Introduktion
Disse prækursorer er kontrollerede eller regulerede stoffer i mange jurisdiktioner. Brugen af ukontrollerede prækursorer giver derfor operatører af hemmelige laboratorier en strategi til at reducere risikoen for at blive opdaget. Catechol ( 1) er et almindeligt kemisk reagens, der syntetiseres i industriel skala med anvendelser i syntesen af duftstoffer, pesticider, lægemidler og farvestoffer. Afledning af catechol til ulovlige aktiviteter er derfor meget muligt. Safrol ( 4), et almindeligt udgangsmateriale til MDMA-produktion, er et naturprodukt, der udvindes af sassafrasolie og også bruges til industriel produktion af dufte, smagsstoffer og visse insekticider. Syntesen af safrol fra syntetiske forstadier, herunder catechol, er blevet undersøgt som et middel til at reducere afhængigheden af variable naturlige kilder. Denne artikel præsenterer en syntetisk metode til fremstilling af MDP2P ( 6) fra catechol via safrol, hvor reaktionsvejene er vist i skemaet nedenfor. Syntesen af safrol er repræsenteret ved en reaktion med to forskellige betingelser og lidt forskellige udbytter. Syntesen af MDP2P fra safrol blev udført via de to mest almindelige metoder, der anvendes i hemmelige laboratorier - Wacker-oxidation af safrol ( rute 1) med 78 % udbytte (afdenne reaktion) og isomerisering af safrol og peracid-oxidation og syredehydrering af isosafrol ( rute 2 ) med 57 % udbytte (af begge rute 2-reaktioner).
Udstyr og glasvarer.
- 100 mL og 1 L trehalsede kolber med rund bund;
- Refluxkondensator;
- Opvarmet magnetiskomrører;
- Retortstativ og klemme til fastgørelse af apparatur;
- Laboratorietermometer (10 °C til 200 °C) med kolbeadapter;
- Roterende fordamper;
- Vakuumkilde;
- Vandbad;
- Glasstang;
- 500 mL x2; 200 mL x2; 100 mL x2 bægerglas;
- 250 mL x2 og 100 mL Erlenmeyer-kolber;
- 1 L Buchner-kolbe og tragt;
- 1 L skilletragt, 250 mL til [1];
- Konventionel tragt;
- 100 mL dryptragt;
- 10 mL sprøjte af plast eller glas.
- Metode [1]
- Nitrogen- eller argonballon 10-20 L (1 atm) er nok;
- 10 mL pæreformet kolbe.
- Metode [2]
- Oliebad.
- 500 mL x2 kolber med rund bund.
- (Rute 1)
- 10 mL pæreformet kolbe.
- (Rute 2)
- 50 mL pæreformet kolbe.
Reagenser.
- Catechol 20,0 g, 182 mmol;
- Natriumhydroxid 100 g;
- Dimethylsulfoxid (DMSO) 200 mL;
- Dichlormethan (CH2Cl2) 40 mL, 626 mL;
- Destilleret vand (H20) 1,5 L;
- Diethylether ( Et2O) 1140 mL;
- Natriumsulfat (Na2SO4) eller magnesiumsulfat (MgSO4) vandfrit ~200 g;
- Glacial eddikesyre 2,6 mL, 45 mmol;
- Methanol (MeOH) 16 mL;
- Brintoverilte (HBr) 6,0 mL, 8,9 M, 53 mmol;
- Hydrogenperoxid (H2O2) 6,0 mL, 9,9 M, 59 mmol;
- Natriumbisulfit (NaHSO3) opløsning 10 mL 10% aq. [Natriumbicarbonat sol. kan bruges i stedet for dette];
- Natriumbicarbonat (NaHCO3) 20 g;
- Saltsyre (HCl) konc. ~60 mL
- Methanol 10 ml;
- Natriumklorid (NaCl) 30 g;
- Allylbromid 40 mL (0,47 mol) [2] eller 4,0 mL, 46 mmol [1];
- Tetrahydrofuran (THF) 170 mL vandfri;
- Magnesium (Mg) 0,60 g, 25 mmol [ 1] eller 10-11 g [ 2].
- Metode [1]
- DIBAH 1,5 M opløsning i cyclohexan (0,10 mL, 150 mmol);
- Mættet opløsning af ammoniumchlorid (NH4Cl), 20 mL.
- Metode [2]
- Jodkrystal (I2);
- Dibrommethan (CH2Br2) 2 mL;
- Kobber(I)jodid 0,5 g;
- Ammoniakopløsning (NH4OH) 80 mL 25%;
- Diethylether 800 mL.
- (Rute 1)
- Palladium(II)-chlorid (PdCl2) 12 mg, 68 mmol;
- p-Benzoquinon 0,85 g, 7,9 mmol.
- (Rute 2)
- Kaliumhydroxid (KOH) 3 M aq. opløsning;
- 1-Butanol 10 mL, 30 mmol;
- Hydrogenperoxid (H2O2) 2,0 mL, 9,9 M aq. opløsning, 20 mmol;
- Myresyre 10 mL, 23,6 M, 240 mol;
- Acetone 6 mL;
- Svovlsyre (H2SO4) 10 mL 2,8 M aq.
1-(2H-1,3-Benzodioxol-5-yl)propan-2-on:
Kogepunkt: 283 - 285 °C ved 760 mm Hg, 156 °C ved 11 mm Hg;
Smeltepunkt: 87 - 88 °C;
Molekylvægt: 178,185 g/mol;
Densitet: 1,211 g/mL;
CAS-nummer:4676-39-5.
Fremgangsmåde
1,3-benzodioxol (2)1 L trehalsede rundbundskolber med tilbagesvalingskondensator, magnetisk/topomrører og termometer blev fyldt med catechol ( 1 ) (20,0 g, 182 mmol) og en vandig opløsning af natriumhydroxid (30 mL, 19,4 M, 582 mmol), som blev opløst i 200 mL dimethylsulfoxid. Den resulterende grønne opløsning blev opvarmet til 90-100°С. Dichlormethan (40 mL, 626 mL) blev tilsat dråbevis til opløsningen, som blev opvarmet under tilbagesvaling ved 90-100°С i 4 timer. Blandingen fik lov til at køle af, og 200 mL vand blev tilsat. Blandingen blev dekanteret, og produktet blev ekstraheret med diethylether ( 3 x 200 mL). Diethyletherekstrakterne blev vasket med 3 x 200 mL vand, tørret over vandfrit natriumsulfat og dekanteret. Opløsningsmidlet blev fjernet med en rotationsfordamper, hvilket gav en lysebrun olie. Udbytte: 14,8 g ( 66,7%).
5-brom-1,3-benzodioxol (3)
1,3-benzodioxol ( 2 ) (6,00 mL, 52,2 mmol) blev opløst i en blanding af iseddikesyre (2,6 mL, 45 mmol), 16 mL methanol og 2 mL vand i 100 mL trehalsede rundbundskolber med tilbagesvalingskondensator, magnetomrører og termometer var. Brintoverilte (6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol) blev derefter tilsat dråbevis til opløsningen, idet det blev sikret, at temperaturen forblev under 25°С. Opløsningen blev opvarmet til ca. 35°С, og hydrogenperoxid (6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol) blev tilsat dråbevis, idet det blev sikret, at temperaturen ikke oversteg 50°С. Den resulterende opløsning blev omrørt ved 40-50°С i 3 timer og fik lov til at afkøle. Det røde organiske lag blev ekstraheret med diethylether ( 1 x 40 mL) og vasket med 10 mL vandig 10% natriumbisulfitopløsning. Etherekstrakterne blev tørret over vandfrit natriumsulfat, dekanteret, og opløsningsmidlet blev fjernet med enrotationsfordamper, hvilket gav en orange olie. Udbytte: 8,95 g ( 85,2 %).Safrol [5-(2-propen-1-yl)-1,3-benzodioxol] (4)
[Metode 1]
Følgende Grignard-reaktion blev udført ved hjælp af tør pæreformet kolbe 10 ml under nitrogen. Magnesium (0,60 g, 25 mmol), 5-brom-1,3-benzodioxol ( 3 ) (0,40 mL, 3,3 mmol) og en 1,5 M opløsning af DIBAH i cyclohexan (0,10 mL, 150 mmol) blev omrørt i 20 mL vandfri THF. Yderligere 5-brom-1,3-benzodioxol ( 3) (2,60 mL, 21,5 mmol) blev tilsat dråbevis, og blandingen blev omrørt i 2 timer. Opløsningen blev fjernet via sprøjte og tilsat dråbevis til allylbromid (4,0 mL, 46 mmol) indeholdt i et isbad. Opløsningen blev omrørt i 24 timer, og reaktionen blev slukket ved tilsætning af 20 mL vand og 20 mL mættet ammoniumchlorid. Produktet blev ekstraheret i 3 x 80 m Ldiethylether og vasket med 3 x 100 mL vand. Etherekstrakterne blev tørret over vandfrit natriumsulfat, dekanteret, og opløsningsmidlet blev fjernet med enrotationsfordamper, hvilket gav en brun olie. Udbytte: 3,30 g ( 82,1 %).
[Metode 1]
Følgende Grignard-reaktion blev udført ved hjælp af tør pæreformet kolbe 10 ml under nitrogen. Magnesium (0,60 g, 25 mmol), 5-brom-1,3-benzodioxol ( 3 ) (0,40 mL, 3,3 mmol) og en 1,5 M opløsning af DIBAH i cyclohexan (0,10 mL, 150 mmol) blev omrørt i 20 mL vandfri THF. Yderligere 5-brom-1,3-benzodioxol ( 3) (2,60 mL, 21,5 mmol) blev tilsat dråbevis, og blandingen blev omrørt i 2 timer. Opløsningen blev fjernet via sprøjte og tilsat dråbevis til allylbromid (4,0 mL, 46 mmol) indeholdt i et isbad. Opløsningen blev omrørt i 24 timer, og reaktionen blev slukket ved tilsætning af 20 mL vand og 20 mL mættet ammoniumchlorid. Produktet blev ekstraheret i 3 x 80 m Ldiethylether og vasket med 3 x 100 mL vand. Etherekstrakterne blev tørret over vandfrit natriumsulfat, dekanteret, og opløsningsmidlet blev fjernet med enrotationsfordamper, hvilket gav en brun olie. Udbytte: 3,30 g ( 82,1 %).
[Metode 2]
I en 500 mL kolbe (nedsænket i en magnetisk omrører / oliebad) placeres 10-11 g magnesiumspåner og 150 mL tetrahydrofuran (frisk destilleret fra natrium). Efter tilsætning af lidt jodkrystal og 2 mL dibrommethan for at starte Grignard-reaktionen tilsættes de 72 g 5-brom-1,3-benzodioxol ( 3) for at opretholde forsigtig tilbagesvaling. For at starte op anbefales det at opvarme badet til 50 °C. Efter tilsætningen, som tager ca. 60 minutter, omrøres det hele og tilbagesvales 1 time, og den brune væske dekanteres hurtigt til en meget tør 500 mL kolbe med dråbetragt og tilbagesvalingskondensator. Magnesiumspånerne vaskes med yderligere 20 ml tør THF, og vasken tilsættes til Grignard-opløsningen. Lidt (0,5 g) kobber(I)jodid tilsættes, og under afkøling i et isbad tilsættes 40 mL (0,47 mol) allylbromid dråbevis, den indre temperatur bør ikke overstige 40 °C. Efter at have stået natten over, efterfulgt af 1 times tilbagesvaling, suspenderes reaktionsblandingen i en opløsning af 20 ml 37% saltsyre i 500 ml vand, og dette tilsættes til 80 ml 25% ammoniak, og opløsningen dampdestilleres somovenfor. Efter opsamling af 2 L destillat syrnes destillatet til kongorødt (pH 4) med saltsyre, mættes med bordsalt og ekstraheres med 4x200 mL ether.De kombinerede ekstrakter tørres med natriumhydroxid (eller MgSO4), inddampes (rotavap), og resten tages op i ether og vaskes grundigt med natriumhydroxid. Efter tørring (natriumsulfat) filtreres tørremidlet, vaskes med 20 mL ether, og de kombinerede ekstrakter inddampes. Resten vakuumdestilleres, og der opnås 39 g (67 % af teorien) safrol, der koger ved 120-130 °C (20-25 mm Hg). Farveløs og typisk lugtende olie.
MDP2P (6) (rute 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) blev opløst i 1 mL methanol i en 10 mL pæreformet kolbe og tilsat dråbevis til en blanding af palladium (II) chlorid (12 mg, 68 mmol), p-benzoquinon (0,85 g, 7,9 mmol), 5 mL methanol og 0,5 mL vand. Denresulterende blanding blev omrørt i 3 timer ogfiltreret. Til filtratet blev der tilsat 10 mL 3,2 M saltsyre. Produktet blev ekstraheret med 3x 20 mL dichlormethan og vasket med 2 x 20 mL mættet natriumbicarbonatopløsning, 2x 20 mL 1,3 M natriumhydroxid og 2 x 20 mL saltlage. De organiske ekstrakter blev tørret over vandfrit natrium- (eller magnesium-) sulfat, dekanteret, og opløsningsmidlet blev fjernet med enrotationsfordamper, hvilket gav en brun olie. Udbytte: 857 mg ( 78,0 %).
I en 500 mL kolbe (nedsænket i en magnetisk omrører / oliebad) placeres 10-11 g magnesiumspåner og 150 mL tetrahydrofuran (frisk destilleret fra natrium). Efter tilsætning af lidt jodkrystal og 2 mL dibrommethan for at starte Grignard-reaktionen tilsættes de 72 g 5-brom-1,3-benzodioxol ( 3) for at opretholde forsigtig tilbagesvaling. For at starte op anbefales det at opvarme badet til 50 °C. Efter tilsætningen, som tager ca. 60 minutter, omrøres det hele og tilbagesvales 1 time, og den brune væske dekanteres hurtigt til en meget tør 500 mL kolbe med dråbetragt og tilbagesvalingskondensator. Magnesiumspånerne vaskes med yderligere 20 ml tør THF, og vasken tilsættes til Grignard-opløsningen. Lidt (0,5 g) kobber(I)jodid tilsættes, og under afkøling i et isbad tilsættes 40 mL (0,47 mol) allylbromid dråbevis, den indre temperatur bør ikke overstige 40 °C. Efter at have stået natten over, efterfulgt af 1 times tilbagesvaling, suspenderes reaktionsblandingen i en opløsning af 20 ml 37% saltsyre i 500 ml vand, og dette tilsættes til 80 ml 25% ammoniak, og opløsningen dampdestilleres somovenfor. Efter opsamling af 2 L destillat syrnes destillatet til kongorødt (pH 4) med saltsyre, mættes med bordsalt og ekstraheres med 4x200 mL ether.De kombinerede ekstrakter tørres med natriumhydroxid (eller MgSO4), inddampes (rotavap), og resten tages op i ether og vaskes grundigt med natriumhydroxid. Efter tørring (natriumsulfat) filtreres tørremidlet, vaskes med 20 mL ether, og de kombinerede ekstrakter inddampes. Resten vakuumdestilleres, og der opnås 39 g (67 % af teorien) safrol, der koger ved 120-130 °C (20-25 mm Hg). Farveløs og typisk lugtende olie.
MDP2P (6) (rute 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) blev opløst i 1 mL methanol i en 10 mL pæreformet kolbe og tilsat dråbevis til en blanding af palladium (II) chlorid (12 mg, 68 mmol), p-benzoquinon (0,85 g, 7,9 mmol), 5 mL methanol og 0,5 mL vand. Denresulterende blanding blev omrørt i 3 timer ogfiltreret. Til filtratet blev der tilsat 10 mL 3,2 M saltsyre. Produktet blev ekstraheret med 3x 20 mL dichlormethan og vasket med 2 x 20 mL mættet natriumbicarbonatopløsning, 2x 20 mL 1,3 M natriumhydroxid og 2 x 20 mL saltlage. De organiske ekstrakter blev tørret over vandfrit natrium- (eller magnesium-) sulfat, dekanteret, og opløsningsmidlet blev fjernet med enrotationsfordamper, hvilket gav en brun olie. Udbytte: 857 mg ( 78,0 %).
Syntese af isosafrol (5) (rute 2)
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) blev opløst i en 3 M opløsning af kaliumhydroxid i 1-butanol (10 mL, 30 mmol). Den resulterende opløsning blev opvarmet under tilbagesvaling i 3 timer og fik lov til at afkøle. Til opløsningen blev der tilsat 10 mL af en 1,6 M saltsyreopløsning. Produktet blev ekstraheret med 3 x 40 mL diethylether og vasket med 3 x 40 mL vand. De organiske ekstrakter blev tørret over vandfrit natriumsulfat, dekanteret, og opløsningsmidlet blev fjernet med enrotationsfordamper, hvilket gav enbrun olie. Udbytte: 1,19 g ( 85,0%).
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) blev opløst i en 3 M opløsning af kaliumhydroxid i 1-butanol (10 mL, 30 mmol). Den resulterende opløsning blev opvarmet under tilbagesvaling i 3 timer og fik lov til at afkøle. Til opløsningen blev der tilsat 10 mL af en 1,6 M saltsyreopløsning. Produktet blev ekstraheret med 3 x 40 mL diethylether og vasket med 3 x 40 mL vand. De organiske ekstrakter blev tørret over vandfrit natriumsulfat, dekanteret, og opløsningsmidlet blev fjernet med enrotationsfordamper, hvilket gav enbrun olie. Udbytte: 1,19 g ( 85,0%).
MDP2P (6) (rute 2)
En opløsning indeholdende hydrogenperoxid (2,0 mL, 9,9 M, 20 mmol) og myresyre (10 mL, 23,6 M, 240 mol) blev omrørt ved stuetemperatur i 30 minutter i en 50 mL pæreformet kolbe. Isosafrol (800 mg, 4,93 mmol) i 6 ml acetone blev tilsat til opløsningen og omrørt ved stuetemperatur i 16 timer. De flygtige komponenter i den resulterende opløsning blev fjernet i vakuum, hvilket efterlod en rød rest. Resten blev genopløst i 10 mL methanol, og 10 mL 2,8 M svovlsyre blev tilsat. Den resulterende opløsning blev opvarmet under tilbagesvaling i 3 timer og fik lov til at afkøle. Produktet blev ekstraheret med 3 x 40 mL diethylether og vasket med 40 mL vand og 40 mL mættet natriumbicarbonatopløsning. Etherekstrakterne blev tørret over vandfrit natriumsulfat, dekanteret, og opløsningsmidlet blev fjernet med enrotationsfordamper, hvilket gav en brun olie. Udbytte: 538 mg ( 61,2 %).
En opløsning indeholdende hydrogenperoxid (2,0 mL, 9,9 M, 20 mmol) og myresyre (10 mL, 23,6 M, 240 mol) blev omrørt ved stuetemperatur i 30 minutter i en 50 mL pæreformet kolbe. Isosafrol (800 mg, 4,93 mmol) i 6 ml acetone blev tilsat til opløsningen og omrørt ved stuetemperatur i 16 timer. De flygtige komponenter i den resulterende opløsning blev fjernet i vakuum, hvilket efterlod en rød rest. Resten blev genopløst i 10 mL methanol, og 10 mL 2,8 M svovlsyre blev tilsat. Den resulterende opløsning blev opvarmet under tilbagesvaling i 3 timer og fik lov til at afkøle. Produktet blev ekstraheret med 3 x 40 mL diethylether og vasket med 40 mL vand og 40 mL mættet natriumbicarbonatopløsning. Etherekstrakterne blev tørret over vandfrit natriumsulfat, dekanteret, og opløsningsmidlet blev fjernet med enrotationsfordamper, hvilket gav en brun olie. Udbytte: 538 mg ( 61,2 %).
Last edited by a moderator:
