Introduzione
Questi precursori sono sostanze controllate o regolamentate in molte giurisdizioni. L'uso di precursori non controllati offre quindi agli operatori dei laboratori clandestini una strategia per ridurre il rischio associato all'individuazione. Il catecolo (1) è un reagente chimico comune che viene sintetizzato su scala industriale con applicazioni nella sintesi di profumi, pesticidi, farmaci e coloranti. Il dirottamento del catecolo verso attività illecite è quindi altamente possibile. Il safrolo (4), un materiale di partenza comune per la produzione di MDMA, è un prodotto naturale ottenuto dall'olio di sassafrasso e viene utilizzato anche per la produzione industriale di profumi, aromi e alcuni insetticidi. La sintesi del safrolo da precursori sintetici, tra cui il catecolo, è stata studiata come mezzo per ridurre la dipendenza da fonti naturali variabili. Il presente lavoro presenta un metodo sintetico per produrre MDP2P (6) dal catecolo attraverso il safrolo, con le vie di reazione illustrate nello schema seguente. La sintesi del safrolo è rappresentata da una reazione con due diverse condizioni e rese leggermente diverse. Lasintesi di MDP2P dal safrolo è stata eseguita attraverso i due metodi più comuni utilizzati nei laboratori clandestini: l'ossidazione Wacker del safrolo (via 1) con una resa del 78% (di questa reazione) e l'isomerizzazione del safrolo e l'ossidazione peracida e la disidratazione acida dell'isosafrolo (via 2) con una resa del 57% (di entrambe le reazioni della via 2).
Apparecchiature e vetreria.
- Matracci a fondo tondo a tre colli da 100 mL e 1 L;
- Condensatore a ricaduta;
- Agitatore magnetico riscaldato;
- Supporto per storta e morsetto per fissare l'apparecchiatura;
- Termometro da laboratorio (da 10 °C a 200 °C) con adattatore per matraccio;
- Evaporatore rotante;
- Fonte di vuoto;
- Bagno d'acqua;
- Bacchetta di vetro;
- 500 mL x2; 200 mL x2; 100 mL x2 Becher;
- Matracci da 250 mL x2 e 100 mL;
- Pallone Buchner da 1 L e imbuto;
- Imbuto separatore da 1 L, 250 mL per [1];
- Imbuto convenzionale;
- Imbuto a goccia da 100 mL;
- 10 mL Siringa di plastica o di vetro.
- Metodo [1]
- È sufficiente un pallone di azoto o argon da 10-20 L (1 atm);
- 10 mL Pallone a forma di pera.
- Metodo [2]
- Bagno d'olio.
- 500 mL x2 matracci a fondo tondo.
- (Percorso 1)
- Matraccio a pera da 10 mL.
- (Percorso 2)
- Pallone a forma di pera da 50 mL.
Reagenti.
- Catecolo 20,0 g, 182 mmol;
- Idrossido di sodio 100 g;
- Dimetilsolfossido (DMSO) 200 mL;
- Diclorometano (CH2Cl2) 40 mL, 626 mL;
- Acqua distillata (H20) 1,5 L;
- Etere dietilico (Et2O) 1140 mL;
- Solfato di sodio (Na2SO4) o solfato di magnesio (MgSO4) anidro ~200 g;
- Acido acetico glaciale 2,6 mL, 45 mmol;
- Metanolo (MeOH) 16 mL;
- Acido idrobromico (HBr) 6,0 mL, 8,9 M, 53 mmol;
- Perossido di idrogeno (H2O2) 6,0 mL, 9,9 M, 59 mmol;
- Soluzione di bisolfito di sodio (NaHSO3) 10 mL 10% aq. [Al suo posto si può usare bicarbonato di sodio sol;]
- Bicarbonato di sodio (NaHCO3) 20 g;
- acido cloridrico (HCl) conc. ~60 mL
- Metanolo 10 mL;
- Cloruro di sodio (NaCl) 30 g;
- Bromuro di allile 40 mL (0,47 moli) [2] o 4,0 mL, 46 mmol [1];
- Tetraidrofurano (THF) 170 mL anidro;
- Magnesio (Mg) 0,60 g, 25 mmol [1] o 10-11 g [2].
- Metodo [1]
- Soluzione di DIBAH 1,5 M in cicloesano (0,10 mL, 150 mmol);
- soluzione satura di cloruro di ammonio (NH4Cl), 20 mL.
- Metodo [2]
- Cristallo di iodio (I2);
- Dibromometano (CH2Br2) 2 mL;
- Ioduro di rame(I)0,5 g;
- Soluzione di ammoniaca (NH4OH) 80 mL 25%;
- Etere dietilico 800 mL.
- (Percorso 1)
- Palladio (II) cloruro (PdCl2) 12 mg, 68 mmol;
- p-Benzochinone 0,85 g, 7,9 mmol.
- (Percorso 2)
- Soluzione di idrossido di potassio (KOH) 3 M aq;
- 1-Butanolo 10 mL, 30 mmol;
- Perossido di idrogeno (H2O2) 2,0 mL, soluzione acquosa 9,9 M, 20 mmol;
- Acido formico 10 mL, 23,6 M, 240 mol;
- Acetone 6 mL;
- Acido solforico (H2SO4) 10 mL 2,8 M aq.
1-(2H-1,3-Benzodiossolo-5-il)propan-2-one:
Punto di ebollizione: 283 - 285 °C a 760 mm Hg, 156 °C a 11 mm Hg;
Punto di fusione: 87 - 88 °C;
Peso molecolare: 178,185 g/mole;
Densità: 1,211 g/mL;
Numero CAS: 4676-39-5.
Procedura
1,3-benzodiossolo (2)Un matraccio a fondo tondo a tre colli da 1 L con condensatore a ricaduta, agitatore magnetico/superiore e termometro è stato riempito con catecolo (1) (20,0 g, 182 mmol) e una soluzione acquosa di idrossido di sodio (30 mL, 19,4 M, 582 mmol) che sono stati sciolti in 200 mL di dimetilsolfossido. La soluzione verde ottenuta è stata riscaldata a 90-100°С. Il diclorometano (40 mL, 626 mL) è stato aggiunto a goccia a goccia alla soluzione, che è stata riscaldata a riflusso a 90-100°С per 4 h. La miscela è stata lasciata raffreddare e sono stati aggiunti 200 mL di acqua. Lamiscela è stata decantata e il prodotto è stato estratto con etere etilico (3 x 200 mL). Gli estratti di etere etilico sono stati lavati con 3 x 200 mL di acqua, essiccati su solfato di sodio anidro e decantati. Il solvente è stato rimosso con un evaporatore rotante, producendo un olio marrone chiaro. Resa: 14,8 g (66,7%).
5-bromo-1,3-benzodiossolo (3)
L'1,3-benzodiossolo (2) (6,00 mL, 52,2 mmol) è stato sciolto in una miscela di acido acetico glaciale (2,6 mL, 45 mmol), 16 mL di metanolo e 2 mL di acqua in matracci a fondo tondo a tre colli da 100 mL con condensatore a riflusso, agitatore magnetico e termometro. Alla soluzione è stato poi aggiunto per caduta l'acido idrobromico (6,0 mL, 8,9 M, 53 mmol), assicurandosi che la temperatura rimanesse al di sotto dei 25°С. La soluzione è stata riscaldata a circa 35°С e l'acqua ossigenata (6,0 mL, 9,9 M, 59 mmol) è stata aggiunta a goccia a goccia, assicurandosi che la temperatura non superasse i 50°С. La soluzione ottenuta è stata agitata a 40-50°С per 3 ore e lasciata raffreddare. Lo strato organico rosso è stato estratto con etere etilico (1 x 40 mL) e lavato con 10 mL di soluzione acquosa di bisolfito di sodio al 10%. Gli estratti di etere sono stati essiccati su solfato di sodio anidro, decantati e il solvente è stato rimosso con un evaporatore rotante, producendo un olio arancione. Resa: 8,95 g (85,2%).Safrolo [5-(2-Propen-1-il)-1,3-benzodiossolo] (4)
[Metodo 1]
La seguente reazione di Grignard è stata condotta in un pallone a pera asciutto da 10 ml sotto azoto. Magnesio (0,60 g, 25 mmol), 5-bromo-1,3-benzodiossolo (3) (0,40 mL, 3,3 mmol) e una soluzione 1,5 M di DIBAH in cicloesano (0,10 mL, 150 mmol) sono stati agitati in 20 mL di THF anidro. È stato aggiunto a goccia a goccia il 5-bromo-1,3-benzodiossolo (3) (2,60 mL, 21,5 mmol) e la miscela è stata agitata per 2 h. La soluzione è stata rimossa tramite siringa e aggiunta a goccia al bromuro di allile (4,0 mL, 46 mmol) contenuto in un bagno di ghiaccio. La soluzione è stata agitata per 24 ore e la reazione è stata spenta con l'aggiunta di 20 mL di acqua e 20 mL di cloruro di ammonio saturo. Il prodotto è stato estratto in 3 x 80 mL di etere etilico e lavato con 3 x 100 mL di acqua. Gli estratti di etere sono stati essiccati su solfato di sodio anidro, decantati e il solvente è stato rimosso con un evaporatore rotante, producendo un olio marrone. Resa: 3,30 g (82,1%).
[Metodo 1]
La seguente reazione di Grignard è stata condotta in un pallone a pera asciutto da 10 ml sotto azoto. Magnesio (0,60 g, 25 mmol), 5-bromo-1,3-benzodiossolo (3) (0,40 mL, 3,3 mmol) e una soluzione 1,5 M di DIBAH in cicloesano (0,10 mL, 150 mmol) sono stati agitati in 20 mL di THF anidro. È stato aggiunto a goccia a goccia il 5-bromo-1,3-benzodiossolo (3) (2,60 mL, 21,5 mmol) e la miscela è stata agitata per 2 h. La soluzione è stata rimossa tramite siringa e aggiunta a goccia al bromuro di allile (4,0 mL, 46 mmol) contenuto in un bagno di ghiaccio. La soluzione è stata agitata per 24 ore e la reazione è stata spenta con l'aggiunta di 20 mL di acqua e 20 mL di cloruro di ammonio saturo. Il prodotto è stato estratto in 3 x 80 mL di etere etilico e lavato con 3 x 100 mL di acqua. Gli estratti di etere sono stati essiccati su solfato di sodio anidro, decantati e il solvente è stato rimosso con un evaporatore rotante, producendo un olio marrone. Resa: 3,30 g (82,1%).
[Metodo 2]
In un pallone da 500 mL (immerso in un agitatore magnetico/bagno d'olio) vengono posti 10-11 g di tornitura di magnesio e 150 mL di tetraidrofurano (appena distillato dal sodio). Dopo l'aggiunta di un piccolo cristallo di iodio e di 2 mL di dibromometano per avviare la reazione di Grignard, si aggiungono 72 g di 5-bromo-1,3-benzodiossolo (3) per mantenere un leggero riflusso. Per l'avvio si consiglia di riscaldare il bagno a 50 °C. Dopo l'aggiunta, che richiede circa 60 minuti, il tutto viene agitato e fatto rifluire per 1 ora e il liquido marrone viene rapidamente travasato in un matraccio da 500 mL molto asciutto con imbuto di caduta e condensatore a riflusso. I trucioli di magnesio vengono lavati con altri 20 mL di THF secco e il lavaggio viene aggiunto alla soluzione di Grignard. Si aggiunge un po' di ioduro di rame (I) (0,5 g) e, con il raffreddamento in un bagno di ghiaccio, si aggiungono 40 mL (0,47 moli) di bromuro di allile in modo discontinuo; la temperatura interna non deve superare i 40 °C. Dopo una notte di riposo, seguita da 1 ora di riflusso, la miscela di reazione viene sospesa in una soluzione di 20 mL di acido cloridrico al 37% in 500 mL di acqua; questa viene aggiunta a 80 mL di ammoniaca al 25% e la soluzione viene distillata a vapore come sopra. Dopo aver raccolto 2 L di distillato, il distillato viene acidificato a rosso congo (pH 4) con acido cloridrico, saturato con sale da cucina ed estratto con 4x200 mL di etere.Gli estratti combinati vengono essiccati con idrossido di sodio (o MgSO4), evaporati (rotavap), il residuo viene raccolto in etere e lavato accuratamente con idrossido di sodio. Dopo l'essiccazione (solfato di sodio), l'essiccante viene filtrato, lavato con 20 mL di etere e gli estratti combinati vengono evaporati. Il residuo viene distillato sotto vuoto e si ottengono 39 g (67% della teoria) di safrolo, che bolle a 120-130 °C (20-25 mm Hg). Olio incolore e dall'odore tipico.
MDP2P (6) (via 1)
Il safrolo (1,00 g, 6,17 mmol) è stato sciolto in 1 mL di metanolo in un matraccio a forma di pera da 10 mL e aggiunto goccia a goccia a una miscela di cloruro di palladio (II) (12 mg, 68 mmol), p-benzochinone (0,85 g, 7,9 mmol), 5 mL di metanolo e 0,5 mL di acqua. La miscela risultante è stata agitata per 3 ore e filtrata. Al filtrato sono stati aggiunti 10 mL di acido cloridrico 3,2 M. Il prodotto è stato estratto con 3x 20 mL di diclorometano e lavato con 2 x 20 mL di una soluzione satura di bicarbonato di sodio, 2x 20 mL di idrossido di sodio 1,3 M e 2 x 20 mL di salamoia. Gli estratti organici sono stati essiccati su solfato di sodio (o magnesio) anidro, decantati e il solvente è stato rimosso con un evaporatore rotante, producendo un olio marrone. Resa: 857 mg (78,0%).
In un pallone da 500 mL (immerso in un agitatore magnetico/bagno d'olio) vengono posti 10-11 g di tornitura di magnesio e 150 mL di tetraidrofurano (appena distillato dal sodio). Dopo l'aggiunta di un piccolo cristallo di iodio e di 2 mL di dibromometano per avviare la reazione di Grignard, si aggiungono 72 g di 5-bromo-1,3-benzodiossolo (3) per mantenere un leggero riflusso. Per l'avvio si consiglia di riscaldare il bagno a 50 °C. Dopo l'aggiunta, che richiede circa 60 minuti, il tutto viene agitato e fatto rifluire per 1 ora e il liquido marrone viene rapidamente travasato in un matraccio da 500 mL molto asciutto con imbuto di caduta e condensatore a riflusso. I trucioli di magnesio vengono lavati con altri 20 mL di THF secco e il lavaggio viene aggiunto alla soluzione di Grignard. Si aggiunge un po' di ioduro di rame (I) (0,5 g) e, con il raffreddamento in un bagno di ghiaccio, si aggiungono 40 mL (0,47 moli) di bromuro di allile in modo discontinuo; la temperatura interna non deve superare i 40 °C. Dopo una notte di riposo, seguita da 1 ora di riflusso, la miscela di reazione viene sospesa in una soluzione di 20 mL di acido cloridrico al 37% in 500 mL di acqua; questa viene aggiunta a 80 mL di ammoniaca al 25% e la soluzione viene distillata a vapore come sopra. Dopo aver raccolto 2 L di distillato, il distillato viene acidificato a rosso congo (pH 4) con acido cloridrico, saturato con sale da cucina ed estratto con 4x200 mL di etere.Gli estratti combinati vengono essiccati con idrossido di sodio (o MgSO4), evaporati (rotavap), il residuo viene raccolto in etere e lavato accuratamente con idrossido di sodio. Dopo l'essiccazione (solfato di sodio), l'essiccante viene filtrato, lavato con 20 mL di etere e gli estratti combinati vengono evaporati. Il residuo viene distillato sotto vuoto e si ottengono 39 g (67% della teoria) di safrolo, che bolle a 120-130 °C (20-25 mm Hg). Olio incolore e dall'odore tipico.
MDP2P (6) (via 1)
Il safrolo (1,00 g, 6,17 mmol) è stato sciolto in 1 mL di metanolo in un matraccio a forma di pera da 10 mL e aggiunto goccia a goccia a una miscela di cloruro di palladio (II) (12 mg, 68 mmol), p-benzochinone (0,85 g, 7,9 mmol), 5 mL di metanolo e 0,5 mL di acqua. La miscela risultante è stata agitata per 3 ore e filtrata. Al filtrato sono stati aggiunti 10 mL di acido cloridrico 3,2 M. Il prodotto è stato estratto con 3x 20 mL di diclorometano e lavato con 2 x 20 mL di una soluzione satura di bicarbonato di sodio, 2x 20 mL di idrossido di sodio 1,3 M e 2 x 20 mL di salamoia. Gli estratti organici sono stati essiccati su solfato di sodio (o magnesio) anidro, decantati e il solvente è stato rimosso con un evaporatore rotante, producendo un olio marrone. Resa: 857 mg (78,0%).
Sintesi dell'isosafrolo (5) (via 2)
Il safrolo (1,40 g, 8,63 mmol) è stato sciolto in una soluzione 3 M di idrossido di potassio in 1-butanolo (10 mL, 30 mmol). La soluzione ottenuta è stata riscaldata a riflusso per 3 ore e lasciata raffreddare. Alla soluzione sono stati aggiunti 10 mL di una soluzione 1,6 M di acido cloridrico. Il prodotto è stato estratto con 3 x 40 mL di etere etilico e lavato con 3 x 40 mL di acqua. Gli estratti organici sono stati essiccati su solfato di sodio anidro, decantati e il solvente è stato rimosso con un evaporatore rotante, producendo un olio marrone. Resa: 1,19 g (85,0%).
Il safrolo (1,40 g, 8,63 mmol) è stato sciolto in una soluzione 3 M di idrossido di potassio in 1-butanolo (10 mL, 30 mmol). La soluzione ottenuta è stata riscaldata a riflusso per 3 ore e lasciata raffreddare. Alla soluzione sono stati aggiunti 10 mL di una soluzione 1,6 M di acido cloridrico. Il prodotto è stato estratto con 3 x 40 mL di etere etilico e lavato con 3 x 40 mL di acqua. Gli estratti organici sono stati essiccati su solfato di sodio anidro, decantati e il solvente è stato rimosso con un evaporatore rotante, producendo un olio marrone. Resa: 1,19 g (85,0%).
MDP2P (6) (via 2)
Una soluzione contenente perossido di idrogeno (2,0 mL, 9,9 M, 20 mmol) e acido formico (10 mL, 23,6 M, 240 mol) è stata agitata a temperatura ambiente per 30 minuti in un matraccio a pera da 50 mL. L'isosafrolo (800 mg, 4,93 mmol) in 6 mL di acetone è stato aggiunto alla soluzione e agitato a temperatura ambiente per 16 h. I componenti volatili della soluzione risultante sono stati rimossi in vacuo, lasciando un residuo rosso. Il residuo è stato ridisciogliato in 10 mL di metanolo e sono stati aggiunti 10 mL di acido solforico 2,8 M. La soluzione risultante è stata riscaldata a riflusso per 3 h e lasciata raffreddare. Il prodotto è stato estratto con 3 x 40 mL di etere etilico e lavato con 40 mL di acqua e 40 mL di soluzione satura di bicarbonato di sodio. Gli estratti di etere sono stati essiccati su solfato di sodio anidro, decantati e il solvente è stato rimosso con un evaporatore rotante, producendo un olio marrone. Resa: 538 mg (61,2%).
Una soluzione contenente perossido di idrogeno (2,0 mL, 9,9 M, 20 mmol) e acido formico (10 mL, 23,6 M, 240 mol) è stata agitata a temperatura ambiente per 30 minuti in un matraccio a pera da 50 mL. L'isosafrolo (800 mg, 4,93 mmol) in 6 mL di acetone è stato aggiunto alla soluzione e agitato a temperatura ambiente per 16 h. I componenti volatili della soluzione risultante sono stati rimossi in vacuo, lasciando un residuo rosso. Il residuo è stato ridisciogliato in 10 mL di metanolo e sono stati aggiunti 10 mL di acido solforico 2,8 M. La soluzione risultante è stata riscaldata a riflusso per 3 h e lasciata raffreddare. Il prodotto è stato estratto con 3 x 40 mL di etere etilico e lavato con 40 mL di acqua e 40 mL di soluzione satura di bicarbonato di sodio. Gli estratti di etere sono stati essiccati su solfato di sodio anidro, decantati e il solvente è stato rimosso con un evaporatore rotante, producendo un olio marrone. Resa: 538 mg (61,2%).
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