Úvod
Tyto prekurzory, jsou v mnoha jurisdikcích kontrolovanými nebo regulovanými látkami. Použití nekontrolovaných prekurzorů proto nabízí provozovatelům tajných laboratoří strategii, jak snížit riziko spojené s odhalením. Katechol (1 ) je běžné chemické činidlo, které se syntetizuje v průmyslovém měřítku s využitím při syntéze vonných látek, pesticidů, léčiv a barviv. Odklon katecholu k nezákonným činnostem je proto velmi reálný. Safrol (4), běžná výchozí látka pro výrobu MDMA, je přírodní produkt získávaný ze sasafrasového oleje a používá se také pro průmyslovou výrobu vonných látek, aromat a některých insekticidů. Syntéza safrolu ze syntetických prekurzorů, včetně katecholu, byla zkoumána jako prostředek ke snížení závislosti na variabilních přírodních zdrojích. Tento článek představuje syntetickou metodu výroby MDP2P (6 ) z katecholu prostřednictvím safrolu, přičemž reakční cesty jsou uvedeny na níže uvedeném schématu. Syntéza Safrolu je představena reakcí za dvou různých podmínek a s mírně odlišnými výtěžky. Syntéza MDP2P ze safrolu byla provedena dvěma nejběžnějšími metodami používanými v tajných laboratořích - Wackerovou oxidací safrolu (cesta 1 ) s výtěžkem 78 % (z této reakce) a isomerací safrolu a peroxidací a kyselou dehydratací isosafrolu (cesta 2) svýtěžkem 57 % (z obou reakcí cesty 2).
Vybavení a sklo.
- 100 ml a 1 l baňky s kulatým dnem;
- zpětný chladič;
- vyhřívané magnetickémíchadlo;
- Retortový stojan a svorka pro upevnění přístroje;
- laboratorní teploměr (10 °C až 200 °C) s adaptérem na baňky;
- Rotační odparka;
- Zdroj vakua;
- Vodní lázeň;
- Skleněná tyčinka;
- 500 ml x2; 200 ml x2; 100 ml x2 Kádinky;
- 250 ml x2 a 100 ml Erlenmeyerovy baňky;
- 1 l Buchnerova baňka a nálevka;
- 1 L dělicí nálevka, 250 ml pro [1];
- Běžná nálevka;
- 100 ml odkapávací nálevka;
- 10 ml plastová nebo skleněná injekční stříkačka.
- Metoda [1]
- Stačí dusíkový nebo argonový balon 10-20 l (1 atm);
- 10 ml baňka ve tvaru hrušky.
- Metoda [2]
- Olejová lázeň.
- 500 ml x2 baňky s kulatým dnem.
- (Trasa 1)
- 10 ml baňka ve tvaru hrušky.
- (Způsob 2)
- 50 ml baňka ve tvaru hrušky.
Činidla.
- Katechol 20,0 g, 182 mmol;
- Hydroxid sodný 100 g;
- Dimethyl sulfoxid (DMSO) 200 ml;
- Dichlormethan (CH2Cl2) 40 ml, 626 ml;
- Destilovaná voda (H20) 1,5 l;
- Diethylether (Et2O) 1140 ml;
- Síran sodný (Na2SO4) nebo síran hořečnatý (MgSO4) bezvodý ~200 g;
- ledová kyselina octová 2,6 ml, 45 mmol;
- Methanol (MeOH) 16 ml;
- kyselina hydrobromová (HBr) 6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol;
- Peroxid vodíku (H2O2) 6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol;
- Roztok disiřičitanu sodného (NaHSO3) 10 ml 10% aq. [Místo něj lze použít roztok hydrogenuhličitanu sodného];
- Hydrogenuhličitan sodný (NaHCO3) 20 g;
- Kyselina chlorovodíková (HCl) konc. ~60 ml
- Methanol 10 ml;
- Chlorid sodný (NaCl) 30 g;
- Allylbromid 40 ml (0,47 molu) [2 ] nebo 4,0 ml, 46 mmol [1];
- Tetrahydrofuran (THF) 170 ml bezvodý;
- Hořčík (Mg) 0,60 g, 25 mmol [1] nebo 10-11 g [2].
- Metoda [1]
- 1,5 M roztok DIBAH v cyklohexanu (0,10 ml, 150 mmol);
- nasycený roztok chloridu amonného (NH4Cl), 20 ml.
- Metoda [2]
- Krystal jodu (I2);
- Dibrommethan (CH2Br2) 2 ml;
- Jodid měďnatý(I)0,5 g;
- Roztok amoniaku (NH4OH) 80 ml 25%;
- Diethylether 800 ml.
- (Postup 1)
- Chlorid palladnatý (II) (PdCl2) 12 mg, 68 mmol;
- p-benzochinon 0,85 g, 7,9 mmol.
- (Způsob 2)
- 3 M vodný roztok hydroxidu draselného (KOH);
- 1-butanol 10 ml, 30 mmol;
- Peroxid vodíku (H2O2) 2,0 ml, 9,9 M odměrný roztok, 20 mmol;
- Kyselina mravenčí 10 ml, 23,6 M, 240 mol;
- Aceton 6 ml;
- kyselina sírová (H2SO4) 10 ml, 2,8 M aq.
1-(2H-1,3-benzodioxol-5-yl)propan-2-on:
Bod varu: 283 - 285 °C při 760 mm Hg, 156 °C při 11 mm Hg;
Bod tání: 87 - 88 °C;
Molekulová hmotnost: 178,185 g/mole;
Hustota: 1,211 g/ml;
Číslo CAS: 4676-39-5.
Postup
1,3-benzodioxol (2)Tříhrdlé baňky s kulatým dnem o objemu 1 l se zpětným chladičem, magnetickým/vrchním míchadlem a teploměrem byly naplněny katecholem (1) (20,0 g, 182 mmol) a vodným roztokem hydroxidu sodného (30 ml, 19,4 M, 582 mmol), které byly rozpuštěny ve 200 ml dimethylsulfoxidu. Vzniklý zelený roztok se zahřál na 90-100 °C. K roztoku byl po kapkách přidán dichlormethan (40 ml, 626 mL), který byl zahříván pod zpětným chladičem při 90-100 °C po dobu 4 h. Směs byla ponechána v chladu a bylo přidáno 200 ml vody. Směs byla dekantována a produkt byl extrahován diethyletherem (3 x 200 ml). Diethyletherové extrakty byly promyty 3 x 200 ml vody, vysušeny nad bezvodým síranem sodným a dekantovány. Rozpouštědlo bylo odstraněno rotační odparkou za vzniku světle hnědého oleje. Výtěžek: 14,8 g (66,7 %).
5-bromo-1,3-benzodioxol (3)
1,3-benzodioxol (2 ) (6,00 ml, 52,2 mmol) byl rozpuštěn ve směsi ledové kyseliny octové (2,6 ml, 45 mmol), 16 ml methanolu a 2 ml vody ve 100 ml tříhrdlé baňce s kulatým dnem se zpětným chladičem, magnetickým míchadlem a teploměrem. Poté byla do roztoku po kapkách přidána kyselina hydrobromová (6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol), přičemž bylo zajištěno, že teplota zůstane pod 25 °C. Roztok byl zahřát na teplotu přibližně 35°С a po kapkách byl přidán peroxid vodíku (6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol), přičemž bylo zajištěno, že teplota nepřesáhne 50°С. Výsledný roztok byl míchán při teplotě 40-50 °C po dobu 3 hodin a nechán vychladnout. Červená organická vrstva byla extrahována diethyletherem (1 x 40 ml) a promyta 10 ml 10% vodného roztoku disiřičitanu sodného. Éterové extrakty byly vysušeny nad bezvodým síranem sodným, dekantovány a rozpouštědlo bylo odstraněno rotační odparkou za vzniku oranžového oleje. Výtěžek: 8,95 g (85,2 %).Safrol [5-(2-propen-1-yl)-1,3-benzodioxol] (4)
[Metoda 1]
Následující Grignardova reakce byla provedena za použití suché hruškovité baňky o objemu 10 ml pod dusíkem. Hořčík (0,60 g, 25 mmol), 5-bromo-1,3-benzodioxol (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) a 1,5 M roztok DIBAH v cyklohexanu (0,10 ml, 150 mmol) byly míchány ve 20 ml bezvodého THF. Další 5-bromo-1,3-benzodioxol (3 ) (2,60 ml, 21,5 mmol) byl přidán po kapkách a směs byla míchána 2 h. Roztok byl odebrán stříkačkou a po kapkách přidán k allylbromidu (4,0 ml, 46 mmol) obsaženému v ledové lázni. Roztok byl míchán 24 h a reakce byla uhašena přidáním 20 ml vody a 20 ml nasyceného chloridu amonného. Produkt byl extrahován do 3 x 80 ml diethyletheru a promyt 3 x 100 ml vody. Éterové extrakty byly vysušeny nad bezvodým síranem sodným, dekantovány a rozpouštědlo odstraněno rotační odparkou za vzniku hnědého oleje. Výtěžek: 3,30 g (82,1 %).
[Metoda 1]
Následující Grignardova reakce byla provedena za použití suché hruškovité baňky o objemu 10 ml pod dusíkem. Hořčík (0,60 g, 25 mmol), 5-bromo-1,3-benzodioxol (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) a 1,5 M roztok DIBAH v cyklohexanu (0,10 ml, 150 mmol) byly míchány ve 20 ml bezvodého THF. Další 5-bromo-1,3-benzodioxol (3 ) (2,60 ml, 21,5 mmol) byl přidán po kapkách a směs byla míchána 2 h. Roztok byl odebrán stříkačkou a po kapkách přidán k allylbromidu (4,0 ml, 46 mmol) obsaženému v ledové lázni. Roztok byl míchán 24 h a reakce byla uhašena přidáním 20 ml vody a 20 ml nasyceného chloridu amonného. Produkt byl extrahován do 3 x 80 ml diethyletheru a promyt 3 x 100 ml vody. Éterové extrakty byly vysušeny nad bezvodým síranem sodným, dekantovány a rozpouštědlo odstraněno rotační odparkou za vzniku hnědého oleje. Výtěžek: 3,30 g (82,1 %).
[Metoda 2]
Do 500 ml baňky (ponořené v magnetickém míchadle / olejové lázni) se umístí 10-11 g hořečnatých točenin a 150 ml tetrahydrofuranu (čerstvě vydestilovaného ze sodíku). Po přidání malého krystalu jódu a 2 ml dibrommethanu pro zahájení Grignardovy reakce se přidá 72 g 5-bromo-1,3-benzodioxolu (3 ), aby se udržoval mírný reflux. Pro spuštění se doporučuje zahřátí lázně na 50 °C. Po přidání, které trvá asi 60 min, se vše míchá a refluxuje 1 h a hnědá kapalina se rychle dekantuje do velmi suché 500 ml baňky s kapací nálevkou a zpětným chladičem. Hořčíkové vývraty se promyjí dalšími 20 ml suchého THF, promývací roztok se přidá ke Grignardovu roztoku. Přidá se trochu (0,5 g) jodidu měďnatého(I)a při chlazení v ledové lázni se po kapkách přidá 40 ml (0,47 molu) allylbromidu, přičemž vnitřní teplota by neměla překročit 40 °C. Po odstátí přes noc a následném 1hodinovém refluxování se reakční směs suspenduje v roztoku 20 ml 37% kyseliny chlorovodíkové v 500 ml vody, který se přidá k 80 ml 25% amoniaku, a roztok se vydestiluje parou , jak je uvedeno výše. Po shromáždění 2 l destilátu se destilát okyselí kyselinou chlorovodíkovou na kongo červenou (pH 4), nasytí se kuchyňskou solí a extrahuje se 4x200 ml etheru.Spojené extrakty se vysuší hydroxidem sodným (nebo MgSO4), odpaří (rotavap) a zbytek se odebere v éteru a důkladně promyje hydroxidem sodným. Po vysušení (síran sodný) se sušina zfiltruje, promyje se 20 ml etheru a spojené extrakty se odpaří. Zbytek se vakuově vydestiluje, získá se 39 g (67 % teorie) safrolu, který vře při 120-130 °C (20-25 mm Hg). Bezbarvý a typicky vonící olej.
MDP2P (6) (cesta 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) byl rozpuštěn v 1 ml methanolu v 10 ml baňce hruškovitého tvaru a po kapkách přidán ke směsi chloridu palladnatého (II) (12 mg, 68 mmol), p-benzochinonu (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml methanolu a 0,5 ml vody. Výsledná směs byla míchána 3 h afiltrována. K filtrátu bylo přidáno 10 ml 3,2 M kyseliny chlorovodíkové. Produkt byl extrahován 3x 20 ml dichlormethanu a promyt 2x 20 ml nasyceného roztoku hydrogenuhličitanu sodného, 2x 20 ml 1,3 M hydroxidu sodného a 2x 20 ml solanky. Organické extrakty byly vysušeny nad bezvodým síranem sodným (nebo hořečnatým), dekantovány a rozpouštědlo odstraněno rotační odparkou za vzniku hnědého oleje. Výtěžek: 857 mg (78,0 %).
Do 500 ml baňky (ponořené v magnetickém míchadle / olejové lázni) se umístí 10-11 g hořečnatých točenin a 150 ml tetrahydrofuranu (čerstvě vydestilovaného ze sodíku). Po přidání malého krystalu jódu a 2 ml dibrommethanu pro zahájení Grignardovy reakce se přidá 72 g 5-bromo-1,3-benzodioxolu (3 ), aby se udržoval mírný reflux. Pro spuštění se doporučuje zahřátí lázně na 50 °C. Po přidání, které trvá asi 60 min, se vše míchá a refluxuje 1 h a hnědá kapalina se rychle dekantuje do velmi suché 500 ml baňky s kapací nálevkou a zpětným chladičem. Hořčíkové vývraty se promyjí dalšími 20 ml suchého THF, promývací roztok se přidá ke Grignardovu roztoku. Přidá se trochu (0,5 g) jodidu měďnatého(I)a při chlazení v ledové lázni se po kapkách přidá 40 ml (0,47 molu) allylbromidu, přičemž vnitřní teplota by neměla překročit 40 °C. Po odstátí přes noc a následném 1hodinovém refluxování se reakční směs suspenduje v roztoku 20 ml 37% kyseliny chlorovodíkové v 500 ml vody, který se přidá k 80 ml 25% amoniaku, a roztok se vydestiluje parou , jak je uvedeno výše. Po shromáždění 2 l destilátu se destilát okyselí kyselinou chlorovodíkovou na kongo červenou (pH 4), nasytí se kuchyňskou solí a extrahuje se 4x200 ml etheru.Spojené extrakty se vysuší hydroxidem sodným (nebo MgSO4), odpaří (rotavap) a zbytek se odebere v éteru a důkladně promyje hydroxidem sodným. Po vysušení (síran sodný) se sušina zfiltruje, promyje se 20 ml etheru a spojené extrakty se odpaří. Zbytek se vakuově vydestiluje, získá se 39 g (67 % teorie) safrolu, který vře při 120-130 °C (20-25 mm Hg). Bezbarvý a typicky vonící olej.
MDP2P (6) (cesta 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) byl rozpuštěn v 1 ml methanolu v 10 ml baňce hruškovitého tvaru a po kapkách přidán ke směsi chloridu palladnatého (II) (12 mg, 68 mmol), p-benzochinonu (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml methanolu a 0,5 ml vody. Výsledná směs byla míchána 3 h afiltrována. K filtrátu bylo přidáno 10 ml 3,2 M kyseliny chlorovodíkové. Produkt byl extrahován 3x 20 ml dichlormethanu a promyt 2x 20 ml nasyceného roztoku hydrogenuhličitanu sodného, 2x 20 ml 1,3 M hydroxidu sodného a 2x 20 ml solanky. Organické extrakty byly vysušeny nad bezvodým síranem sodným (nebo hořečnatým), dekantovány a rozpouštědlo odstraněno rotační odparkou za vzniku hnědého oleje. Výtěžek: 857 mg (78,0 %).
Syntéza isosafrolu (5) (cesta 2)
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) byl rozpuštěn v 3 M roztoku hydroxidu draselného v 1-butanolu (10 ml, 30 mmol). Výsledný roztok byl zahříván pod zpětným chladičem po dobu 3 h a nechán vychladnout. K roztoku bylo přidáno 10 ml 1,6 M roztoku kyseliny chlorovodíkové. Produkt byl extrahován 3 x 40 ml diethyletheru a promyt 3 x 40 ml vody. Organické extrakty byly vysušeny nad bezvodým síranem sodným, dekantovány a rozpouštědlo bylo odstraněno rotační odparkou zavzniku hnědého oleje. Výtěžek: 1,19 g (85,0 %).
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) byl rozpuštěn v 3 M roztoku hydroxidu draselného v 1-butanolu (10 ml, 30 mmol). Výsledný roztok byl zahříván pod zpětným chladičem po dobu 3 h a nechán vychladnout. K roztoku bylo přidáno 10 ml 1,6 M roztoku kyseliny chlorovodíkové. Produkt byl extrahován 3 x 40 ml diethyletheru a promyt 3 x 40 ml vody. Organické extrakty byly vysušeny nad bezvodým síranem sodným, dekantovány a rozpouštědlo bylo odstraněno rotační odparkou zavzniku hnědého oleje. Výtěžek: 1,19 g (85,0 %).
MDP2P (6) (cesta 2)
Roztok obsahující peroxid vodíku (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) a kyselinu mravenčí (10 ml, 23,6 M, 240 mol) byl míchán při pokojové teplotě po dobu 30 min v 50 ml baňce hruškovitého tvaru. Kroztoku byl přidán isosafrol (800 mg, 4,93 mmol) v 6 ml acetonu a míchán při pokojové teplotě po dobu 16 h. Těkavé složky vzniklého roztoku byly odstraněny ve vakuu a zůstal červený zbytek. Zbytek byl znovu rozpuštěn v 10 ml methanolu a bylo přidáno 10 ml 2,8 M kyseliny sírové. Výsledný roztok byl zahříván pod refluxem po dobu 3 h a nechán vychladnout. Produkt byl extrahován 3 x 40 ml diethyletheru a promyt 40 ml vody a 40 ml nasyceného roztoku hydrogenuhličitanu sodného. Éterové extrakty byly vysušeny nad bezvodým síranem sodným, dekantovány a rozpouštědlo bylo odstraněno rotační odparkou za vzniku hnědého oleje. Výtěžek: 538 mg (61,2 %).
Roztok obsahující peroxid vodíku (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) a kyselinu mravenčí (10 ml, 23,6 M, 240 mol) byl míchán při pokojové teplotě po dobu 30 min v 50 ml baňce hruškovitého tvaru. Kroztoku byl přidán isosafrol (800 mg, 4,93 mmol) v 6 ml acetonu a míchán při pokojové teplotě po dobu 16 h. Těkavé složky vzniklého roztoku byly odstraněny ve vakuu a zůstal červený zbytek. Zbytek byl znovu rozpuštěn v 10 ml methanolu a bylo přidáno 10 ml 2,8 M kyseliny sírové. Výsledný roztok byl zahříván pod refluxem po dobu 3 h a nechán vychladnout. Produkt byl extrahován 3 x 40 ml diethyletheru a promyt 40 ml vody a 40 ml nasyceného roztoku hydrogenuhličitanu sodného. Éterové extrakty byly vysušeny nad bezvodým síranem sodným, dekantovány a rozpouštědlo bylo odstraněno rotační odparkou za vzniku hnědého oleje. Výtěžek: 538 mg (61,2 %).
Last edited by a moderator:
