Введение
Эти прекурсоры являются контролируемыми или регулируемыми веществами во многих юрисдикциях. Поэтому использование неконтролируемых прекурсоров предлагает операторам подпольных лабораторий стратегию снижения риска, связанного с обнаружением. Катехол (1) - распространенный химический реагент, который синтезируется в промышленных масштабах и применяется для синтеза ароматов, пестицидов, лекарств и красителей. Поэтому весьма вероятна утечка катехола для незаконной деятельности. Сафрол (4), обычный исходный материал для производства МДМА, является натуральным продуктом, получаемым из масла сассафраса, а также используется для промышленного производства ароматизаторов, вкусовых добавок и некоторых инсектицидов. Синтез сафрола из синтетических предшественников, включая катехол, был исследован как средство снижения зависимости от изменчивых природных источников. В данной статье представлен синтетический метод получения MDP2P (6) из катехола через сафрол, реакционные пути показаны на схеме ниже. Синтез сафрола представлен реакцией с двумя различными условиями и немного отличающимися выходами. Синтез MDP2P из сафрола осуществлялся двумя наиболее распространенными методами, используемыми в подпольных лабораториях, - окислением сафрола по Уокеру (маршрут 1) с выходом 78 % (для этой реакции) и изомеризацией сафрола, перацидным окислением и кислотной дегидратацией изосафрола (маршрут 2) с выходом 57 % (для обеих реакций маршрута 2).
Оборудование и стеклянная посуда.
- Трехгорлые круглодонные колбы емкостью 100 мл и 1 л;
- Рефлюкс-конденсатор;
- Магнитнаямешалка с подогревом;
- Подставка для реторты и зажим для крепления приборов;
- Лабораторный термометр (от 10 °C до 200 °C) с адаптером для колбы;
- Ротационный испаритель;
- Источник вакуума;
- Водяная баня;
- Стеклянная палочка;
- 500 мл x2; 200 мл x2; 100 мл x2 Мензурки;
- Колбы Эрленмейера на 250 мл x2 и 100 мл;
- Колба Бюхнера на 1 л и воронка;
- Воронка для разделения 1 л, 250 мл для [1];
- Обычная воронка;
- Капельная воронка 100 мл;
- Пластиковый или стеклянный шприц на 10 мл.
- Метод [1]
- Достаточно азотного или аргонового баллона объемом 10-20 л (1 атм);
- Грушевидная колба объемом 10 мл.
- Метод [2]
- Масляная баня.
- Круглодонные колбы объемом 500 мл x2.
- (Маршрут 1)
- Грушевидная колба объемом 10 мл.
- (Маршрут 2)
- Грушевидная колба объемом 50 мл.
Реактивы.
- Катехол 20,0 г, 182 ммоль;
- Гидроксид натрия 100 г;
- Диметилсульфоксид (ДМСО) 200 мл;
- Дихлорметан (CH2Cl2) 40 мл, 626 мл;
- Дистиллированная вода (H20) 1,5 л;
- Диэтиловый эфир (Et2O) 1140 мл;
- Сульфат натрия (Na2SO4) или сульфат магния (MgSO4) безводный ~200 г;
- Ледяная уксусная кислота 2,6 мл, 45 ммоль;
- Метанол (MeOH) 16 мл;
- Гидробромовая кислота (HBr) 6,0 мл, 8,9 М, 53 ммоль;
- Перекись водорода (H2O2) 6,0 мл, 9,9 M, 59 ммоль;
- Раствор бисульфита натрия (NaHSO3) 10 мл 10% экв. [вместо него можно использовать раствор бикарбоната натрия];
- Бикарбонат натрия (NaHCO3) 20 г;
- Соляная кислота (HCl) ~60 мл
- Метанол 10 мл;
- Хлорид натрия (NaCl) 30 г;
- Бромистый аллил 40 мл (0,47 моль) [2] или 4,0 мл, 46 ммоль [1];
- Тетрагидрофуран (THF) 170 мл безводный;
- Магний (Mg) 0,60 г, 25 ммоль [1] или 10-11 г [2].
- Метод [1]
- 1,5 М раствор DIBAH в циклогексане (0,10 мл, 150 ммоль);
- Насыщенный раствор хлорида аммония (NH4Cl), 20 мл.
- Метод [2]
- Кристалл йода (I2);
- Дибромметан (CH2Br2) 2 мл;
- Йодид меди (I) 0,5 г;
- Раствор аммиака (NH4OH) 80 мл 25%;
- Диэтиловый эфир 800 мл.
- (Маршрут 1)
- Хлорид палладия (II) (PdCl2) 12 мг, 68 ммоль;
- п-Бензохинон 0,85 г, 7,9 ммоль.
- (Маршрут 2)
- Гидроксид калия (KOH) 3 М экв. раствор;
- 1-Бутанол 10 мл, 30 ммоль;
- Пероксид водорода (H2O2) 2,0 мл, 9,9 М экв. раствор, 20 ммоль;
- Муравьиная кислота 10 мл, 23,6 М, 240 моль;
- Ацетон 6 мл;
- Серная кислота (H2SO4) 10 мл, 2,8 М экв.
1-(2H-1,3-Бензодиоксол-5-ил)пропан-2-он:
Температура кипения: 283 - 285 °C при 760 мм рт. ст., 156 °C при 11 мм рт. ст.;
Температура плавления: 87 - 88 °C;
Молекулярная масса: 178,185 г/моль;
Плотность: 1,211 г/мл;
CAS номер: 4676-39-5.
Процедура
1,3-бензодиоксол (2)В трехгорлую круглодонную колбу объемом 1 л с обратным холодильником, магнитной/верхней мешалкой и термометром поместили катехол (1) (20,0 г, 182 ммоль) и водный раствор гидроксида натрия (30 мл, 19,4 М, 582 ммоль), которые растворили в 200 мл диметилсульфоксида. Полученный зеленый раствор нагрели до 90-100°С. Дихлорметан (40 мл, 626 ммоль) по каплям добавляли к раствору, который нагревали под рефлюксом при 90-100°С в течение 4 ч. Смеси давали остыть и добавляли 200 мл воды. Смесь декантировали, и продукт экстрагировали диэтиловым эфиром (3 х 200 мл). Диэтиловый эфир промыли 3 х 200 мл воды, высушили над безводным сульфатом натрия и декантировали. Растворитель удаляли с помощью роторного испарителя, получая светло-коричневое масло. Выход: 14,8 г (66,7%).
5-бром-1,3-бензодиоксол (3)
1,3-бензодиоксол (2) (6,00 мл, 52,2 ммоль) растворяли в смеси ледяной уксусной кислоты (2,6 мл, 45 ммоль), 16 мл метанола и 2 мл воды в 100 мл трехгорлой круглодонной колбе с рефлюкс-конденсатором, магнитной мешалкой и термометром. Затем к раствору по каплям добавляли гидробромовую кислоту (6,0 мл, 8,9 М, 53 ммоль), следя за тем, чтобы температура оставалась ниже 25°С. Раствор нагрели примерно до 35°С и по каплям добавили пероксид водорода (6,0 мл, 9,9 М, 59 ммоль), следя за тем, чтобы температура не превышала 50°С. Полученный раствор перемешивали при 40-50°С в течение 3 ч и дали остыть. Красный органический слой экстрагировали диэтиловым эфиром (1 x 40 мл) и промыли 10 мл водного 10%-ного раствора бисульфита натрия. Эфирные экстракты сушили над безводным сульфатом натрия, декантировали и удаляли растворитель с помощью роторного испарителя, получая оранжевое масло. Выход: 8,95 г (85,2%).Сафрол [5-(2-Пропен-1-ил)-1,3-бензодиоксол] (4)
[Метод 1].
Следующую реакцию Гриньяра проводили в сухой грушевидной колбе объемом 10 мл под азотом. Магний (0,60 г, 25 ммоль), 5-бром-1,3-бензодиоксол (3) (0,40 мл, 3,3 ммоль) и 1,5 М раствор DIBAH в циклогексане (0,10 мл, 150 ммоль) перемешивали в 20 мл безводного THF. По каплям добавляли 5-бром-1,3-бензодиоксол (3) (2,60 мл, 21,5 ммоль) и смесь перемешивали в течение 2 ч. Раствор удаляли через шприц и по каплям добавляли к бромистому аллилу (4,0 мл, 46 ммоль), помещенному в ледяную баню. Раствор перемешивали в течение 24 ч, после чего реакцию гасили добавлением 20 мл воды и 20 мл насыщенного хлорида аммония. Продукт экстрагировали 3 х 80 мл диэтилового эфира и промыли 3 х 100 мл воды. Эфирные экстракты сушили над безводным сульфатом натрия, декантировали и удаляли растворитель с помощью роторного испарителя, получая коричневое масло. Выход: 3,30 г (82,1%).
[Метод 1].
Следующую реакцию Гриньяра проводили в сухой грушевидной колбе объемом 10 мл под азотом. Магний (0,60 г, 25 ммоль), 5-бром-1,3-бензодиоксол (3) (0,40 мл, 3,3 ммоль) и 1,5 М раствор DIBAH в циклогексане (0,10 мл, 150 ммоль) перемешивали в 20 мл безводного THF. По каплям добавляли 5-бром-1,3-бензодиоксол (3) (2,60 мл, 21,5 ммоль) и смесь перемешивали в течение 2 ч. Раствор удаляли через шприц и по каплям добавляли к бромистому аллилу (4,0 мл, 46 ммоль), помещенному в ледяную баню. Раствор перемешивали в течение 24 ч, после чего реакцию гасили добавлением 20 мл воды и 20 мл насыщенного хлорида аммония. Продукт экстрагировали 3 х 80 мл диэтилового эфира и промыли 3 х 100 мл воды. Эфирные экстракты сушили над безводным сульфатом натрия, декантировали и удаляли растворитель с помощью роторного испарителя, получая коричневое масло. Выход: 3,30 г (82,1%).
[Метод 2]
В колбу емкостью 500 мл (погруженную в магнитную мешалку/масляную баню) помещают 10-11 г магниевой стружки и 150 мл тетрагидрофурана (свежеперегнанного из натрия). После добавления небольшого кристаллика йода и 2 мл дибромметана для начала реакции Гриньяра добавляют 72 г 5-бром-1,3-бензодиоксола (3) и поддерживают плавный рефлюкс. Для начала рекомендуется нагреть баню до 50 °C. После добавления, которое занимает около 60 мин, все перемешивают и выдерживают 1 ч, а коричневую жидкость быстро декантируют в очень сухую колбу объемом 500 мл с капельной воронкой и рефлюксным конденсатором. Осадок магния промывают еще 20 мл сухого THF, промывку добавляют к раствору Гриньяра. Добавляют немного (0,5 г) йодида меди(I) и, охлаждая на ледяной бане, по каплям добавляют 40 мл (0,47 моль) бромистого аллила, внутренняя температура не должна превышать 40 °C. После выдерживания в течение ночи и последующего 1 ч рефлюкса реакционную смесь суспендируют в растворе 20 мл 37%-ной соляной кислоты в 500 мл воды, добавляют 80 мл 25%-ного аммиака и раствор перегоняют с паром , как указано выше. После сбора 2 л дистиллята его подкисляют соляной кислотой до конго-красного цвета (pH 4), насыщают поваренной солью и экстрагируют 4x200 мл эфира.Объединенные экстракты сушат гидроксидом натрия (или MgSO4), выпаривают (ротавапом), остаток собирают в эфир и тщательно промывают гидроксидом натрия. После сушки (сульфат натрия) высушивающий агент отфильтровывают, промывают 20 мл эфира и объединенные экстракты выпаривают. Остаток перегоняют в вакууме , получают 39 г (67% от теории) сафрола, кипящего при 120-130 °C (20-25 мм рт. ст.). Бесцветное масло с характерным запахом.
MDP2P (6) (Маршрут 1)
Сафрол (1,00 г, 6,17 ммоль) растворяли в 1 мл метанола в 10 мл грушевидной колбе и добавляли по каплям к смеси палладия (II) хлорида (12 мг, 68 ммоль), п-бензохинона (0,85 г, 7,9 ммоль), 5 мл метанола и 0,5 мл воды. Полученную смесь перемешивали в течение 3 ч и отфильтровали. К фильтрату добавили 10 мл 3,2 М соляной кислоты. Продукт экстрагировали 3x 20 мл дихлорметана и промыли 2 x 20 мл насыщенного раствора бикарбоната натрия, 2x 20 мл 1,3 М гидроксида натрия и 2 x 20 мл рассола. Органические экстракты сушили над безводным сульфатом натрия (или магния), декантировали и удаляли растворитель с помощью роторного испарителя, получая коричневое масло. Выход: 857 мг (78,0 %).
В колбу емкостью 500 мл (погруженную в магнитную мешалку/масляную баню) помещают 10-11 г магниевой стружки и 150 мл тетрагидрофурана (свежеперегнанного из натрия). После добавления небольшого кристаллика йода и 2 мл дибромметана для начала реакции Гриньяра добавляют 72 г 5-бром-1,3-бензодиоксола (3) и поддерживают плавный рефлюкс. Для начала рекомендуется нагреть баню до 50 °C. После добавления, которое занимает около 60 мин, все перемешивают и выдерживают 1 ч, а коричневую жидкость быстро декантируют в очень сухую колбу объемом 500 мл с капельной воронкой и рефлюксным конденсатором. Осадок магния промывают еще 20 мл сухого THF, промывку добавляют к раствору Гриньяра. Добавляют немного (0,5 г) йодида меди(I) и, охлаждая на ледяной бане, по каплям добавляют 40 мл (0,47 моль) бромистого аллила, внутренняя температура не должна превышать 40 °C. После выдерживания в течение ночи и последующего 1 ч рефлюкса реакционную смесь суспендируют в растворе 20 мл 37%-ной соляной кислоты в 500 мл воды, добавляют 80 мл 25%-ного аммиака и раствор перегоняют с паром , как указано выше. После сбора 2 л дистиллята его подкисляют соляной кислотой до конго-красного цвета (pH 4), насыщают поваренной солью и экстрагируют 4x200 мл эфира.Объединенные экстракты сушат гидроксидом натрия (или MgSO4), выпаривают (ротавапом), остаток собирают в эфир и тщательно промывают гидроксидом натрия. После сушки (сульфат натрия) высушивающий агент отфильтровывают, промывают 20 мл эфира и объединенные экстракты выпаривают. Остаток перегоняют в вакууме , получают 39 г (67% от теории) сафрола, кипящего при 120-130 °C (20-25 мм рт. ст.). Бесцветное масло с характерным запахом.
MDP2P (6) (Маршрут 1)
Сафрол (1,00 г, 6,17 ммоль) растворяли в 1 мл метанола в 10 мл грушевидной колбе и добавляли по каплям к смеси палладия (II) хлорида (12 мг, 68 ммоль), п-бензохинона (0,85 г, 7,9 ммоль), 5 мл метанола и 0,5 мл воды. Полученную смесь перемешивали в течение 3 ч и отфильтровали. К фильтрату добавили 10 мл 3,2 М соляной кислоты. Продукт экстрагировали 3x 20 мл дихлорметана и промыли 2 x 20 мл насыщенного раствора бикарбоната натрия, 2x 20 мл 1,3 М гидроксида натрия и 2 x 20 мл рассола. Органические экстракты сушили над безводным сульфатом натрия (или магния), декантировали и удаляли растворитель с помощью роторного испарителя, получая коричневое масло. Выход: 857 мг (78,0 %).
Синтез изосафрола (5) (Маршрут 2)
Сафрол (1,40 г, 8,63 ммоль) растворяли в 3 М растворе гидроксида калия в 1-бутаноле (10 мл, 30 ммоль). Полученный раствор нагревали под рефлюксом в течение 3 ч и дали остыть. К раствору добавили 10 мл 1,6 М раствора соляной кислоты. Продукт экстрагировали 3 x 40 мл диэтилового эфира и промыли 3 x 40 мл воды. Органические экстракты сушили над безводным сульфатом натрия, декантировали и удаляли растворитель с помощью роторного испарителя, получая коричневое масло. Выход: 1,19 г (85,0%).
Сафрол (1,40 г, 8,63 ммоль) растворяли в 3 М растворе гидроксида калия в 1-бутаноле (10 мл, 30 ммоль). Полученный раствор нагревали под рефлюксом в течение 3 ч и дали остыть. К раствору добавили 10 мл 1,6 М раствора соляной кислоты. Продукт экстрагировали 3 x 40 мл диэтилового эфира и промыли 3 x 40 мл воды. Органические экстракты сушили над безводным сульфатом натрия, декантировали и удаляли растворитель с помощью роторного испарителя, получая коричневое масло. Выход: 1,19 г (85,0%).
MDP2P (6) (Маршрут 2)
Раствор, содержащий пероксид водорода (2,0 мл, 9,9 М, 20 ммоль) и муравьиную кислоту (10 мл, 23,6 М, 240 моль), перемешивали при комнатной температуре в течение 30 мин в грушевидной колбе объемом 50 мл. К раствору добавили изосафрол (800 мг, 4,93 ммоль) в 6 мл ацетона и перемешивали при комнатной температуре в течение 16 ч. Летучие компоненты полученного раствора удалили in vacuo, оставив красный остаток. Остаток повторно растворили в 10 мл метанола и добавили 10 мл 2,8 М серной кислоты. Полученный раствор нагревали под рефлюксом в течение 3 ч и дали остыть. Продукт экстрагировали 3 x 40 мл диэтилового эфира и промыли 40 мл воды и 40 мл насыщенного раствора бикарбоната натрия. Эфирные экстракты сушили над безводным сульфатом натрия, декантировали и удаляли растворитель с помощью роторного испарителя, получая коричневое масло. Выход: 538 мг (61,2 %).
Раствор, содержащий пероксид водорода (2,0 мл, 9,9 М, 20 ммоль) и муравьиную кислоту (10 мл, 23,6 М, 240 моль), перемешивали при комнатной температуре в течение 30 мин в грушевидной колбе объемом 50 мл. К раствору добавили изосафрол (800 мг, 4,93 ммоль) в 6 мл ацетона и перемешивали при комнатной температуре в течение 16 ч. Летучие компоненты полученного раствора удалили in vacuo, оставив красный остаток. Остаток повторно растворили в 10 мл метанола и добавили 10 мл 2,8 М серной кислоты. Полученный раствор нагревали под рефлюксом в течение 3 ч и дали остыть. Продукт экстрагировали 3 x 40 мл диэтилового эфира и промыли 40 мл воды и 40 мл насыщенного раствора бикарбоната натрия. Эфирные экстракты сушили над безводным сульфатом натрия, декантировали и удаляли растворитель с помощью роторного испарителя, получая коричневое масло. Выход: 538 мг (61,2 %).
Last edited by a moderator:
