Johdanto
Nämä esiasteet, ovat valvottuja tai säänneltyjä aineita monilla lainkäyttöalueilla. Valvomattomien lähtöaineiden käyttö tarjoaa näin ollen salaisen laboratorion toimijoille strategian, jolla voidaan vähentää paljastumiseen liittyvää riskiä. Katekoli (1) on yleinen kemiallinen reagenssi, jota syntetisoidaan teollisessa mittakaavassa ja jota käytetään hajusteiden, torjunta-aineiden, lääkkeiden ja väriaineiden synteesissä. Katekolin kulkeutuminen laittomaan toimintaan on siksi hyvin mahdollista. Safroli (4), MDMA:n valmistuksen yleinen lähtöaine, on sassafrasöljystä saatu luonnontuote, jota käytetään myös hajusteiden, aromien ja joidenkin hyönteismyrkkyjen teolliseen valmistukseen. Safrolin synteesiä synteettisistä lähtöaineista, kuten katekolista, on tutkittu keinona vähentää riippuvuutta vaihtelevista luonnonlähteistä. Tässä asiakirjassa esitellään synteettinen menetelmä MDP2P:n (6 ) tuottamiseksi katekolista safrolin avulla, ja reaktiopolut esitetään jäljempänä olevassa kaaviossa. Safrolin synteesi on esitetty reaktiona, jossa on kaksi erilaista olosuhdetta ja hieman erilaiset saannot. MDP2P:n synteesi safrolista tehtiin kahdella yleisimmällä salaisissa laboratorioissa käytetyllä menetelmällä - safrolin Wacker-hapetuksella (reitti 1), jonka saanto oli 78 prosenttia (tästä reaktiosta), ja safrolin isomerisaatiolla ja isosafrolin perahappohapetuksella ja happamalla dehydraatiolla (reitti 2 ), jonka saanto oli 57 prosenttia (molemmista reitti 2 -reaktioista).
Laitteet ja lasitavarat.
- 100 ml:n ja 1 L:n kolmikaulaiset pyöreäpohjaiset pullot;
- Refluksilauhdutin;
- lämmitettymagneettisekoitin;
- Retorttijalusta ja puristin laitteiden kiinnittämistä varten;
- laboratorioluokan lämpömittari (10 °C-200 °C) ja kolvisovitin;
- Pyöröhaihdutin;
- Tyhjiölähde;
- Vesihaute;
- Lasisauva;
- 500 ml x2; 200 ml x2; 100 ml x2 dekantterilasit;
- 250 ml x2 ja 100 ml Erlenmeyer-pullot;
- 1 L Buchnerin kolvi ja suppilo;
- 1 L erotussuppilo, 250 ml [1];
- Tavallinen suppilo;
- 100 ml:n tippusuppilo;
- 10 ml muovi- tai lasiruisku.
- Menetelmä [1]
- Typpi- tai argonpallo 10-20 L (1 atm) riittää;
- 10 ml:n päärynänmuotoinen pullo.
- Menetelmä [2]
- Öljykylpy.
- 500 ml x2 pyöreäpohjaista pulloa.
- (Reitti 1)
- 10 ml:n päärynänmuotoinen pullo.
- (Reitti 2)
- 50 ml:n päärynänmuotoinen pullo.
Reagenssit.
- Katekoli 20,0 g, 182 mmol;
- Natriumhydroksidi 100 g;
- Dimetyylisulfoksidi (DMSO) 200 ml;
- dikloorimetaani (CH2Cl2) 40 ml, 626 ml;
- Tislattu vesi (H20) 1,5 L;
- Dietyylieetteri (Et2O) 1140 ml;
- Natriumsulfaatti (Na2SO4) tai magnesiumsulfaatti (MgSO4) vedetön ~200 g;
- Jääetikkahappo 2,6 ml, 45 mmol;
- Metanoli (MeOH) 16 mL;
- Bromivetyhappo (HBr) 6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol;
- Vetyperoksidi (H2O2) 6,0 mL, 9,9 M, 59 mmol;
- Natriumbisulfiittiliuos (NaHSO3) 10 mL 10 % aq. [Natriumbikarbonaattiliuosta voidaan käyttää tämän sijasta];
- Natriumbikarbonaatti (NaHCO3) 20 g;
- Suolahappo (HCl) konsentraatio ~60 ml.
- Metanoli 10 ml;
- Natriumkloridi (NaCl) 30 g;
- Allyylibromidi 40 ml (0,47 moolia) [2] tai 4,0 ml, 46 mmol [1];
- Tetrahydrofuraani (THF) 170 mL vedetön;
- Magnesium (Mg) 0,60 g, 25 mmol [1] tai 10-11 g [2].
- Menetelmä [1]
- DIBAH 1,5 M liuos sykloheksaanissa (0,10 ml, 150 mmol);
- Ammoniumkloridin (NH4Cl) kylläinen liuos, 20 ml.
- Menetelmä [2]
- Jodikide (I2);
- Dibromimetaani (CH2Br2) 2 ml;
- Kupari(I)jodidi 0,5 g;
- Ammoniakkiliuos (NH4OH) 80 ml 25 %;
- Dietyylieetteri 800 ml.
- (Reitti 1)
- Palladium(II)kloridi (PdCl2) 12 mg, 68 mmol;
- p-Bentsokinoni 0,85 g, 7,9 mmol.
- (Reitti 2)
- Kaliumhydroksidi (KOH) 3 M aq. liuos;
- 1-Butanoli 10 ml, 30 mmol;
- Vetyperoksidi (H2O2) 2,0 mL, 9,9 M aq. liuos, 20 mmol;
- Muurahaishappo 10 mL, 23,6 M, 240 mol;
- Asetoni 6 ml;
- Rikkihappo (H2SO4) 10 mL 2,8 M aq.
1-(2H-1,3-Bentsodioksoli-5-yyli)propan-2-oni:
Kiehumispiste: 283-285 °C 760 mm Hg:ssa, 156 °C 11 mm Hg:ssa;
Sulamispiste: 87-88 °C;
Molekyylipaino: 178,185 g/mooli;
Tiheys: 1,211 g/ml;
CAS-numero: 4676-39-5.
Menettely
1,3-bentsodioksoli (2)1 L:n kolmikaulaisiin pyöreäpohjaisiin kolviin, joissa oli palautusjäähdytin, magneetti-/kärkisekoitin ja lämpömittari, lisättiin katekolia (1) (20,0 g, 182 mmol) ja natriumhydroksidin vesiliuosta (30 ml, 19,4 M, 582 mmol), jotka liuotettiin 200 ml:aan dimetyylisulfoksidia. Näin saatu vihreä liuos kuumennettiin 90-100 °C:een. Dikloorimetaania (40 ml, 626 ml) lisättiin pisaroittain liuokseen, jota kuumennettiin takaisinvirtauksessa 90-100°S:ssa 4 tunnin ajan. Seoksen annettiin jäähtyä ja lisättiin 200 ml vettä. Seos dekantoitiin ja tuote uutettiin dietyylieetterillä (3 x 200 ml). Dietyylieetteriuutteet pestiin 3 x 200 ml:lla vettä, kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä ja dekantoitiin. Liuotin poistettiin kiertohaihduttimella, jolloin saatiin vaaleanruskeaa öljyä. Saanto: 14,8 g (66,7 %).
5-bromi-1,3-bentsodioksoli (3)
1,3-bentsodioksoli (2) (6,00 ml, 52,2 mmol) liuotettiin jääetikkahapon (2,6 ml, 45 mmol), 16 ml metanolin ja 2 ml veden seokseen 100 ml:n kolmikaulaisissa pyöreäpohjaisissa kolvissa, joissa oli takaisinvirtausjäähdytin, magneettisekoitin ja lämpömittari. Sen jälkeen liuokseen lisättiin pisaroittain bromivetyhappoa (6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol) varmistaen, että lämpötila pysyi alle 25 °C:n. Liuos lämmitettiin noin 35°S:iin ja vetyperoksidia (6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol) lisättiin pisaroittain varmistaen, että lämpötila ei ylitä 50°S. Tuloksena saatua liuosta sekoitettiin 40-50°S:ssa 3 tunnin ajan ja sen annettiin jäähtyä. Punainen orgaaninen kerros uutettiin dietyylieetterillä (1 x 40 ml) ja pestiin 10 ml:lla 10 %:n natriumbisulfiittiliuosta. Eetteriuutteet kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä, dekantoitiin ja liuotin poistettiin kiertohaihduttimella, jolloin saatiin oranssia öljyä. Saanto: 8,95 g (85,2 %).Safroli [5-(2-(2-propen-1-yyli)-1,3-bentsodioksoli] (4)
[Menetelmä 1]
Seuraava Grignard-reaktio suoritettiin käyttäen kuivaa päärynänmuotoista pulloa 10 ml typen alla. Magnesiumia (0,60 g, 25 mmol), 5-bromi-1,3-bentsodioksolia (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) ja 1,5 M DIBAH-liuosta sykloheksaanissa (0,10 ml, 150 mmol) sekoitettiin 20 ml:ssa vedetöntä THF:ää. Lisää 5-bromi-1,3-bentsodioksolia (3) (2,60 ml, 21,5 mmol) lisättiin pisaroittain ja seosta sekoitettiin 2 h. Liuos poistettiin ruiskulla ja lisättiin pisaroittain jäähauteessa olevaan allyylibromidiin (4,0 ml, 46 mmol). Liuosta sekoitettiin 24 tuntia ja reaktio sammutettiin lisäämällä 20 ml vettä ja 20 ml kylläistä ammoniumkloridia. Tuote uutettiin 3 x 80 ml:aan dietyylieetteriä ja pestiin 3 x 100 ml:lla vettä. Eetteriuutteet kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä, dekantoitiin ja liuotin poistettiin kiertohaihduttimella, jolloin saatiin ruskeaa öljyä. Saanto: 3,30 g (82,1 %).
[Menetelmä 1]
Seuraava Grignard-reaktio suoritettiin käyttäen kuivaa päärynänmuotoista pulloa 10 ml typen alla. Magnesiumia (0,60 g, 25 mmol), 5-bromi-1,3-bentsodioksolia (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) ja 1,5 M DIBAH-liuosta sykloheksaanissa (0,10 ml, 150 mmol) sekoitettiin 20 ml:ssa vedetöntä THF:ää. Lisää 5-bromi-1,3-bentsodioksolia (3) (2,60 ml, 21,5 mmol) lisättiin pisaroittain ja seosta sekoitettiin 2 h. Liuos poistettiin ruiskulla ja lisättiin pisaroittain jäähauteessa olevaan allyylibromidiin (4,0 ml, 46 mmol). Liuosta sekoitettiin 24 tuntia ja reaktio sammutettiin lisäämällä 20 ml vettä ja 20 ml kylläistä ammoniumkloridia. Tuote uutettiin 3 x 80 ml:aan dietyylieetteriä ja pestiin 3 x 100 ml:lla vettä. Eetteriuutteet kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä, dekantoitiin ja liuotin poistettiin kiertohaihduttimella, jolloin saatiin ruskeaa öljyä. Saanto: 3,30 g (82,1 %).
[Menetelmä 2]
500 ml:n kolviin (joka on upotettu magneettisekoittajaan/öljykylpyyn) laitetaan 10-11 g magnesiumkääntymiä ja 150 ml tetrahydrofuraania (natriumista juuri tislattua). Kun on lisätty vähän jodikidettä ja 2 ml dibromimetaania Grignard-reaktion käynnistämiseksi, lisätään 72 g 5-bromi-1,3-bentsodioksolia (3 ) ja pidetään yllä varovaista takaisinvirtausta. Käynnistystä varten suositellaan kylvyn lämmittämistä 50 °C:seen. Noin 60 minuuttia kestävän lisäyksen jälkeen kokonaisuutta sekoitetaan ja refluksoidaan 1 h, ja ruskea neste dekantoidaan nopeasti hyvin kuivaan 500 ml:n kolviin, jossa on tippusuppilo ja refluksikondensaattori. Magnesiumkääntymät pestään vielä 20 ml:lla kuivaa THF:ää, pesu lisätään Grignard-liuokseen. Lisätään vähän (0,5 g) kupari(I)jodidia, ja jäähauteessa jäähdytettynä lisätään pisaroittain 40 ml (0,47 moolia) allyylibromidia, jolloin sisälämpötila ei saa ylittää 40 °C:ta. Kun reaktioseosta on seisotettu yön yli ja sen jälkeen 1 tunti refluksoitu, se suspendoidaan 20 ml:n 37-prosenttisen suolahapon liuokseen 500 ml:ssa vettä, lisätään 80 ml 25-prosenttista ammoniakkia ja liuos tislataan höyrytislauksella kuten edellä. Kun 2 l tislettä on kerätty, tisle happamoitetaan kongonpunaiseksi (pH 4) suolahapolla, kyllästetään ruokasuolalla ja uutetaan 4x200 ml:l laeetteriä.Yhdistetyt uutteet kuivataan natriumhydroksidilla (tai MgSO4:llä), haihdutetaan (rotavap), ja jäännös otetaan eetteriin ja pestään huolellisesti natriumhydroksidilla. Kuivauksen (natriumsulfaatti) jälkeen kuiva-aine suodatetaan, pestään 20 ml:lla eetteriä ja yhdistetyt uutteet haihdutetaan. Jäännös tyhjiötislataan, saadaan 39 g (67 % teoriasta) safrolia, joka kiehuu 120-130 °C:ssa (20-25 mmHg). Väritön ja tyypillisesti tuoksuva öljy.
MDP2P (6) (reitti 1)
Safrolia (1,00 g, 6,17 mmol) liuotettiin 1 ml:aan metanolia 10 ml:n päärynänmuotoiseen kolviin ja lisättiin pisaroittain seokseen, jossa oli palladium(II)kloridia (12 mg, 68 mmol), p-bentsokinonia (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml metanolia ja 0,5 ml vettä. Saatua seosta sekoitettiin 3 tuntia ja suodatettiin. Suodokseen lisättiin 10 ml 3,2 M suolahappoa. Tuote uutettiin 3x 20 ml:lla dikloorimetaania ja pestiin 2 x 20 ml:lla kylläistä natriumbikarbonaattiliuosta, 2x 20 ml:lla 1,3 M natriumhydroksidia ja 2 x 20 ml:lla suolavettä. Orgaaniset uutteet kuivattiin vedettömän natrium- (tai magnesium-) sulfaatin päällä, dekantoitiin ja liuotin poistettiin kiertohaihduttimella, jolloin saatiin ruskeaa öljyä. Saanto: 857 mg (78,0 %).
500 ml:n kolviin (joka on upotettu magneettisekoittajaan/öljykylpyyn) laitetaan 10-11 g magnesiumkääntymiä ja 150 ml tetrahydrofuraania (natriumista juuri tislattua). Kun on lisätty vähän jodikidettä ja 2 ml dibromimetaania Grignard-reaktion käynnistämiseksi, lisätään 72 g 5-bromi-1,3-bentsodioksolia (3 ) ja pidetään yllä varovaista takaisinvirtausta. Käynnistystä varten suositellaan kylvyn lämmittämistä 50 °C:seen. Noin 60 minuuttia kestävän lisäyksen jälkeen kokonaisuutta sekoitetaan ja refluksoidaan 1 h, ja ruskea neste dekantoidaan nopeasti hyvin kuivaan 500 ml:n kolviin, jossa on tippusuppilo ja refluksikondensaattori. Magnesiumkääntymät pestään vielä 20 ml:lla kuivaa THF:ää, pesu lisätään Grignard-liuokseen. Lisätään vähän (0,5 g) kupari(I)jodidia, ja jäähauteessa jäähdytettynä lisätään pisaroittain 40 ml (0,47 moolia) allyylibromidia, jolloin sisälämpötila ei saa ylittää 40 °C:ta. Kun reaktioseosta on seisotettu yön yli ja sen jälkeen 1 tunti refluksoitu, se suspendoidaan 20 ml:n 37-prosenttisen suolahapon liuokseen 500 ml:ssa vettä, lisätään 80 ml 25-prosenttista ammoniakkia ja liuos tislataan höyrytislauksella kuten edellä. Kun 2 l tislettä on kerätty, tisle happamoitetaan kongonpunaiseksi (pH 4) suolahapolla, kyllästetään ruokasuolalla ja uutetaan 4x200 ml:l laeetteriä.Yhdistetyt uutteet kuivataan natriumhydroksidilla (tai MgSO4:llä), haihdutetaan (rotavap), ja jäännös otetaan eetteriin ja pestään huolellisesti natriumhydroksidilla. Kuivauksen (natriumsulfaatti) jälkeen kuiva-aine suodatetaan, pestään 20 ml:lla eetteriä ja yhdistetyt uutteet haihdutetaan. Jäännös tyhjiötislataan, saadaan 39 g (67 % teoriasta) safrolia, joka kiehuu 120-130 °C:ssa (20-25 mmHg). Väritön ja tyypillisesti tuoksuva öljy.
MDP2P (6) (reitti 1)
Safrolia (1,00 g, 6,17 mmol) liuotettiin 1 ml:aan metanolia 10 ml:n päärynänmuotoiseen kolviin ja lisättiin pisaroittain seokseen, jossa oli palladium(II)kloridia (12 mg, 68 mmol), p-bentsokinonia (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml metanolia ja 0,5 ml vettä. Saatua seosta sekoitettiin 3 tuntia ja suodatettiin. Suodokseen lisättiin 10 ml 3,2 M suolahappoa. Tuote uutettiin 3x 20 ml:lla dikloorimetaania ja pestiin 2 x 20 ml:lla kylläistä natriumbikarbonaattiliuosta, 2x 20 ml:lla 1,3 M natriumhydroksidia ja 2 x 20 ml:lla suolavettä. Orgaaniset uutteet kuivattiin vedettömän natrium- (tai magnesium-) sulfaatin päällä, dekantoitiin ja liuotin poistettiin kiertohaihduttimella, jolloin saatiin ruskeaa öljyä. Saanto: 857 mg (78,0 %).
Isosafrolin (5) synteesi (reitti 2)
Safroli (1,40 g, 8,63 mmol) liuotettiin 3 M kaliumhydroksidiliuokseen 1-butanoliin (10 ml, 30 mmol). Saatua liuosta kuumennettiin takaisinvirtauksessa 3 tunnin ajan ja sen annettiin jäähtyä. Liuokseen lisättiin 10 ml 1,6 M suolahappoliuosta. Tuote uutettiin 3 x 40 ml:lla dietyylieetteriä ja pestiin 3 x 40 ml:lla vettä. Orgaaniset uutteet kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä, dekantoitiin ja liuotin poistettiin kiertohaihduttimella,jolloin saatiin ruskeaa öljyä. Saanto: 1,19 g (85,0 %).
Safroli (1,40 g, 8,63 mmol) liuotettiin 3 M kaliumhydroksidiliuokseen 1-butanoliin (10 ml, 30 mmol). Saatua liuosta kuumennettiin takaisinvirtauksessa 3 tunnin ajan ja sen annettiin jäähtyä. Liuokseen lisättiin 10 ml 1,6 M suolahappoliuosta. Tuote uutettiin 3 x 40 ml:lla dietyylieetteriä ja pestiin 3 x 40 ml:lla vettä. Orgaaniset uutteet kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä, dekantoitiin ja liuotin poistettiin kiertohaihduttimella,jolloin saatiin ruskeaa öljyä. Saanto: 1,19 g (85,0 %).
MDP2P (6) (reitti 2)
Liuosta, joka sisälsi vetyperoksidia (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) ja muurahaishappoa (10 ml, 23,6 M, 240 mol), sekoitettiin huoneenlämmössä 30 minuutin ajan 50 ml:n päärynänmuotoisessa pullossa. Liuokseen lisättiin isosafrolia (800 mg, 4,93 mmol) 6 ml:ssa asetonia ja sitä sekoitettiin huoneenlämmössä 16 h. Saatuun liuokseen haihtuvat komponentit poistettiin tyhjiössä, jolloin jäljelle jäi punainen jäännös. Jäännös liuotettiin uudelleen 10 ml:aan metanolia ja lisättiin 10 ml 2,8 M rikkihappoa. Tuloksena saatua liuosta kuumennettiin takaisinvirtauksessa 3 tunnin ajan ja sen annettiin jäähtyä. Tuote uutettiin 3 x 40 ml:lla dietyylieetteriä ja pestiin 40 ml:lla vettä ja 40 ml:lla kylläistä natriumbikarbonaattiliuosta. Eetteriuutteet kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä, dekantoitiin ja liuotin poistettiin kiertohaihduttimella, jolloin saatiin ruskeaa öljyä. Saanto: 538 mg (61,2 %).
Liuosta, joka sisälsi vetyperoksidia (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) ja muurahaishappoa (10 ml, 23,6 M, 240 mol), sekoitettiin huoneenlämmössä 30 minuutin ajan 50 ml:n päärynänmuotoisessa pullossa. Liuokseen lisättiin isosafrolia (800 mg, 4,93 mmol) 6 ml:ssa asetonia ja sitä sekoitettiin huoneenlämmössä 16 h. Saatuun liuokseen haihtuvat komponentit poistettiin tyhjiössä, jolloin jäljelle jäi punainen jäännös. Jäännös liuotettiin uudelleen 10 ml:aan metanolia ja lisättiin 10 ml 2,8 M rikkihappoa. Tuloksena saatua liuosta kuumennettiin takaisinvirtauksessa 3 tunnin ajan ja sen annettiin jäähtyä. Tuote uutettiin 3 x 40 ml:lla dietyylieetteriä ja pestiin 40 ml:lla vettä ja 40 ml:lla kylläistä natriumbikarbonaattiliuosta. Eetteriuutteet kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä, dekantoitiin ja liuotin poistettiin kiertohaihduttimella, jolloin saatiin ruskeaa öljyä. Saanto: 538 mg (61,2 %).
Last edited by a moderator:
