mescalina a partir de lingina/aserrín de eucalipto (a gran escala)

[fidelis]

sinte original con referencias que he omitido aquí por brevedad ^^ ;


Introducción:
El siringaldehído se ha preparado mediante la oxidación de lignina de eucalipto con nitrobenceno y álcali. Se ha metilado con sulfato de dimetilo y se ha sintetizado mescalina a partir del 3,4,5-trimetoxibenzaldehído así formado.

La mescalina, 3,4,5-trimetoxifenetilamina (IV), principio alucinatorio del "peyote", fue aislada en 1896 por Heffter, y su química ha sido estudiada en detalle. Se han desarrollado numerosas síntesis y muchas de ellas utilizaban el ácido 3,4,5-trimetoxibenzoico o uno de sus derivados como material de partida. Otras rutas sintéticas hicieron uso del 3,4,5-trimetoxibenzaldehído (II), y Slotta y Heller y Slotta prepararon su material de partida, el ácido trimetoxifenilpropiónico, por condensación del benzaldehído sustituido con ácido malónico y reducción del ácido cinámico resultante. La mescalina se obtuvo entonces por degradación Hofmann de la trimetoxifenilpropionamida.

Slotta y Szyska obtuvieron mescalina directamente condensando II con nitrometano y reduciendo electrolíticamente el ω-nitro-trimetoxiestireno (V). Este último también se ha reducido con hidruro de litio y aluminio. También se ha sintetizado mescalina cristalina pura por condensación de 3,4,5-trimetoxibenzaldehído con cianuro potásico seguido de acetilación y reducción catalítica a la amina.

El siringaldehído, 3,5-dimetoxi-4-hidroxibenzaldehído (I), es un atractivo material de partida alternativo. D.E. Bland y colaboradores informaron de su preparación mediante la oxidación de ciertas ligninas de eucalipto con nitrobenceno y álcali. Trabajando a pequeña escala, demostraron que Eucalyptus regnans (Mountain Ash), E. obliqiia (Messmate Stringybark) y E. diversicolor (Karri) daban rendimientos superiores al 5% de siringaldehído. Por lo tanto, se decidió estudiar la preparación de mescalina a partir de estas tres especies.

La primera etapa es la metilación del grupo fenólico libre del siringaldehído, que puede realizarse con sulfato de dimetilo y álcali o con diazometano. Sólo se examinó en detalle el primer método, ya que el diazometano no se favorecería como reactivo a gran escala. Tanto la reducción electrolítica como la del hidruro de litio y aluminio del V presentan dificultades a gran escala, especialmente en la descomposición del complejo litio-alanato. Por otro lado, la formación de cianohidrina puede realizarse con bastante facilidad mediante la reacción de cianuro potásico con el compuesto aldehído bisulfito, y la reducción catalítica de III es directa y más barata. Por lo tanto, se prefirió esta ruta.

Procedimiento:
Porciones de 75 g de serrín secado al aire de madera secada en horno se oxidaron con nitrobenceno y álcali a 150°C según el método de Bland. El rendimiento medio de siringaldehído de E . regnans fue del 4,9%, de E. obliqua del 3,1% y de E. diversicolor del 3,2%. El uso de un agitador mecánico en el autoclave probablemente habría aumentado los rendimientos, que también pueden depender del tamaño de las partículas de serrín.

75 de serrín dio el mayor volumen de solución que podía extraerse cómodamente a mano. Para volúmenes mayores, se utilizó un extractor continuo en el que se dejaba fluir benceno caliente a través de la fase acuosa, pero durante el largo periodo en el que el extracto de benceno se mantuvo a 80°C, una gran proporción del siringaldehído se descompuso. Para una operación a gran escala, el extracto de benceno tendría que mantenerse a una temperatura más baja mediante el uso de un evaporador de película ascendente o flash.

El extracto crudo que contenía tanto siringaldehído como vainillina se analizó con un espectrómetro de masas, ya que los análisis espectrofotométricos son poco útiles para distinguir estos dos compuestos. El siringaldehído se separó por recristalización fraccionada a partir de benceno hasta que su espectro de masas, comparado con el de una mezcla de siringaldehído y vainillina en proporciones conocidas, mostró que tenía una pureza de al menos el 95%.

Al principio, el siringaldehído se metiló con sulfato de dimetilo durante una hora a 0-50°C, obteniéndose rendimientos del 42%. Se observó que el calentamiento a 70°C durante una hora más aumentaba el rendimiento del 3,4,5-trimetoxibenzaldehído al 56%. El calentamiento por encima de estas temperaturas redujo el rendimiento, probablemente debido a una reacción de Canizzaro. La 3,4,5-trimetoxibenzaldehído cianohidrina se preparó a partir de 3,4,5-trimetoxibenzaldehído según el método de Kindler y Peschke utilizando el compuesto bisulfito como intermedio. Este método elimina el uso de cianuro de hidrógeno gaseoso y es considerablemente más seguro. El acetato de cianohidrina de 3,4,5-trimetoxibenzaldehído se preparó refluyendo la cianohidrina con anhídrido acético.

Se ha informado de que si el acetato de cianohidrina podía reducirse catalíticamente en ácido acético glacial utilizando negro de paladio como catalizador. Sin embargo, cuando se utilizó este sistema, no se formó mescalina. El examen de la mezcla de reacción con un espectrómetro de masas indicó que el negro de paladio activo había eliminado los grupos acetilo y cianuro de boda del acetato de 3,4,5-trimetoxibenzaldehído cianohidrina. La reducción tuvo éxito utilizando un negro de paladio menos activo y etanol absoluto como disolvente. La mescalina se aisló finalmente como sulfato.

Basándose en el peso de la madera secada en horno, los rendimientos globales fueron del 1% para E. Tegnans y del 0,7% para las otras dos especies. Dado que la ruta sintética es comparativamente sencilla, parece que el serrín de eucalipto puede utilizarse para la producción económica de mescalina a gran escala.

 

[fidelis]

He aquí algunos experimentos del mismo enlace, también con serrín ^_^


3,5-Dimetoxi-4-hidroxibenzaldehído
Se añadieron serrín secado al aire (75 g) de la especie [investigada], nitrobenceno (45 ml) y solución de hidróxido de sodio (d 1,51, 2N) a un autoclave de 2 L de capacidad. La bomba se selló, se agitó enérgicamente durante unos segundos y, a continuación, se agitó durante 3 horas a 150°C. Tras enfriarse, la mezcla de reacción de la oxidación se filtró y el residuo se lavó dos veces con agua destilada (100 ml). El filtrado y los lavados se extrajeron con benceno para eliminar el nitrobenceno y sus productos de reducción; la solución acuosa se acidificó con un exceso del 10% de ácido clorhídrico concentrado y se dejó reposar durante 24 horas. A continuación se filtró para eliminar el precipitado que se había formado.

El filtrado claro se extrajo con benceno, y los lavados combinados con benceno se concentraron hasta un volumen conveniente (50 ml). Este concentrado se extrajo con solución de bisulfito sódico (20%) hasta que no pudo detectarse más aldehído en los lavados por acidificación, ebullición del dióxido de azufre y ensayo con 2,4-dinitrofenilhidrazina en ácido clorhídrico (2N). Los lavados de bisulfito combinados se acidificaron con ácido clorhídrico conc. y el dióxido de azufre se eliminó calentándolos en una corriente de nitrógeno; a continuación se extrajeron con benceno hasta que quedaron libres de aldehído. Los extractos de benceno se evaporaron hasta sequedad y luego se recristalizaron a partir de benceno caliente. Una segunda recristalización a partir de agua caliente dio siringaldehído; p.m. 111°C.

3,4,5-Trimetoxibenzaldehído
El siringaldehído (10 g) se disolvió con calentamiento suave en una solución de hidróxido sódico (3 g) en agua (100 ml), y la mezcla se enfrió a continuación por debajo de 50°C en un baño de hielo. Se añadió sulfato de dimetilo (6 ml) gota a gota con agitación mecánica enérgica durante una hora, manteniéndose la temperatura por debajo de 50°C. A continuación, la mezcla se calentó durante una hora. A continuación, la mezcla se calentó durante una hora en un baño de agua a 70°C, se enfrió y se extrajo dos veces con benceno (100 ml). El benceno se evaporó y el residuo se extrajo con solución de bisulfito sódico (20%) . Tras la filtración, el extracto acuoso se acidificó y el dióxido de azufre se eliminó por calentamiento en una corriente de nitrógeno. El aldehído se extrajo con benceno y se recristalizó a partir de etanol acuoso. Rendimiento, 6,0 g (56%); mp 70-71°C.

3,4,5-Trimetoxibenzaldehído Cianohidrina
El trimetoxibenzaldehído (8,8 g) se disolvió con calentamiento suave en solución saturada de bisulfito sódico (20 ml). La mezcla resultante se dejó alcanzar la temperatura ambiente, cuando el compuesto de bisulfito precipitado se eliminó por filtración y se lavó con etanol absoluto. El compuesto de bisulfito se disolvió en agua (10 ml) y se añadió gradualmente una solución de cianuro potásico (6 g) en agua (10 ml). El aceite resultante se solidificó al enfriarse, se recogió por filtración, se lavó primero con solución de bisulfito y después con agua, y finalmente se secó sobre pentóxido de fósforo. Rendimiento, 9,7g (96%); mp 81-82°C.

Acetato de cianohidrina de 3,4,5-trimetoxibenzaldehído
La cianohidrina de 3,4,5-trimetoxibenzaldehído (10 g) se sometió a reflujo con anhídrido acético (50 ml) durante 2 horas. El exceso de anhídrido se eliminó por destilación a presión reducida; el residuo se recogió en éter y la solución de éter se lavó con solución de carbonato sódico (10%), solución de bisulfito sódico (20%) y agua. A continuación, la solución se secó sobre carbonato potásico anhidro y el residuo del éter seco se destiló a 165-170°C (0,1 mm). Rendimiento, 8,2 g (69%).

3,4,5-Trimetoxifenetilamina
Se disolvió acetato de cianohidrina de 3,4,5-trimetoxibenzaldehído (1 g) en etanol (15 ml) y se añadieron ácido sulfúrico concentrado (0,4 ml) y negro de paladio (140 mg). La reducción se realizó a temperatura ambiente y presión atmosférica, y se interrumpió después de que se hubiera absorbido el 95% de la cantidad calculada de hidrógeno. Se eliminó el etanol y el residuo se tomó en agua. Tras filtración y extracción con éter, se evaporó la solución acuosa. La mescalina se aisló como sulfato y se recristalizó del agua. Rendimiento, 0,5 g (50%), mp 181-184°C; lit. 183-186°C.