Ievads
Šie prekursori, daudzās jurisdikcijās ir kontrolētas vai reglamentētas vielas. Tāpēc nekontrolētu prekursoru izmantošana piedāvā slepenu laboratoriju operatoriem stratēģiju, lai samazinātu ar atklāšanu saistīto risku. Katehols (1 ) ir plaši izplatīts ķīmisks reaģents, kas tiek sintezēts rūpnieciskā mērogā un tiek izmantots smaržvielu, pesticīdu, zāļu un krāsvielu sintēzē. Tāpēc katehola novirzīšana nelikumīgām darbībām ir ļoti iespējama. Safrols (4), kas ir izplatīta izejviela MDMA ražošanai, ir dabisks produkts, ko iegūst no sasafrasas eļļas, un to izmanto arī smaržvielu, aromatizētāju un dažu insekticīdu rūpnieciskajā ražošanā. Safrola sintēze no sintētiskiem prekursoriem, tostarp katehola, ir pētīta kā veids, kā samazināt atkarību no mainīgajiem dabiskajiem avotiem. Šajā rakstā ir aprakstīta sintētiska metode MDP2P (6 ) iegūšanai no katehola, izmantojot safrolu; reakcijas gaita parādīta turpmāk dotajā shēmā. Safrola sintēzi attēlo reakcija ar diviem dažādiem nosacījumiem un nedaudz atšķirīgiem iznākumiem. MDP2P sintēzi no safrola veica, izmantojot divas visizplatītākās metodes, ko izmanto slepenajās laboratorijās - safrola Wackera oksidāciju (1. ceļš ) ar 78 % iznākumu (no šīs reakcijas) un safrola izomerizāciju un perskābes oksidāciju un izosafrola skābo dehidratāciju (2. ceļš) ar 57 % iznākumu (no abām 2. ceļa reakcijām).
Iekārtas un stikla trauki.
- 100 ml un 1 l kolbas ar apaļo dibenu un trīs kakliņiem;
- Atpakaļplūsmas kondensators;
- Uzkarsēts magnētiskaismaisītājs;
- Retorta statīvs un skava aparātu nostiprināšanai;
- laboratorijas termometrs (no 10 °C līdz 200 °C) ar kolbas adapteri;
- Rotācijas iztvaicētājs;
- Vakuuma avots;
- Ūdens vanna;
- Stikla stienis;
- 500 ml x2; 200 ml x2; 100 ml x2;
- 250 ml x2 un 100 ml Erlenmeijera kolbas;
- 1 L Buknera kolba un piltuve;
- 1 L dalāmā piltuve, 250 mL [1];
- Parastā piltuve;
- 100 ml piltuve;
- 10 ml plastmasas vai stikla šļirce.
- Metode [1]
- Pietiek ar slāpekļa vai argona balonu 10-20 L (1 atm);
- 10 ml bumbuļveida kolba.
- Metode [2]
- Eļļas vanna.
- 500 ml x2 apaļā dibena kolbas.
- (1. maršruts)
- 10 ml bumbuļveida kolba.
- (2. maršruts)
- 50 ml bumbiera formas kolba.
Reaģenti.
- Katehols 20,0 g, 182 mmol;
- nātrija hidroksīds 100 g;
- dimetilsulfoksīds (DMSO) 200 ml;
- Dihlormetāns (CH2Cl2) 40 ml, 626 ml;
- Destilēts ūdens (H20) 1,5 l;
- Dietilēteris (Et2O) 1140 ml;
- nātrija sulfāts (Na2SO4) vai magnija sulfāts (MgSO4) bezūdens ~200 g;
- Ledus etiķskābe 2,6 ml, 45 mmol;
- Metanols (MeOH) 16 ml;
- Hidrobromskābe (HBr) 6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol;
- Ūdeņraža peroksīds (H2O2) 6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol;
- Nātrija bisulfīta (NaHSO3) šķīdums 10 ml 10 % aq. [tā vietā var izmantot nātrija bikarbonāta šķīdumu];
- Nātrija bikarbonāts (NaHCO3) 20 g;
- sālsskābes (HCl) koncentrācija ~ 60 ml
- Metanols 10 ml;
- Nātrija hlorīds (NaCl) 30 g;
- alilbromīds 40 ml (0,47 moli) [2 ] vai 4,0 ml, 46 mmol [1];
- Tetrahidrofurāns (THF) 170 ml bezūdens;
- Magnijs (Mg) 0,60 g, 25 mmol [1] vai 10-11 g [2].
- Metode [1]
- DIBAH 1,5 M šķīdums cikloheksānā (0,10 ml, 150 mmol);
- Amonija hlorīda (NH4Cl) piesātināts šķīdums, 20 ml.
- Metode [2].
- Joda kristāls (I2);
- Dibrommetāns (CH2Br2), 2 ml;
- Vara(I)jodīds 0,5 g;
- Amonjaka šķīdums (NH4OH) 80 ml 25 %;
- Dietilēteris 800 ml.
- (1. maršruts)
- Palādija (II) hlorīds (PdCl2) 12 mg, 68 mmol;
- p-benzohinons 0,85 g, 7,9 mmol.
- (2. ceļš)
- Kālija hidroksīda (KOH) 3 M ūdens šķīdums;
- 1-butanols 10 ml, 30 mmol;
- Ūdeņraža peroksīds (H2O2) 2,0 ml, 9,9 M ūdens šķīdums, 20 mmol;
- Skudrskābe 10 ml, 23,6 M, 240 mol;
- acetons 6 ml;
- Sērskābe (H2SO4) 10 mL, 2,8 M aq.
1-(2H-1,3-benzodioksol-5-il)propān-2-ons:
Viršanas temperatūra: 283 - 285 °C pie 760 mm Hg, 156 °C pie 11 mm Hg;
Kušanas temperatūra: 87 - 88 °C;
Molekulmasa: 178,185 g/mol;
Blīvums: 1,211 g/ml;
CAS numurs: 4676-39-5.
Procedūra
1,3-benzodioksols (2)1 L kolbu ar apaļu dibenu ar trīs kakliņiem, ar atgaisas dzesētāju, magnētisko/galveno maisītāju un termometru piepildīja ar kateholu (1 ) (20,0 g, 182 mmol) un nātrija hidroksīda (30 ml, 19,4 M, 582 mmol) ūdens šķīdumu, ko izšķīdināja 200 ml dimetilsulfoksīda šķīdumā. Iegūto zaļo šķīdumu uzkarsēja līdz 90-100 °C. Dihlormetānu (40 mL, 626 mL) pilienu pa pilienam pievienoja šķīdumam, ko 4 h karsēja ar atvilni 90-100°С temperatūrā. Maisījumu atdzesēja un pievienoja 200 mL ūdens. Maisījumu dekantēja, un produktu ekstrahēja ar dietilēteri ( 3 x 200 mL). Dietiletera ekstraktus izskaloja ar 3 x 200 ml ūdens, izžāvēja virs bezūdens nātrija sulfāta un dekantēja. Šķīdinātāju atdalīja ar rotācijas iztvaicētāju, iegūstot gaiši brūnu eļļu. Ieguvums: 14,8 g (66,7 %).
5-bromo-1,3-benzodioksols (3)
1,3-benzodioksolu (2 ) (6,00 ml, 52,2 mmol) izšķīdināja ledus etiķskābes (2,6 ml, 45 mmol), 16 ml metanola un 2 ml ūdens maisījumā 100 ml kolbās ar apaļo dibenu un trīs kakliņiem, kurās bija atgaisas dzesētājs, magnētiskais maisītājs un termometrs. Pēc tam šķīdumam pilienveidīgi pievienoja hidrobromskābi (6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol), nodrošinot, ka temperatūra saglabājas zem 25 °C. Šķīdumu uzsildīja līdz aptuveni 35°С, un pilienveidīgi pievienoja ūdeņraža peroksīdu (6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol), nodrošinot, ka temperatūra nepārsniedz 50°С. Iegūto šķīdumu maisīja 3 h 40-50 °C temperatūrā un atdzesēja. Sarkano organisko slāni ekstrahēja ar dietilēteri (1 x 40 ml) un mazgāja ar 10 ml 10 % nātrija bisulfīta ūdens šķīduma. Ētera ekstraktus izžāvēja virs bezūdens nātrija sulfāta, dekantēja un šķīdinātāju atdalīja ar rotācijas iztvaicētāju, iegūstot oranžu eļļu. Ieguvums: 8,95 g (85,2 %).Safrols [5-(2-(2-propen-1-il)-1,3-benzodioksols] (4)
[1. metode]
Izmantojot sausu bumbiera formas kolbu 10 ml, slāpeklī veica šādu Grignarda reakciju. Magniju (0,60 g, 25 mmol), 5-brom-1,3-benzodioksolu (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) un 1,5 M DIBAH šķīdumu cikloheksānā (0,10 ml, 150 mmol) maisīja 20 ml bezūdens THF. Papildus 5-bromo-1,3-benzodioksolu (3 ) (2,60 ml, 21,5 mmol) pievienoja pilienveidīgi un maisījumu maisīja 2 h. Šķīdumu atdalīja ar šļirci un pievienoja pilienveidīgi alilbromīdam (4,0 ml, 46 mmol) ledus vannā. Šķīdumu maisīja 24 h, un reakciju slāpēja, pievienojot 20 ml ūdens un 20 ml piesātināta amonija hlorīda. Produkts tika ekstrahēts 3 x 80 ml dietilētera un izskalots ar 3 x 100 ml ūdens. Ētera ekstraktus žāvēja virs bezūdens nātrija sulfāta, dekantēja un šķīdinātāju atdalīja ar rotācijas iztvaicētāju, iegūstot brūnu eļļu. Ieguvums: 3,30 g (82,1 %).
[1. metode]
Izmantojot sausu bumbiera formas kolbu 10 ml, slāpeklī veica šādu Grignarda reakciju. Magniju (0,60 g, 25 mmol), 5-brom-1,3-benzodioksolu (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) un 1,5 M DIBAH šķīdumu cikloheksānā (0,10 ml, 150 mmol) maisīja 20 ml bezūdens THF. Papildus 5-bromo-1,3-benzodioksolu (3 ) (2,60 ml, 21,5 mmol) pievienoja pilienveidīgi un maisījumu maisīja 2 h. Šķīdumu atdalīja ar šļirci un pievienoja pilienveidīgi alilbromīdam (4,0 ml, 46 mmol) ledus vannā. Šķīdumu maisīja 24 h, un reakciju slāpēja, pievienojot 20 ml ūdens un 20 ml piesātināta amonija hlorīda. Produkts tika ekstrahēts 3 x 80 ml dietilētera un izskalots ar 3 x 100 ml ūdens. Ētera ekstraktus žāvēja virs bezūdens nātrija sulfāta, dekantēja un šķīdinātāju atdalīja ar rotācijas iztvaicētāju, iegūstot brūnu eļļu. Ieguvums: 3,30 g (82,1 %).
[2. metode]
500 ml kolbā (iegremdētā magnētiskajā maisītājā/eļļas vannā) ievieto 10-11 g magnija virpuļu un 150 ml tetrahidrofurāna (svaigi destilēta no nātrija). Pēc neliela joda kristāla un 2 ml dibrommetāna pievienošanas, lai uzsāktu Grignarda reakciju, pievieno 72 g 5-bromo-1,3-benzodioksola (3 ), lai uzturētu vieglu atteci. Lai uzsāktu reakciju, ieteicams uzsildīt vannu līdz 50 °C. Pēc pievienošanas, kas ilgst apmēram 60 min, visu maisot un refluksējot 1 h, brūno šķidrumu strauji dekantē ļoti sausā 500 ml kolbā ar pilināmo piltuvi un atgaitas dzesētāju. Magnija vijumus mazgā ar papildu 20 ml sausa THF, mazgāšanas šķīdumu pievieno Grignarda šķīdumam. Pievieno nedaudz (0,5 g) vara(I)jodīda un, atdzesējot ledus vannā, pilienveidīgi pievieno 40 ml (0,47 moli) alilbromīda, iekšējā temperatūra nedrīkst pārsniegt 40 °C. Pēc nostāvēšanas uz nakti, kam seko 1 h refluksēšanas, reakcijas maisījumu suspendē 20 ml 37 % sālsskābes šķīdumā 500 ml ūdens, un to pievieno 80 ml 25 % amonjaka, un šķīdumu destilē ar tvaiku ,kā norādīts iepriekš. Pēc 2 l destilāta savākšanas destilātu paskābina līdz kongo sarkanai krāsai (pH 4) ar sālsskābi, piesātina ar galda sāli un ekstrahē ar 4x200 ml ētera.Apvienotos ekstraktus žāvē ar nātrija hidroksīdu (vai MgSO4), iztvaicē (rotavap), atlikumu ievada ēterī un rūpīgi izmazgā ar nātrija hidroksīdu. Pēc žāvēšanas (nātrija sulfāts) žāvējošo vielu filtrē, izmazgā ar 20 ml ētera un kombinētos ekstraktus iztvaicē. Atlikumu destilē vakuumā , iegūst 39 g (67 % no teorijas) safrola, kas vārās 120-130 °C temperatūrā (20-25 mm Hg). Bezkrāsaina eļļa ar tipisku smaržu.
MDP2P (6) (1. ceļš)
Safrolu (1,00 g, 6,17 mmol) izšķīdina 1 ml metanola 10 ml bumbuļveida kolbā un pilienveidīgi pievieno palādija (II) hlorīda (12 mg, 68 mmol), p-benzohinona (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml metanola un 0,5 ml ūdens maisījumam. Iegūto maisījumu maisīja 3 h un filtrēja. Filtrātam pievienoja 10 ml 3,2 M sālsskābes. Produktu ekstrahēja ar 3x 20 ml dihlormetāna un mazgāja ar 2 x 20 ml piesātināta nātrija bikarbonāta šķīduma, 2x 20 ml 1,3 M nātrija hidroksīda un 2 x 20 ml sāls šķīduma. Organiskos ekstraktus nosusināja virs bezūdens nātrija (vai magnija) sulfāta, dekantēja un šķīdinātāju atdalīja ar rotācijas iztvaicētāju, iegūstot brūnu eļļu. Ieguvums: 857 mg (78,0 %).
500 ml kolbā (iegremdētā magnētiskajā maisītājā/eļļas vannā) ievieto 10-11 g magnija virpuļu un 150 ml tetrahidrofurāna (svaigi destilēta no nātrija). Pēc neliela joda kristāla un 2 ml dibrommetāna pievienošanas, lai uzsāktu Grignarda reakciju, pievieno 72 g 5-bromo-1,3-benzodioksola (3 ), lai uzturētu vieglu atteci. Lai uzsāktu reakciju, ieteicams uzsildīt vannu līdz 50 °C. Pēc pievienošanas, kas ilgst apmēram 60 min, visu maisot un refluksējot 1 h, brūno šķidrumu strauji dekantē ļoti sausā 500 ml kolbā ar pilināmo piltuvi un atgaitas dzesētāju. Magnija vijumus mazgā ar papildu 20 ml sausa THF, mazgāšanas šķīdumu pievieno Grignarda šķīdumam. Pievieno nedaudz (0,5 g) vara(I)jodīda un, atdzesējot ledus vannā, pilienveidīgi pievieno 40 ml (0,47 moli) alilbromīda, iekšējā temperatūra nedrīkst pārsniegt 40 °C. Pēc nostāvēšanas uz nakti, kam seko 1 h refluksēšanas, reakcijas maisījumu suspendē 20 ml 37 % sālsskābes šķīdumā 500 ml ūdens, un to pievieno 80 ml 25 % amonjaka, un šķīdumu destilē ar tvaiku ,kā norādīts iepriekš. Pēc 2 l destilāta savākšanas destilātu paskābina līdz kongo sarkanai krāsai (pH 4) ar sālsskābi, piesātina ar galda sāli un ekstrahē ar 4x200 ml ētera.Apvienotos ekstraktus žāvē ar nātrija hidroksīdu (vai MgSO4), iztvaicē (rotavap), atlikumu ievada ēterī un rūpīgi izmazgā ar nātrija hidroksīdu. Pēc žāvēšanas (nātrija sulfāts) žāvējošo vielu filtrē, izmazgā ar 20 ml ētera un kombinētos ekstraktus iztvaicē. Atlikumu destilē vakuumā , iegūst 39 g (67 % no teorijas) safrola, kas vārās 120-130 °C temperatūrā (20-25 mm Hg). Bezkrāsaina eļļa ar tipisku smaržu.
MDP2P (6) (1. ceļš)
Safrolu (1,00 g, 6,17 mmol) izšķīdina 1 ml metanola 10 ml bumbuļveida kolbā un pilienveidīgi pievieno palādija (II) hlorīda (12 mg, 68 mmol), p-benzohinona (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml metanola un 0,5 ml ūdens maisījumam. Iegūto maisījumu maisīja 3 h un filtrēja. Filtrātam pievienoja 10 ml 3,2 M sālsskābes. Produktu ekstrahēja ar 3x 20 ml dihlormetāna un mazgāja ar 2 x 20 ml piesātināta nātrija bikarbonāta šķīduma, 2x 20 ml 1,3 M nātrija hidroksīda un 2 x 20 ml sāls šķīduma. Organiskos ekstraktus nosusināja virs bezūdens nātrija (vai magnija) sulfāta, dekantēja un šķīdinātāju atdalīja ar rotācijas iztvaicētāju, iegūstot brūnu eļļu. Ieguvums: 857 mg (78,0 %).
Izosafrola (5) sintēze (2. ceļš)
Safrolu (1,40 g, 8,63 mmol) izšķīdināja kālija hidroksīda 3 M šķīdumā 1-butanolā (10 ml, 30 mmol). Iegūto šķīdumu 3 h karsēja ar atgrūdeni un atdzesēja. Šķīdumam pievienoja 10 ml 1,6 M sālsskābes šķīduma. Produkts tika ekstrahēts ar 3 x 40 ml dietilētera un izskalots ar 3 x 40 ml ūdens. Organiskos ekstraktus žāvēja virs bezūdens nātrija sulfāta, dekantēja un šķīdinātāju atdalīja ar rotācijas iztvaicētāju,iegūstot brūnu eļļu. Ieguvums: 1,19 g (85,0 %).
Safrolu (1,40 g, 8,63 mmol) izšķīdināja kālija hidroksīda 3 M šķīdumā 1-butanolā (10 ml, 30 mmol). Iegūto šķīdumu 3 h karsēja ar atgrūdeni un atdzesēja. Šķīdumam pievienoja 10 ml 1,6 M sālsskābes šķīduma. Produkts tika ekstrahēts ar 3 x 40 ml dietilētera un izskalots ar 3 x 40 ml ūdens. Organiskos ekstraktus žāvēja virs bezūdens nātrija sulfāta, dekantēja un šķīdinātāju atdalīja ar rotācijas iztvaicētāju,iegūstot brūnu eļļu. Ieguvums: 1,19 g (85,0 %).
MDP2P (6) (2. ceļš)
Šķīdumu, kas satur ūdeņraža peroksīdu (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) un skudrskābi (10 ml, 23,6 M, 240 mol), maisīja 30 minūtes istabas temperatūrā 50 ml bumbiera formas kolbā. Šķīdumam pievienoja izosafrolu (800 mg, 4,93 mmol) 6 ml acetona un maisīja istabas temperatūrā 16 h. Iegūtā šķīduma gaistošās sastāvdaļas atdalīja vakuumā, atstājot sarkanu atlikumu. Atlikumu atkārtoti izšķīdināja 10 ml metanola un pievienoja 10 ml 2,8 M sērskābes. Iegūto šķīdumu 3 h karsēja ar atvilni un atdzesēja. Produktu ekstrahēja ar 3 x 40 ml dietilētera un mazgāja ar 40 ml ūdens un 40 ml piesātināta nātrija bikarbonāta šķīduma. Ētera ekstraktus žāvēja virs bezūdens nātrija sulfāta, dekantēja un šķīdinātāju atdalīja ar rotācijas iztvaicētāju, iegūstot brūnu eļļu. Ieguvums: 538 mg (61,2 %).
Šķīdumu, kas satur ūdeņraža peroksīdu (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) un skudrskābi (10 ml, 23,6 M, 240 mol), maisīja 30 minūtes istabas temperatūrā 50 ml bumbiera formas kolbā. Šķīdumam pievienoja izosafrolu (800 mg, 4,93 mmol) 6 ml acetona un maisīja istabas temperatūrā 16 h. Iegūtā šķīduma gaistošās sastāvdaļas atdalīja vakuumā, atstājot sarkanu atlikumu. Atlikumu atkārtoti izšķīdināja 10 ml metanola un pievienoja 10 ml 2,8 M sērskābes. Iegūto šķīdumu 3 h karsēja ar atvilni un atdzesēja. Produktu ekstrahēja ar 3 x 40 ml dietilētera un mazgāja ar 40 ml ūdens un 40 ml piesātināta nātrija bikarbonāta šķīduma. Ētera ekstraktus žāvēja virs bezūdens nātrija sulfāta, dekantēja un šķīdinātāju atdalīja ar rotācijas iztvaicētāju, iegūstot brūnu eļļu. Ieguvums: 538 mg (61,2 %).
Last edited by a moderator:
