甲基苯丙胺新合成工艺剖析和检验

2017-02-01 01:31吕建中丁鑫龙
当代化工 2017年12期
关键词:甲基苯丙胺物证中间体

吕建中,丁鑫龙



甲基苯丙胺新合成工艺剖析和检验

吕建中1,丁鑫龙2

(1. 浙江医药股份有限公司新昌制药厂, 浙江 新昌 312500; 2. 浙江省新昌县公安局禁毒大队,浙江 新昌 312500)

目的 剖析了非法制造甲基苯丙胺的新合成工艺,检验甲基苯丙胺合成的原料、中间体和成品。方法 以有机化学的原理剖析甲基苯丙胺新合成工艺,用检测结果进行佐证。结果 推断出了非法制造甲基苯丙胺的新合成工艺,检出了甲基苯丙胺合成的原料、中间体和成品。结论 研究结果可用于非法制造甲基苯丙胺案件现场勘查、检验鉴定和易制毒化学品管理。

甲基苯丙胺;新合成路线;工艺;剖析;检验

随着医药化工技术的不断改进,地下非法制造甲基苯丙胺的技术也在不断改进更新。一些非法地下制药厂的技术人员利用自身技术,采用高科技手段所生产制造的甲基苯丙胺,纯度也越来越高,社会危害性也越来越大。非法制造甲基苯丙胺犯罪案件日益增多,从破获的毒品案件中吸食毒品种类中甲基苯丙胺的比例很大,非法制造甲基苯丙胺的案件时有发生。苯丙胺、甲基苯丙胺的合成方法主要有三种,分别以苯丙酮、苯基丙醇胺、麻黄素为原料[1]。随着上述化合物被列为易制毒化学品并严格管理[2]。在暴利刺激下,犯罪分子寻找新的制毒原料、配剂以及新的生产制毒路线工艺途径已经成为必然。近年来,又出现了用其他原料非法制造甲基苯丙胺的方法。在我市某县发生的一起非法制造甲基苯丙胺案件中,犯罪嫌疑人以溴苯为原料制成甲基苯丙胺。但这类制毒案件在我市还是首例,本文根据该案件的制毒原料、设备文字记录材料等物证,结合该案件甲基苯丙胺合成的原料、中间体和成品的检验结果,剖析和推断出甲基苯丙胺新合成工艺,作为毒品理化检验技术人员必须要提前介入现场勘查,及时分析中间体和产品的成份,为案件诉讼和打击毒品犯罪提供有力证据,为今后类似案件的检验和侦查毒品犯罪事实的认定提供诉讼证据作参考。

1 甲基苯丙胺新合成工艺

1.1 制备格氏试剂

1.1.1 反应方程式

图1所示为制备格氏试剂的反应方程式。

图1 制备格氏试剂的反应方程式

1.1.2 合成方法

反应容器为三口烧瓶,配以机械搅拌、恒压滴液漏斗和带有氯化钙干燥的回流冷凝管。将镁屑、无水乙醚加入反应器,搅拌下滴加溴苯-乙醚溶液,稍加热或加入10粒碘粒引发反应,经过加热升温回流反应,即得格氏试剂的乙醚溶液。

1.2 格氏反应

1.2.1 反应方程式

如图2所示,为格氏反应的反应方程式。

图2 格氏反应的反应方程式

1.2.2 合成方法

在反应容器中,搅拌下将上一步制备出的格氏试剂滴加到环氧丙烷和乙醚混合溶液,进行加热回流反应。反应混合物冰浴冷却后在搅拌下滴加到冰浴冷却的硫酸溶液进行分解,分解完毕后分出乙醚层,水相用乙醚萃取,合并乙醚液。然后依次用饱和亚硫酸氢钠水溶液和碳酸钠水溶液洗涤,再用水洗涤数次,用无水氯化钙干燥,最后蒸去溶剂,剩余产物进行分馏或重结晶。

1.3 氧化反应

1.3.1 反应方程式

氧化反应的反应方程式如图3所示。

图3 氧化反应的反应方程式

1.3.2 合成方法

取三氧化铬缓缓加入浓硫酸中,再加水制备三氧化铬硫酸溶液。在反应容器中,以丙酮为溶剂,用三氧化铬硫酸溶液与上一步制备出的苯丙醇进行反应,制成苯丙酮。

1.4 还原胺化

1.4.1 反应方程式

还原胺化的反应方程式如图4所示。

图4 还原胺化的反应方程式

1.4.2 合成方法

在反应容器中加入甲胺溶液,加入用氢氧化钠活化的铝片,再从加料口缓缓加入苯丙酮溶液,保持温度在70~100 ℃,搅拌反应。然后用乙醚萃取,加入过量盐酸溶液产生结晶,至结晶不再析出,过滤,蒸去乙醚,形成晶体即为成品。

2 非法制造甲基苯丙胺案件物证的提取检验

2.1 制造甲基苯丙胺设备的提取

用上述新合成路线工艺非法制造甲基苯丙胺的主要设备如下:反应容器三口烧瓶、机械搅拌器、恒压滴液漏斗、回流冷凝管、加热器、天平、铁架台、分液漏斗、烧杯、量筒、漏斗等玻璃器皿,均需进行现场提取,作为证据。在进入制毒化工厂现场后,痕迹检验、刑事照相等刑事技术人员在固定证据完毕后,痕迹检验和毒品理化分析刑事技术人员应对现场物证逐一进行提取,物证的提取种类包括毒品成品、制毒中间体产物、制毒化工原材料、反应装置、指纹痕迹、DNA、电脑、犯罪嫌疑人书写的笔记等等。根据物证的种类分别使用玻璃管、物证袋、塑料桶等洁净的容器盛装物证,并且还要防止样品间DNA的相互污染。在提取的过程中要制作提取记录,在容器上贴好相应的标签,确保毒品各种特性(包括物理和化学特征)的一致,如外观、形态、包装、数量等。同时,一些必要的样品还要进行指纹痕迹、DNA的提取。应当务必引起注意的是,在提取物证的时候,要注意提取不同的检材时,需要更换新手套,防止由此而引入的污染[3]。

2.2 制造甲基苯丙胺原料的提取检验

用上述合成路线工艺非法制造甲基苯丙胺共涉及化学试剂15种,用途分别为干燥、催化、活化、净化、介质、反应原料等。其中,氯化钙为干燥剂,碘和铝为催化剂,氢氧化钠用于活化催化剂,亚硫酸氢钠和碳酸钠用于净化,乙醚、丙酮为反应介质,溴苯、镁、环氧丙烷、硫酸、三氧化铬、甲胺和盐酸为反应原料。

上述15种化学试剂均需提取检验,这些原始药品是单一纯净物,检验均较为容易。氯化钙、碘、铝、镁、三氧化铬、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、碳酸钠、硫酸、盐酸可用电子显微镜和化学方法检验,乙醚、丙酮、溴苯、环氧丙烷和甲胺可用顶空气相色谱仪和气质联用仪检验,陈凯浩等[4]采用密度泛函理论方法,对甲基苯丙胺的分子光谱如紫外-可见吸收,红外吸收,拉曼吸收,核磁共振吸收以及荧光发射光谱等进行了理论模拟和指认。赵金涛等[5]对甲基苯丙胺的核磁共振(NMR)等光谱进行了实验测定;张金庄[6]利用红外显微镜,直接采集塑料自封袋表面微量毒品的红外光谱图,并与甲基苯丙胺标准红外光谱的吸收峰尤其是特征吸收峰进行定性比对分析。对于测定结果可以进一步通过测定红外光谱、核磁共振或质谱等进行准确鉴别。具体方法不再赘述。

2.3 甲基苯丙胺中间体和成品的提取检验

现场中反应容器三口烧瓶,分液漏斗、烧杯、量筒等器皿中各种颜色的不明液体和固体均需提取,并进行检验。合成的中间体及未经结晶处理的甲基苯丙胺成品均为液体,用三氯甲烷溶解或萃取,经结晶处理的甲基苯丙胺成品用三氯甲烷溶解,使用气质联用仪进行检验,EI源,DB-5MS毛细柱,仪器条件为常规毒品检验设置。甲基苯丙胺中间体和成品检验结果为苯丙醇、苯丙酮、甲基苯丙胺。

2.4 其他物证的提取检验

现场中除制造甲基苯丙胺设备、原料、中间体甲基苯丙胺和成品提取检验外,各种可疑化学品均需提取,必要时进行检验。实验记录等文字材料可以分析实验过程,同时也是重要的诉讼证据,也需进行现场提取。对被破获的制毒化工厂的现场物证进行固定、记录、提取后,进一步要对现场物品去向提出处理意见,对需要进行保存,以备进一步分析的样品,或需要作为后期法律程序的证据使用的,应当进行提取封存。对于液体检材的保存、保管,应将其置于阴凉通风处保存;毒品成品、半成品毒品都应入库保管;反应装置如反应釜、加热装置、冷凝装置、分液装置、干燥器、压片机、气体钢瓶等检材,应交由办案单位集中保存、保管。

最后,应对在制毒化工厂现场所提取到的制毒原材料、毒品成品、半成品毒品逐一进行仪器验证,并出具鉴定文书。在仪器验证的过程中,应避免检材的相互污染。通过实验室的检验结论,我们可以确定案件的性质,确定毒品、原材料及半成品的成分,进而进一步确定制毒的工艺流程、制毒进行的程度或步骤,为案件的分析提供线索和方向,为相关案件的串并或毒品去向等提供科学依据和重要线索,刑事物证实验室检验鉴定是直接为侦查破案和审理案件服务的,是揭露和证实制毒、贩毒等犯罪行为的重要技术手段。

3 结果与讨论

在破获地下制毒化工厂的案件中,往往犯罪嫌疑人在当场被抓获,其所进行的各种化学反应仍在继续中,现场技术勘查人员应首先确认制毒工艺,其次,应当及时排除水、电、气所带来的危险。应该特别注意的是,在大多数制毒化工厂现场中都会存在加热和冷凝的装置,现场技术勘查人员应操作立即停止加热反应,但在反应装置温度未冷却前切勿停止循环水等冷凝装置的运行,避免由于温度过高而引起反应装置的爆炸。除此之外,如现场发现存在氢气等易燃易爆气体,应及时切断总气源,在条件允许的情况下,应立即开启电动排风扇通风,使现场勘查在通风的环境下进行,在确认空气含量符合安全标准后再切断各类装置的电源,避免由于电火花的产生而引起爆炸。如果现场存在充满粉尘的空间,在进出制毒化工厂的现场时要尤其小心,同样需要及时通风,防止因空气突然加压而引起爆炸。

在进入制毒化工厂现场后,痕迹检验、刑事照相等刑事技术人员应首先对大环境进行照相、录像、绘制现场地图。同时,应立即停止仍在继续进行的化学反应,及时处理泄露的气体、液体。其次,对现场所有物品都进行照相、录像,固定证据。对可疑物品要进行取样,进行现场快速检测,并且根据化学品的种类分类归档。固体、液体以及反应试剂都要分别存放,防止因泄露而发生化学反应,引发危险。

对于制毒化工厂的现场分析,是指对已发生制毒案件的现场事实和与此有关的环境、条件、情况等,运用辩证唯物主义的立场观点和方法,进行分析研究工作,为侦查破案工作指明方向。它是制定侦查计划,采取侦查措施的依据,对侦破制毒犯罪案件起着指导性的作用。制毒化工厂的原始现场能真实地反映犯罪的目的、手段、和犯罪过程。在原始现场,存在着相对多的痕迹、物证,可为分析案件现场情况提供可靠的依据,对侦查破案有着重要的作用。

现场分析研究应贯穿整个侦查破案工作的始终,特别是在案件现场勘查阶段,应分析制毒的种类、合成路线工艺流程的每一个环节,每一个化学反应步骤都离不开分析研究。这里讲的现场情况分析,主要是指在制毒化工厂的现场勘查基本结束以后,临场指挥员组织全体现场勘查和侦查人员进行临时讨论,把勘查检验和调查访问所收集到的案件材料汇集起来,从个别到整体,从片面到全面,从现象到本质,进行分析综合,推理判断,以便对制毒化工厂现场上所反映出来的事实有一个比较正确的认识。

现场分析制毒犯罪案件,既要了解掌握制毒刑事犯罪活动的一般规律,又要从一个制毒犯罪案件的现场实际出发,具体问题具体分析。制毒刑事犯罪活动与其它社会现象一样都有它的规律特点,如在案件现场发现的毒品成品、毒品半成品、中间体和易制毒化学品等化工原材料、催化剂和化学试剂都可能具有剧毒性、易燃、易爆性或者高度腐蚀性。又如犯罪分子为防范刑侦技术人员现场勘查、检验,为及时销毁证据而私自安装的燃烧、爆炸等自毁装置。这些制毒犯罪活动的规律性和特点,常常在刑事犯罪现场上反应出来,了解和掌握制毒案件的合成路线工艺以及化学品的特性,对我们侦查人员勘查分析研究制毒化工厂的现场十分重要。如不了解制毒刑事犯罪活动的规律特点,这就很难把刑事犯罪现场分析搞好。但是,一起制毒刑事犯罪案件的发生是由多种具体因素所构成。故意犯罪既要受他的复杂犯罪心理状态支配,又要受外界一定的时间、地点、和条件所允许。即使是同类型制毒犯罪案件,在具体情节上也存在着差异,完全绝对相同的是没有的。因此,我们在分析制毒犯罪现场上的每一个问题,都不能离开当时当地的情况和条件,要进行具体问题具体分析。研究这些具体事物现象的产生、存在的依据和条件。在分析时,我们既要考虑到通常情况下所作所为,又要注意特殊情况下的反常状态。对犯罪分子遗留在案发现场上的制毒反应釜、容器、试剂、溶剂、催化剂等化工设备和化工原材料,都要研究它的不同特点和特征,千万不要千篇一律、生搬硬套地认识问题。我们要善于在抓住制毒犯罪普遍规律的基础上,全力找出它的特殊东西,这样才能给侦查破案工作提出比较具体而又明确的方向,正确地指导侦查活动,最终达到揭露、证实和打击制毒犯罪的目的。针对制毒化工厂的现场勘验、检查,应该紧紧围绕案件定性,由具备专业知识的刑事技术人员全面细致地开展各种证据的提取工作[7]。不要在现场随意改变物证的形态,更不能随意蒸干液态物质,或随意对物品进行反应[8]。以避免由于对安全方面的忽视而造成现场勘查人员的伤亡事故。

研究和剖析非法制造甲基苯丙胺的新合成路线工艺,具有重要实战价值。上述新合成路线工艺反应简单,操作难度不大,收率高达90%以上,后处理容易,这一新合成路线工艺不仅原料方便易得,而且大大降低了生产成本,因此易于被犯罪分子掌握和应用。依据新合成路线工艺,办案人员在现场勘查时,可以全面完整地收集提取制毒设备、原料和反应产物等物证,检验人员在检验鉴定时,可以有针对性地检测甲基苯丙胺中间体和成品,为案件诉讼提供证据,毒品管理部门,可以加强易制毒化学品的管理,控制非法制造甲基苯丙胺。

苯丙酮已被列为易制毒化学品并严格管理,本文剖析的非法制造甲基苯丙胺新合成路线工艺以溴苯为原料,经过3步4次化学反应,合成出苯丙酮,然后制造甲基苯丙胺。以苯丙酮、苯基丙醇胺、麻黄素为原料合成苯丙胺、甲基苯丙胺可以使用多种 方法,若苯丙酮等原料也通过合成产生又有多种方法,这样计算合成苯丙胺、甲基苯丙胺的新合成路线工艺就有很多种。非法制造甲基苯丙胺犯罪案件,其不同于传统的贩毒等案件,其采用的侦查措施和手段很不同,对其学理上的研究也不足。作为刑侦技术人员应不断学习和思考,针对制毒犯罪案件的特点,应牢固树立以下四个意识:一是专业意识,不断学习新的制毒新路线工艺、制毒分子的犯罪特点等,增强发现制毒动向的能力。二是情报导侦意识,随着公安信息化建设的不断完善,要充分发挥信息化对禁毒工作的作用,广开思路,将其应用到侦查制造毒品犯罪案件的发现及防范措施方面。三是证据意识,应以案件能够审查起诉为目标,将工作细化,与其他警种如技侦、网监等密切配合,内外线结合,以人赃并获为目标,把握好收网时机。在案件侦查后期,要将现场勘查证据和其他证据结合使用,相互印证,形成完整的证据链条,把案件办成“铁案”。四是安全意识,针对制毒化工厂现场的易燃、易爆、有毒、有害气体或液体进行通风、排险和停止制毒反应等安全处理;配备安全防护装置,同时依法对现场的毒品、半成品、中间体和各种化学物品妥善保管和处理。针对每个新合成路线工艺的设备、主要原料、反应中间体不尽相同,本文剖析的非法制造甲基苯丙胺方法只是多种合成路线工艺中的一个实例。

4 结论

本文所述内容,是某县公安机关侦破的一起非法制造甲基苯丙胺案件,我们破解了该案件非法制造的甲基苯丙胺新合成路线工艺,完整地收集提取了制造甲基苯丙胺设备及全部15种制造甲基苯丙胺的原料、甲基苯丙胺中间体和成品,对该案件的犯罪事实认定和提起诉讼起到了重要的作用。研究结果可用于非法制造甲基苯丙胺案件的现场勘查、检验鉴定和易制毒化学品管理。

[1] 孟品佳,等. 毒品化学[M]. 北京:中国人民公安大学出版社, 2007: 34-35.

[2]公安部禁毒局,等. 易制毒化学品管理与执法指南[M]. 北京:中国人民公安大学出版社, 2007: 10.

[3]张新枫. 刑事侦查教材[M]. 北京:警官教育出版社, 1999,11: 100-103.

[4]陈凯浩,等. 甲基苯丙胺光谱性质的密度泛函分析与指认[J].沈阳:当代化工,2014,43(1):29-31.

[5]赵金涛,陈大鹏,张鹏翔,等.“冰毒”拉曼散射振动模式的研究[J]. 北京:光谱学与光谱分析,1999, 15(5): 687-690.

[6]张金庄. 基于红外光谱无损检测自封袋表面微量毒品的研究[J]. 北京:中国人民公安大学学报(自然科学版),2013, 75(1): 14-16.

[7]公安部刑事侦查局编. 刑事案件现场勘验检查工作手册[M]. 北京:中国人民大学出版社,2016(9):177-178.

[8]金亚,舒农,等. 毒品犯罪案件的现场勘查[J]. 北京:公安研究,2008(7):48-53

Analysis and Test of New Synthetic Process of Methamphetamine

1,2

(1. Zhejiang Pharmaceutical Limited by Share Ltd. Xinchang Pharmaceutical Factory, Zhejiang Xinchang 312500,China;2. Anti-drug Brigade of Xinchang County Public Security Bureau, Zhejiang Xinchang 312500,China)

New synthesis process of illegal preparing methamphetamine was analyzed based on the principle of organic chemistry. Raw materials, intermediates and finished products of methamphetamine were investigated. And analyzed results were verified by test results. The research results can be used for crime scene investigation and inspection identification of illegal preparing methamphetamine as well as management of precursor chemicals.

Methamphetamine;New synthetic route;Technology;Analysis;Test

TQ 463

A

1671-0460(2017)12-2521-04

2017-10-29

吕建中(1957-),男,浙江新昌人,工程师,系中国法医学会会员和中国刑事科学技术协会会员,研究方向:从事医药中间体合成工艺。E-mail:18057535593@163.com。

丁鑫龙(1975-),男,浙江新昌人,浙江省新昌县公安局禁毒大队。

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