Целта на тази публикация е да обобщи няколко месеца на изследвания и тестове. Би било чудесно, ако всеки сподели резултатите и мислите си, за да се усъвършенства този път на синтез.
Всички реактиви, които ще използвам, вероятно могат да бъдат намерени във всеки магазин за техника, с изключение на хелиона, който може да бъде закупен доста лесно от много различни уебсайтове, тъй като не е наблюдаван прекурсор. Смятам, че дори може да бъде закупен от Amazon като флагман.
Идеята на този синтез е хелионалът (cas:1205-17-0) да се превърне в хелионна киселина (cas:77269-66-0, 3-(2H-1,3-бензодиоксол-5-ил)-2-метилпропанова киселина), след това последната да се превърне в хелионамид (cas:858215-05-1, алфа-метил-1,3-бензодиоксол-5-пропанамид) и накрая да се извърши пренареждане по Хофман, за да се получи МДА фребаза.
Предимствата на този синтез са, че той е извънборсов и затова не изисква хидроксиламин, използва нискотоксични и евтини продукти. Освен това проблемът, който често се среща при другия начин на действие, е да се увеличи мащабът на пренареждането на Бекман, което често води до получаване на масло, което е сложно за пречистване в по-голям мащаб. (въз основа на моя опит и това, което съм чел)
Това ще бъде много дълъг пост, защото ще се опитам да разгледам всичко подробно, така че ако имате въпрос или проблем, вероятно ще намерите решение в този пост.
Предпочитам да ви предупредя, че аз лично по някаква причина съм се запънал на последната стъпка, но че е напълно възможно да успеете да получите крайния продукт в добър добив на теория и според многото постове на успели хора.
Първа стъпка, окисление на хелиона до хелинова киселина:
61,5 г хелионал се смесва с 216 мл ацетон и 80 г NaHCO3 при разбъркване в чаша от 1 л. (Съвет: добавете NaHCO3 накрая и малко по малко, за да не блокирате магнитната бъркалка). След това постепенно се добавя разтвор на оксон (110,8 g оксон в около 450 ml вода) при разбъркване. Можете да направите това капка по капка, като използвате капеща фуния или чаша в чаша. Тъй като реакцията е екзотермична, тя може да доведе до кипене на ацетона. Ако той стане твърде горещ, спрете да добавяте оксина и оставете реакцията да се върне на стайна температура. Можете да използвате ледена баня по време на добавянето, но ако сте внимателни, можете да го направите и на стайна температура.
Обикновено приключвам добавянето на разтвора на оксен след 1 час. След това го оставям да реагира в продължение на около 2-3 часа. Чрез TLC успях да установя, че всичко е реагирало след 3 часа.
След 3 часа подкиселете разтвора с HCl, за да се утаи киселината (белите соли на дъното на бехеровата чаша не са нашият продукт, а калиеви соли от оксона). Добавяйте, докато нищо не се утаи (приблизително pH 1-2). Бъдете внимателни, тъй като част от нереагиралия NaHCO3 ще остане, освобождавайки CO2. В повечето случаи нищо не се утаява, освен оранжево "масло", което се издига на повърхността на останалата част от разтвора. Това е нашият продукт, който в крайна сметка се втвърдява. За да го принудите да се втвърди, можете да го поставите в хладилника за няколко часа, но това не работи през цялото време. Най-добрият метод, който открих, е да поставите чашата във фризера, докато всичко се втвърди, след което да я оставите да достигне стайна температура. Това, което остава твърдо, е нашият продукт със соли на калиев сулфат.
Филтрирайте, за да извлечете жълтото твърдо вещество, замърсено с калиеви соли, след което поставете прахообразното твърдо вещество в чаша с 400 ml до 500 ml вода за разбъркване. Така ще се разтвори цялото замърсяване с калиеви соли. След това всичко, което трябва да направите, е да филтрирате, за да получите жълтото твърдо вещество
Можете да запазите хелиновата киселина по този начин, но силно ви съветвам да извършите поне киселинно-основно пречистване след това, в противен случай стъпката за пречистване на амида ще бъде (още) по-сложна. За да направите това, пригответе разтвор на NaOH (приблизително 13 g в 150 ml вода). Изчакайте разтворът да се охлади, преди да добавите малко по малко киселината. Ако разтворът стане прекалено горещ, ще получите тъмнокафява киселина вместо бяла/светлокафява. След това промийте водната фаза (съдържаща конюгираната основа на хелиновата киселина) с етер или DCM (дава най-добри резултати). Ако те не са налични, нафтата или всеки друг аполярен разтворител е достатъчен. След това възстановете водната фаза и я подкиселете с HCl. Киселината ви ще се утаи. Ако разтворът стане бял, но не можете да видите утайки, използвайте същата техника като по-горе (фризера). Като цяло обаче поставянето на бехеровата чаша в хладилника е достатъчно. След това филтрирайте и ще получите вашата киселина.
Можете да прекристализирате във вода или етанол, за да получите наистина чиста киселина, образувайки красиви бели кристали, но това е доста досадно, тъй като киселината не е много разтворима в гореща вода (около 10 г/л при 90 °С, бих казал) и това основно пречистване на киселината е достатъчно, за да получите прилични резултати по-късно.
Температурата на топене на чистата хелинова киселина е около 77°C. Добив: 80 %-90 %
Бележки към синтеза :
-Когато подкиселявате разтвора, вместо да се образува "масло", киселината може да направи разтвора бял, без да се утаява, така че просто замразете разтвора както обикновено.
- Реакционната смес ще стане жълта, когато добавите оксана, а след това отново оранжева/кафява. Това е нормално и се дължи на факта, че образуваната киселина/примесите променят цвета си в зависимост от рН.
-Опитах с деминерализирана вода, чешмяна вода и дестилирана вода и не изглеждаше да има някаква разлика върху реакцията (мислех, че йоните в чешмяната вода ще разрушат оксона, но случаят не беше такъв).
- Винаги добавяйте излишък от NaHCO3, както е препоръчано в моя синтез. Ако рН стане киселинно, когато целият оксин все още не е реагирал, рискувате да образувате нестабилен и взривоопасен TATP. Все пак не се страхувайте от това: ако следвате всичко докрай, всичко ще бъде наред.
- Оксонът всъщност е тройна сол: 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. Видът, който представлява интерес тук, е KHSO5. Така че трябва да го вземем предвид, когато изчисляваме моловете оксин, които са ни необходими (което беше направено тук).
-NaHCO3 ще предотврати повишаването на рН до киселинно. Той ще реагира с киселинността на оксона и с образуваната хелионна киселина, като я превръща в нейната конюгирана основа. NaHCO3 е също така много слаба основа, което гарантира, че рН не е твърде основно. При основно рН оксинът не е стабилен (рН=9, рН, при което оксинът е най-малко стабилен).
-Оксонът може да се закупи в раздела за плувни басейни в магазините за техника. Погледнете msds или списъка със състава на продукта.
-Синтезът е лесно мащабируем, но бих препоръчал кофа със студена вода, за да се охлади правилно Rm при по-големи мащаби.
-Три пъти съм опитвал етанол като разтворител и изглежда, че той образува етилов естер на хелиновата киселина и други продукти в зависимост от рН. Не съм се задълбочавал, така че не мога да ви кажа повече. Но може би бихме могли да образуваме амид от този естер, по-просто от сегашния ми метод (урея + борна киселина + хелинова киселина).
Нечиста жълта киселина:
Рекристализирана киселина
Втора стъпка, синтез на хелионамид
Опитах два начина: Първо превърнах хелионната киселина в съответната й амониева сол, след което я нагрях. Това беше неуспешно.
Вторият начин проработи, въпреки че разработката на тази реакция е кошмарна и мисля, че тя лесно може да бъде подобрена, ако имате някакви идеи.
Следвах процедурата в публикацията "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE".
В общи линии, те тритурират в продължение на 5min-10min смес от карбамид, карбоксилна киселина, борна киселина, след което нагряват всичко в продължение на 15min-30min в чаша при 160°C-180°C. Реакцията е приключила, когато тя се втвърдява (карбамид, хелинова киселина и борна киселина се топят при 180°C).
Това е странно, защото хелионамидът се топи при 123°C. Предполагам, че това се дължи на водородните връзки, които амидите могат да образуват. Ще видите, че той образува по-скоро гел, отколкото твърдо вещество. Не мисля, че е необходимо да се тритира, тъй като всичко се топи при 180°C. Въпреки това, ако загреете до около 160°C-170°C, предполагам, че това е препоръчително, тъй като борната киселина се топи при 171°C. Тритуртирането на сместа ще доведе до понижаване на температурата на топене. Борната киселина не е задължителна, но е препоръчителна, тъй като значително подобрява добивите.
Опитах да нагрявам 4 часа и 11 часа при 180°C с разбъркване без борна киселина и получих добиви от 22% до 50%. Но работата беше ужасна, защото колкото по-дълго чакате, толкова повече карбамид образува всякакви кондензационни продукти.
В моя случай сместа се втвърди само частично след около 1 h30 при 180°C с разбъркване. Открих обаче (може би е било просто случайност), че загряването до 170°C втвърдява всичко след 2 часа. По принцип нищо или дори част от него не се втвърдява след 30 минути, поради което продължавам реакцията дори след 30 мин. Въпреки това все още не съм овладял напълно този синтез и затова вашата помощ за оптимизирането му е добре дошла.
Ето как обикновено го правя:
g хелинова киселина * 1,5 = количество карбамид, g киселина * 0,4 = количество борна киселина.
Така се получава голям моларен излишък на карбамид и мисля евентуално да го намаля, след като получавам добри добиви, следвайки процедурата от публикацията.
След това поставих тримата в чаша с магнитна бъркалка и нагрях до 170°C. Когато всичко се втвърди или 3/4 от него (около 2 часа), оставям да се върне на стайна температура, след което добавям около 10 ml-20 ml 15% разтвор на амоняк и 100 ml-200 ml вода. След това нагрявам сместа, докато се разтвори, и я оставям да се върне на стайна температура, за да се утаи амидът, който не е много разтворим на студено. И точно тук имам голям проблем в Работната програма. Амидът не иска да се утаи и трябва да изпаря по-голямата част от добавената вода, но всичко се втвърдява наведнъж. Използването на етанол не е по-добро. И всеки път трябва да накарам амида да се утаи, след това да го прекристализирам няколко пъти във вода и етанол и само понякога той се съгласява да се утаи като твърдо вещество, а не като масло. Мисля, че това се дължи на факта, че примесите понижават изключително много температурата на топене на амида. Всъщност кафявото твърдо вещество се топи при около 70°C. След като се пречисти, бялото твърдо вещество с приблизително същата маса се разтопи при 123°C. Мисля, че това е част от причината за маслото при рекристализация в етанол/гореща вода.
В "A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture" ("Просто получаване на амиди от киселини и амини чрез нагряване на тяхната смес") е написано:
" Установихме, че оптималните условия за пиролиза на смес от амид и карбоксилна киселина са 160-180 °C за 10-30 минути. Продължителното нагряване може да доведе до образуване на значителни количества катран, докато нагряването за кратко време дава инкоплексна реакция. "
Но аз имах почти толкова проблеми с Work Up, като направих реакцията само за 30 минути и не всичко се втвърди.
Друга процедура включва нагряване на 1 мол карбоксилна киселина с 0,5 мола карбамид при 160°C в продължение на 4 часа. Не съм я изпробвал, но според патента тя дава доста чист продукт, въпреки че добивите са само 50%. " СЪЕДИНЕНИ ЩАТИ 2,109,941 ПАТЕНТНО ВЕДОМСТВО 2,109,94. ПОЛУЧАВАНЕ НА АМИДИ "
Виждал съм хора, които извличат амид с помощта на смес от вряща нафта и етилов ацетат. Това може да е интересно, но моята цел е да използвам възможно най-малко органичен разтворител. Не съм го пробвал, тъй като в момента нямам под ръка етилов ацетат.
Ако се нагрява достатъчно дълго (180°C), амидът ще започне да сублимира, образувайки красиви дълги бели кристали. За съжаление това отнема много дълго време и аз получих само 400 mg кристали след 11 часа.
Разгледах начина, по който хората са получавали бензамид от бензоена киселина, и той не се различава много от моя, но въпреки това работи много добре за бензамид. Има няколко видеоклипа в youtube, ако искате да погледнете.
Така че мисля, че реакцията работи добре, но има какво да се подобри по отношение на броя на използваните молове карбамид. Независимо от това, работният процес наистина трябва да се подобри. Дадената в публикацията не работи, дори когато се използва чиста киселина.
Реакционна смес след втвърдяване:
Бял амиден прах:
Рекристализирал амид:
Сублимиран амид:
Трета стъпка, свободна база на MDA
Тук имам проблем: добивите ми са несъществуващи.
Следвах процедурата на TCCA от публикацията "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)" (Органично профилиране на примесите на 3,4-метилендиоксиамфетамин (MDA)).
синтезиран от хелионал" и не се получи. Сигурен съм в амида си. Опитах се също да направя реакцията при 18°C, защото очевидно хлороамидът се образува твърде бавно при 0°C. Това също не се получи. Така че титрувах белина без добавки и я използвах за моя Хофман и не получих нищо след цялата работа дотук.
Когато синтезирах, използвайки TCCA при 0°C, разтворът стана оранжев след нагряване до 75°C. Имаше характерна миризма, независимо от това кой път за синтез избрах, но всеки път завършвах с нищо.
Още по-странно е, че има отделяне на CO2, но след това няма нищо. Сигурен съм, че няма замърсяване с карбамид, така че не се образува хидразин. Оставих реакцията да тече една седмица при стайна температура и ще видим дали ще се получи нещо.
Може би е абсолютно необходим косолвент, например етанол. Много хора обаче са успели без него, но казват, че се нуждаят от етанол като косолвент, когато използват TCCA. (Ще се образува карбаматно производно, но впоследствие то ще се хидролизира до MDA).
От публикацията :
Синтез с използване на трихлороизоцианурова киселина. α-метил-1,3-бензо
диоксил-5-пропанамид (0,4 g, 1,92 mmol) се разтваря във вода
(14 ml), добавя се NaOH (1,45 ml, 10,61 mmol) на капки и се разбърква
в продължение на 15 min върху лед при 0 ◦ С. Трихлороизоциануровата киселина (149,9 mg,
0,65 μmol) и реакционната смес е оставена върху лед при 0 ◦ C
След това реакционната смес е доведена до стайна температура.
температура, след това на 75 ◦С и се задържа за 30 мин. Реакционната смес се
се излива в делителна фуния и се екстрахира с дихлорометан
(3 × 30 ml). Органичният слой се промива с дейонизирана вода
(25 mL) и солен разтвор (25 mL), изсушава се над безводен натриев сулфат и се
филтрира се под вакуум. Органичните слоеве се комбинират и разтворителят
беше отстранен с помощта на ротационен изпарител. Когато се синтезира от суров
α-метил-1,3-бензодиоксол-5-пропанамид, крайният продукт е
черно-кафява почва (270,3 - 382,2 mg). Когато се синтезира от пречистен
α-метил-1,3-бензодиоксол-5-пропанамид, крайният продукт е
кафяво прозрачно масло (286,4 - 351,5 mg)
Синтез с използване на натриев хипохлорит. Пречистен α-метил-1,3-
бензодиоксол-5-пропанамид (0,4 g, 1,92 mmol), разтворен във вода
(14 ml), се добавя NaOH (1,45 ml, 10,61 mmol) на капки и се разбърква
в продължение на 15 min върху лед при 0 ◦ С. Разтвор на натриев хипохлорит (6,4 ml,
94,3 mmol) и реакционната смес е оставена върху лед при 0 ◦ C
След това реакционната смес е доведена до стайна температура.
температура, след това на 75 ◦ С и се задържа за 30 мин. Реакционната смес се
се излива в делителна фуния и се екстрахира с дихлорометан
(3 × 30 ml). След това органичният слой се промива с дейонизирана вода
(25 mL) и солен разтвор (25 mL), изсушава се над безводен натриев сулфат и се
филтрира се под вакуум. Органичните слоеве се комбинират и разтворителят
беше отстранен с помощта на ротационен изпарител. Крайният продукт е черен
кафява почва (248,1 - 293,3 mg).
За разработката опитах да екстрахирам с нафта или DCM и или да газирам с HCl, или да тритурирам с воден HCl и да изпаря водната фаза. И в двата случая не получих нищо. Ако някой някога е правил тази реакция, ще се радвам да чуя от вас.
Така че двата големи проблема, които имам в момента, са свързани с разработването на втората стъпка и третата реакция. Въпреки това смятам, че този синтез е много оптимизируем.
Ето защо се надявам, че ще можем да го подобрим заедно.
Чувствайте се свободни да посочите грешките ми и да споделите опита си, ако сте правили този синтез.
Ако искате да потърсите сами, ето всички източници, които използвах по време на изследването си:
"A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture" (Branko S. Jursic* and Zoran Zdravkovski Department of Chemistry, University of New Orleans, New Orleans, Louisiana 70148)
"Анализ на продукти от пиролиза на карбамид при 132,5-190 °C" (Analysis of Urea Pyrolysis Products in 132.5-190 °C)
" Директно образуване на амиди между карбоксилни киселини и амини: Механизъм и разработване на нови каталитични решения" (CHARVILLE, HAYLEY)
"СИНТЕЗ НА АМИД БЕЗ РАЗТВОРИТЕЛ - НОВА ТЕХНИКА" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"ПАТЕНТНО ВЕДОМСТВО НА САЩ 2,109,9412,109,94.PREPARATION OF AMIDES"
"Facile Oxidation of Aldehydes to Acidsand Esters with Oxone" (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist, and Babak Borhan)
"Окисление на алдехиди с Oxone ® във воден ацетон" (Kevin S. Webb и Stephen J. Ruszkay)
"Хофманово пренареждане на добивите" (Hofmann Rearrangement Yields) The Vespiary
"FACILE ONE-POT CONVERSION OF ALDEHYDES INTO AMIDES results" The Vespiary
"Необичаен таен лабораторен синтез на 3,4-метилендиоксиамфетамин (MDA)" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"Анализ на примесите на MDA, синтезиран от неограничени съединения" (Katherine Cooper)
"Изотопно фракциониране по време на синтеза на MDMA.HCl от хелионал" (Джъстин Кормик, Джеймс Ф. Картър, Тимъти Къри, Карни Матисън, Сара Л. Кресуел)
"Профилиране на органични примеси на 3,4-метилендиоксиамфетамин (MDA), синтезиран от хелионал" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
Има и много други източници, но те не биха били от значение тук. Ако не можете да намерите публикациите, мога да ви предоставя DOI.
Всички реактиви, които ще използвам, вероятно могат да бъдат намерени във всеки магазин за техника, с изключение на хелиона, който може да бъде закупен доста лесно от много различни уебсайтове, тъй като не е наблюдаван прекурсор. Смятам, че дори може да бъде закупен от Amazon като флагман.
Идеята на този синтез е хелионалът (cas:1205-17-0) да се превърне в хелионна киселина (cas:77269-66-0, 3-(2H-1,3-бензодиоксол-5-ил)-2-метилпропанова киселина), след това последната да се превърне в хелионамид (cas:858215-05-1, алфа-метил-1,3-бензодиоксол-5-пропанамид) и накрая да се извърши пренареждане по Хофман, за да се получи МДА фребаза.
Предимствата на този синтез са, че той е извънборсов и затова не изисква хидроксиламин, използва нискотоксични и евтини продукти. Освен това проблемът, който често се среща при другия начин на действие, е да се увеличи мащабът на пренареждането на Бекман, което често води до получаване на масло, което е сложно за пречистване в по-голям мащаб. (въз основа на моя опит и това, което съм чел)
Това ще бъде много дълъг пост, защото ще се опитам да разгледам всичко подробно, така че ако имате въпрос или проблем, вероятно ще намерите решение в този пост.
Предпочитам да ви предупредя, че аз лично по някаква причина съм се запънал на последната стъпка, но че е напълно възможно да успеете да получите крайния продукт в добър добив на теория и според многото постове на успели хора.
Първа стъпка, окисление на хелиона до хелинова киселина:
61,5 г хелионал се смесва с 216 мл ацетон и 80 г NaHCO3 при разбъркване в чаша от 1 л. (Съвет: добавете NaHCO3 накрая и малко по малко, за да не блокирате магнитната бъркалка). След това постепенно се добавя разтвор на оксон (110,8 g оксон в около 450 ml вода) при разбъркване. Можете да направите това капка по капка, като използвате капеща фуния или чаша в чаша. Тъй като реакцията е екзотермична, тя може да доведе до кипене на ацетона. Ако той стане твърде горещ, спрете да добавяте оксина и оставете реакцията да се върне на стайна температура. Можете да използвате ледена баня по време на добавянето, но ако сте внимателни, можете да го направите и на стайна температура.
Обикновено приключвам добавянето на разтвора на оксен след 1 час. След това го оставям да реагира в продължение на около 2-3 часа. Чрез TLC успях да установя, че всичко е реагирало след 3 часа.
След 3 часа подкиселете разтвора с HCl, за да се утаи киселината (белите соли на дъното на бехеровата чаша не са нашият продукт, а калиеви соли от оксона). Добавяйте, докато нищо не се утаи (приблизително pH 1-2). Бъдете внимателни, тъй като част от нереагиралия NaHCO3 ще остане, освобождавайки CO2. В повечето случаи нищо не се утаява, освен оранжево "масло", което се издига на повърхността на останалата част от разтвора. Това е нашият продукт, който в крайна сметка се втвърдява. За да го принудите да се втвърди, можете да го поставите в хладилника за няколко часа, но това не работи през цялото време. Най-добрият метод, който открих, е да поставите чашата във фризера, докато всичко се втвърди, след което да я оставите да достигне стайна температура. Това, което остава твърдо, е нашият продукт със соли на калиев сулфат.
Филтрирайте, за да извлечете жълтото твърдо вещество, замърсено с калиеви соли, след което поставете прахообразното твърдо вещество в чаша с 400 ml до 500 ml вода за разбъркване. Така ще се разтвори цялото замърсяване с калиеви соли. След това всичко, което трябва да направите, е да филтрирате, за да получите жълтото твърдо вещество
Можете да запазите хелиновата киселина по този начин, но силно ви съветвам да извършите поне киселинно-основно пречистване след това, в противен случай стъпката за пречистване на амида ще бъде (още) по-сложна. За да направите това, пригответе разтвор на NaOH (приблизително 13 g в 150 ml вода). Изчакайте разтворът да се охлади, преди да добавите малко по малко киселината. Ако разтворът стане прекалено горещ, ще получите тъмнокафява киселина вместо бяла/светлокафява. След това промийте водната фаза (съдържаща конюгираната основа на хелиновата киселина) с етер или DCM (дава най-добри резултати). Ако те не са налични, нафтата или всеки друг аполярен разтворител е достатъчен. След това възстановете водната фаза и я подкиселете с HCl. Киселината ви ще се утаи. Ако разтворът стане бял, но не можете да видите утайки, използвайте същата техника като по-горе (фризера). Като цяло обаче поставянето на бехеровата чаша в хладилника е достатъчно. След това филтрирайте и ще получите вашата киселина.
Можете да прекристализирате във вода или етанол, за да получите наистина чиста киселина, образувайки красиви бели кристали, но това е доста досадно, тъй като киселината не е много разтворима в гореща вода (около 10 г/л при 90 °С, бих казал) и това основно пречистване на киселината е достатъчно, за да получите прилични резултати по-късно.
Температурата на топене на чистата хелинова киселина е около 77°C. Добив: 80 %-90 %
Бележки към синтеза :
-Когато подкиселявате разтвора, вместо да се образува "масло", киселината може да направи разтвора бял, без да се утаява, така че просто замразете разтвора както обикновено.
- Реакционната смес ще стане жълта, когато добавите оксана, а след това отново оранжева/кафява. Това е нормално и се дължи на факта, че образуваната киселина/примесите променят цвета си в зависимост от рН.
-Опитах с деминерализирана вода, чешмяна вода и дестилирана вода и не изглеждаше да има някаква разлика върху реакцията (мислех, че йоните в чешмяната вода ще разрушат оксона, но случаят не беше такъв).
- Винаги добавяйте излишък от NaHCO3, както е препоръчано в моя синтез. Ако рН стане киселинно, когато целият оксин все още не е реагирал, рискувате да образувате нестабилен и взривоопасен TATP. Все пак не се страхувайте от това: ако следвате всичко докрай, всичко ще бъде наред.
- Оксонът всъщност е тройна сол: 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. Видът, който представлява интерес тук, е KHSO5. Така че трябва да го вземем предвид, когато изчисляваме моловете оксин, които са ни необходими (което беше направено тук).
-NaHCO3 ще предотврати повишаването на рН до киселинно. Той ще реагира с киселинността на оксона и с образуваната хелионна киселина, като я превръща в нейната конюгирана основа. NaHCO3 е също така много слаба основа, което гарантира, че рН не е твърде основно. При основно рН оксинът не е стабилен (рН=9, рН, при което оксинът е най-малко стабилен).
-Оксонът може да се закупи в раздела за плувни басейни в магазините за техника. Погледнете msds или списъка със състава на продукта.
-Синтезът е лесно мащабируем, но бих препоръчал кофа със студена вода, за да се охлади правилно Rm при по-големи мащаби.
-Три пъти съм опитвал етанол като разтворител и изглежда, че той образува етилов естер на хелиновата киселина и други продукти в зависимост от рН. Не съм се задълбочавал, така че не мога да ви кажа повече. Но може би бихме могли да образуваме амид от този естер, по-просто от сегашния ми метод (урея + борна киселина + хелинова киселина).
Нечиста жълта киселина:
Рекристализирана киселина
Втора стъпка, синтез на хелионамид
Опитах два начина: Първо превърнах хелионната киселина в съответната й амониева сол, след което я нагрях. Това беше неуспешно.
Вторият начин проработи, въпреки че разработката на тази реакция е кошмарна и мисля, че тя лесно може да бъде подобрена, ако имате някакви идеи.
Следвах процедурата в публикацията "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE".
В общи линии, те тритурират в продължение на 5min-10min смес от карбамид, карбоксилна киселина, борна киселина, след което нагряват всичко в продължение на 15min-30min в чаша при 160°C-180°C. Реакцията е приключила, когато тя се втвърдява (карбамид, хелинова киселина и борна киселина се топят при 180°C).
Това е странно, защото хелионамидът се топи при 123°C. Предполагам, че това се дължи на водородните връзки, които амидите могат да образуват. Ще видите, че той образува по-скоро гел, отколкото твърдо вещество. Не мисля, че е необходимо да се тритира, тъй като всичко се топи при 180°C. Въпреки това, ако загреете до около 160°C-170°C, предполагам, че това е препоръчително, тъй като борната киселина се топи при 171°C. Тритуртирането на сместа ще доведе до понижаване на температурата на топене. Борната киселина не е задължителна, но е препоръчителна, тъй като значително подобрява добивите.
Опитах да нагрявам 4 часа и 11 часа при 180°C с разбъркване без борна киселина и получих добиви от 22% до 50%. Но работата беше ужасна, защото колкото по-дълго чакате, толкова повече карбамид образува всякакви кондензационни продукти.
В моя случай сместа се втвърди само частично след около 1 h30 при 180°C с разбъркване. Открих обаче (може би е било просто случайност), че загряването до 170°C втвърдява всичко след 2 часа. По принцип нищо или дори част от него не се втвърдява след 30 минути, поради което продължавам реакцията дори след 30 мин. Въпреки това все още не съм овладял напълно този синтез и затова вашата помощ за оптимизирането му е добре дошла.
Ето как обикновено го правя:
g хелинова киселина * 1,5 = количество карбамид, g киселина * 0,4 = количество борна киселина.
Така се получава голям моларен излишък на карбамид и мисля евентуално да го намаля, след като получавам добри добиви, следвайки процедурата от публикацията.
След това поставих тримата в чаша с магнитна бъркалка и нагрях до 170°C. Когато всичко се втвърди или 3/4 от него (около 2 часа), оставям да се върне на стайна температура, след което добавям около 10 ml-20 ml 15% разтвор на амоняк и 100 ml-200 ml вода. След това нагрявам сместа, докато се разтвори, и я оставям да се върне на стайна температура, за да се утаи амидът, който не е много разтворим на студено. И точно тук имам голям проблем в Работната програма. Амидът не иска да се утаи и трябва да изпаря по-голямата част от добавената вода, но всичко се втвърдява наведнъж. Използването на етанол не е по-добро. И всеки път трябва да накарам амида да се утаи, след това да го прекристализирам няколко пъти във вода и етанол и само понякога той се съгласява да се утаи като твърдо вещество, а не като масло. Мисля, че това се дължи на факта, че примесите понижават изключително много температурата на топене на амида. Всъщност кафявото твърдо вещество се топи при около 70°C. След като се пречисти, бялото твърдо вещество с приблизително същата маса се разтопи при 123°C. Мисля, че това е част от причината за маслото при рекристализация в етанол/гореща вода.
В "A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture" ("Просто получаване на амиди от киселини и амини чрез нагряване на тяхната смес") е написано:
" Установихме, че оптималните условия за пиролиза на смес от амид и карбоксилна киселина са 160-180 °C за 10-30 минути. Продължителното нагряване може да доведе до образуване на значителни количества катран, докато нагряването за кратко време дава инкоплексна реакция. "
Но аз имах почти толкова проблеми с Work Up, като направих реакцията само за 30 минути и не всичко се втвърди.
Друга процедура включва нагряване на 1 мол карбоксилна киселина с 0,5 мола карбамид при 160°C в продължение на 4 часа. Не съм я изпробвал, но според патента тя дава доста чист продукт, въпреки че добивите са само 50%. " СЪЕДИНЕНИ ЩАТИ 2,109,941 ПАТЕНТНО ВЕДОМСТВО 2,109,94. ПОЛУЧАВАНЕ НА АМИДИ "
Виждал съм хора, които извличат амид с помощта на смес от вряща нафта и етилов ацетат. Това може да е интересно, но моята цел е да използвам възможно най-малко органичен разтворител. Не съм го пробвал, тъй като в момента нямам под ръка етилов ацетат.
Ако се нагрява достатъчно дълго (180°C), амидът ще започне да сублимира, образувайки красиви дълги бели кристали. За съжаление това отнема много дълго време и аз получих само 400 mg кристали след 11 часа.
Разгледах начина, по който хората са получавали бензамид от бензоена киселина, и той не се различава много от моя, но въпреки това работи много добре за бензамид. Има няколко видеоклипа в youtube, ако искате да погледнете.
Така че мисля, че реакцията работи добре, но има какво да се подобри по отношение на броя на използваните молове карбамид. Независимо от това, работният процес наистина трябва да се подобри. Дадената в публикацията не работи, дори когато се използва чиста киселина.
Реакционна смес след втвърдяване:
Бял амиден прах:
Рекристализирал амид:
Сублимиран амид:
Трета стъпка, свободна база на MDA
Тук имам проблем: добивите ми са несъществуващи.
Следвах процедурата на TCCA от публикацията "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)" (Органично профилиране на примесите на 3,4-метилендиоксиамфетамин (MDA)).
синтезиран от хелионал" и не се получи. Сигурен съм в амида си. Опитах се също да направя реакцията при 18°C, защото очевидно хлороамидът се образува твърде бавно при 0°C. Това също не се получи. Така че титрувах белина без добавки и я използвах за моя Хофман и не получих нищо след цялата работа дотук.
Когато синтезирах, използвайки TCCA при 0°C, разтворът стана оранжев след нагряване до 75°C. Имаше характерна миризма, независимо от това кой път за синтез избрах, но всеки път завършвах с нищо.
Още по-странно е, че има отделяне на CO2, но след това няма нищо. Сигурен съм, че няма замърсяване с карбамид, така че не се образува хидразин. Оставих реакцията да тече една седмица при стайна температура и ще видим дали ще се получи нещо.
Може би е абсолютно необходим косолвент, например етанол. Много хора обаче са успели без него, но казват, че се нуждаят от етанол като косолвент, когато използват TCCA. (Ще се образува карбаматно производно, но впоследствие то ще се хидролизира до MDA).
От публикацията :
Синтез с използване на трихлороизоцианурова киселина. α-метил-1,3-бензо
диоксил-5-пропанамид (0,4 g, 1,92 mmol) се разтваря във вода
(14 ml), добавя се NaOH (1,45 ml, 10,61 mmol) на капки и се разбърква
в продължение на 15 min върху лед при 0 ◦ С. Трихлороизоциануровата киселина (149,9 mg,
0,65 μmol) и реакционната смес е оставена върху лед при 0 ◦ C
След това реакционната смес е доведена до стайна температура.
температура, след това на 75 ◦С и се задържа за 30 мин. Реакционната смес се
се излива в делителна фуния и се екстрахира с дихлорометан
(3 × 30 ml). Органичният слой се промива с дейонизирана вода
(25 mL) и солен разтвор (25 mL), изсушава се над безводен натриев сулфат и се
филтрира се под вакуум. Органичните слоеве се комбинират и разтворителят
беше отстранен с помощта на ротационен изпарител. Когато се синтезира от суров
α-метил-1,3-бензодиоксол-5-пропанамид, крайният продукт е
черно-кафява почва (270,3 - 382,2 mg). Когато се синтезира от пречистен
α-метил-1,3-бензодиоксол-5-пропанамид, крайният продукт е
кафяво прозрачно масло (286,4 - 351,5 mg)
Синтез с използване на натриев хипохлорит. Пречистен α-метил-1,3-
бензодиоксол-5-пропанамид (0,4 g, 1,92 mmol), разтворен във вода
(14 ml), се добавя NaOH (1,45 ml, 10,61 mmol) на капки и се разбърква
в продължение на 15 min върху лед при 0 ◦ С. Разтвор на натриев хипохлорит (6,4 ml,
94,3 mmol) и реакционната смес е оставена върху лед при 0 ◦ C
След това реакционната смес е доведена до стайна температура.
температура, след това на 75 ◦ С и се задържа за 30 мин. Реакционната смес се
се излива в делителна фуния и се екстрахира с дихлорометан
(3 × 30 ml). След това органичният слой се промива с дейонизирана вода
(25 mL) и солен разтвор (25 mL), изсушава се над безводен натриев сулфат и се
филтрира се под вакуум. Органичните слоеве се комбинират и разтворителят
беше отстранен с помощта на ротационен изпарител. Крайният продукт е черен
кафява почва (248,1 - 293,3 mg).
За разработката опитах да екстрахирам с нафта или DCM и или да газирам с HCl, или да тритурирам с воден HCl и да изпаря водната фаза. И в двата случая не получих нищо. Ако някой някога е правил тази реакция, ще се радвам да чуя от вас.
Така че двата големи проблема, които имам в момента, са свързани с разработването на втората стъпка и третата реакция. Въпреки това смятам, че този синтез е много оптимизируем.
Ето защо се надявам, че ще можем да го подобрим заедно.
Чувствайте се свободни да посочите грешките ми и да споделите опита си, ако сте правили този синтез.
Ако искате да потърсите сами, ето всички източници, които използвах по време на изследването си:
"A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture" (Branko S. Jursic* and Zoran Zdravkovski Department of Chemistry, University of New Orleans, New Orleans, Louisiana 70148)
"Анализ на продукти от пиролиза на карбамид при 132,5-190 °C" (Analysis of Urea Pyrolysis Products in 132.5-190 °C)
" Директно образуване на амиди между карбоксилни киселини и амини: Механизъм и разработване на нови каталитични решения" (CHARVILLE, HAYLEY)
"СИНТЕЗ НА АМИД БЕЗ РАЗТВОРИТЕЛ - НОВА ТЕХНИКА" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"ПАТЕНТНО ВЕДОМСТВО НА САЩ 2,109,9412,109,94.PREPARATION OF AMIDES"
"Facile Oxidation of Aldehydes to Acidsand Esters with Oxone" (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist, and Babak Borhan)
"Окисление на алдехиди с Oxone ® във воден ацетон" (Kevin S. Webb и Stephen J. Ruszkay)
"Хофманово пренареждане на добивите" (Hofmann Rearrangement Yields) The Vespiary
"FACILE ONE-POT CONVERSION OF ALDEHYDES INTO AMIDES results" The Vespiary
"Необичаен таен лабораторен синтез на 3,4-метилендиоксиамфетамин (MDA)" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"Анализ на примесите на MDA, синтезиран от неограничени съединения" (Katherine Cooper)
"Изотопно фракциониране по време на синтеза на MDMA.HCl от хелионал" (Джъстин Кормик, Джеймс Ф. Картър, Тимъти Къри, Карни Матисън, Сара Л. Кресуел)
"Профилиране на органични примеси на 3,4-метилендиоксиамфетамин (MDA), синтезиран от хелионал" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
Има и много други източници, но те не биха били от значение тук. Ако не можете да намерите публикациите, мога да ви предоставя DOI.