Par Safrole

Ievads

Safrols ir dabisks organisks savienojums, kas atrodams dažu augu saknēs, mizā un augļos. To plaši izmanto dažādās rūpniecības nozarēs, tostarp pārtikas, smaržu un farmācijas nozarē. Tomēr, ņemot vērā safrola potenciālos riskus veselībai un reglamentējošos ierobežojumus, pēdējos gados safrols ir kļuvis par pretrunīgi vērtētu vielu. Šajā rokasgrāmatā sniegts visaptverošs pārskats par safrolu, tā īpašībām, lietojumiem, sintēzi, ekstrakcijas metodēm un juridisko statusu.

Safrola eļļa

Vispārīga informācija par safrolu

Safrols ir dabisks organisks savienojums, kas pieder alilbenzēnu klasei. Tas atrodams dažu augu, tostarp sasafrasas, kanēļa, muskatrieksta un kampara, saknēs, mizā un augļos. Safrols ir pazīstams ar saldenu, pikantu un koksnainu smaržu, tāpēc tas ir populārs aromatizētājs pārtikā un dzērienos. To jo īpaši izmanto kā galveno sastāvdaļu tradicionālajā amerikāņu dzērienā - sakņu alū no sasafrasas.

Papildus izmantošanai pārtikas rūpniecībā safrolu plaši izmanto arī parfimērijā, ziepēs un kosmētikā kā smaržu pastiprinātāju. Tam ir spēcīgs aromātiskais profils, un to var sajaukt ar citām dabīgām eļļām, lai radītu unikālas un sarežģītas smaržas. Papildus izmantošanai smaržās safrolam piemīt arī ārstnieciskas īpašības, un tradicionālajā ķīniešu medicīnā to izmanto reimatisma, artrīta un citu slimību ārstēšanai.

Safrols ir arī prekursors populārās izklaides narkotikas MDMA sintēzē. Safrola pārvēršanas process MDMA sastāv no vairākām ķīmiskām reakcijām, un tam nepieciešamas speciālas zināšanas un aprīkojums. Tā kā safrolu izmanto kā prekursoru nelegālo narkotiku ražošanā, daudzās valstīs tas ir reglamentēta viela.

Sintēzes veids no safrola uz MDMA, izmantojot MDP2P

Safrola ķīmiskās un fizikālās īpašības

Safrols ir bezkrāsains līdz dzeltenīgi eļļains šķidrums ar saldu, pikantu un koksnes smaržu. Tas ir alilbenzola savienojumu saimes loceklis, kurā ietilpst arī eugenols, estragols un anetols. Safrola molekulārā formula ir _C10H10O2 un molekulmasa 162,19 g/mol. Tā viršanas temperatūra ir 232 °C un kušanas temperatūra - 11,2 °C. Safrols ir ļoti reaktīvs savienojums, jo tā alilķēde ir nepiesātināta, un tas viegli pakļaujas ķīmiskām reakcijām, veidojot dažādus atvasinājumus, tostarp izosafrolu un 3,4-metilēndioksifenilpropān-2-onu.

Safrola formula

Safrols šķīst spirtā, ēterī un hloroformā, bet nešķīst ūdenī. Safrola šķīdība ūdenī ir mazāka par 0,01 g/100 ml 25 °C temperatūrā. Safrola zemā šķīdība ūdenī ir saistīta ar tā molekulas hidrofobitāti, kurā dominē nepolārā alila ķēde. Safrola polaritāti galvenokārt nosaka skābekļa atoma klātbūtne tā molekulā, kas tam piešķir dipolspēka momentu 2,6 Debye.

Safrols var veidot ūdeņraža saites ar ūdens molekulām, taču šo mijiedarbību stiprums ir vājāks nekā mijiedarbība starp ūdens molekulām. Tāpēc safrola šķīdība ūdenī ir ierobežota līdz tikai dažām daļām uz miljonu. Safrola šķīdība organiskajos šķīdinātājos ir lielāka.

Safrola sintēze

Visizplatītākā safrola iegūšanas sintētiskā metode ir trīs posmu sintēze no katehola. Šis ceļš ietver katehola (1) pārvēršanu 1,3-benzodioksolā (2), kam seko bromēšana 5-brom-1,3-benzodioksolā (3) un alkilēšana ar Grignarda reaģenta palīdzību galīgajā safrolē (4).

Safrola sintēze no katehola

Safrola ekstrakcijas metode

Ocotea cymbarum eļļu iegūst no Ocotea pretiosa koksnes, kas sastopama Dienvidamerikā (galvenokārt Brazīlijā, Paragvajā un Kolumbijā). Pati koksne satur 1 % eļļas pēc svara, kas var šķist maz, līdz brīdim, kad ņem vērā faktu, ka ir viegli nocirst tūkstoš kilogramu koka. Rūpīgi destilējot koksnes skaidas ar tvaiku, iegūtā eļļa satur ne mazāk kā 90 % safrola. Veselības veikalos šo eļļu nevar marķēt kā tādu, taču dažkārt to izmanto kā sazafrasas eļļas aizstājēju, jo bez laboratoriskas pārbaudes to nevar atšķirt no tās. Lielu smaržvielu un aromatizētāju ķīmisko vielu izplatītāju katalogā varētu būt Ocotea cymbarum eļļa. Tie to var piedāvāt gan mārciņās, gan kilogramos, un to cenas ir nepārspējamas. No otras puses, veselīgas pārtikas veikalos to parasti pārdod mazās unču pudelītēs par daudz augstāku cenu.

Ocotea Cymbarum

Iegūt sasafrasas eļļu no sakņu mizas ir vienkārši. Sarežģītākais ir noskaidrot, kā atšķirt koku, un pēc tam izrakt saknes. Visērtākais veids, kā apgūt koka atpazīšanu, ir izpētīt botānisko dārzu. Lapas sazarojas uz stublāja, un tām ir trīs atšķirīgas formas. Parasti kokam var būt visas trīs formas lapas. Tās ir aptuveni 3 collas garas un 1 1/2-4 collas platas. Kad koks ir pamanīts, atrokiet saknes. Notīriet tās un noņemiet visu mizu. No sakņu mizas atgriezumiem ar tvaiku var destilēt eļļu. Kad tvaiks izplūst cauri saknēm, azeotropās destilācijas procesā tiek iegūta eļļa, un kondensatorā kondensējas eļļa un ūdens. Eļļu un ūdeni pēc tam savāc piemērota izmēra tvertnēs. Eļļu var redzēt sīku pilienu veidā kondensējošajā ūdenī. Kad pilieni vairs nav redzami, visa eļļa ir ekstrahēta.

Ocotea Cymbarum lapas

Atšķir eļļu no ūdens, notecinot lieko ūdeni un pārējo ūdeni ielejot dalāmajā piltuvē, lai atdalītu eļļu no atlikušā ūdens. Eļļa ir smagāka par ūdeni. Eļļu žāvē ar kalcija hlorīdu vai citu žāvējošu līdzekli un ievieto vārāmajā kolbā destilācijai. Savāc frakciju, kas vārās no ~ 228-235 °C, tas ir safrols. Pārējā galvenā daļa izdalās zemākā temperatūrā, un to galvenokārt veido pinēns. Ieteicams izmantot pazeminātu spiedienu, jo ir grūti saglabāt eļļas vannu tik augstā temperatūrā. Augstā temperatūrā safrola iznīcināšanas dēļ samazināsies arī iznākums. Pie 10-11 mmHg safrols vārās 100-101 °C temperatūrā. Izolēt safrolu no komerciālajām eļļām, veicot līdzīgu eļļas destilāciju.

Kā destilēt ar tvaiku esenciālo eļļu no sasafrasas ēterisko eļļu

Safrola uzglabāšana

Safrols jāuzglabā cieši noslēgtos, tumšos traukos, lai pasargātu no gaismas degradācijas. Turklāt vēsas un sausas vides uzturēšana, vēlams, temperatūrā, kas zemāka par 25 °C, palīdz novērst ķīmisko noārdīšanos un paildzina tās glabāšanas laiku. Pareiza uzglabāšanas prakse nodrošina safrola integritāti.

Secinājumi

Safrols ir universāls savienojums ar plašu pielietojumu dažādās rūpniecības nozarēs. Tam piemīt ārstnieciskas īpašības, un tradicionālajā ķīniešu medicīnā to izmanto dažādu slimību ārstēšanai. Tomēr safrols ir arī reglamentēta viela, jo tas var apdraudēt veselību un tiek izmantots kā prekursors MDMA ražošanā. Strādājot ar safrolu, ir svarīgi ievērot visus juridiskos un drošības piesardzības pasākumus un lietot to tikai atļautiem mērķiem.

Bibliogrāfija

• Cardoso, João Miguel Pinheiro Pinto Burguete. Safrola ekstrakcija no ēteriskajām eļļām ar jonu šķidrumiem. Diss. 2017. https://run.unl.pt/handle/10362/61276
• Nichols, David. "MDMA ķīmija." Ecstasy: The complete guide (2001): 39-53. https://books.google.bg/books?hl=ru&lr=&id=CUCcyklcO00C&oi=fnd&pg=PA39&dq=safrole+mdma&ots=2Ft8YGFxte&sig=uDWC2_R0KM5wNwbEPVyCI45oN1U&redir_esc=y#v=onepage&q=safrole%20mdma&f=false.
• Abel, G. "Safrole-Sassafras albidum". Augu izcelsmes zāļu blakusparādības (1997): 123-127. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-60367-9_11
• Maia, J. G., et al. "New sources of natural safrole." (Jauni dabīgā safrola avoti). Perfumer and Flavorist 18 (1993): 19-19. https://img.perfumerflavorist.com/files/base/allured/all/document/2016/03/pf.9318.pdf
• https://en.wikipedia.org/wiki/Safrole
• https://bbgate.com/threads/mdp2p-pmk-total-synthesis-via-safrole.884/