. Oktober 2009, 21:48:51 »
Es wurde eine modifizierte Tryptamin-Synthese nach der Vorschrift von "Student" versucht vgl. "Spearmint Oil Catalyzed Decarboxylation of Tryptophan" http://www.erowid.org/archive/rhodium/chemistry/tryptophan.html und folgendes ist passiert:

250 bis 300 ml Terpentinöl + 4 ml Krauseminzeöl + 60 g L-Tryptophan werden in einen 1000 ml Erlenmeyerkolben (mit Schliff und Kühlrohr) gegeben und  für 12 Stunden  im Rückfluß gekocht. Die vorher weiße milchig trübe Suspension wird zu einer bräunlichen gelblichen klaren Lösung, aus der beim Abkühlen ein gelblicher Feststoff auskristallisiert, wobei diese Masse unterschiedliche Farben (am Boden mehr bräunlich) aufweist. Nach dem Abkühlen wird das überstehende Lösungsmittel abdekantiert und mit ca. 30 bis 40 ml Chloroform versetzt, wobei sich das Chloroform bräunlich verfärbt. Der Rückstand ist in der Menge Chloroform nicht komplett löslich, daher werden 300 ml 5% Essigsäure zugegeben und stark gerührt, wobei sich die Essigsäure schmutzig braun mit unlöslichen, sehr feinen Anteilen verfärbt. Die Extraktion wird mit zwei weiteren 300 ml Portionen 5% Essigsäure wiederholt, wo bei die Färbung der Essigsäure abnimmt und sich der Rückstand auflöst. Die nach Chloroform und Krauseminzeöl riechenden vereinigten Extrakte werden gefiltert. Anschließend wird soviel Natriumhydrogencarbonat zugegeben dass eine weitere Zugabe zu keinem Schäumen mehr führt. Zugabe von ca. 30 ml Chloroform, was sich unter kräftigem rühren bräunlich verfärbt. Nach dem Abtrennen des Chloroforms wird der Überstand mit 50% Natronlauge auf den pH-Wert von 14 eingestellt, wobei das Tryptamin körnig ausfällt. Abnutschen des Niederschlags und waschen mit 3 mal ca. 100 ml verdünnte Ammoniak-Lösung. Anschließend Filterkuchen über Nacht trocknen lassen.
Festellung: Am nächsten Tag wurde der Filterkuchen gewogen (44 g), allerdings war er außen hart und klebrig und innen noch feucht, daher wurde er nochmals aufgreinigt wie folgt:
Die Masse wurde in 60 ml Aceton aufgenommen, wo das Aceton sich bräunlich verfärbte und sich mit ungelösten Bestandteilen eine Suspension bildete. Unter Rühren wird 25% Salzsäure zugegeben. Dabei bleibt der pH-Wert lange Zeit bei ca. 5-6 stehen und die Lösung erwärmt sich und bildet eine klare bräunliche Lösung. Bei weiterer Zugabe trübt sich die Lösung plötzlich ein und ein sehr feinkörniger Niederschlag bildet sich. Zugabe der verdünnten Salzsäure wird solange fortgesetzt bis sich ein pH-Wert von 1 einstellt. Die Suspension wird gefiltert und der Filterkuchen noch 2 mal mit mit je 20 ml Aceton gewaschen.
Ausbeute: 20.154 g  eines weißen (mit einem leichten Stich ins gelbliche) bitter schmeckenden Pulvers (Tryptamin*HCl). 
Das bräunliche Filtrat wurde vom Aceton befreit und ergab nach weiterem eindampfen einen sehr zähflüssigen, öligen Rückstand, aus dem durch Zugabe von Aceton wieder ein wie oben beschriebener Niederschlag (8.612 g) erhalten wurde.

Ausbeute:
28.766 g Tryptamin*HCl was 23.43 g freie Base entspricht = 39.05%
M.w. (Tryptamin*HCl)=196.67 g/mol
M.w. (Tryptamin)=160.21 g/mol

28.766 g Tryptamin*HCl in 500 ml Wasser unter erwärmen gelöst. Die klare Lösung hatte eine gelbliche Farbe und pH-Wert von 5. Zugabe von 50% NaOH bis ph-Wert von 14. Es bildet sich ein weißer flockiger Niederschlag, der abgenutscht und mit 4 Portionen von ca. 30 ml verdünnter Ammoniak-Lösung gewaschen wird. Niederschlag ist weiß, mit einem Stich ins gelbliche und besteht aus Kristallplättchen die im Licht teilweise funkeln.
Ausbeute: 22.59 g Tryptamin
Schmelzpunkt: 126°C (Lit. 117°C)

Weiterer Aufreinigungsversuch:
Beim versetzen mit warmen Aceton entstand eine gelbliche Lösung mit feinem weißen Bodensatz. Filtern und eindampfen des Acetons ergab einen weiß gelblichen Feststoff = Fraktion I. Weißer  Bodensatz nochmals mit warmen Aceton extrahiert; nach dem eindampfen ebenfalls weiß gelblicher Feststoff = Fraktion II.

Schmelzpunkte:
Fraktion I: 142°C
Fraktion II: 130°C
Bodensatz: 144°C
Alle Proben werden nach dem Schmelzen zu einer braunen Flüssigkeit.


Was kann da passiert sein?


bombjack
« Letzte Änderung: 06. Oktober 2009, 10:02:19 von bombjack »

Hyperion

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #1 am: 06. Oktober 2009, 00:14:33 »
Nur um das klarzustellen, bitte Acronyme wie SWIM etc unterlassen.

Verwende doch einfach 'ich', oder wenn Dir das sicherer vorkommt, verwende 'man', oder ...'es wurde x hergestellt durch Kombination von y und z' (Passiv).
Alle gluecklich?
« Letzte Änderung: 06. Oktober 2009, 01:54:34 von Hyperion »

bombjack

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #2 am: 06. Oktober 2009, 12:26:14 »
Nach 3 Tagen wurde nochmals eine Schmelzpunktbestimmung (Büchi 535 Schmelzpunktbestimmungsgerät) gefahren:

Das waren die Ergebnisse:

Nochmalige Schmelzpunktbestimmung:

Fraktion I: 134°C
Fraktion II: 110-112°C (unter aufschäumen)
Bodensatz: 126°C

Fraktion I: Löseversuch in Wasser: Keine Lösung.
Fraktion II: Löseversuch in Wasser: Keine Lösung.
Bodensatz: Löseversuch in Wasser: Keine Lösung, bei Zugabe von 25% AcH entsteht klare Lösung.

Alle Fraktionen erzeugen bei der Aufnahme mit Wasser einen pH-Wert von 10.

Die einzelnen Rückstände haben sich bei der Lagerung an der Luft wie folgt verändert:

Fraktion I fühlt sich "feucht-ölig" an, beim zerreiben leichter chemischer Geruch (u.U. Aceton) wahrzunehmen.
Fraktion II fühlt sich trocken-kristallin an und beim zerreiben kein Geruch wahrnehmbar.
Bodensatz: Farbveränderung von weiß nach besch-braun, sehr feine Substanz, wie Puderzucker, fühlt sich beim verreiben trocken an und hat einen chemischen Geruch, der aber anders als wie bei Fraktion I ist.

bombjack

bombjack

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #3 am: 09. Oktober 2009, 11:01:46 »
TLC:

Laufmittel: 45 ml 94% EtOH plus 5 ml 25% NH3 Lösung
Detection: 1 Part 10% (m/Vol) DMAB in 25% HCl plus 4 Parts 100% Aceton
Plate: Alugram Sil G/UV254
Die Fraktionen wurden mit 100% MeOH aufgenommen, wobei sich bis auf das L-Tryptophan alle Fraktionen lösten; Auftrag von 1 µl pro Sample
Das TLC wurde über Nacht aufgehoben, darum haben sich die Farben von Pink-Tönen zu Blau-Grau und Bräunlich (L-Tryptophan) verändert.

Es dürfte sich bei allen drei Fraktionen um Tryptamin handeln.....


bombjack

Mephisto

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #4 am: 10. Oktober 2009, 23:13:06 »
Schön beschrieben und mit dem DC mit Dimethylaminobenzaldehyd-Färbetest ordentlich dokumentiert. Karma +1. Offtopic-Beiträge wurden aus dem Thread entfernt.

So ein DC mit Edukt und Produkt nebeneinander sollte allen Hobby-Experimentatoren hier im Forum als Vorbild dienen.
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Dithmarscher

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #5 am: 17. Oktober 2009, 16:48:29 »
Ich habe mal irgendwo vor ein paar Jahren gelesen dass man Trytpamin fast quantitativ aus Tryptophan durch nur wenige Stunden dauerndes Rückflussieren in DMF erhalten kann.

Kann das jemand bestätigen, oder kennt noch jemand die Quelle?
Kann man das DMF einfach abdestillieren ohne dass sich das Tryptamin zersetzt?

Mfg

hefefurz

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #6 am: 17. Oktober 2009, 19:33:56 »
Die vorgelegte DC sehe ich als nicht sonderlich aussagekräftig an, da speziell die Fraktionen I und II deutliches Tailing aufweisen. Es könnte ein Gemisch aus L-Tryptophan und Tryptamin vorliegen.

Mephisto

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #7 am: 17. Oktober 2009, 22:08:58 »
Kann man das DMF einfach abdestillieren ohne dass sich das Tryptamin zersetzt?

Das Entfernen von DMF ist wegen seines hohen Siedepunkts oft problematisch. Allerdings lässt sich Dimethylformamid gut mit Kochsalz-Lösung ausschütteln. Wenn DMF als Lösemittel verwendet wird, gibt man das doppelte Volumen an Ethylacetat hinzu und schüttelt im Scheidetrichter 5x mit einer größeren Menge Kochsalz-Lösung aus (beim 1. Ausschütteln etwas Wasser hinzugeben; NaCl fällt wegen großem DMF-Anteil aus). Somit wird DMF gegen EtOAc getauscht.

Das zusätzliche Tüpfeln von Mischungen L-Tryptophan/Fraktion wäre praktisch kein Mehraufwand und das DC wäre im Bezug auf hefefurz' Anmerkung aussagekräftiger.
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bombjack

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #8 am: 18. Oktober 2009, 01:43:19 »
Das zusätzliche Tüpfeln von Mischungen L-Tryptophan/Fraktion wäre praktisch kein Mehraufwand und das DC wäre im Bezug auf hefefurz' Anmerkung aussagekräftiger.


Hier mal das Ergebnis:

1: 0.5µl Eigensynthese (Fraktionen I + II und Bodensatz gemörsert und gepoolt)
2: 0.5µl Tryptophan
3: 0.5µl Tryptamin*HCl p.a. als Standart
4: 0.5µl einer ca. 50:50 Mischung von 2. und 3.

Alle Proben wurden in 7.5 ml 100% MeOH und 3.5 ml 25% AcH aufgenommen, wobei sich bei 2. nicht alles auflöste; alle anderen Proben bildeten klare Lösungen. Zur Herstellung der Probe 4. wurde ein Teil des Überstandes von 2. und 3. verwendet.
Beim Auftragen der DMAB-Lösung sind die Spots etwas verschwommen, was besonders bei Nr. 1 der Fall war.

Aus meiner Sicht ist das Produkt frei von Tryptophan, da ich in Probe 4. eine Auftrennung bekomme und in Probe 1. der "Tryptophan-Schwanz" fehlt und der Spot genauso wie Probe 3. aussieht, was aus Tryptamin von p.a. Qualtität hergestellt worden ist.

Edit: Nochmal ein DC gefahren, diesmal mit unterschiedlichen Probenvolumen (siehe Beschriftung) und dabei probiert die Spots so klein wie möglich zu halten, außerdem etwas höhere Konzentration (2 ml DMAB-Stock plus 3 ml Aceton) Detektionflüssigkeit verwendet und probiert die Platte nicht komplett zu durchfeuchten.....außerdem das Teil auf der Heizplatte erwärmt, daher auch die blaue Farbe.





« Letzte Änderung: 18. Oktober 2009, 02:11:20 von bombjack »

hefefurz

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #9 am: 18. Oktober 2009, 12:18:22 »
Dickes Lob, so sieht das doch gleich viel besser aus. Gut gearbeitet!

Dithmarscher

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #10 am: 18. Oktober 2009, 21:51:46 »
Das Entfernen von DMF ist wegen seines hohen Siedepunkts oft problematisch. Allerdings lässt sich Dimethylformamid gut mit Kochsalz-Lösung ausschütteln. Wenn DMF als Lösemittel verwendet wird, gibt man das doppelte Volumen an Ethylacetat hinzu und schüttelt im Scheidetrichter 5x mit einer größeren Menge Kochsalz-Lösung aus (beim 1. Ausschütteln etwas Wasser hinzugeben; NaCl fällt wegen großem DMF-Anteil aus). Somit wird DMF gegen EtOAc getauscht.

Hmm nice! Mal wieder was neues gelernt! Das substituieren mit EtOAc kannte ich noch nicht. Kann man Tryptamin unzersetzt aus dem EtOAc ausgasen? Manache Indolalkaloide sind ja ziemlich instabil was starke Säuren und Laugen in höhere Konzentration angeht. Wenn man ein Gemisch aus NaOH und NaCl benutzt, könnte man auch gleich nicht reagierte Tryptophan in der wässrigen Phase binden

Könnte man einfach das DMF mit Wasser versetzen und das Trypamin mit Natronlauge fällen? Ich habe leider keine Idee wie stark die Anwesenheit von DMF die Löslichkeit der Base in Wasser erhöht...

Ich wünschte ich würde noch ne Bestätigung bekommen, dass das mit DMF wirklich gut funktioniert. Es hat eine Carbonylgruppe und einen sehr hohen Kp. also klingt's logisch... aber ich kann iwi keinerlei Literatur drüber finden
« Letzte Änderung: 18. Oktober 2009, 21:57:01 von Dithmarscher »

bombjack

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #11 am: 18. Oktober 2009, 22:27:51 »
Könnte man einfach das DMF mit Wasser versetzen und das Trypamin mit Natronlauge fällen? Ich habe leider keine Idee wie stark die Anwesenheit von DMF die Löslichkeit der Base in Wasser erhöht...

Wenn ich Zeit habe, werde ich es mal ausprobieren.... DMF müsste ich auch haben......und mehr als für den Abfalleimer zu produzieren kann ja nicht passieren....


bombjack

hefefurz

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #12 am: 18. Oktober 2009, 23:20:29 »
Ich finde, dass es angenehmere Arbeitsgänge gibt, als DMF mit irgendwas auszuschütteln. DMF stinkt und ist T :-/

Dithmarscher

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #13 am: 21. Oktober 2009, 21:50:26 »
Ich finde, dass es angenehmere Arbeitsgänge gibt, als DMF mit irgendwas auszuschütteln. DMF stinkt und ist T :-/
Joa, aber die quantitativen Erträge und die kurze Reaktionszeit von denen ich iwo iwie iwann gelesen habe sprechen für sich selbst...


Wenn ich Zeit habe, werde ich es mal ausprobieren.... DMF müsste ich auch haben......und mehr als für den Abfalleimer zu produzieren kann ja nicht passieren....

Bitte bitte nimm dir die Zeit und mach das! Ich würde mich seeehr freuen!

bombjack

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Re: Tryptaminsynthese aus L-Tryptophan
« Antwort #14 am: 29. Oktober 2009, 00:46:04 »
Weiter geht es mit einem kleinen Fehlschlag:

30 g L-Tryptophan in 240 ml Terpentin bis zum klar werden der Lösung im Rückfluß erhitzt. Nach erkalten braun-gelber Bodensatz im Kolben. LM abdekantiert und Rückstand mit 50 ml Leichtbenzin versetzt.  Zugabe von 250 ml 5% AcH unter erwärmen und rühren bis sich Rückstand gelöst hat. Trennen der Phasen im Scheidetrichter, wobei die obere Phase nur leicht gelblich gefärbt war und sich eine gräuliche Interphase ausgebildet hat (diese wurde auch abgetrennt).
Filtrieren und fällen des Tryptamins wie folgt: Zugabe von Natriumhydrogencarbonat, versetzen der Lösung mit 50% NaOH-Lösung und abnutschen des Niederschlags. Beim Trocknen wurde der Rückstand klebrig ölig und roch stark nach Krauseminzenöl.
Rückstand wurde unter erwärmen in Aceton gelöst, wobei sich am Anfang eine klare Lösung bildete, die später ausfiel (feiner Ndg.). Zugabe von 10% Schwefelsäure bis eine klare braune Lösung erhalten wurde, deren Volumen reduziert wurde bis auf eine ölige Flüssigkeit. Beim Eintropfen dieser öligen Lösung in Aceton entstand kein feiner Niederschlag, sondern Klumpen. Durch Zugabe von etwas Wasser zu der öligen Lösung wurde ein feiner weißer Niederschlag erhalten der wiederum abgenutscht wurde. Der Niederschlag löste sich unter gelindem erwärmen in 50 ml Wasser und wurde durch Zugabe von 50% Natronlauge gefällt. Waschen des Ndg. mit Ammoniakwasser und abnutscht.
Niederschlag wird beim Trocknen klebrig Ausbeute: 2.88 g was lediglich 9.6 % entspricht.


Zwei DC gefahren:

DC A:
1: 1µl Aceton-Filtrat
2: 1µl L-Tryptophan
3: 0.5µl öliges Tryptamin
4: 1µl Tryptamin p.a.

DC B:
1 und 2: Aceton-Filtrat
3: L-Tryptophan
4: öliges Tryptamin
5 und 6: Eigensynthese
7: Tryptamin p.a.

Laufmittel: 45 ml 94% EtOH plus 5 ml 25% NH3 Lösung
Detektion: 1 Part 10% (m/Vol) DMAB in 25% HCl plus 4 Parts 100% Aceton
Plate: Alugram Sil G/UV254
Aufnahme der Proben in 100% MeOH


* Aceton-Filtrat.jpg (37.05 KB . 593x608 - angeschaut 2620 Mal)

Beim DC "B" wurde drauf geachtet die Auftragungspunkte möglichst klein zu bekommen.
Interessanterweise kann eine Umkehrung der Lauflängen beobachtet werden: Tryptamin läuft kürzer als L-Tryptophan. Daher wurde im nächsten DC zum einen das Laufmittel neu angesetzt und zum anderen an Position Nr. 6 die Mixtur #4 hinzugefügt die in 7.5 ml 100% MeOH und 3.5 ml 25% AcH aufgenommen wurde:

1: 1.5µl Aceton-Filtrat (Bottle)
2: 1µl L-Tryptophan (L)
3: 1µl öliges Tryptamin (K)
4: 1µl Eigensynthese (ES)
5: 1µl Tryptamin p.a. (P.A.)
6: 0.5µl Mixture (4)
Neuansatz: Laufmittel: 45ml 94% Brennspiritus + 5 ml 25% NH3-Lösung:


* Aceton-Filtrat2.jpg (15.92 KB . 587x329 - angeschaut 2377 Mal)

Resultat: Der Ammoniak-Gehalt hat Einfluß auf das Laufverhalten von Tryptamin vs. L-Tryptophan. Klingt zwar banal, nur gerät man erst mal ins stutzen, wenn einem sowas passiert.

Mit dem neuen Laufmittel wurde dann ein neues DC gefahren, wo verschiedene Mengen des Aceton-Filtrats aufgetragen wurden:
1: 0.25µl Aceton-Filtrat
2: 0.5µl Aceton-Filtrat
3: 1.5µl Aceton-Filtrat
4: 3µl Aceton-Filtrat
5: 0.5µl L-Tryptophan
6: 0.5µl Eigensynthese
Anmerkung: Die weiße Editierung war ein schön gescannter Teil eines Fingerabdrucks von mir und die Kreise bezeichnen die Blots wo ich eine Fluoreszenzlöschung im UV bekommen habe.


* Aceton-Filtrat3.jpg (19.22 KB . 593x336 - angeschaut 2432 Mal)

Der "abgeschnittene" Punkt vom L-Tryptophan war vermutlich eine Gradientenänderung, da ich in die Kammer kein Filterpapier gelegt habe (keine gesättigte Kammer), zumindest sah man auf dem UV254nm Bild das da eine zweite Lösemittelfront durchgewandert ist.
Aus den DC´s würde ich sagen, daß mein verschwundenes Tryptamin sich im Aceton-Filtrat wieder gefunden hat, wobei der obere Teil (z.B. bei 0.25µl Aceton-Filtrat) das Tryptamin darstellen dürfte. Stellt sich dann die Frage aus was der untere Blot besteht, denn nicht umgesetztes L-Tryptophan ist in Natronlauge löslich und sollte daher nicht ausgefallen sein.

Lösungsideen:

1. Klebriges Tryptamin: In Chloroform auflösen und nochmals mit Essigsäure extrahieren und mit NaOH fällen, wenn "schönes Pulver" dann ist Chloroform zur Reinigung unbedingt nötig.

2. Sulfat vs. Hydrochlorid: Je 1 g Tryptamin (Eigensynthese) mit 24% Salzsäure und 50% Schwefelsäure umsetzen, beide Lösungen dann mit Aceton fällen, Niederschlag trocken und auswiegen, anschließend auf Tryptamin zurückrechnen und schauen wie die Ausbeuten sind. Zusätzlich DC´s von den Aceton-Filtraten.

3. Aceton-Filtrat aus dieser Synthese: Aceton im Roti abziehen und Rückstand in Chloroform aufnehmen. Danach je nach Verhalten der Chloroform-Phase Weiterverarbeitung: Klare Lösung=Ausschüttlen mit Wasser und fällen mit NaOH oder bei Niederschlag: Abfiltrieren desselben und verwerfen des Chloroforms, Ndg. in Wasser lösen und fällen mit NaOH.

bombjack

PS: Meine DC-Platten sind alle und die Packungen die ich noch habe sind mindestens 10 Jahre alt...d.h. neue Validierung ist angesagt....