Въведение
Тези прекурсори, са контролирани или регулирани вещества в много юрисдикции. Поради това използването на неконтролирани прекурсори предлага на операторите на нелегални лаборатории стратегия за намаляване на риска, свързан с откриването им. Катехолът (1 ) е често срещан химически реагент, който се синтезира в промишлен мащаб и намира приложение в синтеза на аромати, пестициди, лекарства и багрила. Поради това отклоняването на катехол в незаконни дейности е много възможно. Сафролът (4), често срещан изходен материал за производството на MDMA, е естествен продукт, получаван от масло от сасафрас, и се използва и за промишленото производство на аромати, ароматизатори и някои инсектициди. Синтезът на сафрол от синтетични прекурсори, включително катехол, е изследван като средство за намаляване на зависимостта от променливи природни източници. В настоящата статия е представен синтетичен метод за получаване на MDP2P (6 ) от катехол чрез сафрол, като реакционните пътища са показани на схемата по-долу. Синтезът на сафрол е представен чрез реакция с две различни условия и малко по-различни добиви. Синтезът на MDP2P от сафрол е извършен чрез двата най-разпространени метода, използвани в тайните лаборатории - окисление на сафрол по Вакер (път 1 ) с добив 78 % (от тази реакция) и изомеризация на сафрол и перацидно окисление и киселинна дехидратация на изосафрол (път 2) с добив 57 % (и от двете реакции по път 2).
Оборудване и стъклария.
- 100 ml и 1 L колби с кръгло дъно с три гърла;
- Възвратен кондензатор;
- нагрята магнитнабъркалка;
- Стойка за реторт и скоба за закрепване на апаратурата;
- Лабораторен термометър (от 10 °C до 200 °C) с адаптер за колба;
- Ротационен изпарител;
- Източник на вакуум;
- Водна баня;
- Стъклена пръчка;
- 500 ml x2; 200 ml x2; 100 ml x2 Чаши;
- 250 mL x2 и 100 mL колби Ерленмайер;
- колба на Бюхнер от 1 л и фуния;
- 1 L Разделителна фуния, 250 mL за [1];
- Конвенционална фуния;
- 100 mL Капкова фуния;
- 10 ml пластмасова или стъклена спринцовка.
- Метод [1]
- Достатъчен е балон с азот или аргон 10-20 L (1 atm);
- колба с форма на круша от 10 ml.
- Метод [2]
- Маслена баня.
- 500 ml x2 колби с кръгло дъно.
- (Маршрут 1)
- Колба с форма на круша от 10 ml.
- (Маршрут 2)
- Колба с крушовидна форма от 50 ml.
Реагенти.
- Катехол 20,0 g, 182 mmol;
- Натриев хидроксид 100 g;
- Диметилсулфоксид (DMSO) 200 ml;
- Дихлорометан (CH2Cl2) 40 ml, 626 mL;
- Дестилирана вода (H20) 1,5 L;
- Диетил етер (Et2O) 1140 ml;
- Натриев сулфат (Na2SO4) или магнезиев сулфат (MgSO4), безводен ~200 g;
- Ледена оцетна киселина 2,6 ml, 45 mmol;
- Метанол (MeOH) 16 ml;
- хидробромна киселина (HBr) 6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol;
- Водороден пероксид (H2O2) 6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol;
- Разтвор на натриев бисулфит (NaHSO3) 10 mL 10% aq. [Вместо него може да се използва разтвор на натриев бикарбонат];
- Натриев бикарбонат (NaHCO3) 20 g;
- Солна киселина (HCl), конц. ~60 mL
- Метанол 10 mL;
- Натриев хлорид (NaCl) 30 g;
- Алилбромид 40 ml (0,47 мола) [2] или 4,0 mL, 46 mmol [1];
- Тетрахидрофуран (THF) 170 mL безводен;
- Магнезий (Mg) 0,60 g, 25 mmol [1] или 10-11g [2].
- Метод [1]
- 1,5 М разтвор на DIBAH в циклохексан (0,10 ml, 150 mmol);
- Наситен разтвор на амониев хлорид (NH4Cl), 20 mL.
- Метод [2]
- Йоден кристал (I2);
- Дибромометан (CH2Br2), 2 mL;
- Меден(I)йодид 0,5 g;
- Амонячен разтвор (NH4OH) 80 mL 25%;
- Диетил етер 800 ml.
- (Маршрут 1)
- Паладиев (II) хлорид (PdCl2) 12 mg, 68 mmol;
- p-Бензохинон 0,85 g, 7,9 mmol.
- (Път 2)
- Калиев хидроксид (KOH), 3 М воден разтвор;
- 1-бутанол 10 ml, 30 mmol;
- Водороден пероксид (H2O2) 2,0 mL, 9,9 M воден разтвор, 20 mmol;
- Мравчена киселина 10 mL, 23,6 M, 240 mol;
- Ацетон 6 ml;
- Сярна киселина (H2SO4) 10 mL, 2,8 M, воден разтвор.
1-(2H-1,3-бензодиоксол-5-ил)пропан-2он:
Температура на кипене: 283 - 285 °C при 760 mm Hg, 156 °C при 11 mm Hg;
Температура на топене: 87 - 88 °C;
Молекулно тегло: 178,185 g/мол;
Плътност: 1,211 g/mL;
CAS номер: 4676-39-5.
Процедура
1,3-бензодиоксол (2)Колби с кръгло дъно с обем 1 L и три гърла, с обратен хладник, магнитна/горна бъркалка и термометър се напълват с катехол (1) (20,0 g, 182 mmol) и воден разтвор на натриев хидроксид (30 ml, 19,4 M, 582 mmol), които се разтварят в 200 ml диметилсулфоксид. Полученият зелен разтвор се нагрява до 90-100°С. Дихлорметан (40 ml, 626 mL) се добавя на капки към разтвора, който се нагрява под обратен поток при 90-100°С в продължение на 4 h. Сместа се оставя да се охлади и се добавят 200 mL вода. Сместа се декантира и продуктът се екстрахира с диетилов етер (3 x 200 mL). Екстрактите от диетил етер се промиват с 3 x 200 ml вода, изсушават се над безводен натриев сулфат и се декантират. Разтворителят се отстранява с ротационен изпарител, като се получава светлокафяво масло. Добив: 14,8 g (66,7%).
5-бромо-1,3-бензодиоксол (3)
1,3-бензодиоксол (2) (6,00 ml, 52,2 mmol) е разтворен в смес от ледена оцетна киселина (2,6 ml, 45 mmol), 16 ml метанол и 2 ml вода в 100 ml колби с кръгло дъно с три гърла, с обратен хладник, магнитна бъркалка и термометър. След това към разтвора е добавена капка по капка хидробромна киселина (6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol), като се следи температурата да остане под 25°С. Разтворът се загрява до приблизително 35°С и към него се добавя капково водороден пероксид (6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol), като се следи температурата да не надвишава 50°С. Полученият разтвор се разбърква при 40-50°С в продължение на 3 часа и се оставя да се охлади. Червеният органичен слой се екстрахира с диетилов етер (1 x 40 ml) и се промива с 10 mL воден 10% разтвор на натриев бисулфит. Етерните екстракти се изсушават над безводен натриев сулфат, декантират се и разтворителят се отстранява сротационен изпарител, като се получава оранжево масло. Добив: 8,95 g (85,2 %).Сафрол [5-(2-пропен-1-ил)-1,3-бензодиоксол] (4)
[Метод 1]
Следната реакция на Гриняр е проведена с помощта на суха крушовидна колба от 10 ml под азот. Магнезий (0,60 g, 25 mmol), 5-бромо-1,3-бензодиоксол (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) и 1,5 М разтвор на DIBAH в циклохексан (0,10 ml, 150 mmol) се разбъркват в 20 ml безводен THF. Добавя се допълнително 5-бромо-1,3-бензодиоксол (3 ) (2,60 ml, 21,5 mmol) по капки и сместа се разбърква в продължение на 2 h. Разтворът се отстранява чрез спринцовка и се добавя по капки към алилбромид (4,0 ml, 46 mmol), съдържащ се в ледена баня. Разтворът се разбърква в продължение на 24 h и реакцията се потушава чрез добавяне на 20 mL вода и 20 mL наситен амониев хлорид. Продуктът се екстрахира в 3 x 80 mL диетил етер и се промива с 3 x 100 mL вода. Етерните екстракти се изсушават над безводен натриев сулфат, декантират се и разтворителят се отстранява сротационен изпарител, като се получава кафяво масло. Добив: 3,30 g (82,1 %).
[Метод 1]
Следната реакция на Гриняр е проведена с помощта на суха крушовидна колба от 10 ml под азот. Магнезий (0,60 g, 25 mmol), 5-бромо-1,3-бензодиоксол (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) и 1,5 М разтвор на DIBAH в циклохексан (0,10 ml, 150 mmol) се разбъркват в 20 ml безводен THF. Добавя се допълнително 5-бромо-1,3-бензодиоксол (3 ) (2,60 ml, 21,5 mmol) по капки и сместа се разбърква в продължение на 2 h. Разтворът се отстранява чрез спринцовка и се добавя по капки към алилбромид (4,0 ml, 46 mmol), съдържащ се в ледена баня. Разтворът се разбърква в продължение на 24 h и реакцията се потушава чрез добавяне на 20 mL вода и 20 mL наситен амониев хлорид. Продуктът се екстрахира в 3 x 80 mL диетил етер и се промива с 3 x 100 mL вода. Етерните екстракти се изсушават над безводен натриев сулфат, декантират се и разтворителят се отстранява сротационен изпарител, като се получава кафяво масло. Добив: 3,30 g (82,1 %).
[Метод 2]
В колба от 500 mL (потопена в магнитна бъркалка/маслена баня) се поставят 10-11 g магнезиеви стружки и 150 mL тетрахидрофуран (прясно дестилиран от натрий). След добавянето на малко йоден кристал и 2 mL дибромометан за започване на реакцията на Гринярд се добавят 72 g 5-бромо-1,3-бензодиоксол (3 ), за да се поддържа плавно рефлукс. За стартиране се препоръчва банята да се загрее до 50 °C. След добавянето, което отнема около 60 min, цялата реакция се разбърква и се рефлуксира 1 h, а кафявата течност бързо се декантира в много суха 500 ml колба с капкова фуния и обратен хладник. Магнезиевите стружки се промиват с още 20 mL сух THF, като промивката се добавя към разтвора на Гриняр. Добавя се малко (0,5 g) меден(I)йодид и при охлаждане в ледена баня се добавят 40 mL (0,47 мола) алилбромид на капки, като вътрешната температура не трябва да надвишава 40 °C. След престояване за една нощ, последвано от 1 час рефлуксиране, реакционната смес се суспендира в разтвор от 20 ml 37% солна киселина в 500 ml вода и това се добавя към 80 ml 25% амоняк, а разтворът се дестилира с пара , както е посочено по-горе. След като се съберат 2 l дестилат, дестилатът се подкиселява до конго червено (pH 4) със солна киселина, насища се с готварска сол и се екстрахира с 4х200 ml етер.Комбинираните екстракти се изсушават с натриев хидроксид (или MgSO4), изпаряват се (ротавап), а остатъкът се събира в етер и се промива обилно с натриев хидроксид. След изсушаване (натриев сулфат) сушилото се филтрира, промива се с 20 ml етер и комбинираните екстракти се изпаряват. Остатъкът се дестилира във вакуум , получават се 39 g (67 % от теорията) сафрол, кипящ при 120-130 °C (20-25 mm Hg). Безцветно масло с типична миризма.
MDP2P (6) (Път 1)
Сафрол (1,00 g, 6,17 mmol) се разтваря в 1 ml метанол в 10 ml крушовидна колба и се добавя на капки към смес от паладиев (II) хлорид (12 mg, 68 mmol), р-бензохинон (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml метанол и 0,5 ml вода. Получената смес се разбърква в продължение на 3 h и се филтрира. Към филтрата са добавени 10 ml 3,2 М солна киселина. Продуктът се екстрахира с 3 x 20 ml дихлорометан и се промива с 2 x 20 mL наситен разтвор на натриев бикарбонат, 2 x 20 mL 1,3 М натриев хидроксид и 2 x 20 mL солен разтвор. Органичните екстракти се изсушават над безводен натриев (или магнезиев) сулфат, декантират се и разтворителят се отстранява сротационен изпарител, като се получава кафяво масло. Добив: 857 mg (78,0 %).
В колба от 500 mL (потопена в магнитна бъркалка/маслена баня) се поставят 10-11 g магнезиеви стружки и 150 mL тетрахидрофуран (прясно дестилиран от натрий). След добавянето на малко йоден кристал и 2 mL дибромометан за започване на реакцията на Гринярд се добавят 72 g 5-бромо-1,3-бензодиоксол (3 ), за да се поддържа плавно рефлукс. За стартиране се препоръчва банята да се загрее до 50 °C. След добавянето, което отнема около 60 min, цялата реакция се разбърква и се рефлуксира 1 h, а кафявата течност бързо се декантира в много суха 500 ml колба с капкова фуния и обратен хладник. Магнезиевите стружки се промиват с още 20 mL сух THF, като промивката се добавя към разтвора на Гриняр. Добавя се малко (0,5 g) меден(I)йодид и при охлаждане в ледена баня се добавят 40 mL (0,47 мола) алилбромид на капки, като вътрешната температура не трябва да надвишава 40 °C. След престояване за една нощ, последвано от 1 час рефлуксиране, реакционната смес се суспендира в разтвор от 20 ml 37% солна киселина в 500 ml вода и това се добавя към 80 ml 25% амоняк, а разтворът се дестилира с пара , както е посочено по-горе. След като се съберат 2 l дестилат, дестилатът се подкиселява до конго червено (pH 4) със солна киселина, насища се с готварска сол и се екстрахира с 4х200 ml етер.Комбинираните екстракти се изсушават с натриев хидроксид (или MgSO4), изпаряват се (ротавап), а остатъкът се събира в етер и се промива обилно с натриев хидроксид. След изсушаване (натриев сулфат) сушилото се филтрира, промива се с 20 ml етер и комбинираните екстракти се изпаряват. Остатъкът се дестилира във вакуум , получават се 39 g (67 % от теорията) сафрол, кипящ при 120-130 °C (20-25 mm Hg). Безцветно масло с типична миризма.
MDP2P (6) (Път 1)
Сафрол (1,00 g, 6,17 mmol) се разтваря в 1 ml метанол в 10 ml крушовидна колба и се добавя на капки към смес от паладиев (II) хлорид (12 mg, 68 mmol), р-бензохинон (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml метанол и 0,5 ml вода. Получената смес се разбърква в продължение на 3 h и се филтрира. Към филтрата са добавени 10 ml 3,2 М солна киселина. Продуктът се екстрахира с 3 x 20 ml дихлорометан и се промива с 2 x 20 mL наситен разтвор на натриев бикарбонат, 2 x 20 mL 1,3 М натриев хидроксид и 2 x 20 mL солен разтвор. Органичните екстракти се изсушават над безводен натриев (или магнезиев) сулфат, декантират се и разтворителят се отстранява сротационен изпарител, като се получава кафяво масло. Добив: 857 mg (78,0 %).
Синтез на изосафрол (5) (Път 2)
Сафрол (1,40 g, 8,63 mmol) се разтваря в 3 М разтвор на калиев хидроксид в 1-бутанол (10 ml, 30 mmol). Полученият разтвор се нагрява под обратен поток в продължение на 3 часа и се оставя да се охлади. Към разтвора са добавени 10 mL 1,6 М разтвор на солна киселина. Продуктът се екстрахира с 3 x 40 ml диетилов етер и се промива с 3 x 40 ml вода. Органичните екстракти се изсушават над безводен натриев сулфат, декантират се и разтворителят се отстранява сротационен изпарител, катосе получава кафяво масло. Добив: 1,19 g (85,0%).
Сафрол (1,40 g, 8,63 mmol) се разтваря в 3 М разтвор на калиев хидроксид в 1-бутанол (10 ml, 30 mmol). Полученият разтвор се нагрява под обратен поток в продължение на 3 часа и се оставя да се охлади. Към разтвора са добавени 10 mL 1,6 М разтвор на солна киселина. Продуктът се екстрахира с 3 x 40 ml диетилов етер и се промива с 3 x 40 ml вода. Органичните екстракти се изсушават над безводен натриев сулфат, декантират се и разтворителят се отстранява сротационен изпарител, катосе получава кафяво масло. Добив: 1,19 g (85,0%).
MDP2P (6) (Път 2)
Разтвор, съдържащ водороден пероксид (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) и мравчена киселина (10 ml, 23,6 M, 240 mol), се разбърква при стайна температура в продължение на 30 min в крушовидна колба от 50 ml. Изосафрол (800 mg, 4,93 mmol) в 6 ml ацетон се добавя към разтвора и се разбърква при стайна температура в продължение на 16 h. Летливите компоненти на получения разтвор се отстраняват във вакуум, като се оставя червен остатък. Остатъкът се разтваря отново в 10 mL метанол и се добавят 10 mL 2,8 М сярна киселина. Полученият разтвор се нагрява под рефлукс в продължение на 3 часа и се оставя да се охлади. Продуктът се екстрахира с 3 x 40 ml диетилов етер и се промива с 40 ml вода и 40 ml наситен разтвор на натриев бикарбонат. Етерните екстракти се изсушават над безводен натриев сулфат, декантират се и разтворителят се отстранява сротационен изпарител, като се получава кафяво масло. Добив: 538 mg (61,2 %).
Разтвор, съдържащ водороден пероксид (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) и мравчена киселина (10 ml, 23,6 M, 240 mol), се разбърква при стайна температура в продължение на 30 min в крушовидна колба от 50 ml. Изосафрол (800 mg, 4,93 mmol) в 6 ml ацетон се добавя към разтвора и се разбърква при стайна температура в продължение на 16 h. Летливите компоненти на получения разтвор се отстраняват във вакуум, като се оставя червен остатък. Остатъкът се разтваря отново в 10 mL метанол и се добавят 10 mL 2,8 М сярна киселина. Полученият разтвор се нагрява под рефлукс в продължение на 3 часа и се оставя да се охлади. Продуктът се екстрахира с 3 x 40 ml диетилов етер и се промива с 40 ml вода и 40 ml наситен разтвор на натриев бикарбонат. Етерните екстракти се изсушават над безводен натриев сулфат, декантират се и разтворителят се отстранява сротационен изпарител, като се получава кафяво масло. Добив: 538 mg (61,2 %).
Last edited by a moderator:
