Úvod
Tieto prekurzory, sú v mnohých jurisdikciách kontrolované alebo regulované látky. Používanie nekontrolovaných prekurzorov preto ponúka prevádzkovateľom tajných laboratórií stratégiu na zníženie rizika spojeného s odhalením. Katechol (1 ) je bežné chemické činidlo, ktoré sa syntetizuje v priemyselnom meradle s využitím pri syntéze vonných látok, pesticídov, liečiv a farbív. Odklon katecholu na nezákonné činnosti je preto veľmi pravdepodobný. Safrol (4), bežná východisková látka na výrobu MDMA, je prírodný produkt získavaný zo sasafrasového oleja a používa sa aj na priemyselnú výrobu vonných látok, aróm a niektorých insekticídov. Syntéza safrolu zo syntetických prekurzorov vrátane katecholu sa skúmala ako prostriedok na zníženie závislosti od premenlivých prírodných zdrojov. Tento článok predstavuje syntetickú metódu výroby MDP2P (6 ) z katecholu prostredníctvom safrolu, pričom reakčné cesty sú znázornené na nasledujúcej schéme. Syntéza Safrolu je reprezentovaná reakciou s dvoma rôznymi podmienkami a mierne odlišnými výťažkami. Syntéza MDP2P zo safrolu sa uskutočnila dvoma najbežnejšími metódami používanými v tajných laboratóriách - Wackerovou oxidáciou safrolu (cesta 1 ) s výťažkom 78 % (z tejto reakcie) a izomerizáciou safrolu a peroxidáciou a kyslou dehydratáciou izosafrolu (cesta 2) svýťažkom 57 % (z oboch reakcií cesty 2).
Zariadenie a sklo.
- 100 ml a 1 l trojhrdlé banky s okrúhlym dnom;
- spätný chladič;
- vyhrievané magnetickémiešadlo;
- Retortový stojan a svorka na upevnenie prístroja;
- laboratórny teplomer (10 °C až 200 °C) s adaptérom na banky;
- Rotačná odparka;
- Zdroj vákua;
- Vodný kúpeľ;
- sklenená tyčinka;
- 500 ml x2; 200 ml x2; 100 ml x2 kadičky;
- 250 ml x2 a 100 ml Erlenmeyerove banky;
- 1 L Buchnerova banka a lievik;
- 1 L oddeľovací lievik, 250 ml pre [1];
- Konvenčný lievik;
- 100 ml odkvapkávací lievik;
- 10 ml plastová alebo sklenená injekčná striekačka.
- Metóda [1]
- Stačí dusíkový alebo argónový balón 10 - 20 l (1 atm);
- 10 ml banka v tvare hrušky.
- Metóda [2]
- Olejový kúpeľ.
- 500 ml x2 banky s okrúhlym dnom.
- (Spôsob 1)
- 10 ml banka v tvare hrušky.
- (Spôsob 2)
- 50 ml banka v tvare hrušky.
Činidlá.
- Katechol 20,0 g, 182 mmol;
- Hydroxid sodný 100 g;
- Dimetylsulfoxid (DMSO) 200 ml;
- Dichlórmetán (CH2Cl2) 40 ml, 626 ml;
- Destilovaná voda (H20) 1,5 l;
- dietyléter (Et2O) 1140 ml;
- Síran sodný (Na2SO4) alebo síran horečnatý (MgSO4) bezvodý ~200 g;
- Ľadová kyselina octová 2,6 ml, 45 mmol;
- Metanol (MeOH) 16 ml;
- kyselina hydrobrómová (HBr) 6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol;
- Peroxid vodíka (H2O2) 6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol;
- Roztok disiričitanu sodného (NaHSO3) 10 ml 10 % aq. [namiesto tohto roztoku sa môže použiť roztok hydrogenuhličitanu sodného];
- Hydrogenuhličitan sodný (NaHCO3) 20 g;
- Kyselina chlorovodíková (HCl) konc. ~60 ml
- Metanol 10 ml;
- Chlorid sodný (NaCl) 30 g;
- Allylbromid 40 ml (0,47 mólu) [2 ] alebo 4,0 ml, 46 mmol [1];
- Tetrahydrofurán (THF) 170 ml bezvodý;
- Horčík (Mg) 0,60 g, 25 mmol [1] alebo 10-11 g [2].
- Metóda [1]
- 1,5 M roztok DIBAH v cyklohexáne (0,10 ml, 150 mmol);
- Nasýtený roztok chloridu amónneho (NH4Cl), 20 ml.
- Metóda [2]
- Kryštál jódu (I2);
- Dibrómmetán (CH2Br2) 2 ml;
- jodid meďnatý(I)0,5 g;
- Roztok amoniaku (NH4OH) 80 ml 25 %;
- dietyléter 800 ml.
- (Spôsob 1)
- Chlorid paládia (II) (PdCl2) 12 mg, 68 mmol;
- p-benzochinón 0,85 g, 7,9 mmol.
- (Spôsob 2)
- Vodný roztok hydroxidu draselného (KOH) 3 M;
- 1-butanol 10 ml, 30 mmol;
- Peroxid vodíka (H2O2) 2,0 ml, 9,9 M vodný roztok, 20 mmol;
- Kyselina mravčia 10 ml, 23,6 M, 240 mol;
- acetón 6 ml;
- kyselina sírová (H2SO4) 10 ml, 2,8 M aq.
1-(2H-1,3-benzodioxol-5-yl)propán-2-ón:
Bod varu: 283 - 285 °C pri 760 mm Hg, 156 °C pri 11 mm Hg;
Bod topenia: 87 - 88 °C;
Molekulová hmotnosť: 178,185 g/mol;
Hustota: 1,211 g/ml;
Číslo CAS: 4676-39-5.
Postup
1,3-benzodioxol (2)Do 1 l trojhrdlovej banky s okrúhlym dnom so spätným chladičom, magnetickým/vrchným miešadlom a teplomerom sa pridal katechol (1) (20,0 g, 182 mmol) a vodný roztok hydroxidu sodného (30 ml, 19,4 M, 582 mmol), ktoré sa rozpustili v 200 ml dimetylsulfoxidu. Vzniknutý zelený roztok sa zahrial na 90 - 100 °C. Do roztoku sa po kvapkách pridal dichlórmetán (40 ml, 626 mL), ktorý sa 4 h zahrieval pod spätným chladením pri 90-100 °C. Zmes sa nechala vychladnúť a pridalo sa 200 ml vody. Zmes sa dekantovala a produkt sa extrahoval dietyléterom ( 3 x 200 ml). Dietyléterové extrakty sa premyli 3 x 200 ml vody, vysušili nad bezvodým síranom sodným a dekantovali. Rozpúšťadlo sa odstránilo rotačnou odparkou, pričom vznikol svetlohnedý olej. Výťažok: 14,8 g (66,7 %).
5-bróm-1,3-benzodioxol (3)
1,3-benzodioxol (2 ) (6,00 ml, 52,2 mmol) sa rozpustil v zmesi ľadovej kyseliny octovej (2,6 ml, 45 mmol), 16 ml metanolu a 2 ml vody v 100 ml trojhrdlovej banke s guľatým dnom so spätným chladičom, magnetickým miešadlom a teplomerom. Potom sa do roztoku po kvapkách pridala kyselina hydrobrómová (6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol), pričom sa zabezpečilo, aby teplota zostala pod 25 °C. Roztok sa zahrial na približne 35 °C a po kvapkách sa pridal peroxid vodíka (6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol), pričom sa zabezpečilo, aby teplota nepresiahla 50 °C. Výsledný roztok sa miešal pri teplote 40 - 50 °C počas 3 hodín a nechal sa vychladnúť. Červená organická vrstva sa extrahovala dietyléterom (1 x 40 ml) a premyla sa 10 ml vodného 10% roztoku disiričitanu sodného. Éterové extrakty sa vysušili nad bezvodým síranom sodným, dekantovali a rozpúšťadlo sa odstránilo rotačnou odparkou, pričom vznikol oranžový olej. Výťažok: 8,95 g (85,2 %).Safrol [5-(2-propén-1-yl)-1,3-benzodioxol] (4)
[metóda 1]
Nasledujúca Grignardova reakcia sa uskutočnila pomocou suchej hruškovitej banky s objemom 10 ml pod dusíkom. Horčík (0,60 g, 25 mmol), 5-bróm-1,3-benzodioxol (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) a 1,5 M roztok DIBAH v cyklohexáne (0,10 ml, 150 mmol) sa miešali v 20 ml bezvodého THF. Ďalší 5-bróm-1,3-benzodioxol (3 ) (2,60 ml, 21,5 mmol) sa pridal po kvapkách a zmes sa miešala 2 h. Roztok sa odstránil injekčnou striekačkou a po kvapkách sa pridal k allylbromidu (4,0 ml, 46 mmol) obsiahnutému v ľadovom kúpeli. Roztok sa miešal 24 h a reakcia sa uhasila pridaním 20 ml vody a 20 ml nasýteného chloridu amónneho. Produkt sa extrahoval do 3 x 80 ml dietyléteru a premyl sa 3 x 100 ml vody. Éterové extrakty sa vysušili nad bezvodým síranom sodným, dekantovali a rozpúšťadlo sa odstránilo rotačnou odparkou, pričom vznikol hnedý olej. Výťažok: 3,30 g (82,1 %).
[metóda 1]
Nasledujúca Grignardova reakcia sa uskutočnila pomocou suchej hruškovitej banky s objemom 10 ml pod dusíkom. Horčík (0,60 g, 25 mmol), 5-bróm-1,3-benzodioxol (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) a 1,5 M roztok DIBAH v cyklohexáne (0,10 ml, 150 mmol) sa miešali v 20 ml bezvodého THF. Ďalší 5-bróm-1,3-benzodioxol (3 ) (2,60 ml, 21,5 mmol) sa pridal po kvapkách a zmes sa miešala 2 h. Roztok sa odstránil injekčnou striekačkou a po kvapkách sa pridal k allylbromidu (4,0 ml, 46 mmol) obsiahnutému v ľadovom kúpeli. Roztok sa miešal 24 h a reakcia sa uhasila pridaním 20 ml vody a 20 ml nasýteného chloridu amónneho. Produkt sa extrahoval do 3 x 80 ml dietyléteru a premyl sa 3 x 100 ml vody. Éterové extrakty sa vysušili nad bezvodým síranom sodným, dekantovali a rozpúšťadlo sa odstránilo rotačnou odparkou, pričom vznikol hnedý olej. Výťažok: 3,30 g (82,1 %).
[Metóda 2]
Do 500 ml banky (ponorenej v magnetickom miešadle/olejovom kúpeli) sa umiestni 10 - 11 g horčíkových vývrtiek a 150 ml tetrahydrofuránu (čerstvo vydestilovaného zo sodíka). Po pridaní malého množstva kryštálu jódu a 2 ml dibromometánu na spustenie Grignardovej reakcie sa pridá 72 g 5-bróm-1,3-benzodioxolu (3 ), aby sa udržiaval jemný reflux. Na spustenie sa odporúča zahriať kúpeľ na 50 °C. Po pridaní, ktoré trvá asi 60 min, sa celá reakcia mieša a refluxuje 1 h a hnedá kvapalina sa rýchlo dekantuje do veľmi suchej 500 ml banky s kvapkacím lievikom a spätným chladičom. Magnéziové turnusy sa premyjú ďalšími 20 ml suchého THF, premytie sa pridá do Grignardovho roztoku. Pridá sa trochu (0,5 g) jodidu meďnatého (I) a pri chladení v ľadovom kúpeli sa po kvapkách pridá 40 ml (0,47 mólov) allylbromidu, pričom vnútorná teplota by nemala prekročiť 40 °C. Po nočnom státí a následnom 1 h refluxovaní sa reakčná zmes suspenduje v roztoku 20 ml 37 % kyseliny chlorovodíkovej v 500 ml vody a tento sa pridá k 80 ml 25 % amoniaku a roztok sa oddestiluje parou , ako je uvedené vyššie. Po zachytení 2 l destilátu sa destilát okyslí kyselinou chlorovodíkovou na kongo červenú (pH 4), nasýti sa kuchynskou soľou a extrahuje sa 4x200 ml éteru.Spojené extrakty sa vysušia hydroxidom sodným (alebo MgSO4), odparia (rotavap) a zvyšok sa odoberie do éteru a dôkladne sa premyje hydroxidom sodným. Po vysušení (síran sodný) sa sušiaci prostriedok prefiltruje, premyje sa 20 ml éteru a spojené extrakty sa odparia. Zvyšok sa vydestiluje vo vákuu , získa sa 39 g (67 % teórie) safrolu, ktorý vrie pri 120 - 130 °C (20 - 25 mm Hg). Bezfarebný olej s typickou vôňou.
MDP2P (6) (cesta 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) sa rozpustil v 1 ml metanolu v 10 ml hruškovitej banke a po kvapkách sa pridal k zmesi chloridu paládnatého (II) (12 mg, 68 mmol), p-benzochinónu (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml metanolu a 0,5 ml vody. Výsledná zmes sa miešala 3 h afiltrovala. K filtrátu sa pridalo 10 ml 3,2 M kyseliny chlorovodíkovej. Produkt sa extrahoval 3x 20 ml dichlórmetánu a premyl sa 2 x 20 ml nasýteného roztoku hydrogenuhličitanu sodného, 2x 20 ml 1,3 M hydroxidu sodného a 2 x 20 ml soľného roztoku. Organické extrakty sa vysušili nad bezvodým síranom sodným (alebo horčíkovým), dekantovali a rozpúšťadlo sa odstránilo rotačnou odparkou, pričom vznikol hnedý olej. Výťažok: 857 mg (78,0 %).
Do 500 ml banky (ponorenej v magnetickom miešadle/olejovom kúpeli) sa umiestni 10 - 11 g horčíkových vývrtiek a 150 ml tetrahydrofuránu (čerstvo vydestilovaného zo sodíka). Po pridaní malého množstva kryštálu jódu a 2 ml dibromometánu na spustenie Grignardovej reakcie sa pridá 72 g 5-bróm-1,3-benzodioxolu (3 ), aby sa udržiaval jemný reflux. Na spustenie sa odporúča zahriať kúpeľ na 50 °C. Po pridaní, ktoré trvá asi 60 min, sa celá reakcia mieša a refluxuje 1 h a hnedá kvapalina sa rýchlo dekantuje do veľmi suchej 500 ml banky s kvapkacím lievikom a spätným chladičom. Magnéziové turnusy sa premyjú ďalšími 20 ml suchého THF, premytie sa pridá do Grignardovho roztoku. Pridá sa trochu (0,5 g) jodidu meďnatého (I) a pri chladení v ľadovom kúpeli sa po kvapkách pridá 40 ml (0,47 mólov) allylbromidu, pričom vnútorná teplota by nemala prekročiť 40 °C. Po nočnom státí a následnom 1 h refluxovaní sa reakčná zmes suspenduje v roztoku 20 ml 37 % kyseliny chlorovodíkovej v 500 ml vody a tento sa pridá k 80 ml 25 % amoniaku a roztok sa oddestiluje parou , ako je uvedené vyššie. Po zachytení 2 l destilátu sa destilát okyslí kyselinou chlorovodíkovou na kongo červenú (pH 4), nasýti sa kuchynskou soľou a extrahuje sa 4x200 ml éteru.Spojené extrakty sa vysušia hydroxidom sodným (alebo MgSO4), odparia (rotavap) a zvyšok sa odoberie do éteru a dôkladne sa premyje hydroxidom sodným. Po vysušení (síran sodný) sa sušiaci prostriedok prefiltruje, premyje sa 20 ml éteru a spojené extrakty sa odparia. Zvyšok sa vydestiluje vo vákuu , získa sa 39 g (67 % teórie) safrolu, ktorý vrie pri 120 - 130 °C (20 - 25 mm Hg). Bezfarebný olej s typickou vôňou.
MDP2P (6) (cesta 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) sa rozpustil v 1 ml metanolu v 10 ml hruškovitej banke a po kvapkách sa pridal k zmesi chloridu paládnatého (II) (12 mg, 68 mmol), p-benzochinónu (0,85 g, 7,9 mmol), 5 ml metanolu a 0,5 ml vody. Výsledná zmes sa miešala 3 h afiltrovala. K filtrátu sa pridalo 10 ml 3,2 M kyseliny chlorovodíkovej. Produkt sa extrahoval 3x 20 ml dichlórmetánu a premyl sa 2 x 20 ml nasýteného roztoku hydrogenuhličitanu sodného, 2x 20 ml 1,3 M hydroxidu sodného a 2 x 20 ml soľného roztoku. Organické extrakty sa vysušili nad bezvodým síranom sodným (alebo horčíkovým), dekantovali a rozpúšťadlo sa odstránilo rotačnou odparkou, pričom vznikol hnedý olej. Výťažok: 857 mg (78,0 %).
Syntéza izosafrolu (5) (spôsob 2)
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) sa rozpustil v 3 M roztoku hydroxidu draselného v 1-butanole (10 ml, 30 mmol). Výsledný roztok sa zahrieval pod refluxom 3 h a nechal sa vychladnúť. K roztoku sa pridalo 10 ml 1,6 M roztoku kyseliny chlorovodíkovej. Produkt sa extrahoval 3 x 40 ml dietyléteru a premyl 3 x 40 ml vody. Organické extrakty sa vysušili nad bezvodým síranom sodným, dekantovali a rozpúšťadlo sa odstránilo rotačnou odparkou,pričom vznikol hnedý olej. Výťažok: 1,19 g (85,0 %).
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) sa rozpustil v 3 M roztoku hydroxidu draselného v 1-butanole (10 ml, 30 mmol). Výsledný roztok sa zahrieval pod refluxom 3 h a nechal sa vychladnúť. K roztoku sa pridalo 10 ml 1,6 M roztoku kyseliny chlorovodíkovej. Produkt sa extrahoval 3 x 40 ml dietyléteru a premyl 3 x 40 ml vody. Organické extrakty sa vysušili nad bezvodým síranom sodným, dekantovali a rozpúšťadlo sa odstránilo rotačnou odparkou,pričom vznikol hnedý olej. Výťažok: 1,19 g (85,0 %).
MDP2P (6) (cesta 2)
Roztok obsahujúci peroxid vodíka (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) a kyselinu mravčiu (10 ml, 23,6 M, 240 mol) sa miešal pri izbovej teplote 30 min v 50 ml banke hruškovitého tvaru. Kroztoku sa pridal izosafrol (800 mg, 4,93 mmol) v 6 ml acetónu a miešal sa pri izbovej teplote 16 h. Prchavé zložky vzniknutého roztoku sa odstránili vo vákuu, pričom zostal červený zvyšok. Zvyšok sa znovu rozpustil v 10 ml metanolu a pridalo sa 10 ml 2,8 M kyseliny sírovej. Výsledný roztok sa zahrieval pod refluxom 3 h a nechal sa vychladnúť. Produkt sa extrahoval 3 x 40 ml dietyléteru a premyl 40 ml vody a 40 ml nasýteného roztoku hydrogenuhličitanu sodného. Éterové extrakty sa vysušili nad bezvodým síranom sodným, dekantovali a rozpúšťadlo sa odstránilo rotačnou odparkou, pričom vznikol hnedý olej. Výťažok: 538 mg (61,2 %).
Roztok obsahujúci peroxid vodíka (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) a kyselinu mravčiu (10 ml, 23,6 M, 240 mol) sa miešal pri izbovej teplote 30 min v 50 ml banke hruškovitého tvaru. Kroztoku sa pridal izosafrol (800 mg, 4,93 mmol) v 6 ml acetónu a miešal sa pri izbovej teplote 16 h. Prchavé zložky vzniknutého roztoku sa odstránili vo vákuu, pričom zostal červený zvyšok. Zvyšok sa znovu rozpustil v 10 ml metanolu a pridalo sa 10 ml 2,8 M kyseliny sírovej. Výsledný roztok sa zahrieval pod refluxom 3 h a nechal sa vychladnúť. Produkt sa extrahoval 3 x 40 ml dietyléteru a premyl 40 ml vody a 40 ml nasýteného roztoku hydrogenuhličitanu sodného. Éterové extrakty sa vysušili nad bezvodým síranom sodným, dekantovali a rozpúšťadlo sa odstránilo rotačnou odparkou, pričom vznikol hnedý olej. Výťažok: 538 mg (61,2 %).
Last edited by a moderator:
