mescalina a partir de lingina/serradura de eucalipto (em grande escala)

[fidelis]

Síntese original com referências que deixei de fora por brevidade ^^ ;


Introdução:
O siringaldeído foi preparado através da oxidação da lenhina de eucalipto com nitrobenzeno e álcali. Foi metilado com sulfato de dimetilo e a mescalina foi sintetizada a partir do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído assim formado.

A mescalina, 3,4,5-trimetoxifenetilamina (IV), princípio alucinógeno do peiote, foi isolada em 1896 por Heffter e a sua química foi estudada em pormenor. Foram desenvolvidas numerosas sínteses, muitas das quais utilizaram o ácido 3,4,5-trimetoxibenzóico ou um dos seus derivados como material de partida. Outras vias sintéticas utilizaram o 3,4,5-trimetoxibenzaldeído (II), e Slotta e Heller e Slotta prepararam o seu material de partida, o ácido trimetoxifenilpropiónico, por condensação do benzaldeído substituído com ácido malónico e redução do ácido cinâmico resultante. A mescalina foi depois obtida por degradação Hofmann da trimetoxifenilpropionamida.

Slotta e Szyska obtiveram a mescalina diretamente por condensação de II com nitrometano e redução electrolítica do ω-nitro-trimetoxiestireno (V). Este último também foi reduzido com hidreto de lítio e alumínio. A mescalina cristalina pura foi também sintetizada por condensação do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído com cianeto de potássio, seguida de acetilação e redução catalítica à amina.

O siringaldeído, 3,5-dimetoxi-4-hidroxibenzaldeído (I), é um material de partida alternativo atrativo. D.E. Bland e colaboradores relataram a sua preparação através da oxidação de certas lenhinas de eucalipto com nitrobenzeno e álcali. Trabalhando em pequena escala, mostraram que o Eucalyptus regnans (Mountain Ash), o E. obliqiia (Messmate Stringybark) e o E. diversicolor (Karri) davam rendimentos superiores a 5% de siringaldeído. Decidiu-se, portanto, estudar a preparação de mescalina a partir destas três espécies.

A primeira etapa consiste na metilação do grupo fenólico livre do siringaldeído, que pode ser efectuada quer com sulfato de dimetilo e álcali, quer com diazometano. Apenas o primeiro método foi examinado em pormenor, uma vez que o diazometano não é um reagente de grande dimensão. Tanto a redução electrolítica como a redução do V com hidreto de lítio e alumínio apresentam dificuldades em grande escala, especialmente na decomposição do complexo lítio-alanato. Por outro lado, a formação de cianidrina pode ser realizada muito facilmente pela reação de cianeto de potássio com o composto aldeído bissulfito, e a redução catalítica de III é simples e mais barata. Por conseguinte, optou-se por esta via.

Procedimento:
Porções de 75 g de serradura seca ao ar, proveniente de madeira seca em estufa, foram oxidadas com nitrobenzeno e álcali a 150°C, segundo o método de Bland. O rendimento médio de siringaldeído de E. regnans foi de 4,9%, de E. obliqua de 3,1% e de E. diversicolor de 3,2%. A utilização de um agitador mecânico no autoclave teria provavelmente aumentado os rendimentos, que podem também depender da dimensão das partículas da serradura.

75 de serradura deu o maior volume de solução que podia ser extraído convenientemente à mão. Para volumes maiores, foi utilizado um extrator contínuo no qual se permitiu que o benzeno quente fluísse através da fase aquosa, mas durante o longo período em que o extrato de benzeno foi mantido a 80°C, uma grande proporção do siringaldeído decompôs-se. Para um funcionamento em grande escala, o extrato de benzeno deveria ser mantido a uma temperatura mais baixa, através da utilização de um evaporador de película ascendente ou de um evaporador flash.

O extrato bruto, que continha simultaneamente siringaldeído e vanilina, foi analisado por espetrómetro de massa, uma vez que as análises espectrofotométricas são pouco úteis para distinguir estes dois compostos. O siringaldeído foi separado por recristalização fraccionada a partir do benzeno até que o seu espetro de massa, comparado com o de uma mistura de siringaldeído e de vanilina em proporções conhecidas, revelasse uma pureza de pelo menos 95%.

Numa primeira fase, o siringaldeído foi metilado com sulfato de dimetilo durante uma hora a 0-50°C, obtendo-se um rendimento de 42%. Verificou-se que o aquecimento a 70°C durante mais uma hora aumentava o rendimento do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído para 56%. O aquecimento acima destas temperaturas diminui o rendimento, provavelmente devido a uma reação de Canizzaro. A cianoidrina do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído foi preparada a partir do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído segundo o método de Kindler e Peschke, utilizando o composto bissulfito como intermediário. Este método elimina a utilização de cianeto de hidrogénio gasoso e é consideravelmente mais seguro. O acetato de ciano-hidrina do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído foi preparado por refluxo da ciano-hidrina com anidrido acético.

Foi referido que o acetato de cianohidrina podia ser reduzido cataliticamente em ácido acético glacial utilizando negro de paládio como catalisador. Contudo, quando este sistema foi utilizado, não se formou mescalina. O exame da mistura de reação com um espetrómetro de massa indicou que o negro de paládio ativo tinha removido os grupos acetilo e cianeto do acetato de cianohidrina do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído. A redução foi bem sucedida utilizando um negro de paládio menos ativo e etanol absoluto como solvente. A mescalina foi finalmente isolada sob a forma de sulfato.

Com base no peso da madeira seca em estufa, os rendimentos globais foram de 1% para a E. Tegnans e de 0,7% para as outras duas espécies. Como a via de síntese é comparativamente simples, parece que a serradura de eucalipto pode ser utilizada para a produção económica de mescalina em grande escala.

 

[fidelis]

Aqui estão algumas experiências do mesmo link, também usando serradura ^_^


3,5-Dimetoxi-4-hidroxibenzaldeído
Adicionou-se serradura seca ao ar (75 g) da espécie [em investigação], nitrobenzeno (45 ml) e solução de hidróxido de sódio (d 1,51, 2N) a um autoclave de 2 L de capacidade. A bomba foi selada, agitada vigorosamente durante alguns segundos e depois agitada durante 3 horas a 150°C. Após arrefecimento, a mistura de reação da oxidação foi filtrada e o resíduo lavado duas vezes com água destilada (100 ml). O filtrado e as lavagens foram extraídos com benzeno para remover o nitrobenzeno e os seus produtos de redução; a solução aquosa foi acidificada com um excesso de 10% de ácido clorídrico concentrado e deixada em repouso durante 24 horas. Em seguida, filtrou-se para eliminar o precipitado que se tinha formado.

O filtrado límpido foi extraído com benzeno e as lavagens com benzeno combinadas foram concentradas até um volume conveniente (50 ml). Este concentrado foi extraído com uma solução de bissulfito de sódio (20%) até que não fosse possível detetar mais aldeído nas lavagens por acidificação, ebulição do dióxido de enxofre e teste com 2,4-dinitrofenil-hidrazina em ácido clorídrico (2N). As lavagens combinadas de bissulfito foram acidificadas com ácido clorídrico concentrado e o dióxido de enxofre foi eliminado por aquecimento numa corrente de azoto; em seguida, foram extraídas com benzeno até à eliminação do aldeído. Os extractos de benzeno foram evaporados até à secura e depois recristalizados em benzeno quente. Uma segunda recristalização a partir de água quente deu o siringaldeído; m.p. 111°C.

3,4,5-Trimetoxibenzaldeído
Dissolveu-se o siringaldeído (10 g), aquecendo suavemente, numa solução de hidróxido de sódio (3 g) em água (100 ml) e arrefeceu-se a mistura a uma temperatura inferior a 50°C num banho de gelo. Adicionou-se sulfato de dimetilo (6 ml) gota a gota, com agitação mecânica vigorosa durante uma hora, mantendo a temperatura inferior a 50°C. A mistura foi então aquecida durante uma hora num banho de água a 70°C, arrefecida e extraída duas vezes com benzeno (100 ml). O benzeno foi evaporado e o resíduo foi extraído com uma solução de bissulfito de sódio (20%). Após filtração, o extrato aquoso foi acidificado e o dióxido de enxofre foi eliminado por aquecimento numa corrente de azoto. O aldeído foi extraído com benzeno e recristalizado a partir de etanol aquoso. Rendimento, 6,0 g (56%); mp 70-71°C.

Cianoidrina do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído
O trimetoxibenzaldeído (8,8 g) foi dissolvido, com um ligeiro aquecimento, numa solução saturada de bissulfito de sódio (20 ml). A mistura resultante foi deixada à temperatura ambiente, altura em que o composto de bissulfito precipitado foi removido por filtração e lavado com etanol absoluto. O composto de bissulfito foi dissolvido em água (10 ml) e adicionou-se gradualmente uma solução de cianeto de potássio (6 g) em água (10 ml). O óleo resultante solidificou com o arrefecimento, foi recolhido por filtração, lavado primeiro com solução de bissulfito, depois com água e, por fim, seco sobre pentóxido de fósforo. Rendimento, 9,7 g (96%); mp 81-82°C.

Acetato de ciano-hidrina do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído
A cianoidrina do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído (10 g) foi refluxada com anidrido acético (50 ml) durante 2 horas. O excesso de anidrido foi removido por destilação sob pressão reduzida; o resíduo foi absorvido em éter e a solução de éter foi lavada com solução de carbonato de sódio (10%), solução de bissulfito de sódio (20%) e água. A solução foi então seca sobre carbonato de potássio anidro e o resíduo do éter seco destilado a 165-170°C (0,1 mm). Rendimento: 8,2 g (69%).

3,4,5-Trimetoxifenetilamina
O acetato de cianoidrina do 3,4,5-trimetoxibenzaldeído (1 g) foi dissolvido em etanol (15 ml) e adicionou-se ácido sulfúrico concentrado (0,4 ml) e negro de paládio (140 mg). A redução foi efectuada à temperatura ambiente e à pressão atmosférica, tendo sido interrompida após a absorção de 95% da quantidade calculada de hidrogénio. O etanol foi eliminado e o resíduo foi absorvido em água. Após filtração e extração com éter, a solução aquosa foi evaporada. A mescalina foi isolada sob a forma de sulfato e recristalizada a partir de água. Rendimento, 0,5 g (50%), mp 181-184°C; lit. 183-186°C.