Inledning
Dessa prekursorer är kontrollerade eller reglerade ämnen i många jurisdiktioner. Användningen av okontrollerade prekursorer erbjuder därför operatörer av hemliga laboratorier en strategi för att minska risken för upptäckt. Katekol ( 1) är ett vanligt kemiskt reagens som syntetiseras i industriell skala och används vid syntes av doftämnen, bekämpningsmedel, läkemedel och färgämnen. Avledning av katekol till olaglig verksamhet är därför mycket möjlig. Safrol ( 4), ett vanligt utgångsmaterial för MDMA-framställning, är en naturprodukt som utvinns ur sassafrasolja och används också för industriell framställning av dofter, smakämnen och vissa insektsmedel. Syntesen av safrol från syntetiska prekursorer, inklusive katekol, har undersökts som ett sätt att minska beroendet av varierande naturliga källor. I detta dokument presenteras en syntetisk metod för att producera MDP2P ( 6) från katekol via safrol, där reaktionsvägarna visas i schemat nedan. Syntesen av safrol representeras av en reaktion med två olika förhållanden och något olika utbyten. Syntesen av MDP2P från safrol utfördes via de två vanligaste metoderna som används i hemliga laboratorier - Wacker-oxidation av safrol ( väg 1) med 78% utbyte (avdenna reaktion) och isomerisering av safrol och peracidoxidation och syradehydrering av isosafrol ( väg 2 ) med 57% utbyte (av båda väg 2-reaktionerna).
Utrustning och glasvaror.
- 100 mL och 1 L trehalsade rundbottnade kolvar;
- Återflödeskondensor;
- Uppvärmd magnetiskomrörare;
- Retortstativ och klämma för fastsättning av apparatur;
- Laboratorietermometer (10 °C till 200 °C) med kolvadapter;
- Roterande indunstare;
- Vakuumkälla;
- Vattenbad;
- Glasstavar;
- 500 mL x2; 200 mL x2; 100 mL x2 bägare;
- 250 mL x2 och 100 mL Erlenmeyerkolvar;
- 1 L Buchnerkolv och tratt;
- 1 L separeringstratt, 250 mL för [1];
- Konventionell tratt;
- 100 mL dropptratt;
- 10 mL spruta av plast eller glas.
- Metod [1]
- Kväve- eller argonballong 10-20 L (1 atm) är tillräckligt;
- 10 mL päronformad kolv.
- Metod [2]
- Oljebad.
- 500 mL x2 kolvar med rund botten.
- Uppställning förvakuumdestillation.
- (Rutt 1)
- 10 mL päronformad kolv.
- (Väg 2)
- 50 mL päronformad kolv.
Reagenser.
- Katekol 20,0 g, 182 mmol;
- Natriumhydroxid 100 g;
- Dimetylsulfoxid (DMSO) 200 mL;
- diklormetan (CH2Cl2) 40 mL, 626 mL;
- Destillerat vatten (H20) 1,5 l;
- Dietyleter ( Et2O) 1140 mL;
- Natriumsulfat (Na2SO4) eller magnesiumsulfat (MgSO4) vattenfritt ~200 g;
- Glacial ättiksyra 2,6 mL, 45 mmol;
- Metanol (MeOH) 16 mL;
- Bromvätesyra (HBr) 6,0 mL, 8,9 M, 53 mmol;
- Väteperoxid (H2O2) 6,0 mL, 9,9 M, 59 mmol;
- Natriumbisulfit (NaHSO3) lösning 10 mL 10% aq. [Natriumbikarbonat sol. kan användas istället för detta];
- Natriumbikarbonat (NaHCO3) 20 g;
- Saltsyra (HCl) konc. ~60 mL
- Metanol 10 mL;
- Natriumklorid (NaCl) 30 g;
- Allylbromid 40 mL (0,47 mol) [2] eller 4,0 mL, 46 mmol [1];
- Tetrahydrofuran (THF) 170 mL vattenfri;
- Magnesium (Mg) 0,60 g, 25 mmol [ 1] eller 10-11 g [ 2].
- Metod [1]
- DIBAH 1,5 M lösning i cyklohexan (0,10 mL, 150 mmol);
- Ammoniumklorid (NH4Cl) mättad lösning, 20 mL.
- Metod [2]
- Jodkristall (I2);
- Dibrommetan (CH2Br2) 2 mL;
- Koppar(I)jodid 0,5 g;
- Ammoniaklösning (NH4OH) 80 mL 25%;
- Dietyleter 800 mL.
- (Väg 1)
- Palladium(II)klorid (PdCl2) 12 mg, 68 mmol;
- p-Benzoquinone 0,85 g, 7,9 mmol.
- (Väg 2)
- Kaliumhydroxid (KOH) 3 M aq. lösning;
- 1-butanol 10 mL, 30 mmol;
- Väteperoxid (H2O2) 2,0 mL, 9,9 M aq. lösning, 20 mmol;
- Myrsyra 10 ml, 23,6 M, 240 mol;
- Aceton 6 mL;
- Svavelsyra (H2SO4) 10 mL 2,8 M aq.
1-(2H-1,3-Benzodioxol-5-yl)propan-2-one:
Kokpunkt: 283 - 285 °C vid 760 mm Hg, 156 °C vid 11 mm Hg;
Smältpunkt: 87 - 88 °C;
Molekylvikt: 178,185 g/mol;
Densitet: 1,211 g/mL;
CAS-nummer:4676-39-5.
Förfarande
1,3-bensodioxol (2)1 L trehalsade rundkolvar med återloppskylare, magnetisk/toppomrörare och termometer fylldes med katekol ( 1 ) (20,0 g, 182 mmol) och en vattenlösning av natriumhydroxid (30 mL, 19,4 M, 582 mmol) som löstes i 200 mL dimetylsulfoxid. Den resulterande gröna lösningen upphettades till 90-100°С. Diklormetan (40 mL, 626 mL) tillsattes droppvis till lösningen, som upphettades under återflöde vid 90-100°С i 4 h. Blandningen fick svalna och 200 mL vatten tillsattes. Blandningen dekanterades och produkten extraherades meddietyleter ( 3 x 200 mL). Dietyleterextrakten tvättades med 3 x 200 mL vatten, torkades över vattenfritt natriumsulfat och dekanterades. Lösningsmedlet avlägsnades med en roterande indunstare, varvid en ljusbrun olja erhölls. Utbyte: 14,8 g ( 66,7%).
5-brom-1,3-benzodioxol (3)
1,3-benzodioxol ( 2 ) (6,00 mL, 52,2 mmol) löstes i en blandning av isättika (2,6 mL, 45 mmol), 16 mL metanol och 2 mL vatten i 100 mL trehalsade rundkolvar med återflödeskondensor, magnetomrörare och termometer. Bromsyra (6,0 ml, 8,9 M, 53 mmol) tillsattes sedan droppvis till lösningen, samtidigt som man såg till att temperaturen förblev under 25°С. Lösningen upphettades till cirka 35°С och väteperoxid (6,0 ml, 9,9 M, 59 mmol) tillsattes droppvis, varvid man säkerställde att temperaturen inte översteg 50°С. Den resulterande lösningen omrördes vid 40-50°С i 3 timmar och fick svalna. Det röda organiska skiktet extraherades meddietyleter ( 1 x 40 mL) och tvättades med 10 mL vattenlösning av 10% natriumbisulfit. Ether-extrakten torkades över vattenfritt natriumsulfat, dekanterades och lösningsmedlet avlägsnades med enroterande indunstare, vilket gav en orange olja. Utbyte: 8,95 g ( 85,2%).Safrol [5-(2-propen-1-yl)-1,3-benzodioxol] (4)
[Metod 1]
Följande Grignard-reaktion genomfördes med användning av torr päronformad kolv 10 ml under kväve. Magnesium (0,60 g, 25 mmol), 5-brom-1,3-bensodioxol (3 ) (0,40 mL, 3,3 mmol) och en 1,5 M lösning av DIBAH i cyklohexan (0,10 mL, 150 mmol) omrördes i 20 mL vattenfri THF. Ytterligare 5-brom-1,3-bensodioxol ( 3) (2,60 mL, 21,5 mmol) tillsattes droppvis och blandningen omrördes i 2 h. Lösningen avlägsnades via spruta och tillsattes droppvis till allylbromid (4,0 mL, 46 mmol) i ett isbad. Lösningen omrördes i 24 timmar och reaktionen släcktes genom tillsats av 20 mL vatten och 20 mL mättad ammoniumklorid. Produkten extraherades i 3 x 80 mLdietyleter och tvättades med 3 x 100 mL vatten. Ether-extrakten torkades över vattenfritt natriumsulfat, dekanterades och lösningsmedlet avlägsnades med enroterande indunstare, vilket gav en brun olja. Utbyte: 3,30 g ( 82,1%).
[Metod 1]
Följande Grignard-reaktion genomfördes med användning av torr päronformad kolv 10 ml under kväve. Magnesium (0,60 g, 25 mmol), 5-brom-1,3-bensodioxol (3 ) (0,40 mL, 3,3 mmol) och en 1,5 M lösning av DIBAH i cyklohexan (0,10 mL, 150 mmol) omrördes i 20 mL vattenfri THF. Ytterligare 5-brom-1,3-bensodioxol ( 3) (2,60 mL, 21,5 mmol) tillsattes droppvis och blandningen omrördes i 2 h. Lösningen avlägsnades via spruta och tillsattes droppvis till allylbromid (4,0 mL, 46 mmol) i ett isbad. Lösningen omrördes i 24 timmar och reaktionen släcktes genom tillsats av 20 mL vatten och 20 mL mättad ammoniumklorid. Produkten extraherades i 3 x 80 mLdietyleter och tvättades med 3 x 100 mL vatten. Ether-extrakten torkades över vattenfritt natriumsulfat, dekanterades och lösningsmedlet avlägsnades med enroterande indunstare, vilket gav en brun olja. Utbyte: 3,30 g ( 82,1%).
[Metod 2]
I en 500 mL kolv (nedsänkt i en magnetomrörare/oljebad) placeras 10-11 g magnesiumspån och 150 mL tetrahydrofuran (nydestillerad från natrium). Efter tillsats av en liten jodkristall och 2 mL dibrommetan för att starta Grignard-reaktionen tillsätts 72 g 5-brom-1,3-bensodioxol ( 3) för att upprätthålla försiktigt återflöde. För att starta reaktionen rekommenderas att badet värms upp till 50 °C. Efter tillsatsen, som tar ca 60 minuter, omrörs alltsammans och återflödas 1 timme, och den bruna vätskan dekanteras snabbt till en mycket torr 500 mL kolv med dropptratt och återflödeskondensor. Magnesiumspånen tvättas med ytterligare 20 mL torr THF, tvätten tillsätts till Grignard-lösningen. En liten mängd (0,5 g) koppar(I)jodid tillsätts och under kylning i ett isbad tillsätts 40 ml (0,47 mol) allylbromid droppvis, den inre temperaturen får inte överstiga 40 °C. Efter att ha stått över natten, följt av 1 timmes återflöde, suspenderas reaktionsblandningen i en lösning av 20 mL 37% saltsyra i 500 mL vatten och detta tillsätts till 80 mL 25% ammoniak och lösningen ångdestilleras enligtovan. Efter uppsamling av 2 L destillat surgörs destillatet till kongorött (pH 4) med saltsyra, mättas med bordssalt och extraheras med 4x200 mL eter.De kombinerade extrakten torkas med natriumhydroxid (eller MgSO4), indunstas (rotavap) och återstoden tas upp i eter och tvättas noggrant med natriumhydroxid. Efter torkning (natriumsulfat) filtreras torkmedlet, tvättas med 20 ml eter och de kombinerade extrakten indunstas. Återstoden vakuumdestilleras och 39 g (67% av teorin) safrol, kokande vid 120-130 °C (20-25 mm Hg), erhålls. Färglös och typiskt luktande olja.
MDP2P (6) (Väg 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) löstes i 1 mL metanol i en 10 mL päronformad kolv och tillsattes droppvis till en blandning av palladium(II)klorid (12 mg, 68 mmol), p-bensokinon (0,85 g, 7,9 mmol), 5 mL metanol och 0,5 mL vatten. Denresulterande blandningen omrördes under 3 timmar ochfiltrerades. Till filtratet tillsattes 10 mL 3,2 M saltsyra. Produkten extraherades med 3x 20 mL diklormetan och tvättades med 2 x 20 mL mättad natriumbikarbonatlösning, 2x 20 mL 1,3 M natriumhydroxid och 2 x 20 mL saltlösning. De organiska extrakten torkades över vattenfritt natrium- (eller magnesium-) sulfat, dekanterades och lösningsmedlet avlägsnades med enroterande indunstare, vilket gav en brun olja. Utbyte: 857 mg ( 78,0 %).
I en 500 mL kolv (nedsänkt i en magnetomrörare/oljebad) placeras 10-11 g magnesiumspån och 150 mL tetrahydrofuran (nydestillerad från natrium). Efter tillsats av en liten jodkristall och 2 mL dibrommetan för att starta Grignard-reaktionen tillsätts 72 g 5-brom-1,3-bensodioxol ( 3) för att upprätthålla försiktigt återflöde. För att starta reaktionen rekommenderas att badet värms upp till 50 °C. Efter tillsatsen, som tar ca 60 minuter, omrörs alltsammans och återflödas 1 timme, och den bruna vätskan dekanteras snabbt till en mycket torr 500 mL kolv med dropptratt och återflödeskondensor. Magnesiumspånen tvättas med ytterligare 20 mL torr THF, tvätten tillsätts till Grignard-lösningen. En liten mängd (0,5 g) koppar(I)jodid tillsätts och under kylning i ett isbad tillsätts 40 ml (0,47 mol) allylbromid droppvis, den inre temperaturen får inte överstiga 40 °C. Efter att ha stått över natten, följt av 1 timmes återflöde, suspenderas reaktionsblandningen i en lösning av 20 mL 37% saltsyra i 500 mL vatten och detta tillsätts till 80 mL 25% ammoniak och lösningen ångdestilleras enligtovan. Efter uppsamling av 2 L destillat surgörs destillatet till kongorött (pH 4) med saltsyra, mättas med bordssalt och extraheras med 4x200 mL eter.De kombinerade extrakten torkas med natriumhydroxid (eller MgSO4), indunstas (rotavap) och återstoden tas upp i eter och tvättas noggrant med natriumhydroxid. Efter torkning (natriumsulfat) filtreras torkmedlet, tvättas med 20 ml eter och de kombinerade extrakten indunstas. Återstoden vakuumdestilleras och 39 g (67% av teorin) safrol, kokande vid 120-130 °C (20-25 mm Hg), erhålls. Färglös och typiskt luktande olja.
MDP2P (6) (Väg 1)
Safrol (1,00 g, 6,17 mmol) löstes i 1 mL metanol i en 10 mL päronformad kolv och tillsattes droppvis till en blandning av palladium(II)klorid (12 mg, 68 mmol), p-bensokinon (0,85 g, 7,9 mmol), 5 mL metanol och 0,5 mL vatten. Denresulterande blandningen omrördes under 3 timmar ochfiltrerades. Till filtratet tillsattes 10 mL 3,2 M saltsyra. Produkten extraherades med 3x 20 mL diklormetan och tvättades med 2 x 20 mL mättad natriumbikarbonatlösning, 2x 20 mL 1,3 M natriumhydroxid och 2 x 20 mL saltlösning. De organiska extrakten torkades över vattenfritt natrium- (eller magnesium-) sulfat, dekanterades och lösningsmedlet avlägsnades med enroterande indunstare, vilket gav en brun olja. Utbyte: 857 mg ( 78,0 %).
Syntes av isosafrol (5) (väg 2)
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) löstes i en 3 M lösning av kaliumhydroxid i 1-butanol (10 mL, 30 mmol). Den resulterande lösningen upphettades under återflöde i 3 timmar och fick svalna. Till lösningen tillsattes 10 mL av en 1,6 M saltsyralösning. Produkten extraherades med 3 x 40 mL dietyleter och tvättades med 3 x 40 mL vatten. De organiska extrakten torkades över vattenfritt natriumsulfat, dekanterades och lösningsmedlet avlägsnades med enroterande indunstare, vilket gav enbrun olja. Utbyte: 1,19 g ( 85,0%).
Safrol (1,40 g, 8,63 mmol) löstes i en 3 M lösning av kaliumhydroxid i 1-butanol (10 mL, 30 mmol). Den resulterande lösningen upphettades under återflöde i 3 timmar och fick svalna. Till lösningen tillsattes 10 mL av en 1,6 M saltsyralösning. Produkten extraherades med 3 x 40 mL dietyleter och tvättades med 3 x 40 mL vatten. De organiska extrakten torkades över vattenfritt natriumsulfat, dekanterades och lösningsmedlet avlägsnades med enroterande indunstare, vilket gav enbrun olja. Utbyte: 1,19 g ( 85,0%).
MDP2P (6) (väg 2)
En lösning innehållande väteperoxid (2,0 mL, 9,9 M, 20 mmol) och myrsyra (10 mL, 23,6 M, 240 mol) omrördes vid rumstemperatur under 30 minuter i en 50 mL päronformad kolv. Isosafrol (800 mg, 4,93 mmol) i 6 mL aceton tillsattes till lösningen och omrördes vid rumstemperatur i 16 h. De flyktiga komponenterna i den resulterande lösningen avlägsnades i vakuum, varvid en röd rest återstod. Återstoden löstes upp på nytt i 10 ml metanol och 10 ml 2,8 M svavelsyra tillsattes. Den resulterande lösningen upphettades under återflöde i 3 timmar och fick svalna. Produkten extraherades med 3 x 40 mL dietyleter och tvättades med 40 mL vatten och 40 mL mättad natriumbikarbonatlösning. Ether-extrakten torkades över vattenfritt natriumsulfat, dekanterades och lösningsmedlet avlägsnades med enroterande indunstare, vilket gav en brun olja. Utbyte: 538 mg ( 61,2 %).
En lösning innehållande väteperoxid (2,0 mL, 9,9 M, 20 mmol) och myrsyra (10 mL, 23,6 M, 240 mol) omrördes vid rumstemperatur under 30 minuter i en 50 mL päronformad kolv. Isosafrol (800 mg, 4,93 mmol) i 6 mL aceton tillsattes till lösningen och omrördes vid rumstemperatur i 16 h. De flyktiga komponenterna i den resulterande lösningen avlägsnades i vakuum, varvid en röd rest återstod. Återstoden löstes upp på nytt i 10 ml metanol och 10 ml 2,8 M svavelsyra tillsattes. Den resulterande lösningen upphettades under återflöde i 3 timmar och fick svalna. Produkten extraherades med 3 x 40 mL dietyleter och tvättades med 40 mL vatten och 40 mL mättad natriumbikarbonatlösning. Ether-extrakten torkades över vattenfritt natriumsulfat, dekanterades och lösningsmedlet avlägsnades med enroterande indunstare, vilket gav en brun olja. Utbyte: 538 mg ( 61,2 %).
Last edited by a moderator:
