El objetivo de este post es resumir varios meses de investigación y pruebas. Sería estupendo que todos compartieran sus resultados y sus reflexiones para perfeccionar esta ruta de síntesis.
Todos los reactivos que voy a utilizar se pueden encontrar probablemente en cualquier ferretería, excepto el helional, que se puede comprar con bastante facilidad en muchos sitios web diferentes, ya que no es un precursor monitorizado. Creo que incluso se puede comprar en amazon como flagrancia.
La idea de esta síntesis es convertir el helional (cas:1205-17-0) en ácido heliónico (cas:77269-66-0, ácido 3-(2H-1,3-benzodioxol-5-il)-2-metilpropanoico), luego convertir este último en helionamida (cas:858215-05-1, alfa-metil-1,3-benzodioxol-5-propanamida), y finalmente realizar un reordenamiento de Hofmann para obtener MDA freebase.
Las ventajas de esta síntesis son que es OTC, y por lo tanto no requiere hidroxilamina, utiliza productos de baja toxicidad y bajo coste. Además, el problema que a menudo se encuentra en la otra forma de hacer las cosas es escalar el reordenamiento de Beckmann, que a menudo resulta en un aceite que es complicado de purificar a mayor escala. (basándome en mis experiencias y en lo que he leído)
Este va a ser un post muy largo porque voy a intentar profundizar en todo, de forma que si tienes una duda o un problema, probablemente encuentres una solución en este post.
Prefiero advertirte que yo personalmente estoy atascado en el último paso por alguna razón, pero que es totalmente posible conseguir obtener el producto final con un buen rendimiento en teoría, y según los muchos posts de gente con éxito.
Primer paso, oxidación de helional a ácido heliónico:
Se mezclan 61,5g de helional con 216mL de acetona y 80g de NaHCO3 con agitación en un vaso de precipitados de 1L. (Consejo: añadir el NaHCO3 en último lugar y poco a poco, para no bloquear el agitador magnético). A continuación, añade gradualmente una solución de oxona (110,8 g de oxona en unos 450 ml de agua) sin dejar de remover. Puedes hacerlo gota a gota utilizando un embudo cuentagotas o vaso a vaso. Como la reacción es exotérmica, puede hacer hervir la acetona. Si se calienta demasiado, deja de añadir la oxona y deja que la reacción vuelva a la temperatura ambiente. Puedes utilizar un baño de hielo durante la adición, pero hacerlo a temperatura ambiente funciona igual de bien si tienes cuidado.
Yo suelo terminar de añadir la solución de oxona al cabo de 1 hora. Luego lo dejo reaccionar durante unas 2h-3h. Mediante TLC, pude determinar que todo había reaccionado después de 3h.
Después de 3 horas, acidifica la solución con HCl para precipitar el ácido (las sales blancas del fondo del vaso no son nuestro producto, sino sales de potasio de la oxona). Añade hasta que no precipite nada (aprox. pH 1-2). Ten cuidado, ya que quedará algo de NaHCO3 sin reaccionar, liberando CO2. En la mayoría de los casos, no precipita nada, salvo un "aceite" anaranjado que sube a la superficie del resto de la solución. Es el producto que acaba solidificándose. Para forzarlo a solidificarse, se puede meter en la nevera durante unas horas, pero esto no funciona siempre. El mejor método que he encontrado es meter el vaso de precipitados en el congelador hasta que todo se solidifique, y luego dejar que vuelva a temperatura ambiente. Lo que queda sólido es nuestro producto con sales de sulfato potásico.
Filtra para recuperar el sólido amarillo contaminado con sales de potasio, luego coloca el sólido en polvo en un vaso de precipitados con 400mL a 500mL de agua agitando. Esto solubilizará toda la contaminación con sales de potasio. Después sólo tienes que filtrar para obtener el sólido amarillo
Puedes conservar el ácido heliónico de esta forma, pero te aconsejo encarecidamente que al menos realices una purificación ácido-base a continuación, ya que de lo contrario el paso de purificación de la amida será (aún) más complicado. Para ello, prepara una solución de NaOH (aprox. 13g en 150mL de agua). Espera a que la solución se enfríe antes de añadir el ácido poco a poco. Si la solución se calienta demasiado, obtendrás un ácido marrón oscuro en lugar de uno blanco/marrón claro. A continuación, lava la fase acuosa (que contiene la base conjugada del ácido heliónico) con éter o DCM (da los mejores resultados). Si no se dispone de ellos, se puede utilizar nafta o cualquier otro disolvente apolar. A continuación, recupera la fase acuosa y acidifícala con HCl. El ácido precipitará. Si la solución se vuelve blanca pero no puedes ver ningún precipitado, utiliza la misma técnica anterior (el congelador). En general, sin embargo, basta con colocar el vaso de precipitados en el frigorífico. Luego filtra y ya tienes tu ácido.
Puedes recristalizar en agua o etanol para obtener un ácido verdaderamente puro, formando bonitos cristales blancos, pero esto es bastante molesto ya que el ácido no es muy soluble en agua caliente (alrededor de 10g/L a 90°C diría yo), y esta purificación básica del ácido es suficiente para obtener resultados decentes más adelante.
El punto de fusión del ácido heliónico puro es de unos 77°C. Rendimiento : 80 %-90
Notas sobre la síntesis :
-Al acidificar la solución, en lugar de formar un "aceite", el ácido puede volver la solución blanca sin precipitar, por lo que basta con congelar la solución como de costumbre.
- La mezcla de reacción se volverá amarilla cuando añadas la oxona, y después naranja/marrón de nuevo. Esto es normal, y se debe a que el ácido formado/las impurezas cambian de color según el pH.
-Probé con agua desmineralizada, agua del grifo y agua destilada, y no pareció haber ninguna diferencia en la reacción (pensé que los iones del agua del grifo destruirían la oxona, pero no fue así).
- Añade siempre un exceso de NaHCO3 como se recomienda en mi síntesis. Si el pH se vuelve ácido cuando aún no ha reaccionado toda la oxona, corres el riesgo de formar TATP inestable y explosivo. Pero no tengas miedo: si sigues todo al pie de la letra, no te pasará nada.
- De hecho, la oxona es una sal triple: 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. La especie que nos interesa aquí es KHSO5. Así que tenemos que tener esto en cuenta al calcular los moles de oxona que necesitamos (Lo que se hizo aquí).
-NaHCO3 evitará que el pH se vuelva ácido. Reaccionará con la acidez de la oxona y con el ácido heliónico formado, convirtiéndolo en su base conjugada. El NaHCO3 también es una base muy débil, lo que garantiza que el pH no sea demasiado básico. En pH básico, la oxona no es estable (pH=9, el pH en el que la oxona es menos estable).
-La oxona se puede comprar en la sección de piscinas de las ferreterías. Mire la msds o la lista de composición del producto.
-La sintesis es facilmente escalable, pero recomendaria un cubo de agua fria para enfriar bien el Rm a mayor escala.
-He probado el etanol como disolvente tres veces, y parece formar el ester etílico del ácido heliónico, y otros productos dependiendo del pH. No he profundizado más, así que no puedo decirte más. Pero quizás podríamos formar la amida a partir de este éster, de forma más sencilla que mi método actual (urea + ácido bórico + ácido heliónico).
Ácido amarillo impuro:
Ácido recristalizado
Segundo paso, síntesis de helionamida
Lo intenté de dos maneras: Primero convertí el ácido heliónico en su correspondiente sal de amonio y luego lo calenté. Fue un fracaso.
La segunda forma funcionó, aunque la elaboración de esta reacción es una pesadilla, y creo que se puede mejorar fácilmente si se os ocurre alguna idea.
Seguí el procedimiento de la publicación "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE".
Básicamente, trituran durante 5min-10min una mezcla de urea, ácido carboxílico, ácido bórico, luego calientan el conjunto durante 15min-30min en un vaso de precipitados a 160°C-180°C. Se sabe que la reacción ha terminado cuando se resolidifica (la urea, el ácido heliónico y el ácido bórico se funden a 180°C).
Lo cual es extraño, porque la helionamida funde a 123°C. Supongo que esto se debe a los enlaces de hidrógeno que pueden formar las amidas. Verás que forma más un gel que un sólido. No creo que sea realmente necesario triturar, ya que todo se funde a 180°C. Sin embargo, si calientas a unos 160°C-170°C, supongo que es aconsejable, ya que el ácido bórico funde a 171°C. Triturar la mezcla provocará una disminución del punto de fusión. El ácido bórico no es necesario, pero se recomienda porque mejora mucho el rendimiento.
He probado a calentar durante 4 horas, y 11 horas a 180°C con agitación sin ácido bórico, y obtuve rendimientos que oscilaban entre el 22% y el 50%. Pero la elaboración fue un horror, porque cuanto más tiempo esperas, más urea forma todo tipo de productos de condensación.
En mi caso, la mezcla sólo se solidificó parcialmente después de aproximadamente 1h30 a 180°C con agitación. Sin embargo, he descubierto (tal vez por casualidad) que calentando a 170°C se solidifica todo al cabo de 2 horas. En general, nada, o incluso parte, se solidifica después de 30 minutos, por lo que continúo la reacción incluso después de 30min. Sin embargo, todavía no domino del todo esta síntesis, y por eso vuestra ayuda para optimizarla es muy bienvenida.
Así es como suelo hacerlo :
g de ácido heliónico * 1,5 = Cantidad de Urea, g de ácido * 0,4 = Cantidad de ácido bórico.
Esto hace un gran exceso molar de urea, y estoy pensando en reducirlo eventualmente una vez que estoy consiguiendo buenos rendimientos siguiendo el procedimiento de la publicación.
Luego pongo los 3 en un vaso de precipitados con un agitador magnético y caliento a 170°C. Cuando todo se ha solidificado, o 3/4 de él (unas 2 horas), dejo que vuelva a temperatura ambiente, luego añado unos 10mL-20mL de una solución de amoniaco al 15% y 100mL-200mL de agua. Entonces caliento la mezcla hasta que se disuelve, y dejo que vuelva a temperatura ambiente para precipitar la amida, que no es muy soluble en frío. Y aquí es donde tengo un gran problema en la preparación. La amida no quiere precipitar y tengo que evaporar la mayor parte del agua añadida, pero se solidifica toda de golpe. Usar etanol no es mejor. Y cada vez tengo que conseguir que la amida precipite, luego recristalizarla varias veces en agua y etanol, y sólo a veces accede a precipitar como sólido y no como aceite. Creo que esto se debe a que las impurezas bajan enormemente el punto de fusión de la amida. De hecho, el sólido marrón se fundía a unos 70°C. Una vez purificado, el sólido blanco de aproximadamente la misma masa se fundía a 123°C. Creo que esa es en parte la razón del aceite al recristalizar en etanol/agua caliente.
En "A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture", está escrito:
" Hemos descubierto que las condiciones óptimas para la pirólisis de la mezcla de amida y ácido carboxílico son 160-180°C durante 10-30 minutos. El calentamiento prolongado puede provocar la formación de cantidades importantes de alquitrán, mientras que el calentamiento durante poco tiempo da lugar a una reacción incopleta. "
Pero tuve casi el mismo problema con el Work Up, haciendo la reacción durante sólo 30min, y no todo se solidificó.
Otro procedimiento consiste en calentar 1 mol de ácido carboxílico con 0,5 moles de urea a 160°C durante 4 horas. No lo he probado, pero da un producto bastante puro según la patente, aunque los rendimientos son sólo del 50%. " ESTADOS UNIDOS 2,109,941 OFICINA DE PATENTES 2,109,94. PREPARACIÓN DE AMIDAS "
He visto gente que extrae amidas utilizando una mezcla de nafta hirviendo y acetato de etilo. Esto puede ser interesante, pero mi objetivo es utilizar la menor cantidad posible de disolvente orgánico. No lo he probado porque no tengo acetato de etilo a mano.
Si se calienta durante un tiempo suficiente (180°C), la amida empezará a sublimarse, formando hermosos cristales blancos alargados. Por desgracia, esto lleva mucho tiempo, y yo sólo obtuve 400 mg de cristales después de 11 horas.
Miré la forma que tenía la gente de hacer benzamida a partir de ácido benzoico, y no difiere demasiado de la mía, aunque funciona muy bien para la benzamida. Hay varios videos en youtube si quieres echar un vistazo.
Así que creo que la reacción funciona bien, pero se puede mejorar en cuanto al número de moles de urea utilizados. Sin embargo, la elaboración realmente necesita ser mejorada. El que se da en la publicación no funciona, ni siquiera cuando se utiliza ácido puro.
Mezcla de reacción una vez solidificada:
Polvo blanco de amida:
Amida recristalizada:
Amida sublimada:
Tercer paso, base libre de MDA
Aquí es donde tengo un problema: mis rendimientos son inexistentes.
He seguido el procedimiento TCCA de la publicación "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)
synthesised from helional" y no funcionó. Estoy seguro de mi amida. También intenté hacer la reacción a 18°C porque aparentemente la cloroamida se forma demasiado lentamente a 0°C. Tampoco funcionó. Así que titulé lejía sin aditivos y la usé para mi Hofmann y no conseguí nada después de todo el trabajo.
Cuando sinteticé usando TCCA a 0°C, la solución se volvió naranja después de calentarla a 75°C. Había un olor característico sin importar la ruta de síntesis que tomara, pero cada vez acababa sin nada.
Aún más extraño, hay una liberación de CO2, pero nada después. Estoy seguro de que no hay contaminación por urea, así que no se está formando hidracina. Dejo una reacción una semana a temperatura ambiente y veremos si consigo algo.
Tal vez sea absolutamente necesario un cosolvente como el etanol. Sin embargo, mucha gente ha tenido éxito sin él, pero dicen que necesitan etanol como cosolvente cuando se utiliza TCCA. (Formarás un derivado carbamato, pero posteriormente se hidrolizará a MDA)
De la publicación :
Síntesis con ácido tricloroisocianúrico. α-Metil-1,3-benzo
dioxole-5-propanamida (0,4 g, 1,92 mmol) se disolvió en agua
(14 mL), se añadió gota a gota NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) y se agitó
durante 15 min en hielo a 0 ◦ C. Se añadió ácido tricloroisocianúrico (149,9 mg,
0,65 μmol) y la mezcla de reacción se dejó en hielo a 0 ◦ C
durante 1 h más.A continuación, la mezcla de reacción se llevó a temperatura ambiente
temperatura, después a 75 ◦C y se mantuvo durante 30 min. La mezcla de reacción se
vertió en un embudo de decantación y se extrajo con diclorometano
(3 ×30 mL). La capa orgánica se lavó con agua desionizada
(25 mL) y salmuera (25 mL), se secó sobre sulfato sódico anhidro y se
y se filtró al vacío. Las capas orgánicas se combinaron y el disolvente
se eliminó con el evaporador rotatorio. Cuando se sintetizó a partir de crudo
α-metil-1,3-benzodioxol-5-propanamida, el producto final fue un
tierra negro-marrón (270,3 - 382,2 mg). Cuando se sintetizó a partir de
α-metil-1,3-benzodioxol-5-propanamida, el producto final era un
aceite marrón transparente (286,4 - 351,5 mg).
Síntesis con hipoclorito sódico. La α-metil-1,3-
benzodioxol-5-propanamida (0,4 g, 1,92 mmol) disuelta en agua
(14 mL), se añadió gota a gota NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) y se agitó
durante 15 min en hielo a 0 ◦ C. Se añadió solución de hipoclorito sódico (6,4 mL,
94,3 mmol) y la mezcla de reacción se dejó en hielo a 0 ◦ C
durante 1 h adicional. A continuación, la mezcla de reacción se llevó a temperatura ambiente
temperatura y después a 75 ◦ C y se mantuvo durante 30 min. La mezcla de reacción se
vertió en un embudo de decantación y se extrajo con diclorometano
(3 ×30 mL). A continuación, la capa orgánica se lavó con agua desionizada
(25 mL) y salmuera (25 mL), se secó sobre sulfato sódico anhidro y se
y se filtró al vacío. Las capas orgánicas se combinaron y el disolvente
se eliminó con el evaporador rotatorio. El producto final fue una
marrón (248,1 - 293,3 mg).
Para la elaboración, intenté extraer con nafta o DCM, y gaseando con HCl, o triturando con HCl acuoso y evaporando la fase acuosa. En ambos casos no conseguí nada. Si alguien ha hecho alguna vez esta reacción, me encantaría que me lo dijera.
Así que los dos grandes problemas que tengo en este momento son la elaboración del segundo paso y la tercera reacción. Sin embargo, creo que esta síntesis es muy optimizable.
Por eso espero que podamos mejorarla juntos.
Siéntete libre de señalar mis errores y compartir tus experiencias si has hecho esta síntesis.
Si quieres buscar por ti mismo, aquí están todas las fuentes que utilicé durante mi investigación:
"A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture" (Branko S. Jursic* y Zoran Zdravkovski Departamento de Química, Universidad de Nueva Orleans, Nueva Orleans, Luisiana 70148)
"Análisis de productos de pirólisis de urea en 132,5-190 °C".
"Formación directa de amidas entre ácidos carboxílicos y aminas: Mecanismo y desarrollo de soluciones catalíticas novedosas" (CHARVILLE, HAYLEY)
"SÍNTESIS DE AMIDAS SIN DISOLVENTES: UNA TÉCNICA NOVEDOSA" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"PREPARACIÓN DE AMIDAS" (UNITED STATES 2,109,941 PATENT OFFICE2,109,94.PREPARATION OF AMIDES)
"Oxidación fácil de aldehídos a ácidos y ésteres con oxona" (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist y Babak Borhan).
"Oxidación de aldehídos con oxona ® en acetona acuosa" (Kevin S. Webb y Stephen J. Ruszkay)
"Rendimientos del reordenamiento de Hofmann" The Vespiary
"FACILE ONE-POT CONVERSION OF ALDEHYDES INTO AMIDES results" The Vespiary
"Una inusual síntesis clandestina de laboratorio de 3,4-metilendioxianfetamina (MDA)" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"Análisis de impurezas del MDA sintetizado a partir de compuestos no restringidos" (Katherine Cooper)
"Fraccionamiento isotópico durante la síntesis de MDMA.HCl a partir de helional" (Justin Cormick, James F. Carter, Timothy Currie, Carney Matheson, Sarah L. Cresswell)
"Organic impurity profiling of 3,4-metilendioxianfetamina (MDA) synthesised from helional" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
También hay muchas otras fuentes, pero no serían relevantes aquí. Si no encuentra las publicaciones, puedo facilitarle los DOI.
Todos los reactivos que voy a utilizar se pueden encontrar probablemente en cualquier ferretería, excepto el helional, que se puede comprar con bastante facilidad en muchos sitios web diferentes, ya que no es un precursor monitorizado. Creo que incluso se puede comprar en amazon como flagrancia.
La idea de esta síntesis es convertir el helional (cas:1205-17-0) en ácido heliónico (cas:77269-66-0, ácido 3-(2H-1,3-benzodioxol-5-il)-2-metilpropanoico), luego convertir este último en helionamida (cas:858215-05-1, alfa-metil-1,3-benzodioxol-5-propanamida), y finalmente realizar un reordenamiento de Hofmann para obtener MDA freebase.
Las ventajas de esta síntesis son que es OTC, y por lo tanto no requiere hidroxilamina, utiliza productos de baja toxicidad y bajo coste. Además, el problema que a menudo se encuentra en la otra forma de hacer las cosas es escalar el reordenamiento de Beckmann, que a menudo resulta en un aceite que es complicado de purificar a mayor escala. (basándome en mis experiencias y en lo que he leído)
Este va a ser un post muy largo porque voy a intentar profundizar en todo, de forma que si tienes una duda o un problema, probablemente encuentres una solución en este post.
Prefiero advertirte que yo personalmente estoy atascado en el último paso por alguna razón, pero que es totalmente posible conseguir obtener el producto final con un buen rendimiento en teoría, y según los muchos posts de gente con éxito.
Primer paso, oxidación de helional a ácido heliónico:
Se mezclan 61,5g de helional con 216mL de acetona y 80g de NaHCO3 con agitación en un vaso de precipitados de 1L. (Consejo: añadir el NaHCO3 en último lugar y poco a poco, para no bloquear el agitador magnético). A continuación, añade gradualmente una solución de oxona (110,8 g de oxona en unos 450 ml de agua) sin dejar de remover. Puedes hacerlo gota a gota utilizando un embudo cuentagotas o vaso a vaso. Como la reacción es exotérmica, puede hacer hervir la acetona. Si se calienta demasiado, deja de añadir la oxona y deja que la reacción vuelva a la temperatura ambiente. Puedes utilizar un baño de hielo durante la adición, pero hacerlo a temperatura ambiente funciona igual de bien si tienes cuidado.
Yo suelo terminar de añadir la solución de oxona al cabo de 1 hora. Luego lo dejo reaccionar durante unas 2h-3h. Mediante TLC, pude determinar que todo había reaccionado después de 3h.
Después de 3 horas, acidifica la solución con HCl para precipitar el ácido (las sales blancas del fondo del vaso no son nuestro producto, sino sales de potasio de la oxona). Añade hasta que no precipite nada (aprox. pH 1-2). Ten cuidado, ya que quedará algo de NaHCO3 sin reaccionar, liberando CO2. En la mayoría de los casos, no precipita nada, salvo un "aceite" anaranjado que sube a la superficie del resto de la solución. Es el producto que acaba solidificándose. Para forzarlo a solidificarse, se puede meter en la nevera durante unas horas, pero esto no funciona siempre. El mejor método que he encontrado es meter el vaso de precipitados en el congelador hasta que todo se solidifique, y luego dejar que vuelva a temperatura ambiente. Lo que queda sólido es nuestro producto con sales de sulfato potásico.
Filtra para recuperar el sólido amarillo contaminado con sales de potasio, luego coloca el sólido en polvo en un vaso de precipitados con 400mL a 500mL de agua agitando. Esto solubilizará toda la contaminación con sales de potasio. Después sólo tienes que filtrar para obtener el sólido amarillo
Puedes conservar el ácido heliónico de esta forma, pero te aconsejo encarecidamente que al menos realices una purificación ácido-base a continuación, ya que de lo contrario el paso de purificación de la amida será (aún) más complicado. Para ello, prepara una solución de NaOH (aprox. 13g en 150mL de agua). Espera a que la solución se enfríe antes de añadir el ácido poco a poco. Si la solución se calienta demasiado, obtendrás un ácido marrón oscuro en lugar de uno blanco/marrón claro. A continuación, lava la fase acuosa (que contiene la base conjugada del ácido heliónico) con éter o DCM (da los mejores resultados). Si no se dispone de ellos, se puede utilizar nafta o cualquier otro disolvente apolar. A continuación, recupera la fase acuosa y acidifícala con HCl. El ácido precipitará. Si la solución se vuelve blanca pero no puedes ver ningún precipitado, utiliza la misma técnica anterior (el congelador). En general, sin embargo, basta con colocar el vaso de precipitados en el frigorífico. Luego filtra y ya tienes tu ácido.
Puedes recristalizar en agua o etanol para obtener un ácido verdaderamente puro, formando bonitos cristales blancos, pero esto es bastante molesto ya que el ácido no es muy soluble en agua caliente (alrededor de 10g/L a 90°C diría yo), y esta purificación básica del ácido es suficiente para obtener resultados decentes más adelante.
El punto de fusión del ácido heliónico puro es de unos 77°C. Rendimiento : 80 %-90
Notas sobre la síntesis :
-Al acidificar la solución, en lugar de formar un "aceite", el ácido puede volver la solución blanca sin precipitar, por lo que basta con congelar la solución como de costumbre.
- La mezcla de reacción se volverá amarilla cuando añadas la oxona, y después naranja/marrón de nuevo. Esto es normal, y se debe a que el ácido formado/las impurezas cambian de color según el pH.
-Probé con agua desmineralizada, agua del grifo y agua destilada, y no pareció haber ninguna diferencia en la reacción (pensé que los iones del agua del grifo destruirían la oxona, pero no fue así).
- Añade siempre un exceso de NaHCO3 como se recomienda en mi síntesis. Si el pH se vuelve ácido cuando aún no ha reaccionado toda la oxona, corres el riesgo de formar TATP inestable y explosivo. Pero no tengas miedo: si sigues todo al pie de la letra, no te pasará nada.
- De hecho, la oxona es una sal triple: 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. La especie que nos interesa aquí es KHSO5. Así que tenemos que tener esto en cuenta al calcular los moles de oxona que necesitamos (Lo que se hizo aquí).
-NaHCO3 evitará que el pH se vuelva ácido. Reaccionará con la acidez de la oxona y con el ácido heliónico formado, convirtiéndolo en su base conjugada. El NaHCO3 también es una base muy débil, lo que garantiza que el pH no sea demasiado básico. En pH básico, la oxona no es estable (pH=9, el pH en el que la oxona es menos estable).
-La oxona se puede comprar en la sección de piscinas de las ferreterías. Mire la msds o la lista de composición del producto.
-La sintesis es facilmente escalable, pero recomendaria un cubo de agua fria para enfriar bien el Rm a mayor escala.
-He probado el etanol como disolvente tres veces, y parece formar el ester etílico del ácido heliónico, y otros productos dependiendo del pH. No he profundizado más, así que no puedo decirte más. Pero quizás podríamos formar la amida a partir de este éster, de forma más sencilla que mi método actual (urea + ácido bórico + ácido heliónico).
Ácido amarillo impuro:
Ácido recristalizado
Segundo paso, síntesis de helionamida
Lo intenté de dos maneras: Primero convertí el ácido heliónico en su correspondiente sal de amonio y luego lo calenté. Fue un fracaso.
La segunda forma funcionó, aunque la elaboración de esta reacción es una pesadilla, y creo que se puede mejorar fácilmente si se os ocurre alguna idea.
Seguí el procedimiento de la publicación "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE".
Básicamente, trituran durante 5min-10min una mezcla de urea, ácido carboxílico, ácido bórico, luego calientan el conjunto durante 15min-30min en un vaso de precipitados a 160°C-180°C. Se sabe que la reacción ha terminado cuando se resolidifica (la urea, el ácido heliónico y el ácido bórico se funden a 180°C).
Lo cual es extraño, porque la helionamida funde a 123°C. Supongo que esto se debe a los enlaces de hidrógeno que pueden formar las amidas. Verás que forma más un gel que un sólido. No creo que sea realmente necesario triturar, ya que todo se funde a 180°C. Sin embargo, si calientas a unos 160°C-170°C, supongo que es aconsejable, ya que el ácido bórico funde a 171°C. Triturar la mezcla provocará una disminución del punto de fusión. El ácido bórico no es necesario, pero se recomienda porque mejora mucho el rendimiento.
He probado a calentar durante 4 horas, y 11 horas a 180°C con agitación sin ácido bórico, y obtuve rendimientos que oscilaban entre el 22% y el 50%. Pero la elaboración fue un horror, porque cuanto más tiempo esperas, más urea forma todo tipo de productos de condensación.
En mi caso, la mezcla sólo se solidificó parcialmente después de aproximadamente 1h30 a 180°C con agitación. Sin embargo, he descubierto (tal vez por casualidad) que calentando a 170°C se solidifica todo al cabo de 2 horas. En general, nada, o incluso parte, se solidifica después de 30 minutos, por lo que continúo la reacción incluso después de 30min. Sin embargo, todavía no domino del todo esta síntesis, y por eso vuestra ayuda para optimizarla es muy bienvenida.
Así es como suelo hacerlo :
g de ácido heliónico * 1,5 = Cantidad de Urea, g de ácido * 0,4 = Cantidad de ácido bórico.
Esto hace un gran exceso molar de urea, y estoy pensando en reducirlo eventualmente una vez que estoy consiguiendo buenos rendimientos siguiendo el procedimiento de la publicación.
Luego pongo los 3 en un vaso de precipitados con un agitador magnético y caliento a 170°C. Cuando todo se ha solidificado, o 3/4 de él (unas 2 horas), dejo que vuelva a temperatura ambiente, luego añado unos 10mL-20mL de una solución de amoniaco al 15% y 100mL-200mL de agua. Entonces caliento la mezcla hasta que se disuelve, y dejo que vuelva a temperatura ambiente para precipitar la amida, que no es muy soluble en frío. Y aquí es donde tengo un gran problema en la preparación. La amida no quiere precipitar y tengo que evaporar la mayor parte del agua añadida, pero se solidifica toda de golpe. Usar etanol no es mejor. Y cada vez tengo que conseguir que la amida precipite, luego recristalizarla varias veces en agua y etanol, y sólo a veces accede a precipitar como sólido y no como aceite. Creo que esto se debe a que las impurezas bajan enormemente el punto de fusión de la amida. De hecho, el sólido marrón se fundía a unos 70°C. Una vez purificado, el sólido blanco de aproximadamente la misma masa se fundía a 123°C. Creo que esa es en parte la razón del aceite al recristalizar en etanol/agua caliente.
En "A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture", está escrito:
" Hemos descubierto que las condiciones óptimas para la pirólisis de la mezcla de amida y ácido carboxílico son 160-180°C durante 10-30 minutos. El calentamiento prolongado puede provocar la formación de cantidades importantes de alquitrán, mientras que el calentamiento durante poco tiempo da lugar a una reacción incopleta. "
Pero tuve casi el mismo problema con el Work Up, haciendo la reacción durante sólo 30min, y no todo se solidificó.
Otro procedimiento consiste en calentar 1 mol de ácido carboxílico con 0,5 moles de urea a 160°C durante 4 horas. No lo he probado, pero da un producto bastante puro según la patente, aunque los rendimientos son sólo del 50%. " ESTADOS UNIDOS 2,109,941 OFICINA DE PATENTES 2,109,94. PREPARACIÓN DE AMIDAS "
He visto gente que extrae amidas utilizando una mezcla de nafta hirviendo y acetato de etilo. Esto puede ser interesante, pero mi objetivo es utilizar la menor cantidad posible de disolvente orgánico. No lo he probado porque no tengo acetato de etilo a mano.
Si se calienta durante un tiempo suficiente (180°C), la amida empezará a sublimarse, formando hermosos cristales blancos alargados. Por desgracia, esto lleva mucho tiempo, y yo sólo obtuve 400 mg de cristales después de 11 horas.
Miré la forma que tenía la gente de hacer benzamida a partir de ácido benzoico, y no difiere demasiado de la mía, aunque funciona muy bien para la benzamida. Hay varios videos en youtube si quieres echar un vistazo.
Así que creo que la reacción funciona bien, pero se puede mejorar en cuanto al número de moles de urea utilizados. Sin embargo, la elaboración realmente necesita ser mejorada. El que se da en la publicación no funciona, ni siquiera cuando se utiliza ácido puro.
Mezcla de reacción una vez solidificada:
Polvo blanco de amida:
Amida recristalizada:
Amida sublimada:
Tercer paso, base libre de MDA
Aquí es donde tengo un problema: mis rendimientos son inexistentes.
He seguido el procedimiento TCCA de la publicación "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)
synthesised from helional" y no funcionó. Estoy seguro de mi amida. También intenté hacer la reacción a 18°C porque aparentemente la cloroamida se forma demasiado lentamente a 0°C. Tampoco funcionó. Así que titulé lejía sin aditivos y la usé para mi Hofmann y no conseguí nada después de todo el trabajo.
Cuando sinteticé usando TCCA a 0°C, la solución se volvió naranja después de calentarla a 75°C. Había un olor característico sin importar la ruta de síntesis que tomara, pero cada vez acababa sin nada.
Aún más extraño, hay una liberación de CO2, pero nada después. Estoy seguro de que no hay contaminación por urea, así que no se está formando hidracina. Dejo una reacción una semana a temperatura ambiente y veremos si consigo algo.
Tal vez sea absolutamente necesario un cosolvente como el etanol. Sin embargo, mucha gente ha tenido éxito sin él, pero dicen que necesitan etanol como cosolvente cuando se utiliza TCCA. (Formarás un derivado carbamato, pero posteriormente se hidrolizará a MDA)
De la publicación :
Síntesis con ácido tricloroisocianúrico. α-Metil-1,3-benzo
dioxole-5-propanamida (0,4 g, 1,92 mmol) se disolvió en agua
(14 mL), se añadió gota a gota NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) y se agitó
durante 15 min en hielo a 0 ◦ C. Se añadió ácido tricloroisocianúrico (149,9 mg,
0,65 μmol) y la mezcla de reacción se dejó en hielo a 0 ◦ C
durante 1 h más.A continuación, la mezcla de reacción se llevó a temperatura ambiente
temperatura, después a 75 ◦C y se mantuvo durante 30 min. La mezcla de reacción se
vertió en un embudo de decantación y se extrajo con diclorometano
(3 ×30 mL). La capa orgánica se lavó con agua desionizada
(25 mL) y salmuera (25 mL), se secó sobre sulfato sódico anhidro y se
y se filtró al vacío. Las capas orgánicas se combinaron y el disolvente
se eliminó con el evaporador rotatorio. Cuando se sintetizó a partir de crudo
α-metil-1,3-benzodioxol-5-propanamida, el producto final fue un
tierra negro-marrón (270,3 - 382,2 mg). Cuando se sintetizó a partir de
α-metil-1,3-benzodioxol-5-propanamida, el producto final era un
aceite marrón transparente (286,4 - 351,5 mg).
Síntesis con hipoclorito sódico. La α-metil-1,3-
benzodioxol-5-propanamida (0,4 g, 1,92 mmol) disuelta en agua
(14 mL), se añadió gota a gota NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) y se agitó
durante 15 min en hielo a 0 ◦ C. Se añadió solución de hipoclorito sódico (6,4 mL,
94,3 mmol) y la mezcla de reacción se dejó en hielo a 0 ◦ C
durante 1 h adicional. A continuación, la mezcla de reacción se llevó a temperatura ambiente
temperatura y después a 75 ◦ C y se mantuvo durante 30 min. La mezcla de reacción se
vertió en un embudo de decantación y se extrajo con diclorometano
(3 ×30 mL). A continuación, la capa orgánica se lavó con agua desionizada
(25 mL) y salmuera (25 mL), se secó sobre sulfato sódico anhidro y se
y se filtró al vacío. Las capas orgánicas se combinaron y el disolvente
se eliminó con el evaporador rotatorio. El producto final fue una
marrón (248,1 - 293,3 mg).
Para la elaboración, intenté extraer con nafta o DCM, y gaseando con HCl, o triturando con HCl acuoso y evaporando la fase acuosa. En ambos casos no conseguí nada. Si alguien ha hecho alguna vez esta reacción, me encantaría que me lo dijera.
Así que los dos grandes problemas que tengo en este momento son la elaboración del segundo paso y la tercera reacción. Sin embargo, creo que esta síntesis es muy optimizable.
Por eso espero que podamos mejorarla juntos.
Siéntete libre de señalar mis errores y compartir tus experiencias si has hecho esta síntesis.
Si quieres buscar por ti mismo, aquí están todas las fuentes que utilicé durante mi investigación:
"A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture" (Branko S. Jursic* y Zoran Zdravkovski Departamento de Química, Universidad de Nueva Orleans, Nueva Orleans, Luisiana 70148)
"Análisis de productos de pirólisis de urea en 132,5-190 °C".
"Formación directa de amidas entre ácidos carboxílicos y aminas: Mecanismo y desarrollo de soluciones catalíticas novedosas" (CHARVILLE, HAYLEY)
"SÍNTESIS DE AMIDAS SIN DISOLVENTES: UNA TÉCNICA NOVEDOSA" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"PREPARACIÓN DE AMIDAS" (UNITED STATES 2,109,941 PATENT OFFICE2,109,94.PREPARATION OF AMIDES)
"Oxidación fácil de aldehídos a ácidos y ésteres con oxona" (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist y Babak Borhan).
"Oxidación de aldehídos con oxona ® en acetona acuosa" (Kevin S. Webb y Stephen J. Ruszkay)
"Rendimientos del reordenamiento de Hofmann" The Vespiary
"FACILE ONE-POT CONVERSION OF ALDEHYDES INTO AMIDES results" The Vespiary
"Una inusual síntesis clandestina de laboratorio de 3,4-metilendioxianfetamina (MDA)" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"Análisis de impurezas del MDA sintetizado a partir de compuestos no restringidos" (Katherine Cooper)
"Fraccionamiento isotópico durante la síntesis de MDMA.HCl a partir de helional" (Justin Cormick, James F. Carter, Timothy Currie, Carney Matheson, Sarah L. Cresswell)
"Organic impurity profiling of 3,4-metilendioxianfetamina (MDA) synthesised from helional" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
También hay muchas otras fuentes, pero no serían relevantes aquí. Si no encuentra las publicaciones, puedo facilitarle los DOI.