Wprowadzenie
Prekursory te są substancjami kontrolowanymi lub regulowanymi w wielu jurysdykcjach. Wykorzystanie niekontrolowanych prekursorów oferuje zatem operatorom tajnych laboratoriów strategię zmniejszania ryzyka związanego z ich wykryciem. Katechol (1) jest powszechnym odczynnikiem chemicznym, który jest syntetyzowany na skalę przemysłową i znajduje zastosowanie w syntezie substancji zapachowych, pestycydów, leków i barwników. Przekierowanie katecholu do nielegalnej działalności jest zatem wysoce wykonalne. Safrol (4), powszechny materiał wyjściowy do produkcji MDMA, jest naturalnym produktem otrzymywanym z oleju sasafrasowego i jest również wykorzystywany do przemysłowej produkcji zapachów, aromatów i niektórych środków owadobójczych. Synteza safrolu z syntetycznych prekursorów, w tym katecholu, została zbadana jako sposób na zmniejszenie zależności od zmiennych źródeł naturalnych. Niniejszy artykuł przedstawia syntetyczną metodę produkcji MDP2P (6) z katecholu poprzez safrol, ścieżki reakcji pokazano na poniższym schemacie. Synteza Safrolu jest reprezentowana przez reakcję z dwoma różnymi warunkami i nieznacznie różniącymi się wydajnościami. Syntezę MDP2P z safrolu przeprowadzono za pomocą dwóch najpopularniejszych metod stosowanych w tajnych laboratoriach - utleniania safrolu metodą Wackera (ścieżka 1) z 78% wydajnością(tej reakcji) oraz izomeryzacji safrolu i utleniania nadkwasem oraz odwodnienia kwasem izosafrolu (ścieżka 2) z 57% wydajnością (obu reakcji ścieżki 2).
Sprzęt i szkło.
- Kolby okrągłodenne o pojemności 100 ml i 1 l z trzema szyjkami;
- Chłodnica zwrotna;
- Podgrzewanemieszadło magnetyczne;
- Statyw retortowy i zacisk do mocowania aparatury;
- Termometr laboratoryjny (od 10 °C do 200 °C) z adapterem do kolby;
- Wyparka obrotowa;
- Źródło próżni;
- Łaźnia wodna;
- Pręt szklany;
- 500 mL x2; 200 mL x2; 100 mL x2 Zlewki;
- Kolby Erlenmeyera o pojemności 250 mL x2 i 100 mL;
- 1 L kolba Buchnera i lejek;
- 1 L Lejek rozdzielający, 250 mL dla [1];
- Lejek konwencjonalny;
- Lej kroplowy 100 ml;
- 10 ml plastikowa lub szklana strzykawka.
- Metoda [1]
- Wystarczy balon z azotem lub argonem o pojemności 10-20 l (1 atm);
- Kolba gruszkowa o pojemności 10 ml.
- Metoda[2]
- Łaźnia olejowa.
- Kolbyokrągłodenne 500 ml x2.
- (Ścieżka 1)
- Kolba gruszkowa o pojemności 10 ml.
- (Ścieżka 2)
- Kolba gruszkowa o pojemności 50 ml.
Odczynniki.
- Katechol 20,0 g, 182 mmol;
- Wodorotlenek sodu 100 g;
- Dimetylosulfotlenek (DMSO) 200 ml;
- Dichlorometan (CH2Cl2) 40 mL, 626 mL;
- Woda destylowana (H20) 1,5 l;
- Eter dietylowy ( Et2O) 1140 ml;
- Siarczan sodu (Na2SO4) lub siarczan magnezu (MgSO4) bezwodny ~200 g;
- Kwas octowy lodowaty 2,6 ml, 45 mmol;
- Metanol (MeOH) 16 mL;
- Kwas bromowodorowy (HBr) 6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol;
- Nadtlenek wodoru (H2O2) 6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol;
- Roztwór wodorosiarczynu sodu (NaHSO3) 10 mL 10% aq. [Zamiast tego można użyć roztworu wodorowęglanu sodu];
- Wodorowęglan sodu (NaHCO3) 20 g;
- Kwas chlorowodorowy (HCl) w stężeniu ~60 mL
- Metanol 10 ml;
- Chlorek sodu (NaCl) 30 g;
- Bromek allilu 40 ml (0,47 mola) [ 2] lub 4,0 ml, 46 mmol [1];
- Tetrahydrofuran (THF) 170 mL bezwodny;
- Magnez (Mg) 0,60 g, 25 mmol [1 ] lub 10-11 g [2].
- Metoda [1]
- Roztwór DIBAH 1,5 M w cykloheksanie (0,10 mL, 150 mmol);
- Nasycony roztwór chlorku amonu (NH4Cl), 20 mL.
- Metoda [2]
- Kryształ jodu (I2);
- Dibromometan (CH2Br2) 2 mL;
- Jodek miedzi(I) 0,5 g;
- Roztwór amoniaku (NH4OH) 80 mL 25%;
- Eter dietylowy 800 ml.
- (Ścieżka 1)
- Chlorek palladu (II) (PdCl2) 12 mg, 68 mmol;
- p-benzochinon 0,85 g, 7,9 mmol.
- (Ścieżka 2)
- Wodorotlenek potasu (KOH) 3 M roztwór wodny;
- 1-Butanol 10 mL, 30 mmol;
- Nadtlenek wodoru (H2O2) 2,0 ml, 9,9 M roztwór wodny, 20 mmol;
- Kwas mrówkowy 10 mL, 23,6 M, 240 mol;
- Aceton 6 mL;
- Kwas siarkowy (H2SO4) 10 mL 2,8 M aq.
1-(2H-1,3-benzodioksol-5-ylo)propan-2-on:
Temperatura wrzenia: 283 - 285 °C przy 760 mm Hg, 156 °C przy 11 mm Hg;
Temperatura topnienia: 87 - 88 °C;
Masa cząsteczkowa: 178.185 g/mol;
Gęstość: 1.211 g/mL;
Numer CAS: 4676-39-5.
Procedura
1,3-benzodioksol (2)Kolby okrągłodenne o pojemności 1 l z trzema szyjkami, chłodnicą zwrotną, mieszadłem magnetycznym/górnym i termometrem napełniono katecholem (1) (20,0 g, 182 mmol) i wodnym roztworem wodorotlenku sodu (30 ml, 19,4 M, 582 mmol), które rozpuszczono w 200 ml dimetylosulfotlenku. Powstały zielony roztwór ogrzano do 90-100°С. Dichlorometan (40 mL, 626 mL) dodawano kroplami do roztworu, który ogrzewano pod chłodnicą zwrotną w temperaturze 90-100°С przez 4 h. Mieszaninę pozostawiono do ostygnięcia i dodano 200 mL wody. Mieszaninęzdekantowano, a produkt ekstrahowano eteremdietylowym (3 x 200 ml). Ekstrakty eteru dietylowego przemyto 3 x 200 ml wody, wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu i zdekantowano. Rozpuszczalnik usunięto za pomocą wyparki obrotowej, uzyskując jasnobrązowy olej. Wydajność: 14,8 g (66,7%).
5-bromo-1,3-benzodioksol (3)
1,3-benzodioksol (2 ) (6,00 ml, 52,2 mmol) rozpuszczono w mieszaninie lodowatego kwasu octowego (2,6 ml, 45 mmol), 16 ml metanolu i 2 ml wody w kolbach okrągłodennych o pojemności 100 ml z trzema szyjkami, z chłodnicą zwrotną, mieszadłem magnetycznym i termometrem. Następnie do roztworu dodawano kroplami kwas bromowodorowy (6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol), utrzymując temperaturę poniżej 25°С. Roztwór ogrzano do około 35°С, a następnie dodano kroplami nadtlenek wodoru (6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol), upewniając się, że temperatura nie przekracza 50°С. Otrzymany roztwór mieszano w temperaturze 40-50°С przez 3 godziny i pozostawiono do ostygnięcia. Czerwoną warstwę organiczną ekstrahowano eterem dietylowym (1 x 40 ml) i przemyto 10 ml wodnego 10% roztworu wodorosiarczynu sodu. Ekstrakty eterowe wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, zdekantowano, a rozpuszczalnik usunięto za pomocą wyparki obrotowej, uzyskując pomarańczowy olej. Wydajność: 8,95 g (85,2%).Safrol [5-(2-Propen-1-ylo)-1,3-benzodioksol] (4)
[Metoda 1]
Następującą reakcję Grignarda przeprowadzono w suchej kolbie gruszkowej o pojemności 10 ml pod azotem. Magnez (0,60 g, 25 mmol), 5-bromo-1,3-benzodioksol (3) (0,40 mL, 3,3 mmol) i 1,5 M roztwór DIBAH w cykloheksanie (0,10 mL, 150 mmol) mieszano w 20 mL bezwodnego THF. Dodano kroplami dodatkowy 5-bromo-1,3-benzodioksol (3) (2,60 mL, 21,5 mmol) i mieszano mieszaninę przez 2 h. Roztwór usunięto za pomocą strzykawki i dodano kroplami bromek allilu (4,0 mL, 46 mmol) zawarty w łaźni lodowej. Roztwór mieszano przez 24 h, a reakcję wygaszono przez dodanie 20 mL wody i 20 mL nasyconego chlorku amonu. Produkt ekstrahowano 3 x 80 mleteru dietylowego i przemyto 3 x 100 ml wody. Ekstrakty eterowe wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, zdekantowano, a rozpuszczalnik usunięto za pomocą wyparki obrotowej, uzyskując brązowy olej. Wydajność: 3,30 g (82,1%).
[Metoda 1]
Następującą reakcję Grignarda przeprowadzono w suchej kolbie gruszkowej o pojemności 10 ml pod azotem. Magnez (0,60 g, 25 mmol), 5-bromo-1,3-benzodioksol (3) (0,40 mL, 3,3 mmol) i 1,5 M roztwór DIBAH w cykloheksanie (0,10 mL, 150 mmol) mieszano w 20 mL bezwodnego THF. Dodano kroplami dodatkowy 5-bromo-1,3-benzodioksol (3) (2,60 mL, 21,5 mmol) i mieszano mieszaninę przez 2 h. Roztwór usunięto za pomocą strzykawki i dodano kroplami bromek allilu (4,0 mL, 46 mmol) zawarty w łaźni lodowej. Roztwór mieszano przez 24 h, a reakcję wygaszono przez dodanie 20 mL wody i 20 mL nasyconego chlorku amonu. Produkt ekstrahowano 3 x 80 mleteru dietylowego i przemyto 3 x 100 ml wody. Ekstrakty eterowe wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, zdekantowano, a rozpuszczalnik usunięto za pomocą wyparki obrotowej, uzyskując brązowy olej. Wydajność: 3,30 g (82,1%).
[Metoda 2]
W kolbie o pojemności 500 ml (zanurzonej w mieszadle magnetycznym / łaźni olejowej) umieszcza się 10-11 g skrętów magnezowych i 150 ml tetrahydrofuranu (świeżo destylowanego z sodu). Po dodaniu małego kryształu jodu i 2 mL dibromometanu w celu rozpoczęcia reakcji Grignarda, dodaje się 72 g 5-bromo-1,3-benzodioksolu (3) w celu utrzymania łagodnego refluksu. Zaleca się podgrzanie łaźni do temperatury 50°C. Po dodaniu, które trwa około 60 minut, całość miesza się i refluksuje przez 1 godzinę, a brązową ciecz szybko dekantuje się do bardzo suchej kolby o pojemności 500 ml z wkraplaczem i chłodnicą zwrotną. Obroty magnezu przemywa się dodatkowymi 20 mL suchego THF, przemywanie dodaje się do roztworu Grignarda. Dodaje się niewielką ilość (0,5 g) jodku miedzi(I) i po schłodzeniu w łaźni lodowej dodaje się kroplami 40 ml (0,47 mola) bromku allilu, przy czym temperatura wewnętrzna nie powinna przekraczać 40 °C. Po odstawieniu na noc, a następnie 1 godz. refluksu, mieszaninę reakcyjną zawiesza się w roztworze 20 ml 37% kwasu solnego w 500 ml wody i dodaje do 80 ml 25% amoniaku, a roztwór destyluje się z parą wod nąjak wyżej. Po zebraniu 2 l destylatu, destylat jest zakwaszany do czerwieni kongo (pH 4) kwasem solnym, nasycany solą kuchenną i ekstrahowany 4x200 ml eteru.Połączone ekstrakty suszy się wodorotlenkiem sodu (lub MgSO4), odparowuje (rotavap), a pozostałość pobiera do eteru i dokładnie przemywa wodorotlenkiem s odu. Po wysuszeniu (siarczan sodu) środek suszący jest filtrowany, przemywany 20 ml eteru, a połączone ekstrakty są odparowywane. Pozostałość poddaje siędestylacji próżniowej , uzyskując 39 g (67% teorii) safrolu, wrzącego w temperaturze 120-130 °C (20-25 mm Hg). Bezbarwny olej o typowym zapachu.
MDP2P (6) (Ścieżka 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) rozpuszczono w 1 ml metanolu w 10 ml kolbie gruszkowej i dodano kroplami do mieszaniny chlorku palladu (II) (12 mg, 68 mmol), p-benzochinonu (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml metanolu i 0,5 ml wody. Otrzymaną mieszaninę mieszano przez 3 godziny i przefiltrowano. Do przesączu dodano 10 ml 3,2 M kwasu solnego. Produkt ekstrahowano 3x 20 mL dichlorometanu i przemyto 2x 20 mL nasyconego roztworu wodorowęglanu sodu, 2x 20 mL 1,3 M wodorotlenku sodu i 2x 20 mL solanki. Ekstrakty organiczne wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu (lub magnezu), zdekantowano, a rozpuszczalnik usunięto za pomocą wyparki obrotowej, uzyskując brązowy olej. Wydajność: 857 mg (78,0%).
W kolbie o pojemności 500 ml (zanurzonej w mieszadle magnetycznym / łaźni olejowej) umieszcza się 10-11 g skrętów magnezowych i 150 ml tetrahydrofuranu (świeżo destylowanego z sodu). Po dodaniu małego kryształu jodu i 2 mL dibromometanu w celu rozpoczęcia reakcji Grignarda, dodaje się 72 g 5-bromo-1,3-benzodioksolu (3) w celu utrzymania łagodnego refluksu. Zaleca się podgrzanie łaźni do temperatury 50°C. Po dodaniu, które trwa około 60 minut, całość miesza się i refluksuje przez 1 godzinę, a brązową ciecz szybko dekantuje się do bardzo suchej kolby o pojemności 500 ml z wkraplaczem i chłodnicą zwrotną. Obroty magnezu przemywa się dodatkowymi 20 mL suchego THF, przemywanie dodaje się do roztworu Grignarda. Dodaje się niewielką ilość (0,5 g) jodku miedzi(I) i po schłodzeniu w łaźni lodowej dodaje się kroplami 40 ml (0,47 mola) bromku allilu, przy czym temperatura wewnętrzna nie powinna przekraczać 40 °C. Po odstawieniu na noc, a następnie 1 godz. refluksu, mieszaninę reakcyjną zawiesza się w roztworze 20 ml 37% kwasu solnego w 500 ml wody i dodaje do 80 ml 25% amoniaku, a roztwór destyluje się z parą wod nąjak wyżej. Po zebraniu 2 l destylatu, destylat jest zakwaszany do czerwieni kongo (pH 4) kwasem solnym, nasycany solą kuchenną i ekstrahowany 4x200 ml eteru.Połączone ekstrakty suszy się wodorotlenkiem sodu (lub MgSO4), odparowuje (rotavap), a pozostałość pobiera do eteru i dokładnie przemywa wodorotlenkiem s odu. Po wysuszeniu (siarczan sodu) środek suszący jest filtrowany, przemywany 20 ml eteru, a połączone ekstrakty są odparowywane. Pozostałość poddaje siędestylacji próżniowej , uzyskując 39 g (67% teorii) safrolu, wrzącego w temperaturze 120-130 °C (20-25 mm Hg). Bezbarwny olej o typowym zapachu.
MDP2P (6) (Ścieżka 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) rozpuszczono w 1 ml metanolu w 10 ml kolbie gruszkowej i dodano kroplami do mieszaniny chlorku palladu (II) (12 mg, 68 mmol), p-benzochinonu (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml metanolu i 0,5 ml wody. Otrzymaną mieszaninę mieszano przez 3 godziny i przefiltrowano. Do przesączu dodano 10 ml 3,2 M kwasu solnego. Produkt ekstrahowano 3x 20 mL dichlorometanu i przemyto 2x 20 mL nasyconego roztworu wodorowęglanu sodu, 2x 20 mL 1,3 M wodorotlenku sodu i 2x 20 mL solanki. Ekstrakty organiczne wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu (lub magnezu), zdekantowano, a rozpuszczalnik usunięto za pomocą wyparki obrotowej, uzyskując brązowy olej. Wydajność: 857 mg (78,0%).
Synteza izosafrolu (5) (Ścieżka 2)
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) rozpuszczono w 3 M roztworze wodorotlenku potasu w 1-butanolu (10 mL, 30 mmol). Otrzymany roztwór ogrzewano pod chłodnicą zwrotną przez 3 godziny i pozostawiono do ostygnięcia. Do roztworu dodano 10 mL 1,6 M roztworu kwasu solnego. Produkt ekstrahowano 3 x 40 ml eteru dietylowego i przemyto 3 x 40 ml wody. Ekstrakty organiczne wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, zdekantowano, a rozpuszczalnik usunięto za pomocą wyparki obrotowej, uzyskując brązowy olej. Wydajność: 1,19 g (85,0%).
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) rozpuszczono w 3 M roztworze wodorotlenku potasu w 1-butanolu (10 mL, 30 mmol). Otrzymany roztwór ogrzewano pod chłodnicą zwrotną przez 3 godziny i pozostawiono do ostygnięcia. Do roztworu dodano 10 mL 1,6 M roztworu kwasu solnego. Produkt ekstrahowano 3 x 40 ml eteru dietylowego i przemyto 3 x 40 ml wody. Ekstrakty organiczne wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, zdekantowano, a rozpuszczalnik usunięto za pomocą wyparki obrotowej, uzyskując brązowy olej. Wydajność: 1,19 g (85,0%).
MDP2P (6) (ścieżka 2)
Roztwór zawierający nadtlenek wodoru (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) i kwas mrówkowy (10 ml, 23,6 M, 240 mol) mieszano w temperaturze pokojowej przez 30 minut w kolbie gruszkowej o pojemności 50 ml. Do roztworu dodano izosafrol (800 mg, 4,93 mmol) w 6 mL acetonu i mieszano w temperaturze pokojowej przez 16 h. Lotne składniki powstałego roztworu usun iętoin vacuo, pozostawiając czerwoną pozostałość. Pozostałość ponownie rozpuszczono w 10 ml metanolu i dodano 10 ml 2,8 M kwasu siarkowego. Otrzymany roztwór ogrzewano pod chłodnicą zwrotną przez 3 godziny i pozostawiono do ostygnięcia. Produkt ekstrahowano 3 x 40 ml eteru dietylowego i przemyto 40 ml wody i 40 ml nasyconego roztworu wodorowęglanu sodu. Ekstrakty eterowe wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, zdekantowano, a rozpuszczalnik usunięto za pomocą wyparki obrotowej, uzyskując brązowy olej. Wydajność: 538 mg (61,2%).
Roztwór zawierający nadtlenek wodoru (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) i kwas mrówkowy (10 ml, 23,6 M, 240 mol) mieszano w temperaturze pokojowej przez 30 minut w kolbie gruszkowej o pojemności 50 ml. Do roztworu dodano izosafrol (800 mg, 4,93 mmol) w 6 mL acetonu i mieszano w temperaturze pokojowej przez 16 h. Lotne składniki powstałego roztworu usun iętoin vacuo, pozostawiając czerwoną pozostałość. Pozostałość ponownie rozpuszczono w 10 ml metanolu i dodano 10 ml 2,8 M kwasu siarkowego. Otrzymany roztwór ogrzewano pod chłodnicą zwrotną przez 3 godziny i pozostawiono do ostygnięcia. Produkt ekstrahowano 3 x 40 ml eteru dietylowego i przemyto 40 ml wody i 40 ml nasyconego roztworu wodorowęglanu sodu. Ekstrakty eterowe wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, zdekantowano, a rozpuszczalnik usunięto za pomocą wyparki obrotowej, uzyskując brązowy olej. Wydajność: 538 mg (61,2%).
Last edited by a moderator:
