L'objectif de ce billet est de résumer plusieurs mois de recherches et de tests. Il serait formidable que chacun puisse partager ses résultats et ses réflexions afin de perfectionner cette voie de synthèse.
Tous les réactifs que j'utiliserai peuvent probablement être trouvés dans n'importe quelle quincaillerie, à l'exception de l'hélium, qui peut être acheté assez facilement sur de nombreux sites web différents car il ne s'agit pas d'un précurseur contrôlé. Je crois qu'on peut même l'acheter sur amazon en tant que flagrance.
L'idée de cette synthèse est de convertir l'hélional (cas:1205-17-0) en acide hélionique (cas:77269-66-0, 3-(2H-1,3-benzodioxol-5-yl)-2-méthylpropanoïque), puis de convertir ce dernier en hélionamide (cas:858215-05-1, alpha-Méthyl-1,3-benzodioxole-5-propanamide), et enfin d'effectuer un réarrangement de Hofmann pour obtenir de la MDA freebase.
Les avantages de cette synthèse sont qu'elle est OTC, et ne nécessite donc pas d'hydroxylamine, qu'elle utilise des produits peu toxiques et peu coûteux. De plus, le problème souvent rencontré dans l'autre façon de faire est d'augmenter l'échelle du réarrangement de Beckmann, ce qui donne souvent une huile compliquée à purifier à plus grande échelle. (sur la base de mes expériences et de ce que j'ai lu)
Ce billet va être très long car je vais essayer de tout détailler, de sorte que si vous avez une question ou un problème, vous trouverez probablement une solution dans ce billet.
Je préfère vous prévenir que je suis personnellement bloqué à la dernière étape pour une raison ou une autre, mais qu'il est tout à fait possible de réussir à obtenir le produit final avec un bon rendement en théorie, et d'après les nombreux posts de personnes ayant réussi.
Première étape, oxydation de l'hélional en acide hélionique :
61,5g d'hélional sont mélangés avec 216mL d'acétone et 80g de NaHCO3 sous agitation dans un bécher de 1L. (Conseil : ajouter NaHCO3 en dernier et petit à petit, afin de ne pas bloquer l'agitateur magnétique). Ajoutez ensuite progressivement une solution d'oxone (110,8g d'oxone dans environ 450mL d'eau) en agitant. Vous pouvez le faire goutte à goutte à l'aide d'un entonnoir à gouttes ou d'un bécher à l'autre. La réaction étant exothermique, elle peut faire bouillir l'acétone. Si elle devient trop chaude, arrêtez d'ajouter l'oxone et laissez la réaction revenir à la température ambiante. Vous pouvez utiliser un bain de glace pendant l'addition, mais l'addition à température ambiante fonctionne tout aussi bien si vous êtes prudent.
Je finis généralement d'ajouter la solution d'oxone au bout d'une heure. Je la laisse ensuite réagir pendant environ 2 à 3 heures. Grâce à la TLC, j'ai pu déterminer que tout avait réagi après 3 heures.
Après 3 heures, acidifier la solution avec du HCl pour précipiter l'acide (les sels blancs au fond du bécher ne sont pas notre produit, mais des sels de potassium provenant de l'oxone). Ajouter jusqu'à ce que rien ne précipite (environ pH 1-2). Soyez prudent, car il restera du NaHCO3 qui n'a pas réagi et qui libère du CO2. Dans la plupart des cas, rien ne précipite, si ce n'est une "huile" orange qui remonte à la surface du reste de la solution. C'est notre produit qui finit par se solidifier. Pour le forcer à se solidifier, vous pouvez le mettre au réfrigérateur pendant quelques heures, mais cela ne fonctionne pas toujours. La meilleure méthode que j'ai trouvée est de mettre le bécher au congélateur jusqu'à ce que tout se solidifie, puis de le laisser revenir à température ambiante. Ce qui reste solide est notre produit avec les sels de sulfate de potassium.
Filtrez pour récupérer le solide jaune contaminé par les sels de potassium, puis placez le solide en poudre dans un bécher avec 400 à 500 ml d'eau agitée. Cela solubilisera toute la contamination par les sels de potassium. Il ne vous reste plus qu'à filtrer pour obtenir le solide jaune
Vous pouvez conserver l'acide hélionique de cette manière, mais je vous conseille vivement d'effectuer au moins une purification acido-basique ensuite, sinon l'étape de purification de l'amide sera (encore) plus compliquée. Pour ce faire, préparez une solution de NaOH (environ 13g dans 150mL d'eau). Attendez que la solution refroidisse avant d'ajouter l'acide, petit à petit. Si la solution est trop chaude, vous obtiendrez un acide brun foncé au lieu d'un acide blanc/brun clair. Ensuite, lavez la phase aqueuse (contenant la base conjuguée de l'acide hélionique) avec de l'éther ou du DCM (pour les meilleurs résultats). Si ces solvants ne sont pas disponibles, du naphta ou tout autre solvant apolaire fera l'affaire. Récupérez ensuite votre phase aqueuse et acidifiez-la avec du HCl. Votre acide va précipiter. Si la solution devient blanche mais que vous ne voyez pas de précipités, utilisez la même technique que ci-dessus (le congélateur). En général, il suffit de placer le bécher au réfrigérateur. Filtrez ensuite et vous obtiendrez votre acide.
Vous pouvez recristalliser dans l'eau ou l'éthanol pour obtenir un acide vraiment pur, formant de beaux cristaux blancs, mais c'est assez ennuyeux car l'acide est peu soluble dans l'eau chaude (environ 10g/L à 90°C je dirais), et cette purification basique de l'acide est suffisante pour obtenir des résultats convenables par la suite.
Le point de fusion de l'acide hélionique pur est d'environ 77°C. Rendement : 80 %-90 %
Notes sur la synthèse :
-Lorsque vous acidifiez la solution, au lieu de former une "huile", l'acide peut rendre la solution blanche sans précipiter, il suffit donc de congeler la solution comme d'habitude.
- Le mélange réactionnel deviendra jaune lorsque vous ajouterez l'oxone, puis orange/brun à nouveau. Ceci est normal et est dû au fait que l'acide formé/les impuretés changent de couleur en fonction du pH.
-J'ai essayé de l'eau déminéralisée, de l'eau du robinet et de l'eau distillée, et cela n'a pas semblé faire de différence sur la réaction (je pensais que les ions de l'eau du robinet détruiraient l'oxone, mais ce n'était pas le cas).
- Il faut toujours ajouter du NaHCO3 en excès comme je le recommande dans ma synthèse. Si le pH devient acide alors que toute l'oxone n'a pas encore réagi, vous risquez de former du TATP instable et explosif. Mais n'ayez pas peur : si vous suivez tout à la lettre, tout se passera bien.
- L'oxone est en fait un sel triple : 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. L'espèce qui nous intéresse ici est le KHSO5. Nous devons donc en tenir compte lorsque nous calculons les moles d'oxone dont nous avons besoin (ce qui a été fait ici).
-Le NaHCO3 empêchera le pH de devenir acide. Il réagira avec l'acidité de l'oxone et avec l'acide hélionique formé, le convertissant en sa base conjuguée. NaHCO3 est également une base très faible, ce qui garantit que le pH n'est pas trop basique. En pH basique, l'oxone n'est pas stable (pH=9, pH auquel l'oxone est la moins stable).
-L'oxone s'achète au rayon piscine des quincailleries. Regardez la fiche signalétique ou la liste de composition sur le produit.
-La synthèse est facilement extensible, mais je recommanderais un seau d'eau froide pour refroidir correctement le Rm à plus grande échelle.
-J'ai essayé l'éthanol comme solvant trois fois, et il semble former l'ester éthylique de l'acide hélionique, et d'autres produits en fonction du pH. Je n'ai pas approfondi la question, je ne peux donc pas vous en dire plus. Mais peut-être pourrions-nous former l'amide à partir de cet ester, plus simplement que ma méthode actuelle (urée + acide borique + acide hélionique).
Acide jaune impur :
Acide recristallisé
Deuxième étape, synthèse de l'helionamide
J'ai essayé deux méthodes : J'ai d'abord converti l'acide hélionique en son sel d'ammonium correspondant, puis je l'ai chauffé. Ce fut un échec.
La deuxième méthode a fonctionné, bien que la mise au point de cette réaction soit un cauchemar, et je pense qu'elle peut facilement être améliorée si vous avez des idées.
J'ai suivi la procédure décrite dans la publication "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE".
En gros, on triture pendant 5 à 10 minutes un mélange d'urée, d'acide carboxylique et d'acide borique, puis on chauffe le tout pendant 15 à 30 minutes dans un bécher à 160 à 180 °C. On sait que la réaction est terminée lorsque l'on voit que le mélange n'est plus en contact avec le solvant. On sait que la réaction est terminée lorsqu'elle se resolidifie (l'urée, l'acide hélionique et l'acide borique fondent à 180°C).
Ce qui est étrange, car l'helionamide fond à 123°C. Je suppose que cela est dû aux liaisons hydrogène que les amides peuvent former. Vous verrez qu'il forme plus un gel qu'un solide. Je ne pense pas que la trituration soit vraiment nécessaire, car tout fond à 180°C. Cependant, si vous chauffez à environ 160°C-170°C, je suppose que c'est conseillé, car l'acide borique fond à 171°C. La trituration du mélange entraînera un abaissement du point de fusion. L'acide borique n'est pas nécessaire, mais il est recommandé car il améliore considérablement les rendements.
J'ai essayé de chauffer pendant 4 heures, et 11 heures à 180°C avec agitation sans acide borique, et j'ai obtenu des rendements allant de 22% à 50%. Mais la mise au point était une horreur, car plus on attend, plus l'urée forme toutes sortes de produits de condensation.
Dans mon cas, le mélange ne s'est que partiellement solidifié après environ 1h30 à 180°C sous agitation. Par contre, j'ai constaté (peut-être par hasard) qu'en chauffant à 170°C, tout se solidifie au bout de 2 heures. En général, rien, ou même une partie, ne se solidifie après 30 minutes, c'est pourquoi je continue la réaction même après 30 minutes. Néanmoins, je n'ai pas encore totalement maîtrisé cette synthèse, et c'est pourquoi votre aide pour l'optimiser est la bienvenue.
Voici comment je procède habituellement :
g d'acide hélionique * 1,5 = Quantité d'urée, g d'acide * 0,4 = Quantité d'acide borique.
Cela donne un grand excès molaire d'urée, et je pense éventuellement le réduire une fois que j'aurai obtenu de bons rendements en suivant la procédure de publication.
J'ai ensuite mis les 3 dans un bécher avec un agitateur magnétique et j'ai chauffé à 170°C. Lorsque tout s'est solidifié, ou aux 3/4 (environ 2 heures), je laisse le tout revenir à température ambiante, puis j'ajoute environ 10 à 20 ml d'une solution d'ammoniaque à 15 % et 100 à 200 ml d'eau. Je chauffe ensuite le mélange jusqu'à ce qu'il se dissolve, et je le laisse revenir à température ambiante pour précipiter l'amide, qui n'est pas très soluble à froid. Et c'est là que j'ai un gros problème dans le Work-up. L'amide ne veut pas précipiter et je dois évaporer la plus grande partie de l'eau ajoutée, mais tout se solidifie en même temps. L'utilisation de l'éthanol n'est pas meilleure. Et à chaque fois, je dois faire précipiter l'amide, puis le recristalliser plusieurs fois dans l'eau et l'éthanol, et ce n'est que parfois qu'il accepte de précipiter sous forme solide et non sous forme d'huile. Je pense que cela est dû au fait que les impuretés abaissent énormément le point de fusion de l'amide. En effet, le solide brun fondait à environ 70°C. Une fois purifié, le solide blanc de masse à peu près identique fondait à 123°C. Je pense que cela explique en partie la présence d'huile lors de la recristallisation dans l'éthanol/l'eau chaude.
Dans "A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture", il est écrit :
" Nous avons constaté que les conditions optimales pour la pyrolyse du mélange amide-acide carboxylique sont 160-180°C pendant 10-30 minutes. Un chauffage prolongé peut entraîner la formation de quantités substantielles de goudron, tandis qu'un chauffage de courte durée provoque une réaction incrémentielle. "
Mais j'ai eu presque autant de problèmes avec le Work Up, en faisant la réaction pendant seulement 30 minutes, et tout ne s'est pas solidifié.
Une autre procédure consiste à chauffer 1 mole d'acide carboxylique avec 0,5 moles d'urée à 160°C pendant 4 heures. Je ne l'ai pas essayée, mais elle donne un produit assez pur selon le brevet, bien que les rendements ne soient que de 50 %. "UNITED STATES 2,109,941 PATENT OFFICE 2,109,94. PRÉPARATION D'AMIDES "
J'ai vu des gens extraire des amides en utilisant un mélange de naphta bouillant et d'acétate d'éthyle. Cela peut être intéressant, mais mon but est d'utiliser le moins de solvant organique possible. Je n'ai pas essayé, car je n'ai pas d'acétate d'éthyle sous la main en ce moment.
Si vous chauffez suffisamment longtemps (180°C), l'amide commencera à se sublimer, faisant de beaux cristaux blancs et longs. Malheureusement, cela prend beaucoup de temps, et je n'ai obtenu que 400 mg de cristaux après 11 heures.
J'ai regardé la méthode utilisée pour fabriquer du benzamide à partir de l'acide benzoïque, et elle ne diffère pas beaucoup de la mienne, mais elle fonctionne très bien pour le benzamide. Il y a plusieurs vidéos sur Youtube si vous voulez y jeter un coup d'œil.
Je pense donc que la réaction fonctionne bien, mais qu'il est possible de l'améliorer en ce qui concerne le nombre de moles d'urée utilisées. Néanmoins, le calcul doit vraiment être amélioré. Celui donné dans la publication ne fonctionne pas, même en utilisant de l'acide pur.
Mélange réactionnel une fois solidifié :
Poudre d'amide blanche :
Amide recristallisé :
Amide sublimé :
Troisième étape, MDA freebase
C'est ici que j'ai un problème : mes rendements sont inexistants.
J'ai suivi la procédure TCCA de la publication "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)
synthesised from helional" et cela n'a pas fonctionné. Je suis sûr de mon amide. J'ai également essayé de faire la réaction à 18°C parce qu'apparemment le chloroamide se forme trop lentement à 0°C. Cela n'a pas fonctionné non plus. J'ai donc titré de l'eau de javel sans additifs pour l'utiliser pour mon Hofmann et je n'ai rien obtenu après tout ce travail.
Lorsque j'ai synthétisé en utilisant du TCCA à 0°C, la solution est devenue orange après avoir été chauffée à 75°C. Il y avait une odeur caractéristique quelle que soit la voie de synthèse que j'empruntais, mais à chaque fois je n'ai rien obtenu.
Plus étrange encore, il y a un dégagement de CO2, mais rien après. Je suis sûr qu'il n'y a pas de contamination par l'urée, donc ce n'est pas de l'hydrazine qui se forme. J'ai laissé une réaction se dérouler pendant une semaine à température ambiante, et nous verrons si j'obtiens quelque chose.
Peut-être qu'un cosolvant comme l'éthanol est absolument nécessaire. Cependant, de nombreuses personnes ont réussi sans lui, mais disent qu'elles ont besoin de l'éthanol comme cosolvant lorsqu'elles utilisent le TCCA. (Vous formerez un dérivé de carbamate, mais il s'hydrolysera ensuite en MDA).
Extrait de la publication :
Synthèse à l'aide de l'acide trichloroisocyanurique. α-Méthyl-1,3-benzo
dioxole-5-propanamide (0,4 g, 1,92 mmol) a été dissous dans de l'eau (14 mL), du NaOH (2 mL) et de l'eau (2 mL).
(14 mL), NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) a été ajouté goutte à goutte et agité pendant 15 min sur la glace à 0 ╫.
pendant 15 min sur glace à 0 ◦ C. L'acide trichloroisocyanurique (149,9 mg,
0,65 μmol) a été ajouté, et le mélange réactionnel a été laissé sur la glace à 0 ◦ C
pendant 1 h supplémentaire. Le mélange réactionnel a ensuite été amené à température ambiante, puis à 75 ◦ C
à température ambiante, puis à 75 ◦C et maintenu pendant 30 min. Le mélange réactionnel a été
versé dans une ampoule à décanter et extrait avec du dichlorométhane (3 ×30 mL).
(3 ×30 mL). La couche organique a été lavée avec de l'eau désionisée
(25 mL) et de saumure (25 mL), séchée sur du sulfate de sodium anhydre et filtrée sous vide.
filtrée sous vide. Les couches organiques ont été combinées et le solvant
a été éliminé à l'aide d'un évaporateur rotatif. Synthétisé à partir du produit brut
α-méthyl-1,3-benzodioxole-5-propanamide brut, le produit final était un
brun noir (270,3 - 382,2 mg). Lorsqu'il est synthétisé à partir d'un
α-méthyl-1,3-benzodioxole-5-propanamide purifié, le produit final était une huile transparente brune (286.4 - 382.2 mg).
huile brune transparente (286,4 - 351,5 mg).
Synthèse à l'aide d'hypochlorite de sodium. L'α-méthyl-1,3-
benzodioxole-5-propanamide (0,4 g, 1,92 mmol) dissous dans de l'eau (14 mL), du NaOH (2 mL) et de l'acide chlorhydrique (2 mL).
(14 mL), NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) a été ajouté goutte à goutte et agité pendant 15 min sur la glace à 0 ╫.
pendant 15 min sur de la glace à 0 ◦ C. Une solution d'hypochlorite de sodium (6,4 mL,
94,3 mmol) a été ajoutée et le mélange réactionnel a été laissé sur la glace à 0 ◦ C
pendant 1 h supplémentaire. Le mélange réactionnel a ensuite été porté à température ambiante, puis à 75 ◦ C
puis à 75 ◦ C et maintenu pendant 30 min. Le mélange réactionnel a été
versé dans une ampoule à décanter et extrait avec du dichlorométhane (3 ×30 mL).
(3 ×30 mL). La couche organique a ensuite été lavée avec de l'eau désionisée
(25 mL) et de saumure (25 mL), séchée sur du sulfate de sodium anhydre et filtrée sous vide.
filtrée sous vide. Les couches organiques ont été combinées et le solvant
a été éliminé à l'aide d'un évaporateur rotatif. Le produit final était une terre noire-
brun (248,1 - 293,3 mg).
Pour la mise au point, j'ai essayé d'extraire avec du naphta ou du DCM, et de gazer avec du HCl, ou de triturer avec du HCl aqueux et d'évaporer la phase aqueuse. Dans les deux cas, je n'ai rien obtenu. Si quelqu'un a déjà fait cette réaction, j'aimerais bien que vous me le disiez.
Les deux grands problèmes que je rencontre actuellement sont donc la mise au point de la deuxième étape et de la troisième réaction. Néanmoins, je pense que cette synthèse est très optimisable.
C'est pourquoi j'espère que nous pourrons l'améliorer ensemble.
N'hésitez pas à me signaler mes erreurs et à partager vos expériences si vous avez réalisé cette synthèse.
Si vous voulez chercher par vous-même, voici toutes les sources que j'ai utilisées lors de mes recherches :
"A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture" (Branko S. Jursic* et Zoran Zdravkovski Department of Chemistry, University of New Orleans, New Orleans, Louisiana 70148)
"Analyse des produits de pyrolyse de l'urée à 132,5-190 °C" (Branko S. Jursic* et Zoran Zdravkovski)
"Formation directe d'amides entre acides carboxyliques et amines : Mécanisme et développement de nouvelles solutions catalytiques" (CHARVILLE, HAYLEY)
"SOLVENT-FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"UNITED STATES 2,109,941 PATENT OFFICE2,109,94.PREPARATION OF AMIDES"
"Facile Oxidation of Aldehydes to Acidsand Esters with Oxone" (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist, and Babak Borhan)
"Oxydation d'aldéhydes avec Oxone ® dans l'acétone aqueuse" (Kevin S. Webb et Stephen J. Ruszkay)
"Rendements du réarrangement de Hofmann" The Vespiary
"FACILE ONE-POT CONVERSION OF ALDEHYDES INTO AMIDES results" The Vespiary
"An unusual clandestine laboratory synthesis of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"Analyse des impuretés du MDA synthétisé à partir de composés non restreints" (Katherine Cooper)
"Fractionnement isotopique lors de la synthèse de MDMA.HCl à partir de l'hélium (Justin Cormick, James F. Carter, Timothy Currie, Carney Matheson, Sarah L. Cresswell)
"Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA) synthesised from helional" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
Il existe de nombreuses autres sources, mais elles ne sont pas pertinentes ici. Si vous ne trouvez pas les publications, je peux vous fournir les DOI.
Tous les réactifs que j'utiliserai peuvent probablement être trouvés dans n'importe quelle quincaillerie, à l'exception de l'hélium, qui peut être acheté assez facilement sur de nombreux sites web différents car il ne s'agit pas d'un précurseur contrôlé. Je crois qu'on peut même l'acheter sur amazon en tant que flagrance.
L'idée de cette synthèse est de convertir l'hélional (cas:1205-17-0) en acide hélionique (cas:77269-66-0, 3-(2H-1,3-benzodioxol-5-yl)-2-méthylpropanoïque), puis de convertir ce dernier en hélionamide (cas:858215-05-1, alpha-Méthyl-1,3-benzodioxole-5-propanamide), et enfin d'effectuer un réarrangement de Hofmann pour obtenir de la MDA freebase.
Les avantages de cette synthèse sont qu'elle est OTC, et ne nécessite donc pas d'hydroxylamine, qu'elle utilise des produits peu toxiques et peu coûteux. De plus, le problème souvent rencontré dans l'autre façon de faire est d'augmenter l'échelle du réarrangement de Beckmann, ce qui donne souvent une huile compliquée à purifier à plus grande échelle. (sur la base de mes expériences et de ce que j'ai lu)
Ce billet va être très long car je vais essayer de tout détailler, de sorte que si vous avez une question ou un problème, vous trouverez probablement une solution dans ce billet.
Je préfère vous prévenir que je suis personnellement bloqué à la dernière étape pour une raison ou une autre, mais qu'il est tout à fait possible de réussir à obtenir le produit final avec un bon rendement en théorie, et d'après les nombreux posts de personnes ayant réussi.
Première étape, oxydation de l'hélional en acide hélionique :
61,5g d'hélional sont mélangés avec 216mL d'acétone et 80g de NaHCO3 sous agitation dans un bécher de 1L. (Conseil : ajouter NaHCO3 en dernier et petit à petit, afin de ne pas bloquer l'agitateur magnétique). Ajoutez ensuite progressivement une solution d'oxone (110,8g d'oxone dans environ 450mL d'eau) en agitant. Vous pouvez le faire goutte à goutte à l'aide d'un entonnoir à gouttes ou d'un bécher à l'autre. La réaction étant exothermique, elle peut faire bouillir l'acétone. Si elle devient trop chaude, arrêtez d'ajouter l'oxone et laissez la réaction revenir à la température ambiante. Vous pouvez utiliser un bain de glace pendant l'addition, mais l'addition à température ambiante fonctionne tout aussi bien si vous êtes prudent.
Je finis généralement d'ajouter la solution d'oxone au bout d'une heure. Je la laisse ensuite réagir pendant environ 2 à 3 heures. Grâce à la TLC, j'ai pu déterminer que tout avait réagi après 3 heures.
Après 3 heures, acidifier la solution avec du HCl pour précipiter l'acide (les sels blancs au fond du bécher ne sont pas notre produit, mais des sels de potassium provenant de l'oxone). Ajouter jusqu'à ce que rien ne précipite (environ pH 1-2). Soyez prudent, car il restera du NaHCO3 qui n'a pas réagi et qui libère du CO2. Dans la plupart des cas, rien ne précipite, si ce n'est une "huile" orange qui remonte à la surface du reste de la solution. C'est notre produit qui finit par se solidifier. Pour le forcer à se solidifier, vous pouvez le mettre au réfrigérateur pendant quelques heures, mais cela ne fonctionne pas toujours. La meilleure méthode que j'ai trouvée est de mettre le bécher au congélateur jusqu'à ce que tout se solidifie, puis de le laisser revenir à température ambiante. Ce qui reste solide est notre produit avec les sels de sulfate de potassium.
Filtrez pour récupérer le solide jaune contaminé par les sels de potassium, puis placez le solide en poudre dans un bécher avec 400 à 500 ml d'eau agitée. Cela solubilisera toute la contamination par les sels de potassium. Il ne vous reste plus qu'à filtrer pour obtenir le solide jaune
Vous pouvez conserver l'acide hélionique de cette manière, mais je vous conseille vivement d'effectuer au moins une purification acido-basique ensuite, sinon l'étape de purification de l'amide sera (encore) plus compliquée. Pour ce faire, préparez une solution de NaOH (environ 13g dans 150mL d'eau). Attendez que la solution refroidisse avant d'ajouter l'acide, petit à petit. Si la solution est trop chaude, vous obtiendrez un acide brun foncé au lieu d'un acide blanc/brun clair. Ensuite, lavez la phase aqueuse (contenant la base conjuguée de l'acide hélionique) avec de l'éther ou du DCM (pour les meilleurs résultats). Si ces solvants ne sont pas disponibles, du naphta ou tout autre solvant apolaire fera l'affaire. Récupérez ensuite votre phase aqueuse et acidifiez-la avec du HCl. Votre acide va précipiter. Si la solution devient blanche mais que vous ne voyez pas de précipités, utilisez la même technique que ci-dessus (le congélateur). En général, il suffit de placer le bécher au réfrigérateur. Filtrez ensuite et vous obtiendrez votre acide.
Vous pouvez recristalliser dans l'eau ou l'éthanol pour obtenir un acide vraiment pur, formant de beaux cristaux blancs, mais c'est assez ennuyeux car l'acide est peu soluble dans l'eau chaude (environ 10g/L à 90°C je dirais), et cette purification basique de l'acide est suffisante pour obtenir des résultats convenables par la suite.
Le point de fusion de l'acide hélionique pur est d'environ 77°C. Rendement : 80 %-90 %
Notes sur la synthèse :
-Lorsque vous acidifiez la solution, au lieu de former une "huile", l'acide peut rendre la solution blanche sans précipiter, il suffit donc de congeler la solution comme d'habitude.
- Le mélange réactionnel deviendra jaune lorsque vous ajouterez l'oxone, puis orange/brun à nouveau. Ceci est normal et est dû au fait que l'acide formé/les impuretés changent de couleur en fonction du pH.
-J'ai essayé de l'eau déminéralisée, de l'eau du robinet et de l'eau distillée, et cela n'a pas semblé faire de différence sur la réaction (je pensais que les ions de l'eau du robinet détruiraient l'oxone, mais ce n'était pas le cas).
- Il faut toujours ajouter du NaHCO3 en excès comme je le recommande dans ma synthèse. Si le pH devient acide alors que toute l'oxone n'a pas encore réagi, vous risquez de former du TATP instable et explosif. Mais n'ayez pas peur : si vous suivez tout à la lettre, tout se passera bien.
- L'oxone est en fait un sel triple : 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. L'espèce qui nous intéresse ici est le KHSO5. Nous devons donc en tenir compte lorsque nous calculons les moles d'oxone dont nous avons besoin (ce qui a été fait ici).
-Le NaHCO3 empêchera le pH de devenir acide. Il réagira avec l'acidité de l'oxone et avec l'acide hélionique formé, le convertissant en sa base conjuguée. NaHCO3 est également une base très faible, ce qui garantit que le pH n'est pas trop basique. En pH basique, l'oxone n'est pas stable (pH=9, pH auquel l'oxone est la moins stable).
-L'oxone s'achète au rayon piscine des quincailleries. Regardez la fiche signalétique ou la liste de composition sur le produit.
-La synthèse est facilement extensible, mais je recommanderais un seau d'eau froide pour refroidir correctement le Rm à plus grande échelle.
-J'ai essayé l'éthanol comme solvant trois fois, et il semble former l'ester éthylique de l'acide hélionique, et d'autres produits en fonction du pH. Je n'ai pas approfondi la question, je ne peux donc pas vous en dire plus. Mais peut-être pourrions-nous former l'amide à partir de cet ester, plus simplement que ma méthode actuelle (urée + acide borique + acide hélionique).
Acide jaune impur :
Acide recristallisé
Deuxième étape, synthèse de l'helionamide
J'ai essayé deux méthodes : J'ai d'abord converti l'acide hélionique en son sel d'ammonium correspondant, puis je l'ai chauffé. Ce fut un échec.
La deuxième méthode a fonctionné, bien que la mise au point de cette réaction soit un cauchemar, et je pense qu'elle peut facilement être améliorée si vous avez des idées.
J'ai suivi la procédure décrite dans la publication "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE".
En gros, on triture pendant 5 à 10 minutes un mélange d'urée, d'acide carboxylique et d'acide borique, puis on chauffe le tout pendant 15 à 30 minutes dans un bécher à 160 à 180 °C. On sait que la réaction est terminée lorsque l'on voit que le mélange n'est plus en contact avec le solvant. On sait que la réaction est terminée lorsqu'elle se resolidifie (l'urée, l'acide hélionique et l'acide borique fondent à 180°C).
Ce qui est étrange, car l'helionamide fond à 123°C. Je suppose que cela est dû aux liaisons hydrogène que les amides peuvent former. Vous verrez qu'il forme plus un gel qu'un solide. Je ne pense pas que la trituration soit vraiment nécessaire, car tout fond à 180°C. Cependant, si vous chauffez à environ 160°C-170°C, je suppose que c'est conseillé, car l'acide borique fond à 171°C. La trituration du mélange entraînera un abaissement du point de fusion. L'acide borique n'est pas nécessaire, mais il est recommandé car il améliore considérablement les rendements.
J'ai essayé de chauffer pendant 4 heures, et 11 heures à 180°C avec agitation sans acide borique, et j'ai obtenu des rendements allant de 22% à 50%. Mais la mise au point était une horreur, car plus on attend, plus l'urée forme toutes sortes de produits de condensation.
Dans mon cas, le mélange ne s'est que partiellement solidifié après environ 1h30 à 180°C sous agitation. Par contre, j'ai constaté (peut-être par hasard) qu'en chauffant à 170°C, tout se solidifie au bout de 2 heures. En général, rien, ou même une partie, ne se solidifie après 30 minutes, c'est pourquoi je continue la réaction même après 30 minutes. Néanmoins, je n'ai pas encore totalement maîtrisé cette synthèse, et c'est pourquoi votre aide pour l'optimiser est la bienvenue.
Voici comment je procède habituellement :
g d'acide hélionique * 1,5 = Quantité d'urée, g d'acide * 0,4 = Quantité d'acide borique.
Cela donne un grand excès molaire d'urée, et je pense éventuellement le réduire une fois que j'aurai obtenu de bons rendements en suivant la procédure de publication.
J'ai ensuite mis les 3 dans un bécher avec un agitateur magnétique et j'ai chauffé à 170°C. Lorsque tout s'est solidifié, ou aux 3/4 (environ 2 heures), je laisse le tout revenir à température ambiante, puis j'ajoute environ 10 à 20 ml d'une solution d'ammoniaque à 15 % et 100 à 200 ml d'eau. Je chauffe ensuite le mélange jusqu'à ce qu'il se dissolve, et je le laisse revenir à température ambiante pour précipiter l'amide, qui n'est pas très soluble à froid. Et c'est là que j'ai un gros problème dans le Work-up. L'amide ne veut pas précipiter et je dois évaporer la plus grande partie de l'eau ajoutée, mais tout se solidifie en même temps. L'utilisation de l'éthanol n'est pas meilleure. Et à chaque fois, je dois faire précipiter l'amide, puis le recristalliser plusieurs fois dans l'eau et l'éthanol, et ce n'est que parfois qu'il accepte de précipiter sous forme solide et non sous forme d'huile. Je pense que cela est dû au fait que les impuretés abaissent énormément le point de fusion de l'amide. En effet, le solide brun fondait à environ 70°C. Une fois purifié, le solide blanc de masse à peu près identique fondait à 123°C. Je pense que cela explique en partie la présence d'huile lors de la recristallisation dans l'éthanol/l'eau chaude.
Dans "A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture", il est écrit :
" Nous avons constaté que les conditions optimales pour la pyrolyse du mélange amide-acide carboxylique sont 160-180°C pendant 10-30 minutes. Un chauffage prolongé peut entraîner la formation de quantités substantielles de goudron, tandis qu'un chauffage de courte durée provoque une réaction incrémentielle. "
Mais j'ai eu presque autant de problèmes avec le Work Up, en faisant la réaction pendant seulement 30 minutes, et tout ne s'est pas solidifié.
Une autre procédure consiste à chauffer 1 mole d'acide carboxylique avec 0,5 moles d'urée à 160°C pendant 4 heures. Je ne l'ai pas essayée, mais elle donne un produit assez pur selon le brevet, bien que les rendements ne soient que de 50 %. "UNITED STATES 2,109,941 PATENT OFFICE 2,109,94. PRÉPARATION D'AMIDES "
J'ai vu des gens extraire des amides en utilisant un mélange de naphta bouillant et d'acétate d'éthyle. Cela peut être intéressant, mais mon but est d'utiliser le moins de solvant organique possible. Je n'ai pas essayé, car je n'ai pas d'acétate d'éthyle sous la main en ce moment.
Si vous chauffez suffisamment longtemps (180°C), l'amide commencera à se sublimer, faisant de beaux cristaux blancs et longs. Malheureusement, cela prend beaucoup de temps, et je n'ai obtenu que 400 mg de cristaux après 11 heures.
J'ai regardé la méthode utilisée pour fabriquer du benzamide à partir de l'acide benzoïque, et elle ne diffère pas beaucoup de la mienne, mais elle fonctionne très bien pour le benzamide. Il y a plusieurs vidéos sur Youtube si vous voulez y jeter un coup d'œil.
Je pense donc que la réaction fonctionne bien, mais qu'il est possible de l'améliorer en ce qui concerne le nombre de moles d'urée utilisées. Néanmoins, le calcul doit vraiment être amélioré. Celui donné dans la publication ne fonctionne pas, même en utilisant de l'acide pur.
Mélange réactionnel une fois solidifié :
Poudre d'amide blanche :
Amide recristallisé :
Amide sublimé :
Troisième étape, MDA freebase
C'est ici que j'ai un problème : mes rendements sont inexistants.
J'ai suivi la procédure TCCA de la publication "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)
synthesised from helional" et cela n'a pas fonctionné. Je suis sûr de mon amide. J'ai également essayé de faire la réaction à 18°C parce qu'apparemment le chloroamide se forme trop lentement à 0°C. Cela n'a pas fonctionné non plus. J'ai donc titré de l'eau de javel sans additifs pour l'utiliser pour mon Hofmann et je n'ai rien obtenu après tout ce travail.
Lorsque j'ai synthétisé en utilisant du TCCA à 0°C, la solution est devenue orange après avoir été chauffée à 75°C. Il y avait une odeur caractéristique quelle que soit la voie de synthèse que j'empruntais, mais à chaque fois je n'ai rien obtenu.
Plus étrange encore, il y a un dégagement de CO2, mais rien après. Je suis sûr qu'il n'y a pas de contamination par l'urée, donc ce n'est pas de l'hydrazine qui se forme. J'ai laissé une réaction se dérouler pendant une semaine à température ambiante, et nous verrons si j'obtiens quelque chose.
Peut-être qu'un cosolvant comme l'éthanol est absolument nécessaire. Cependant, de nombreuses personnes ont réussi sans lui, mais disent qu'elles ont besoin de l'éthanol comme cosolvant lorsqu'elles utilisent le TCCA. (Vous formerez un dérivé de carbamate, mais il s'hydrolysera ensuite en MDA).
Extrait de la publication :
Synthèse à l'aide de l'acide trichloroisocyanurique. α-Méthyl-1,3-benzo
dioxole-5-propanamide (0,4 g, 1,92 mmol) a été dissous dans de l'eau (14 mL), du NaOH (2 mL) et de l'eau (2 mL).
(14 mL), NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) a été ajouté goutte à goutte et agité pendant 15 min sur la glace à 0 ╫.
pendant 15 min sur glace à 0 ◦ C. L'acide trichloroisocyanurique (149,9 mg,
0,65 μmol) a été ajouté, et le mélange réactionnel a été laissé sur la glace à 0 ◦ C
pendant 1 h supplémentaire. Le mélange réactionnel a ensuite été amené à température ambiante, puis à 75 ◦ C
à température ambiante, puis à 75 ◦C et maintenu pendant 30 min. Le mélange réactionnel a été
versé dans une ampoule à décanter et extrait avec du dichlorométhane (3 ×30 mL).
(3 ×30 mL). La couche organique a été lavée avec de l'eau désionisée
(25 mL) et de saumure (25 mL), séchée sur du sulfate de sodium anhydre et filtrée sous vide.
filtrée sous vide. Les couches organiques ont été combinées et le solvant
a été éliminé à l'aide d'un évaporateur rotatif. Synthétisé à partir du produit brut
α-méthyl-1,3-benzodioxole-5-propanamide brut, le produit final était un
brun noir (270,3 - 382,2 mg). Lorsqu'il est synthétisé à partir d'un
α-méthyl-1,3-benzodioxole-5-propanamide purifié, le produit final était une huile transparente brune (286.4 - 382.2 mg).
huile brune transparente (286,4 - 351,5 mg).
Synthèse à l'aide d'hypochlorite de sodium. L'α-méthyl-1,3-
benzodioxole-5-propanamide (0,4 g, 1,92 mmol) dissous dans de l'eau (14 mL), du NaOH (2 mL) et de l'acide chlorhydrique (2 mL).
(14 mL), NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) a été ajouté goutte à goutte et agité pendant 15 min sur la glace à 0 ╫.
pendant 15 min sur de la glace à 0 ◦ C. Une solution d'hypochlorite de sodium (6,4 mL,
94,3 mmol) a été ajoutée et le mélange réactionnel a été laissé sur la glace à 0 ◦ C
pendant 1 h supplémentaire. Le mélange réactionnel a ensuite été porté à température ambiante, puis à 75 ◦ C
puis à 75 ◦ C et maintenu pendant 30 min. Le mélange réactionnel a été
versé dans une ampoule à décanter et extrait avec du dichlorométhane (3 ×30 mL).
(3 ×30 mL). La couche organique a ensuite été lavée avec de l'eau désionisée
(25 mL) et de saumure (25 mL), séchée sur du sulfate de sodium anhydre et filtrée sous vide.
filtrée sous vide. Les couches organiques ont été combinées et le solvant
a été éliminé à l'aide d'un évaporateur rotatif. Le produit final était une terre noire-
brun (248,1 - 293,3 mg).
Pour la mise au point, j'ai essayé d'extraire avec du naphta ou du DCM, et de gazer avec du HCl, ou de triturer avec du HCl aqueux et d'évaporer la phase aqueuse. Dans les deux cas, je n'ai rien obtenu. Si quelqu'un a déjà fait cette réaction, j'aimerais bien que vous me le disiez.
Les deux grands problèmes que je rencontre actuellement sont donc la mise au point de la deuxième étape et de la troisième réaction. Néanmoins, je pense que cette synthèse est très optimisable.
C'est pourquoi j'espère que nous pourrons l'améliorer ensemble.
N'hésitez pas à me signaler mes erreurs et à partager vos expériences si vous avez réalisé cette synthèse.
Si vous voulez chercher par vous-même, voici toutes les sources que j'ai utilisées lors de mes recherches :
"A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture" (Branko S. Jursic* et Zoran Zdravkovski Department of Chemistry, University of New Orleans, New Orleans, Louisiana 70148)
"Analyse des produits de pyrolyse de l'urée à 132,5-190 °C" (Branko S. Jursic* et Zoran Zdravkovski)
"Formation directe d'amides entre acides carboxyliques et amines : Mécanisme et développement de nouvelles solutions catalytiques" (CHARVILLE, HAYLEY)
"SOLVENT-FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"UNITED STATES 2,109,941 PATENT OFFICE2,109,94.PREPARATION OF AMIDES"
"Facile Oxidation of Aldehydes to Acidsand Esters with Oxone" (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist, and Babak Borhan)
"Oxydation d'aldéhydes avec Oxone ® dans l'acétone aqueuse" (Kevin S. Webb et Stephen J. Ruszkay)
"Rendements du réarrangement de Hofmann" The Vespiary
"FACILE ONE-POT CONVERSION OF ALDEHYDES INTO AMIDES results" The Vespiary
"An unusual clandestine laboratory synthesis of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"Analyse des impuretés du MDA synthétisé à partir de composés non restreints" (Katherine Cooper)
"Fractionnement isotopique lors de la synthèse de MDMA.HCl à partir de l'hélium (Justin Cormick, James F. Carter, Timothy Currie, Carney Matheson, Sarah L. Cresswell)
"Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA) synthesised from helional" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
Il existe de nombreuses autres sources, mais elles ne sont pas pertinentes ici. Si vous ne trouvez pas les publications, je peux vous fournir les DOI.