Z PRAKTYKI

N,N-dietylobenzyloamina - produkt utlenianiabenzoesanu denatonium podchlorynem sodu

Historia benzoesanu denatonium znanego pod na­zwą handlową Bitrex® rozpoczęła się w 1958 roku, kie­dy to w laboratoriach firmy Macfarlan Smith podczasprac nad środkami przeciwbólowymi po raz pierwszydokonano syntezy tej substancji. Nowy związek miał

niezwykle gorzki smak, wyczuwalny nawet przy stęże­

niach rzędu kilkudziesięciu ppb (części na miliard),dzięki czemu już na początku lat 60. w USA i WielkiejBrytanii zezwolono na jego stosowanie w charakterześrodka skażającego . Obecnie bitrex, uznany za najbar­dziej gorzką spośród znanych substancji, wykorzysty­wany jest w ponad 40 krajach jako środek dodawanydo różnych preparatów chemicznych, mający zniechę­

cać do ich spożywan i a.

Zakres zastosowań bitreksu jest bardzo szeroki:substancja wchodzi w skład kosmetyków, wyrobówchemii gospodarczej potencjalnie niebezpiecznych dladzieci w przypadku spożycia , produktów na bazie alko­holu, jak rozpuszczalniki i paliwa silnikowe czy też tru­tek na gryzonie, którym smak bitreksu jest obojętny. Nal iśc ie preparatów zawierających dodatek bitreksu znaj­dują się nawet tak oryginalne wyroby, jak specjalne la­kiery przeznaczone dla osób mających skłonność doobgryzania paznokci. Przyczyną tak dużej popularności

tej substancji jest jej niewielka toksyczność oraz takt,że przy stosowanych w praktyce stężeniach , wynoszą-

cych zaledwie 10-100 pprn, bitrex nie zmienia właści ­

wości fizykochemicznych skażanych produktów.Na podstawie rozporządzen ia Ministra Rolnictwa

i Rozwoju Wsi z 2 stycznia 2006 roku (Dz.U. 2006 r. Nr8, poz. 49) benzoesan denatonium został jako jedenz dwudziestu środków dopuszczony do skażania eta­nolu. Minimalne graniczne stężenie zostało ustanowio­ne na poziomie 0,3 g/100 I w przeliczeniu na 100% eta­nol. Ze względów praktycznych w procesie skażania al­koholu stosuje się zwykle koncentraty bitreksu w posta­ci stężonych roztworów w różnych rozpuszczalnikach.

Z chemicznego punktu widzenia bitrex jest związ­

kiem zaliczanym do grupy czwartorzędowych soli arno­niowych, a jego pełna - dosyć zawiła - nazwa to ben­zoesan N-benz ylo-N ,N-dietylo-N-[(2,6-ksylilokar­bamoilo)metylo]amoniowy. Wzór strukturalny bitreksuprzedstawia rycina 1-1. Jak widać , związek ten struktu­ralnie jest spokrewniony z li dokai ną (ryc. 1-11), z którejmoże być otrzymany na drodze prostej dwuetapowejsyntezy obejmującej alkilowanie chlorkiem benzylu,a następnie wymianę anionu chlorkowego na benzo­esanowy.

Benzoesan denatonium jest bezbarwną substancją

krystaliczną bez zapachu, o temperaturze topnienia163-170oC. Jego rozpuszczalność w typowych roz­puszczalnikach (200 C) jest następująca : woda - 4,5%,

( l (II

III

IVV VI

Ryc. 1. I - bitrex; II - lidokaina; III - podstawowy produkt plrcuzybitreksu; IV - N,N-dietylobenzyloamina; V, VI - hipotetycznestruktury produktów utte­niania bitreksu(piki C i D na dalszych rycinach)Fig. 1. / - bitrex; /I - lidocaine; 11/ - basicproduct ot bitrex pyrofysis; IV - N,N-diethylbenzyfamine; li, VI - hypothetical structures ot bitrex exidationproducls (e and D peaks in figures which follow)

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 259 (styczeń-marzec) 2008 49

Z PRAKTYKI

aceton - 1,4%, chloroform - 33%, etanol - 33,5%, me­tanol - 69%, toluen - 0,114%.

Analiza bitreksu

Do tej pory opracowano wiele różnych metod wy.krywa nia i oznaczania bitreksu w różnych produktach.Metody te, oparte przede wszystkim na technice wyso ­kosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), wyko­rzystywane są również w badaniach skażonych wyro­bów alkoho iowych. Mniej znany jest jednak fakt, że bi­trex może być anali zowany, nawet ilościowo , techniką

chromatog rafii gazowej (GC) . Na pierwszy rzut oka, zewzględ u na jonową budowę tego związku, może wyda ­wać się to zaskakujące . W anali zie techniką GC nie re­jestruje się jednakże samego bitreksu, lecz charaktery­styczn e prod ukty pirolizy tego związku , zachodzącej

z dobrą wydajnością, jeże li temperatura dozownik achromatografu jest dostatecznie wysoka (250-300°C).Zgodni e z danymi literaturowymi proces pirolizy obej­muje powstawanie związku o strukturze przedstawio­nej na rycinie HII jako głównego produktu, oraz nie­wieiki ch il oś ci lidokainy - zachodzące reakcje ilustrujerycina 2.

tograf gazowy sprzężony ze spektrometrem mas typupułapka jonowa (GC/MS TraceGC 2000/PolarisO firmyFinnigan). Ustawienia sprzętowo-programowe metodydobrano tak, aby uzyskać dostatecznie dobrą wykrywal­ność oraz możliwie krótki czas analizy. W chromatogra­fie zastosowano kolumnę kapilarną Rlx -5MS o długości

15 m, średnicy 0,25 mm i grubości filmu 0,5 urn oraz do­zownik typu split-splilless. Pozostałe parametry metodyto: gaz nośny He - 1,5 milmin , objętość nastrzyku - 2 ~ I ,

tryb pracy dozownika - splitless, czas dozowania - 0,5min, tryb pracy spektrometru - skanowanie w zakresie29-550 miz, program temperaturowy - izotemna 500C

przez 0,5 min, gradient 250 C/min, izoterma 2500 Cprzez 2,5 min. Całkowity czas analizy wynosi 11 minut.Próbki alkoholi ana lizowane są bezpośrednio, bezwstępnej obróbki. Przykładowy chromatogram otrzyma­ny dla roztworu bitreksu w etanolu o stężeniu 0,5 gl100I przedstawiono na rycinie 3.

Na leży zaznaczyć , że nie ma żadnych prze­ciwwskazań do użycia kolumn chromatograficznycho długości 30 m i spektrometrów kwadrupolowych ­w CLK KGP równie dobre wyniki uzyskano, wykorzy­stując GC/MS GC-6890/MSD-5973 firmy Hewlelt Pac­kard z 3D-metrową kolumną HP-5MS.

.> III + C, H,COO H

Cc"YI:ce C,H,COO'

//0\ ~II C,H,COOC H,C,H,+

Ryc. 2. Schemat pirolitycznego rozpadu bitreksu w dozowniku chromatografu gazowegoFig. 2. Schemeot pyrofytic decomposition ot bitrex in gas chromatographsampler

Stężenia bitreksu w skażonych alkoholach są bardzoniskie. Łatwo policzyć, że przy stężen i u stanowiącym

granicę ustawową (0,3 g/100 dm3) ilość bitreksu w typo­wym chromatograficznym nastrzyku o objętości 1 ~I wy­nosi zaledwie 3 ng. W związku z tym badaniu alkoholipod kątem zawartości tego skażalnika towarzyszą pro­blemy typowe dla analiz śladowych , takie jak koniecz­ność stosowania technik o dostatecznie niskich grani­cach wykrywalności , oraz seiektywności pozwalającej

na wyodrębnienie analitu z tła matrycy i jego pewną

identyfikację . Wydaje się, że popularne w chromatogra­fii gazowej detektory płomieniowo-jonizacyjne (FID) niesą w stanie sprostać tym wymaganiom. Optymalnym ty­pem detektora jest niewątp l iwie spektrometr mas (MS) .

W Wydziale Chemii CLK KGP została opracowanametoda badania jakościowego wyrobów alkoholowychpod kątem zawartości bitreksu, wykorzystująca chroma-

50

Wyniki anali zy najwygodniej jest przedstawiać w po­stac i chromatogramu prądu jonowego dla jonumlz = 176, co pozwala wyodrębnić pik pochodnej bit re­ksu spośród pozostałych składników próbki. W prakty ­ce bowiem , na poziomie śladów, w dowodowych prób­kach alkoholi spotkać można wiele zanieczyszczeń , ta­kich jak estry kwasów tłuszczowych, ftalany, węglowo­dory itd., których czasy retencji mogą nakładać się naczas retencji związku III. Możliwość selektywnej anal i­zy uzyskanych chromatogramów pod kątem jonu cha­rakterys tycznego dla poszukiwanej substancji jest atu­tem techniki GC/MS .

Podczas analizy bitreksu techniką GC/MS bardzoistotne jest utrzymywanie dozownika chromatografuw należytym stanie. Obecność w szklanej wkładce do­zown ika (glassliner) związków aktywnych - nielotnychpozostałości i produktów pirolizy po analizach różnych

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 259 (slyczen-marzec) 2008

Z PRAKTYKI

RT 2tt - l l.lIl ~

'00Pl' U Oc

S I1E5

"~

85.H1ll5 ·

1-11I l l5 .S.

" 1185 . S.."""i I D,

: 50

J~Oae

"lidokaina (l -Ill

tu RT'l"• ,. as .. " ae " .. .. " " .. es .. .. ,.. re s 11.0

n ml {mln)

~'T1l1 RT:U l AVe 1 58 U 1~ 2S.1oeJ "'-- S6~5 "T. • l f,* MlI1 29 06-5SO_0~

' 00-1" 2

so

""li 60,

: 50

! ( O•ac

'" 1172

'" 1~ l''ą2 2T

c71 2I'? .1jO.l~ 'l ~60 2

se ' 00 '",,.

'",,. aee ... ... ' 00 ss•

""-

Ayc . 3. Chromalog ram prądów jonowych 86 i 176, uzyskany dla roztwo ru bitreksu w etanolu (0,5 gIl 00 I), oraz widmo masowe pod stawowego produktupirolizy (por. ryc. l-HI)Fig_3. Chromatogram ot 86 and 176 ion cunents obtained tor sa/ution ot bitrex in ethanof (0.5 gll00 L). as well as mass spectrum ot main product otpyrolysis (see aJso Fig. 1-11I)

próbek - powoduje znaczne pogorszenie wykrywalno­ści bitreksu, co może dać fałszywy, negatywny wynikanalizy. Płyn ie stąd wniosek, że w każdej sekwencjianalitycznej niezbędne jest umieszczanie próbki kon­troinej o znanym stężeniu .

Reakcja bitreksuz podchlorynem sodu

Przerabianie alkoholu skażonego w celu uzyskaniaproduktu zdatnego do spożycia, obejmujące próby usu­nięcia skażalników, jest procederem znanym od daw­na. W zależności od fizykochemicznej natury substan­cji skażającej operacja taka może się powieść , jeżeli

zostanie oparta na odpowiednim procesie fizycznym(np. destylacja, adsorpcja) lub chemicznym. Rzecz ja­sna, takie czynności są prawnie zabronione. Ustawao wyrobie alkoholu etylowego oraz wytwarzaniu wyro­bów tytoniowych z 2 marca 2001 r. w artykule 13 stano­wi: "Kto odkaża alkohol etylowy skażony lub w jakikol­wiek sposób osłabia d zi ałanie środka skażającego ,

podlega grzywnie, karze ograniczenia wo lności lub po­zbawienia wolności do roku".

PROBLEM Y KRYMINALISTYKI 259 (styczeń-marzec) 2008

Bitrex, ze względu na swoją budowę chemiczną

oraz bardzo niskie stężenia , w jakich jest stosowany,jest substancją szczególnie podatną na próby odkaża­

nła . Nie jest tajemnicą fakt, że wyjątkowo skuteczną

techn i ką usuwania bitreksu jest chemiczny rozkład tejsubstancji za pomocą podchlorynu sodu - szczegóło­

we informacje dotyczące tej metody można znaleźć na­wet na stronach internetowych . Podchloryn sodu(NaOCi) w postaci alkalicznych roztworów wodnycho różnym stężeniu to często stosowany i łatwo dostęp­

ny, silny środek utlen iający, wykorzystywany zarównow procesach przemysłowych , jak i w gospodarstwie do­mowym. W handiu najczęściej spotykany jest pod po­stacią różnych preparatów przeznaczonych do odkaża­

nia i wybielania (np. "Bielinka").Wykazanie, że zabezpieczona próbka alkoholu jest

produktem odkażania alkoholu skażonego , oraz okre­ślenie rodzaju pierwotnie obecnego skażainika i meto­dy wykorzystanej do jego usunięcia , może być bardzoważną informacją zarówno dla organów procesowych,jak i dla jednostek prowadzących działania operacyjne.Próbki alkoholu podejrzewanego o to, że usun i ęto

z niego bitrex podchlorynem sodu, można badać po ką-

51

Z PRAKTYKI

tem obecności NaCI będącego produktem redukcjipodchlorynu. Chlorek sodu może być z łatwością wy­kryty nawet z użyciem metod klasycznej analizy che­micznej, takich jak reakcja z azotanem srebra (chlorki)i z octanem uranylowo-cynkowym (sód). Testy najlepiejwykonywać po wstępnym zatężeniu próbki. Sól ku­chenna jest jednakże zbyt pospo l itą substancją, aby napodstawie jej obecności wyciągać kategoryczne wnio­ski. Dodatkową informacją wskazującą , że badany al­kohol mógł być skażany bitreksem, jest obecność

w próbce związków niespotykanych w spożywczych

wyrobach alkoholowych, obecnych za to np. w rozcień­

czalnikach spirytusowych. Przykładem takiego związku

jest glikol propylenowy. Niewątpliwie najbardziej pożą­dane byłoby jednak zidentyfikowanie jakiegoś produkturozpadu bitreksu, na tyle charakterystycznego, by mócwykluczyć jego pochodzenie ze żródeł innych n iż pro­ces odkażan ia . Wydaje się oczywiste, że tak złożony

związek nie powinien pod wpływem NaOCI ulegać cał­

kowitej degradacji do prostych substancji, lecz dawać

jakieś bardziej skomplikowane pochodne. W dostępnej

literaturze brak jest jednak publikacji poruszających tozagadnienie.

W celu rozpoznania produktów utleniania bitreksupodchlorynem sodu przeprowadzono w Wydziale Che­mii CLK KGP kilka prostych doświadczeń . We wszyst­kich wykorzystywano 96% etanol cz.d.a. firmy POCh,bitrex w postaci krystalicznej oraz dwumolowy alkalicz­ny roztwór podchlorynu sodu. W pierwszym ekspery­mencie do 200 ~ I 2% roztworu bitreksu w etanolu doda­no 100 ~l roztworu NaOCI, po czym ogrzewano w tem­peraturze 50°C przez 5 minut. Mieszaninę reakcyjną

rozcieńczono następnie wodą destylowaną do objęto­

ści ok. 2 mi i ekstrahowano 1 mi chloroformu. Uzyska­ny ekstrakt poddano analizie techn iką GC/MS , przy po­dziale strumienia (split) 1:50, wykorzystując programtemperaturowy umoż l iwiający rejest rację związków

w poszerzonym zakresie czasów retencji. Otrzymanychromatogram oraz widma masowe dla trzech najinten­sywniejszych pików przedstawia rycina 4.

In 1.32· lO ~ r

100...

A. Frr: 5 J2

"H~E8

TIC IolSbito>l..NaCIo

'"B.

~1Ie:I_mcIOf.łl1

RT: 5.l1 AV 1 N.. '156E5Y · cF uImU211 00-5511 DOI

105

~-.JlłC.o.JS(

RT &S8AV , ,,,-,l UESY - er...~I

J9 00.550 001

-""NaClo.-;18RT1 11 AVl59 1031NL 8 H e.y ­Fuli mi [

290(1.550 001

.......".."..

RTcr.t a

c.

50 5 5 60 es_ _ !"" <-Q- -

les..• •

as.,HI

15 20

"

.. A. • N.N-die tylobenzyloamina..... ua 1.." )9 1 u:r U l 11.' 10. , 149 1 163.11

•" B.uu

: 11131

" -r: l T,.. 't:,,5)2 ~~ 2 191 1052 168 0

141.1 '6 9 1 20S,O

O.. 1411c. ,.. e.. 118 :I

193191.1..T121J77.2 u 81

" S12 T"r 22t~11602 118 0 194.' 212 1

•

..

'" '" '" ". aeu~ '" ... ".

Ryc. 4. Chromatogram Z ana lizy produktów utleniania bitreksu podchlorynem sodu oraz widma masowe wykrytych związków

Fig. 4. Chroma/ogram trom analysis of products ot oxidation ot bilrex with sodium oxochlorate and mass spectra ot derected compounds

52 PROBLE MY KRYMINALISTYK I 259 (styczeń-marzec) 2008

Z PRAKTYKI

Poprzez porównanie zarejestrowanych widm z wid­mami bibliotecznymi z biblioteki NIST 98, pierwszyi najwyższy z pików (oznaczony l iterą A) zidentyfikowa­no jako pochodzący od N,N-dietylobenzyloaminy(ryc. 1- IV). Widmo masowe dla piku oznaczonego jakoB nie figuruje wśród widm bibliotecznych . Na podstawiecharakterystycznego układu intensywności jonów nawidmie masowym w klast rze 201-205 można wniosko ­wać, że cząsteczka tego związku zawie ra dwa atomychloru. Szczegółowa analiza uzyskanego widma po­zwol iła wnioskować, że może ono pochodzić od związ-

ku O wzorze C6H3(CH3)2NCCI2' Jest rzeczą charakte­rystyczną , że w dalszych eksperymentach, w którychchloroform nie był już wykorzystywany, nie zaobserwo­wano obecności rozpatrywanego związku . Być może

jego powstawanie obejmuje etap reakcji izonitrylowej ,dla której przebiegu kluczowa jest obecność chlorofor­mu i zasadowe środowisko . Wyjaśnianie dalszymi ba­daniami budowy związku B nie wydaje się jednakszczegól nie ważne , ze względu na niewielkie prawdo­podobieństwo jego powstania w rzeczywistych warun­kach.

RT, Hl · ł,~

'"o

'"

AT: J.52

,..A• • N.N-dlety1obenzyloaml na

".

30ffiin.

~

] .Q1 ES­90 S-9U ·1195-11łlS_

141!>-U R5IilS bItr..o5ul

'"D.

ae• .14 RT: U O

'"

..'"'"

'"~, l'"~m

,

A.

c.

x:f O godz. rr::.=

!>G_~ gl ~'

n , S-l1llvlHS-U9 ~..";b.:n-~

su

'"c.

'"'"'"

t_~' '' n AT: . ~1 AV.' 59 2 151 ,~OM NL J.~' E .

T otful!""' 121 X-Y. H 'J:

" ss 5 0 6 5 Ul

-"." --- -,. .. •• .. as

'"o'"'"',,",,"

U 9 1

".'"

00-

D.

'"'"'"'" ilU

'"'" '" 912

211.1

" 132.] 183.'

'" T 'T.. 2131

'~ I , ,71'UI~i.1

Ryc. 5. Chroma togramy z analizy roztworu bltreksu w etanolu (0 ,5 g/100 I) utlenianego NaOC I po 30 min i po 10 godz. oraz widmo masowe jed neg oz wykrytych ZWiązków (D)FIg. 5. Chromatogram trom analysis ot ethanol bitrsx sotution (0,5 gl1 00 L) oxidised with NaOe! after 30 minutes and 10 hours , as well as massspectrum ot one ot aeteaea compounae (O)

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 259 (styczen-maraec) 2008 53

Z PRAKTYKI

Próba identyfikacji piku oznaczonego na rycinie 4 ja­ko C, na drodze przeszukiwania widm bibliotecznych,równ ież , nie przyn iosła oczekiwanych wyników. Układjonów w zakresie mlz = 65-147 jest typowy dla związ­

ków zawie rających grupę N-(dimetyl ofenyl o)amidową

(można go także dostrzec w widmie związku III). Przyj­mując jon 221 za jon molekularny (M), możemy wnio ­skować , że rozpatrywany związek powinien zawierać

jeden atom azotu oraz łatwo odchodzącą grupę mety­lową (pik mlz =206). Pik przy m/z = 193 może być jo­nem M-CO lub M-C2H4. Chociaż powyższe spost rze­żenia nie są wystarczające do pewnego określenia

struktury związku , można na ich podstaw ie zapropono­wać jego hipotetyczną budowę (ryc. 1-V). Jak widać ,

związek V jest estrem etylowym ketokwasu, co ozna­cza, że w jego powstawaniu aktyw ny udział powinienbrać rozpuszczalnik - etanol. Zaobserwowanie analo­gicznych estrów innych alkoholi mogłoby potwierdzić

taką właśnie budowę związku C. W tym celu dwukrot­nie powtórzono reakcję utleniania, w warunkach opisa­nych powyżej, zastępując etanol w pierwszym przypad ­ku metanolem, w drugim zaś izopropanolem. Analizyproduktó w reakcji istotnie nie wykazały już obecności

piku C, jednak nie zaobserwowano także związków,

którym można by przypisać budowę metylowego czyizopropylowego analogu związku V.

W kolejnym etap ie badań sprawdzano moż l iwości

wykrycia produktów utleniania bitreksu w takich stęże­

niach, jakie występują w rzeczywistych próbkach aiko­holu. W tym celu do 1 mi roztworu bitreksu w etanoluo stężeniu 0,5 g/1 00 I dodano 1~I 2M NaOCI, a następ­

nie roztwór analizowano po 30 minutach oraz po 10 go­dzinach z wykorzystaniem metody stosowanej w ruty­nowych analizach dowodowy ch próbek. Wyniki przed­stawia rycina 5.

W badanym roztworze nie wykryto pochodnej bitre­ksu III, stwierdzono za to obecność N,N-dietylobenzylo­aminy (widocznej na chromatogramach w postaci .po­sza rpaneqo" piku (A) przy czasie ok . 3,5 min). Zaobser­wowano także związek C, jednak najpewniej powstajeon stopniowo - 30 min po dodan iu NaOCI jego obec­no ś ć jest słabo widoczna. Pierwszy raz stwierdzonoponadto obecność produktu reakcji (oznaczonego jakoD) o nieco n iższym czasie retencji, którego widmoprzedstawia dolna część ryciny 5. Produkt ten, w prze­ciwieństwie do C, wydaje si ę zan i kać wraz z upływem

czasu . Podobn ie jak w poprzednich przypadkach prze­szukiwanie biblioteki widm nie przyniosło zadowalają­

cych rezultatów, zatem ponownie podjęto próbę okre­ś len ia struktury związku D na podstawie widma maso­wego, dochodząc ostateczn ie do wniosku, że może

opisywać ją wzór VI z ryciny 1. Jeśli przejściowy pro-

RT 150

'"",A.

.."..

'"U l U­90.5-'15 'ilU ·l:l1l5 lł6

,,,",U

5 5 eoTIme (noln)

c.

c.

RT 521

,.

...I

..,

>" • ./'. _ . - - --_... .

lU: 1st

A."a

tRT.368

~' "i '~ A.

" ..

HS · lI 14

'" al

"ee.."•

'" bl..ee.."•

' 00c i..

,.:.."•

'" d,.."..ze

a.o

Ryc . 6. Chromalogramy z analiz: al N,N-dietylobenzyloam iny, b) utleni anego bilreksu, ej i d) dowodowyc h próbek od kaźaneęo alkoholuFig. 6. Chromatograms ot analyses: aj N,N-diethy/benzylamine, b) oxidised bitrex, ej and d) evidentia/ sampies ot sterilised ek onot

54 PROBLEMY KRYMINALISTYKI 259 (styczeri-marzec) 2008

dukt utleniania bitreksu rzeczywiscre miałby budowę

chlorku acylowego, tłumaczyłoby to jednocześnie jegotymczasowy charakter - pod wpływem etanolu ulegał­

by stopniowej alkoholizie, dając jako produkt końcowyzwiązek V.

Aby uzyskać całkowitą pewność, że podczas ekspe­rymentów rzeczywi ście powstawała N,N-dietyioben­zyloamina, wykonano analizę próbki dietyloaminy z do­datkiem niewielkiej ilości bromku benzylu. W takich wa­runkach N,N-dietylobenzyloamina powstaje in situ, przyczym dietyloamina spełnia rolę zarazem reagenta i roz­puszczalnika . Wyniki analizy, w zestawieniu z chroma­togramem uzyskanym dla utlenianego bitreksu, ukazu­je rycina 6.

Zupełna zgodność czasów retencji nie pozostawiawątpliwości co do tożsamości wykrywanego związku .

Otrzymane wartości czasów retencji oraz dane doty­czące widm masowych związków A, B, C i D zestawio­no w tabeli 1.

Z PRAKTYKI

na kolumnę chromatografu i może być zminimalizowa­ne poprzez obniżenie temperatury początkowej pieca,wykorzystanie tzw. efektu rozpuszczalnikowego, odpo­wiedni dobór kolumny i dozownika lub skrócenie czasupróbkowania (sampling time, lima to purga), chociaż toostatnie rozwiązanie wiąże się oczywiście z pogorsze­niem wykrywa lności . Na szczęście spektrometr masjest na tyle potężnym narzędziem analitycznym, że

brak piku o dobrze zdefiniowanym czasie retencji niestanowi na ogół poważnego problemu w badaniach ja­kościowych.

Po wstępnym jakościowym rozpoznaniu związków

powstających w trakcie utleniania bitreksu podjęto pró­bę oszacowania minimalnej i lości podchlorynu sodun iezbędnej do skutecznego usunięcia tego skażaln ika

oraz wymaganego czasu reakcji. Wiedza taka mogłaby

być przydatna np. w ewentualnych rozważaniach na te­mat zdatności odkażonego etanolu do spożycia czy też

w określaniu technicznych możliwości nielegalnych

Tabela 1Zaobserwowane produkty utleniania bitreks u podchlorynem sodu

Observedproducts ot oxidation ot bitrexwith sodium oxochlorate

Czasy retencji przy

Związek Postulowana budowa zastosowanych Interpretacja widma MSmetodach GC/min

A C6HsCH2N(C2Hs)2 4.57 163(M), 148 (M-CH3),(l-IV) 3.5 86(CH2NEt2),91 (C7H7)

201(M), 166( M-CI),

B C6H3(CH3)2NCCi2 5,32 139 (M-CI-HC N), 131(M-2CI),- 130 (M-CI-HC I),

103(M-CI-HCI-HCN)

221 (M), 206(M-CH3),

C C6H3(CH3)2NHCOCOO C2Hs 7,13 193 (M-C2H4).

(l-V) 5,2 147(C6H3(CH3)2NCO),

120(C6H3(CH3)2NH)

D C6H3(CH3)2NHCOCOCI - 211(M),183(M-CO),(1-VI) 4,7 148(M·CO-CI)

Kilka słów należy dodać na temat kształtu pikówchromatograficznych (w zasadzie trudno mówić tutajo typowych pikach) uzyskanych w trakcie omawianychdoświadczeń. Problem powstawania rozszczepionychpików jest zapewne znany wszystkim, którzy opracowy­wali metodę analizy techniką GC bardziej lotnychzwiązków w trybie splitless. Zjawisko to jest efektemdługiego czasu (tutaj 30 sekund) wprowadzania analitu

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 259 (styczen-marzec) 2008

przetwórni alkoholu. Do pręciu próbek etanolowegoroztworu bitreksu O stężeniu 0,5 g/100 l, w naczynkachchromatograficznych, dodawano za pomocą mikro­strzykawki 0,2 M roztwór NaOCI - w takich ilościach ,

aby uzyskać odpowiednio pięcio-, dzi esi ęcio- , dwudzie­sto-, p ięćdz i esi ęcio- , oraz stukrotne nadmiary molowepodchlorynu względem bitreksu. Próbki poddano na­stępnie badaniu techniką GC/MS. Czas ich przygoto-

55

Z PRAKTYKI

wania oraz ustawienia sekwencji analitycznej dobranotak, by każda z próbek była analizowana po 15 minoraz 4, 7, 14 i 26 godzinach. Przykładowy ciąg uzyska­nych chromatogramów (dla 20-krotnego nadmiaruNaOCł) przedstawia rycina 7.

z chromatogramów. Całość wyników doświadczenia

zestawiono w tabeli 2.Jak widać, dopiero po zastosowaniu 1O-krotnego

nadmiaru podchlorynu zaobserwowano powstawanieN,N-dietylobenzyloaminy, zaś całkowite usunięcie bi-

RT 300 · " .11.1

~.­-''11~ • .., ~~

.....· ..iQ_. l

11'0

26 godZ.

15 min.

14 godz.

8'51'0-.....,---e's'5'5 ' " s'o;s'o '

, ,..Ryc. 7. Chromalogramy prądu jonowego 148 z kolejnychanaliz (od dołu) tej samej próbki roztworu bitreksu z dodatkiem NaOCI (2D-krotny nadmiar mo­lowy)Fig. 7. Chromatograms o( ;oncurrent 148 tromsubsequenf analyses (upwards) ot tne same bitrex solution sampfe with an addition ot NaOCf (20-foldmolsurplus)

Można zauważyć stopniowe zanikanie związku Doraz powstawanie związku C, przy czym N,N-dietylo­benzyloamina (A) jest wyrażnie widoczna na każdym

treksu wymagało nadmiaru 20-krotnego. Dalsze zwięk­

szanie stężenia NaOCI nie miało już istotnego wpływu

na przebieg reakcji. Na uwagę zasługuje znaczna

Tabela 2Związki wykryte w próbkach utlenianego bitreksu w zależności od czasu trwan ia reakcji oraz molowego nadmiaru NaOel

Compounds detected in sampIesot oxidised bitrex depending on reaction time and mol surplus ot NaOe /

_______Nadmiar NaOCI

----------5x 10x 20x 50x 100x

czas reakcji

I Itr x Itr

4 godz. bitrex bitrex, A A,O ,e A,D,C A, D,Cz trex Itrex

14 godz. bitrex bitrex, A A, C A,O ,e A, D,C6 od bitrex bitrex A A C A C A C

*) wykrywany pod postacią pochodnej III

56 PROBLEMY KRYMINALIST YKI 259 (styczeń-marzec) 2008

szybkość degradacji bitreksu - już po 15 minutach odmomentu dodania odpowiedniej ilości utleniacza niestwierdzano obecności skażalnika w roztworze. Na tejpodstawie nie należy oczywiście wyciągać zbyt dalekoidących wniosków odnoszących się do mechanizmu re­akcji. Uzyskane wyniki nie oznaczają, że utlenienie jed­nego mola bitreksu wymaga udziału kilkunastu moliNaOCI, gdyż w roztworze mogą znajdować się inne re­duktory, konkurencyjne względem bitreksu. Etanol, na­wet o czystości analitycznej, zawiera zawsze pewneilości aldehydów (zwłaszcza octowego), k1órych redu­kujące właściwości są dobrze znane. Może to ozna­czać, że niezbędny nadmiar podchlorynu będzie zależ­

ny od jakości skażonego alkoholu. Jednakże , jak łatwo

policzyć, zastosowanie nawet stukrotnego nadmiarumolowego wiąże się z koniecznością dodania wzg lęd ­

nie niewielkiej ilości roztworu NaOCl, wynoszącej zale­dwie ok. 0,5 mi na 1 litr etanolu, przy wykorzystan iu15-procentowego roztworu NaOCI o gęstości

1,25 g/cm3.

Podsumowanie

Przeprowadzone badania potwierdziły fak1 wysokiejskuteczności alkalicznych roztworów podchlorynu soduw procesach usuwania bitreksu ze skażonego alkoho­lu. W wyniku reakcji pozostaje jednak wyrainy ślad

w postaci charak1erystycznych produk1ów rozpadu ska­żaln ika , z k1órych najistotniejszym wydaje się N,N-die­tylobenzyloamina. Amina ta nie należy do naturalnychzwiązków powstających w procesie fermentacji, nie jestrównież sztucznym dodatkiem wprowadzanym do alko-

Z PRAKTYKI

holi. Ponadto, jako substancja chemiczna, nie ma żad­

nych praktycznych zastosowań . Wykorzystywana jestjedynie w specjalistycznych syntezach chemicznych.To wszystko czyni z niej związek dość unikalny, które­go obecność w alkoholu bardzo silnie wskazuje nauprzednią obecność bitreksu. Wykrycie w badanejpróbce N,N-dietylobenzyloaminy, chlorku sodu orazjednego ze związków oznaczanych w niniejszej pracyjako C lub D (pewne ustalenie ich struk1ury wymagadalszych badań) pozwala z dużą dozą pewności stwier­dzić , że mamy do czynienia z alkoholem, z k1óregousunięto bitrex podchlorynem sodu. Prak1yczną przy­datność wyników przeprowadzonych badań potwier­dzają przykładowe chromatogramy, uzyskane dla do­wodowych próbek pochodzących z różnych spraw(ryc. 6 e--d).

Łukasz Maty jasekryc. : autor

BIBLIOGRAFIA

1. www. bitrex.com.

2. Buszewski G., Bańka K" Mądro R.: Deterrnination ot

Oenatonium Benzoate (Bitrex) in Alcoholic Products byLe-A­pel -MS. "Problems ot Forensic Sciences" 2005, nr 63,s.270--274.

3. Lay·Keow Ng, Hupe M., Harnois J" Lawrence A.H.:Direct lniection Gas ChromatographiclMass Spectrometric

Analysis for Oenatonium Benzoate in Specific Denaturated AI­cohol Formulations, .Anal, Chem." 1998, m70 , s. 4389-4393.

.. . T OD ... O . ...

~O.' . IT ' .CIQWV. WVI IUGADNIU''''

_.. -....'".... -..~-_.l..... "' .......

23

Czytelniku,informujemy. że jest do nabycia "Zeszyt Metodyczny" z zakresu badań

antroposkop ijnych pt. Portret pamięciowy - wybrane zagadnienia, a w nim:

• Metody odtwarzania wyglądu zewnętrznego sprawcy przestępstwa napodstawie zeznań świadków - Sławomir Mikawoz

• Analiza możliwości sporządzania portretu pamięciowego według opisudziecka w wieku przedszkolnym - Joanna Wilczewska

• Sposoby i metody zmiany cech statycznych w rysopisie człowieka

- Tomasz Przybyła

Cena zeszytu 28 zł

PROBLEM Y KRYMINALISTYKI 259 (styczeń-man:ec:) 2008 57