Uvod
Ti predhodniki, so nadzorovane ali regulirane snovi v številnih pravnih sistemih. Uporaba nenadzorovanih predhodnikov zato upravljavcem tajnih laboratorijev ponuja strategijo za zmanjšanje tveganja, povezanega z odkrivanjem. Katehol (1 ) je običajen kemijski reagent, ki se sintetizira v industrijskem obsegu in se uporablja pri sintezi dišav, pesticidov, zdravil in barvil. Zato je preusmeritev katehola v nezakonite dejavnosti zelo mogoča. Safrol (4), pogosta izhodna snov za proizvodnjo MDMA, je naravni proizvod, ki se pridobiva iz sasafrasovega olja in se uporablja tudi za industrijsko proizvodnjo dišav, arom in nekaterih insekticidov. Sinteza safrola iz sintetičnih predhodnikov, vključno s katecholom, je bila raziskana kot sredstvo za zmanjšanje odvisnosti od spremenljivih naravnih virov. V tem prispevku je predstavljena sintetična metoda za proizvodnjo MDP2P (6 ) iz katehola prek safrola, pri čemer so reakcijske poti prikazane v spodnji shemi. Sinteza safrola je predstavljena z reakcijo z dvema različnima pogojema in rahlo različnimi izkoristki. Sinteza MDP2P iz safrola je bila izvedena z dvema najpogostejšima metodama, ki se uporabljata v tajnih laboratorijih - Wackerjeva oksidacija safrola (pot 1 ) z 78-odstotnim izkoristkom (pri tej reakciji) ter izomerizacija safrola in peracidna oksidacija ter kislinska dehidracija izosafrola (pot 2) s 57-odstotnim izkoristkom (pri obeh reakcijah poti 2).
Oprema in steklovina.
- 100 ml in 1 L bučke z okroglim dnom s tremi vrati;
- povratni hladilnik;
- ogrevano magnetnomešalo;
- Stojalo za retorto in objemka za pritrditev aparatur;
- laboratorijski termometer (od 10 °C do 200 °C) z nastavkom za bučko;
- rotacijski uparjalnik;
- Vakuumski vir;
- Vodna kopel;
- steklena palica;
- 500 ml x2; 200 ml x2; 100 ml x2 čaše;
- 250 mL x2 in 100 mL Erlenmeyerjeve bučke;
- 1 L Buchnerjeva bučka in lij;
- 1 L ločilni lij, 250 mL za [1];
- Običajni lij;
- 100 mL lij za kapljanje;
- 10 ml plastična ali steklena brizga.
- Metoda [1]
- Zadostuje dušikov ali argonov balon 10-20 L (1 atm);
- 10 mL erlenmajerica v obliki hruške.
- Metoda [2]
- Oljna kopel.
- 500 ml x2 bučke z okroglim dnom.
- (Pot 1)
- 10 mL erlenmajerica v obliki hruške.
- (Pot 2)
- 50 mL erlenmajerica v obliki hruške.
Reagenti.
- Katehol 20,0 g, 182 mmol;
- natrijev hidroksid 100 g;
- dimetilsulfoksid (DMSO) 200 ml;
- diklorometan (CH2Cl2) 40 mL, 626 mL;
- destilirana voda (H20) 1,5 L;
- dietil eter (Et2O) 1140 mL;
- Natrijev sulfat (Na2SO4) ali magnezijev sulfat (MgSO4), brezvodni ~200 g;
- ledocetna kislina 2,6 mL, 45 mmol;
- metanol (MeOH) 16 mL;
- hidrobromna kislina (HBr) 6,0 mL, 8,9 M, 53 mmol;
- vodikov peroksid (H2O2) 6,0 mL, 9,9 M, 59 mmol;
- raztopina natrijevega bisulfita (NaHSO3) 10 mL 10 % aq. [Namesto tega lahko uporabimo raztopino natrijevega bikarbonata];
- Natrijev bikarbonat (NaHCO3) 20 g;
- Klorovodikova kislina (HCl) konc. ~60 mL
- Metanol 10 mL;
- natrijev klorid (NaCl) 30 g;
- Alilbromid 40 mL (0,47 mola) [2 ] ali 4,0 mL, 46 mmol [1];
- tetrahidrofuran (THF) 170 mL brezvodni;
- magnezij (Mg) 0,60 g, 25 mmol [1] ali 10-11 g [2].
- Metoda [1]
- 1,5 M raztopina DIBAH v cikloheksanu (0,10 mL, 150 mmol);
- nasičena raztopina amonijevega klorida (NH4Cl), 20 mL.
- Metoda [2]
- Jodov kristal (I2);
- Dibromometan (CH2Br2), 2 mL;
- bakrov(I)jodid 0,5 g;
- raztopina amonijaka (NH4OH) 80 mL 25 %;
- Dietil eter 800 mL.
- (Pot 1)
- Paladijev (II) klorid (PdCl2) 12 mg, 68 mmol;
- p-benzokinon 0,85 g, 7,9 mmol.
- (Pot 2)
- Kalijev hidroksid (KOH) 3 M vodna raztopina;
- 1-butanol 10 mL, 30 mmol;
- Vodikov peroksid (H2O2) 2,0 mL, 9,9 M aq. raztopina, 20 mmol;
- mravljična kislina 10 mL, 23,6 M, 240 mol;
- aceton 6 mL;
- žveplova kislina (H2SO4) 10 mL, 2,8 M, vodna raztopina
1-(2H-1,3-benzodioksol-5-il)propan-2-on:
vrelišče: 283-285 °C pri 760 mm Hg, 156 °C pri 11 mm Hg;
tališče: 87-88 °C;
molekulska masa: 178,185 g/mol;
gostota: 1,211 g/mol;
številka CAS: 4676-39-5.
Postopek
1,3-benzodioksol (2)1 L bučke s kroglastim dnom s tremi grli, povratnim hladilnikom, magnetnim/gornjim mešalom in termometrom smo napolnili s katecholom (1) (20,0 g, 182 mmol) in vodno raztopino natrijevega hidroksida (30 ml, 19,4 M, 582 mmol), ki smo ju raztopili v 200 ml dimetilsulfoksida. Nastalo zeleno raztopino smo segreli na 90-100 °C. Raztopini smo po kapljicah dodali diklorometan (40 mL, 626 mL) in jo 4 h segrevali pod povratnim tokom pri 90-100 °C. Mešanico smo ohladili in ji dodali 200 mL vode. Mešanico smo dekantirali in izdelek ekstrahirali z dietiletrom ( 3 x 200 mL). Ekstrakte dietiletra smo sprali s 3 x 200 mL vode, posušili nad brezvodnim natrijevim sulfatom in dekantirali. Topilo smo odstranili z rotacijskim uparjalnikom, pri čemer je nastalo svetlo rjavo olje. Izdelek: 14,8 g (66,7 %).
5-bromo-1,3-benzodioksol (3)
1,3-benzodioksol (2 ) (6,00 mL, 52,2 mmol) smo raztopili v mešanici ledocetne kisline (2,6 mL, 45 mmol), 16 mL metanola in 2 mL vode v 100 mL bučkah z okroglim dnom s tremi grli in povratnim hladilnikom, magnetnim mešalom in termometrom. Raztopini smo nato po kapljicah dodali hidrobromno kislino (6,0 mL, 8,9 M, 53 mmol), pri čemer smo poskrbeli, da je temperatura ostala pod 25 °C. Raztopino smo segreli na približno 35 °C in vodikovemu peroksidu (6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol) dodajali po kapljicah, pri čemer smo zagotovili, da temperatura ni presegla 50 °C. Nastalo raztopino smo 3 ure mešali pri 40-50 °C in pustili, da se ohladi. Rdečo organsko plast smo ekstrahirali z dietiletrom (1 x 40 mL) in jo sprali z 10 mL vodne 10-odstotne raztopine natrijevega bisulfita. Eterske ekstrakte smo posušili nad brezvodnim natrijevim sulfatom, dekantirali in topilo odstranili z rotacijskim uparjalnikom, pri čemer je nastalo oranžno olje. Izdelek: 8,95 g (85,2 %).Safrol [5-(2-propen-1-il)-1,3-benzodioksol] (4)
[metoda 1]
Naslednjo Grignardovo reakcijo smo izvedli v suhi hruškasti bučki s prostornino 10 ml pod dušikom. Magnezij (0,60 g, 25 mmol), 5-bromo-1,3-benzodioksol (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) in 1,5 M raztopina DIBAH v cikloheksanu (0,10 ml, 150 mmol) so se mešali v 20 ml brezvodnega THF. Dodatno smo po kapljicah dodali 5-bromo-1,3-benzodioksol (3 ) (2,60 mL, 21,5 mmol) in zmes mešali 2 h. Raztopino smo odvzeli z brizgalko in jo po kapljicah dodali alilbromidu (4,0 mL, 46 mmol) v ledeni kopeli. Raztopino smo mešali 24 ur, reakcijo pa ugasnili z dodatkom 20 mL vode in 20 mL nasičenega amonijevega klorida. Produkt smo ekstrahirali v 3 x 80 mL dietiletra in splaknili s 3 x 100 mL vode. Eterske ekstrakte smo posušili nad brezvodnim natrijevim sulfatom, dekantirali in topilo odstranili z rotacijskim uparjalnikom, pri čemer je nastalo rjavo olje. Izdelek: 3,30 g (82,1 %).
[metoda 1]
Naslednjo Grignardovo reakcijo smo izvedli v suhi hruškasti bučki s prostornino 10 ml pod dušikom. Magnezij (0,60 g, 25 mmol), 5-bromo-1,3-benzodioksol (3) (0,40 ml, 3,3 mmol) in 1,5 M raztopina DIBAH v cikloheksanu (0,10 ml, 150 mmol) so se mešali v 20 ml brezvodnega THF. Dodatno smo po kapljicah dodali 5-bromo-1,3-benzodioksol (3 ) (2,60 mL, 21,5 mmol) in zmes mešali 2 h. Raztopino smo odvzeli z brizgalko in jo po kapljicah dodali alilbromidu (4,0 mL, 46 mmol) v ledeni kopeli. Raztopino smo mešali 24 ur, reakcijo pa ugasnili z dodatkom 20 mL vode in 20 mL nasičenega amonijevega klorida. Produkt smo ekstrahirali v 3 x 80 mL dietiletra in splaknili s 3 x 100 mL vode. Eterske ekstrakte smo posušili nad brezvodnim natrijevim sulfatom, dekantirali in topilo odstranili z rotacijskim uparjalnikom, pri čemer je nastalo rjavo olje. Izdelek: 3,30 g (82,1 %).
[Metoda 2]
V 500 mL bučko (potopljeno v magnetno mešalo/oljno kopel) damo 10-11 g magnezijevih obračalk in 150 mL tetrahidrofurana (sveže destiliranega iz natrija). Po dodatku malega kristala joda in 2 mL dibromometana za začetek Grignardove reakcije se doda 72 g 5-bromo-1,3-benzodioksola (3 ), da se nežno vzdržuje refluks. Za začetek je priporočljivo kopel segreti na 50 °C. Po dodajanju, ki traja približno 60 minut, se vse skupaj meša in refluksira 1 uro, rjava tekočina pa se hitro dekantira v zelo suho 500 mL bučko s kapljalnim lijakom in povratnim hladilnikom. Magnezijeve obrate speremo z dodatnimi 20 mL suhega THF, izpiranje pa dodamo Grignardovi raztopini. Dodamo malo (0,5 g) bakrovega(I)jodida in ob hlajenju v ledeni kopeli kapljično dodamo 40 ml (0,47 mola) alilbromida, pri čemer notranja temperatura ne sme preseči 40 °C. Reakcijska mešanica se po enournem mirovanju, ki mu sledi 1 ura refluksiranja, suspendira v raztopini 20 mL 37 % klorovodikove kisline v 500 mL vode, ki se ji doda 80 mL 25 % amoniaka, raztopina pa se destilira s paro , kot je opisano zgoraj. Po odvzemu 2 L destilata se destilat zakisa s klorovodikovo kislino do kongo rdeče (pH 4), nasiči s kuhinjsko soljo in ekstrahira s 4x200 mL etra.Združeni ekstrakti se posušijo z natrijevim hidroksidom (ali MgSO4), uparijo (rotavap), ostanek se vzame v etru in temeljito spere z natrijevim hidroksidom. Po sušenju (natrijev sulfat) se sušilno sredstvo filtrira, spere z 20 mL etra, združeni ekstrakti pa izparevajo. Ostanek se vakuumsko destilira, dobimo 39 g (67 % teorije) safrola, ki vre pri 120-130 °C (20-25 mm Hg). Brezbarvno olje z značilnim vonjem.
MDP2P (6) (pot 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) smo raztopili v 1 mL metanola v 10 mL bučki hruškaste oblike in ga po kapljicah dodali zmesi paladijevega (II) klorida (12 mg, 68 mmol), p-benzokinona (0,85 g, 7,9 mmol), 5 mL metanola in 0,5 mL vode. Nastalo zmes smo mešali 3 h in jofiltrirali. Filtratu smo dodali 10 mL 3,2 M klorovodikove kisline. Produkt smo ekstrahirali s 3x 20 mL diklorometana in ga izpirali z 2 x 20 mL nasičene raztopine natrijevega bikarbonata, 2x 20 mL 1,3 M natrijevega hidroksida in 2 x 20 mL slanice. Organske ekstrakte smo posušili nad brezvodnim natrijevim (ali magnezijevim) sulfatom, dekantirali in topilo odstranili z rotacijskim uparjalnikom, pri čemer je nastalo rjavo olje. Izdelek: 857 mg (78,0 %).
V 500 mL bučko (potopljeno v magnetno mešalo/oljno kopel) damo 10-11 g magnezijevih obračalk in 150 mL tetrahidrofurana (sveže destiliranega iz natrija). Po dodatku malega kristala joda in 2 mL dibromometana za začetek Grignardove reakcije se doda 72 g 5-bromo-1,3-benzodioksola (3 ), da se nežno vzdržuje refluks. Za začetek je priporočljivo kopel segreti na 50 °C. Po dodajanju, ki traja približno 60 minut, se vse skupaj meša in refluksira 1 uro, rjava tekočina pa se hitro dekantira v zelo suho 500 mL bučko s kapljalnim lijakom in povratnim hladilnikom. Magnezijeve obrate speremo z dodatnimi 20 mL suhega THF, izpiranje pa dodamo Grignardovi raztopini. Dodamo malo (0,5 g) bakrovega(I)jodida in ob hlajenju v ledeni kopeli kapljično dodamo 40 ml (0,47 mola) alilbromida, pri čemer notranja temperatura ne sme preseči 40 °C. Reakcijska mešanica se po enournem mirovanju, ki mu sledi 1 ura refluksiranja, suspendira v raztopini 20 mL 37 % klorovodikove kisline v 500 mL vode, ki se ji doda 80 mL 25 % amoniaka, raztopina pa se destilira s paro , kot je opisano zgoraj. Po odvzemu 2 L destilata se destilat zakisa s klorovodikovo kislino do kongo rdeče (pH 4), nasiči s kuhinjsko soljo in ekstrahira s 4x200 mL etra.Združeni ekstrakti se posušijo z natrijevim hidroksidom (ali MgSO4), uparijo (rotavap), ostanek se vzame v etru in temeljito spere z natrijevim hidroksidom. Po sušenju (natrijev sulfat) se sušilno sredstvo filtrira, spere z 20 mL etra, združeni ekstrakti pa izparevajo. Ostanek se vakuumsko destilira, dobimo 39 g (67 % teorije) safrola, ki vre pri 120-130 °C (20-25 mm Hg). Brezbarvno olje z značilnim vonjem.
MDP2P (6) (pot 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) smo raztopili v 1 mL metanola v 10 mL bučki hruškaste oblike in ga po kapljicah dodali zmesi paladijevega (II) klorida (12 mg, 68 mmol), p-benzokinona (0,85 g, 7,9 mmol), 5 mL metanola in 0,5 mL vode. Nastalo zmes smo mešali 3 h in jofiltrirali. Filtratu smo dodali 10 mL 3,2 M klorovodikove kisline. Produkt smo ekstrahirali s 3x 20 mL diklorometana in ga izpirali z 2 x 20 mL nasičene raztopine natrijevega bikarbonata, 2x 20 mL 1,3 M natrijevega hidroksida in 2 x 20 mL slanice. Organske ekstrakte smo posušili nad brezvodnim natrijevim (ali magnezijevim) sulfatom, dekantirali in topilo odstranili z rotacijskim uparjalnikom, pri čemer je nastalo rjavo olje. Izdelek: 857 mg (78,0 %).
Sinteza izosafrola (5) (pot 2)
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) smo raztopili v 3 M raztopini kalijevega hidroksida v 1-butanolu (10 ml, 30 mmol). Nastalo raztopino smo 3 ure segrevali pod povratnim tokom in pustili, da se ohladi. Raztopini smo dodali 10 mL 1,6 M raztopine klorovodikove kisline. Produkt smo ekstrahirali s 3 x 40 mL dietiletra in splaknili s 3 x 40 mL vode. Organske ekstrakte smo posušili nad brezvodnim natrijevim sulfatom, dekantirali in topilo odstranili z rotacijskim uparjalnikom,pri čemer je nastalo rjavo olje. Izdelek: 1,19 g (85,0 %).
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) smo raztopili v 3 M raztopini kalijevega hidroksida v 1-butanolu (10 ml, 30 mmol). Nastalo raztopino smo 3 ure segrevali pod povratnim tokom in pustili, da se ohladi. Raztopini smo dodali 10 mL 1,6 M raztopine klorovodikove kisline. Produkt smo ekstrahirali s 3 x 40 mL dietiletra in splaknili s 3 x 40 mL vode. Organske ekstrakte smo posušili nad brezvodnim natrijevim sulfatom, dekantirali in topilo odstranili z rotacijskim uparjalnikom,pri čemer je nastalo rjavo olje. Izdelek: 1,19 g (85,0 %).
MDP2P (6) (pot 2)
Raztopino, ki vsebuje vodikov peroksid (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) in mravljično kislino (10 ml, 23,6 M, 240 mol), smo 30 min mešali pri sobni temperaturi v 50-ml bučki hruškaste oblike. Raztopini smo dodali izosafrol (800 mg, 4,93 mmol) v 6 mL acetona in pri sobni temperaturi mešali 16 h. Hlapne sestavine nastale raztopine smo odstranili v vakuumu, pri čemer je ostal rdeč ostanek. Ostanek smo ponovno raztopili v 10 mL metanola in dodali 10 mL 2,8 M žveplove kisline. Nastalo raztopino smo 3 ure segrevali pod povratnim tokom in pustili, da se ohladi. Produkt smo ekstrahirali s 3 x 40 mL dietiletra ter ga sprali s 40 mL vode in 40 mL nasičene raztopine natrijevega bikarbonata. Eterske ekstrakte smo posušili nad brezvodnim natrijevim sulfatom, dekantirali in topilo odstranili z rotacijskim uparjalnikom, pri čemer je nastalo rjavo olje. Izdelek: 538 mg (61,2 %).
Raztopino, ki vsebuje vodikov peroksid (2,0 ml, 9,9 M, 20 mmol) in mravljično kislino (10 ml, 23,6 M, 240 mol), smo 30 min mešali pri sobni temperaturi v 50-ml bučki hruškaste oblike. Raztopini smo dodali izosafrol (800 mg, 4,93 mmol) v 6 mL acetona in pri sobni temperaturi mešali 16 h. Hlapne sestavine nastale raztopine smo odstranili v vakuumu, pri čemer je ostal rdeč ostanek. Ostanek smo ponovno raztopili v 10 mL metanola in dodali 10 mL 2,8 M žveplove kisline. Nastalo raztopino smo 3 ure segrevali pod povratnim tokom in pustili, da se ohladi. Produkt smo ekstrahirali s 3 x 40 mL dietiletra ter ga sprali s 40 mL vode in 40 mL nasičene raztopine natrijevega bikarbonata. Eterske ekstrakte smo posušili nad brezvodnim natrijevim sulfatom, dekantirali in topilo odstranili z rotacijskim uparjalnikom, pri čemer je nastalo rjavo olje. Izdelek: 538 mg (61,2 %).
Last edited by a moderator:
