L'obiettivo di questo post è riassumere diversi mesi di ricerca e test. Sarebbe bello se tutti potessero condividere i loro risultati e le loro riflessioni per perfezionare questa via di sintesi.
Tutti i reagenti che utilizzerò sono probabilmente reperibili in qualsiasi ferramenta, tranne l'elional, che può essere acquistato abbastanza facilmente da molti siti web diversi, dato che non è un precursore monitorato. Credo che possa essere acquistato anche su amazon come flagranza.
L'idea di questa sintesi è di convertire l'helional (cas:1205-17-0) in acido elionico (cas:77269-66-0, acido 3-(2H-1,3-benzodioxol-5-il)-2-metilpropanoico), quindi convertire quest'ultimo in helionamide (cas:858215-05-1, alfa-metil-1,3-benzodioxole-5-propanamide), e infine eseguire un riarrangiamento di Hofmann per ottenere MDA freebase.
I vantaggi di questa sintesi sono che è OTC e quindi non richiede idrossilammina, utilizza prodotti a bassa tossicità e a basso costo. Inoltre, il problema che spesso si incontra nell'altro modo di fare le cose è quello di scalare il riarrangiamento di Beckmann, che spesso risulta in un olio complicato da purificare su larga scala. (in base alle mie esperienze e a ciò che ho letto)
Questo sarà un post molto lungo perché cercherò di approfondire tutto, in modo che se avete una domanda o un problema, probabilmente troverete una soluzione in questo post.
Vorrei avvertirvi che personalmente sono bloccato all'ultimo passo per qualche motivo, ma che è assolutamente possibile riuscire a ottenere il prodotto finale con una buona resa in teoria e secondo i numerosi post di persone che hanno avuto successo.
Primo passo, ossidazione dell'elional ad acido elionico:
61,5 g di elional vengono mescolati con 216 ml di acetone e 80 g di NaHCO3 agitando in un becher da 1 litro. (Suggerimento: aggiungere NaHCO3 per ultimo e poco alla volta, per non bloccare l'agitatore magnetico). Quindi aggiungere gradualmente una soluzione di ossone (110,8 g di ossone in circa 450 ml di acqua) agitando. Si può procedere goccia a goccia, utilizzando un imbuto per la raccolta delle gocce o un becher per il trasporto. Poiché la reazione è esotermica, l'acetone può bollire. Se diventa troppo caldo, interrompere l'aggiunta di ossone e lasciare che la reazione torni a temperatura ambiente. Si può usare un bagno di ghiaccio durante l'aggiunta, ma anche a temperatura ambiente funziona bene se si fa attenzione.
Di solito finisco di aggiungere la soluzione di ossone dopo 1 ora. Poi lascio reagire per circa 2h-3h. Tramite TLC, sono riuscito a determinare che tutto aveva reagito dopo 3 ore.
Dopo 3 ore, acidificare la soluzione con HCl per far precipitare l'acido (i sali bianchi sul fondo del becher non sono il nostro prodotto, ma i sali di potassio dell'oxone). Aggiungere fino a quando non precipita nulla (circa pH 1-2). Fare attenzione, perché alcuni NaHCO3 non reagiti rimarranno, rilasciando CO2. Nella maggior parte dei casi, non precipita nulla, tranne un "olio" arancione che sale in superficie dal resto della soluzione. È il nostro prodotto che alla fine si solidifica. Per forzare la solidificazione, si può mettere in frigorifero per qualche ora, ma questo non funziona sempre. Il metodo migliore che ho trovato è quello di mettere il becher nel congelatore finché non si solidifica, quindi lasciarlo tornare a temperatura ambiente. Ciò che rimane solido è il nostro prodotto con i sali di solfato di potassio.
Filtrare per recuperare il solido giallo contaminato dai sali di potassio, quindi mettere il solido in polvere in un becker con 400-500 ml di acqua di agitazione. In questo modo si solubilizza tutta la contaminazione da sali di potassio. A questo punto non resta che filtrare per ottenere il solido giallo.
Potete conservare l'acido elionico in questo modo, ma vi consiglio vivamente di eseguire almeno una purificazione acido-base, altrimenti la fase di purificazione delle ammidi sarà (ancora) più complicata. A tale scopo, preparare una soluzione di NaOH (circa 13 g in 150 ml di acqua). Attendere che la soluzione si sia raffreddata prima di aggiungere l'acido un po' alla volta. Se la soluzione si scalda troppo, si otterrà un acido marrone scuro anziché bianco/marrone chiaro. Successivamente, lavare la fase acquosa (contenente la base coniugata dell'acido elionico) con etere o DCM (per ottenere i risultati migliori). Se questi non sono disponibili, va bene la nafta o qualsiasi altro solvente apolare. Recuperare quindi la fase acquosa e acidificarla con HCl. L'acido precipiterà. Se la soluzione diventa bianca ma non si vedono precipitati, utilizzare la stessa tecnica di cui sopra (il congelatore). In generale, comunque, è sufficiente mettere il becher in frigorifero. Poi filtrate e avrete il vostro acido.
Si può ricristallizzare in acqua o etanolo per ottenere un acido veramente puro, formando dei bei cristalli bianchi, ma questo è piuttosto fastidioso perché l'acido non è molto solubile in acqua calda (circa 10g/L a 90°C direi), e questa purificazione di base dell'acido è sufficiente per ottenere risultati decenti in seguito.
Il punto di fusione dell'acido elionico puro è di circa 77°C. Resa : 80 %-90 %
Note sulla sintesi :
-Quando si acidifica la soluzione, invece di formare un "olio", l'acido può far diventare la soluzione bianca senza precipitare, quindi basta congelare la soluzione come al solito.
- La miscela di reazione diventa gialla quando si aggiunge l'ossone, poi di nuovo arancione/marrone. Questo è normale ed è dovuto al fatto che l'acido formato e le impurità cambiano colore a seconda del pH.
-Ho provato con l'acqua demineralizzata, l'acqua del rubinetto e l'acqua distillata, ma non sembra fare alcuna differenza nella reazione (pensavo che gli ioni dell'acqua del rubinetto avrebbero distrutto l'ossone, ma non è stato così).
- Aggiungere sempre NaHCO3 in eccesso come raccomandato nella mia sintesi. Se il pH diventa acido quando tutto l'ossone non ha ancora reagito, si corre il rischio di formare TATP instabile ed esplosivo. Non temete, però: se seguite tutto alla lettera, andrete bene.
- L'ossone è infatti un sale triplo: 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. La specie di interesse in questo caso è KHSO5. Dobbiamo quindi tenerne conto quando calcoliamo le moli di ossone necessarie (cosa che è stata fatta qui).
-Il NaHCO3 impedisce che il pH diventi acido. Reagirà con l'acidità dell'ossone e con l'acido elionico formato, convertendolo nella sua base coniugata. NaHCO3 è anche una base molto debole, che garantisce che il pH non sia troppo basico. A pH basico, l'ossone non è stabile (pH=9, il pH a cui l'ossone è meno stabile).
-L'oxone può essere acquistato nella sezione piscine dei negozi di ferramenta. Guardare le schede tecniche o l'elenco delle composizioni del prodotto.
-La sintesi è facilmente scalabile, ma consiglierei un secchio d'acqua fredda per raffreddare correttamente l'Rm su scala maggiore.
-Ho provato tre volte l'etanolo come solvente e sembra che formi l'estere etilico dell'acido elionico e altri prodotti a seconda del pH. Non ho scavato più a fondo, quindi non posso dirvi di più. Ma forse si potrebbe formare l'ammide da questo estere, in modo più semplice rispetto al mio metodo attuale (urea + acido borico + acido elionico).
Acido giallo impuro:
Acido ricristallizzato
Seconda fase, sintesi dell'elionammide
Ho provato in due modi: Ho prima convertito l'acido elionico nel suo corrispondente sale di ammonio, poi l'ho riscaldato. È stato un fallimento.
Il secondo modo ha funzionato, anche se il work-up di questa reazione è un incubo e penso che possa essere facilmente migliorato se avete qualche idea.
Ho seguito la procedura riportata nella pubblicazione "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE".
In pratica, si tritura per 5min-10min una miscela di urea, acido carbossilico e acido borico, poi si riscalda il tutto per 15min-30min in un becher a 160°C-180°C. Si sa che la reazione è terminata quando si risolidifica (urea, acido elionico e acido borico fondono a 180°C).
Il che è strano, perché l'elionammide fonde a 123°C. Suppongo che ciò sia dovuto ai legami idrogeno che le ammidi possono formare. Vedrete che forma più un gel che un solido. Non credo che la triturazione sia necessaria, dato che tutto si scioglie a 180°C. Tuttavia, se si riscalda a circa 160°C-170°C, suppongo che sia consigliabile, poiché l'acido borico fonde a 171°C. La triturazione della miscela provoca una depressione del punto di fusione. L'acido borico non è necessario, ma è consigliato perché migliora notevolmente la resa.
Ho provato a riscaldare per 4 ore e 11 ore a 180°C con agitazione senza acido borico, ottenendo rese che vanno dal 22% al 50%. Ma la lavorazione è stata un orrore, perché più si aspetta, più l'urea forma tutti i tipi di prodotti di condensazione.
Nel mio caso, la miscela si è solidificata solo parzialmente dopo circa 1h30 a 180°C con agitazione. Tuttavia, ho scoperto (forse è stato solo un caso) che il riscaldamento a 170°C solidifica tutto dopo 2 ore. In generale, nulla, o anche solo una parte, si solidifica dopo 30 minuti, motivo per cui continuo la reazione anche dopo 30 minuti. Tuttavia, non sono ancora riuscito a padroneggiare completamente questa sintesi ed è per questo che il vostro aiuto per ottimizzarla è molto gradito.
Ecco come faccio di solito:
g di acido elionico * 1,5 = quantità di urea, g di acido * 0,4 = quantità di acido borico.
In questo modo si ottiene un grande eccesso molare di urea, e sto pensando di ridurlo una volta che avrò ottenuto buoni rendimenti seguendo la procedura pubblicata.
Ho quindi messo i 3 in un becker con un agitatore magnetico e ho riscaldato a 170°C. Quando il tutto si è solidificato, o per 3/4 (circa 2 ore), lascio che torni a temperatura ambiente, quindi aggiungo circa 10mL-20mL di una soluzione di ammoniaca al 15% e 100mL-200mL di acqua. Riscaldo quindi la miscela finché non si scioglie e la lascio tornare a temperatura ambiente per far precipitare l'ammide, che non è molto solubile a freddo. È qui che ho un grosso problema nel Work-up. L'ammide non vuole precipitare e devo far evaporare la maggior parte dell'acqua aggiunta, ma si solidifica tutta in una volta. L'uso dell'etanolo non è migliore. Ogni volta devo far precipitare l'ammide, poi ricristallizzarla più volte in acqua ed etanolo, e solo a volte accetta di precipitare come solido e non come olio. Penso che ciò sia dovuto al fatto che le impurità abbassano enormemente il punto di fusione dell'ammide. Infatti, il solido marrone fondeva a circa 70°C. Una volta purificato, il solido bianco di circa la stessa massa ha fuso a 123°C. Credo che questa sia una parte della ragione dell'olio quando si ricristallizza in etanolo/acqua calda.
In "A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture", è scritto:
" Abbiamo scoperto che le condizioni ottimali per la pirolisi della miscela di ammidi e acidi carbossilici sono 160-180°C per 10-30 minuti. Un riscaldamento prolungato può causare la formazione di notevoli quantità di catrame, mentre un riscaldamento di breve durata produce una reazione incopleta. "
Ma ho avuto quasi gli stessi problemi con il Work Up, facendo la reazione per soli 30 minuti, e non tutto si è solidificato.
Un'altra procedura prevede il riscaldamento di 1 mole di acido carbossilico con 0,5 moli di urea a 160°C per 4 ore. Non l'ho provata, ma secondo il brevetto dà un prodotto abbastanza puro, anche se le rese sono solo del 50%. " STATI UNITI 2.109.941 UFFICIO BREVETTI 2.109.94. PREPARAZIONE DI AMMIDI "
Ho visto persone che estraggono ammidi utilizzando una miscela di nafta bollente e acetato di etile. Questo può essere interessante, ma il mio obiettivo è quello di utilizzare il minor numero possibile di solventi organici. Non ho provato, perché al momento non ho acetato di etile a portata di mano.
Se si riscalda abbastanza a lungo (180°C), l'ammide inizierà a sublimare, formando dei bei cristalli bianchi e lunghi. Purtroppo questo processo richiede molto tempo e io ho ottenuto solo 400 mg di cristalli dopo 11 ore.
Ho guardato il modo in cui le persone hanno ottenuto la benzamide dall'acido benzoico, e non differisce molto dal mio, ma funziona molto bene per la benzamide. Ci sono diversi video su youtube se volete dare un'occhiata.
Quindi penso che la reazione funzioni bene, ma c'è un margine di miglioramento in termini di numero di moli di urea utilizzate. Tuttavia, il work-up deve essere migliorato. Quello riportato nella pubblicazione non funziona, nemmeno quando si utilizza un acido puro.
Miscela di reazione una volta solidificata:
Polvere amidica bianca:
Ammide ricristallizzata:
Ammide sublimata:
Terzo passo, MDA freebase
È qui che ho un problema: le mie rese sono inesistenti.
Ho seguito la procedura TCCA della pubblicazione "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)" e non ha funzionato.
sintetizzata da helional" e non ha funzionato. Sono sicuro della mia ammide. Ho anche provato a fare la reazione a 18°C perché apparentemente la cloroammide si forma troppo lentamente a 0°C. Neanche questo ha funzionato. Quindi ho titolato la candeggina senza additivi e l'ho usata per il mio Hofmann e non ho ottenuto nulla dopo tutto il lavoro.
Quando ho sintetizzato usando la TCCA a 0°C, la soluzione è diventata arancione dopo averla riscaldata a 75°C. C'era un odore caratteristico, indipendentemente dalla via di sintesi che ho seguito, ma ogni volta non ho ottenuto nulla.
Ancora più strano, c'è un rilascio di CO2, ma poi niente. Sono sicuro che non c'è contaminazione da urea, quindi non si sta formando idrazina. Ho lasciato agire la reazione per una settimana a temperatura ambiente e vedremo se otterrò qualcosa.
Forse un cosolvente come l'etanolo è assolutamente necessario. Tuttavia, molte persone sono riuscite a farne a meno, ma dicono di aver bisogno dell'etanolo come cosolvente quando usano il TCCA. (Si formerà un derivato del carbammato, che però successivamente si idrolizzerà in MDA).
Dalla pubblicazione :
Sintesi con acido tricloroisocianurico. α-Metil-1,3-benzo
dioxolo-5-propanamide (0,4 g, 1,92 mmol) è stata sciolta in acqua
(14 mL), è stato aggiunto NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) in modo discontinuo e si è agitato per 15 minuti con ghiaccio a 0 ○.
per 15 minuti con ghiaccio a 0 ◦ C. L'acido tricloroisocianurico (149,9 mg,
0,65 μmol) è stato aggiunto e la miscela di reazione è stata lasciata in ghiaccio a 0 ◦ C
per un'altra ora. La miscela di reazione è stata poi portata a temperatura
temperatura ambiente, poi a 75 ◦ C e mantenuta per 30 min. La miscela di reazione è stata
in un imbuto separatore ed estratta con diclorometano (3 × 30 mL).
(3 × 30 mL). Lo strato organico è stato lavato con acqua deionizzata (25 mL) e salamoia.
(25 mL) e salamoia (25 mL), essiccato su solfato di sodio anidro e filtrato sotto vuoto.
solfato di sodio anidro e filtrato sotto vuoto. Gli strati organici sono stati uniti e il solvente è stato
è stato rimosso con l'evaporatore rotante. Quando sintetizzato dal grezzo
α-metil-1,3-benzodiossolo-5-propanamide, il prodotto finale era un
nero-marrone (270,3 - 382,2 mg). Quando è stato sintetizzato a partire da un prodotto purificato
α-metil-1,3-benzodiossolo-5-propanamide, il prodotto finale era un
olio trasparente di colore marrone (286,4 - 351,5 mg).
Sintesi con ipoclorito di sodio. L'α-metil-1,3-
benzodiossolo-5-propanamide (0,4 g, 1,92 mmol) disciolto in acqua (14 mL), NaO
(14 mL), è stato aggiunto NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) in modo discontinuo e agitato per 15 minuti in ghiaccio a 0 ○.
per 15 minuti con ghiaccio a 0 ◦ C. È stata aggiunta la soluzione di ipoclorito di sodio (6,4 mL,
94,3 mmol) è stata aggiunta e la miscela di reazione è stata lasciata in ghiaccio a 0 ◦ C
per 1 ora. La miscela di reazione è stata quindi portata a temperatura ambiente e poi a 75 ◦ C.
temperatura ambiente e poi a 75 ◦ C e mantenuta per 30 min. La miscela di reazione è stata
in un imbuto separatore ed estratta con diclorometano (3 × 30 mL).
(3 × 30 mL). Lo strato organico è stato quindi lavato con acqua deionizzata (25 mL) e salamoia.
(25 mL) e salamoia (25 mL), essiccato su solfato di sodio anidro e filtrato sotto vuoto.
solfato di sodio anidro e filtrato sotto vuoto. Gli strati organici sono stati uniti e il solvente è stato
è stato rimosso con l'evaporatore rotante. Il prodotto finale era un terreno di colore nero-marrone (248,1 - 299,5).
marrone (248,1 - 293,3 mg).
Per la preparazione, ho provato a estrarre con nafta o DCM e a gassare con HCl, oppure a triturare con HCl acquoso e a evaporare la fase acquosa. In entrambi i casi non ho ottenuto nulla. Se qualcuno ha mai fatto questa reazione, mi piacerebbe sentirlo.
Quindi i due grandi problemi che ho al momento sono il work-up del secondo step e la terza reazione. Tuttavia, penso che questa sintesi sia molto ottimizzabile.
Per questo spero di poterla migliorare insieme.
Sentitevi liberi di sottolineare i miei errori e di condividere le vostre esperienze se avete fatto questa sintesi.
Se volete cercare da soli, ecco tutte le fonti che ho usato durante la mia ricerca:
"A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture" (Branko S. Jursic* e Zoran Zdravkovski Department of Chemistry, University of New Orleans, New Orleans, Louisiana 70148)
"Analisi dei prodotti di pirolisi dell'urea a 132,5-190 °C".
"Formazione diretta di ammide tra acidi carbossilici e ammine: Meccanismo e sviluppo di nuove soluzioni catalitiche" (CHARVILLE, HAYLEY)
"SINTESI SENZA SOLVENTI DI AMMIDI: UNA TECNICA INNOVATIVA" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"STATI UNITI 2.109.941 UFFICIO BREVETTI2.109.94.PREPARAZIONE DI AMMIDI"
"Facile ossidazione di aldeidi ad acidi ed esteri con l'ossone" (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist e Babak Borhan)
"Ossidazione di aldeidi con Oxone ® in acetone acquoso" (Kevin S. Webb e Stephen J. Ruszkay)
"Rendimenti del riarrangiamento di Hofmann" Il Vespiario
"CONVERSIONE FACILE ONE-POT DI ALDEIDI IN AMIDI" Il Vespiario
"Un'insolita sintesi clandestina di laboratorio di 3,4-metilendiossiamfetamina (MDA)" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"Analisi delle impurità dell'MDA sintetizzato da composti non soggetti a restrizioni" (Katherine Cooper)
"Frazionamento isotopico durante la sintesi di MDMA.HCl da eliofili" (Justin Cormick, James F. Carter, Timothy Currie, Carney Matheson, Sarah L. Cresswell)
"Profilazione delle impurità organiche della 3,4-metilendiossiafetamina (MDA) sintetizzata da helional" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
Ci sono anche molte altre fonti, ma non sono rilevanti in questo caso. Se non riuscite a trovare le pubblicazioni, posso fornirvi i DOI.
Tutti i reagenti che utilizzerò sono probabilmente reperibili in qualsiasi ferramenta, tranne l'elional, che può essere acquistato abbastanza facilmente da molti siti web diversi, dato che non è un precursore monitorato. Credo che possa essere acquistato anche su amazon come flagranza.
L'idea di questa sintesi è di convertire l'helional (cas:1205-17-0) in acido elionico (cas:77269-66-0, acido 3-(2H-1,3-benzodioxol-5-il)-2-metilpropanoico), quindi convertire quest'ultimo in helionamide (cas:858215-05-1, alfa-metil-1,3-benzodioxole-5-propanamide), e infine eseguire un riarrangiamento di Hofmann per ottenere MDA freebase.
I vantaggi di questa sintesi sono che è OTC e quindi non richiede idrossilammina, utilizza prodotti a bassa tossicità e a basso costo. Inoltre, il problema che spesso si incontra nell'altro modo di fare le cose è quello di scalare il riarrangiamento di Beckmann, che spesso risulta in un olio complicato da purificare su larga scala. (in base alle mie esperienze e a ciò che ho letto)
Questo sarà un post molto lungo perché cercherò di approfondire tutto, in modo che se avete una domanda o un problema, probabilmente troverete una soluzione in questo post.
Vorrei avvertirvi che personalmente sono bloccato all'ultimo passo per qualche motivo, ma che è assolutamente possibile riuscire a ottenere il prodotto finale con una buona resa in teoria e secondo i numerosi post di persone che hanno avuto successo.
Primo passo, ossidazione dell'elional ad acido elionico:
61,5 g di elional vengono mescolati con 216 ml di acetone e 80 g di NaHCO3 agitando in un becher da 1 litro. (Suggerimento: aggiungere NaHCO3 per ultimo e poco alla volta, per non bloccare l'agitatore magnetico). Quindi aggiungere gradualmente una soluzione di ossone (110,8 g di ossone in circa 450 ml di acqua) agitando. Si può procedere goccia a goccia, utilizzando un imbuto per la raccolta delle gocce o un becher per il trasporto. Poiché la reazione è esotermica, l'acetone può bollire. Se diventa troppo caldo, interrompere l'aggiunta di ossone e lasciare che la reazione torni a temperatura ambiente. Si può usare un bagno di ghiaccio durante l'aggiunta, ma anche a temperatura ambiente funziona bene se si fa attenzione.
Di solito finisco di aggiungere la soluzione di ossone dopo 1 ora. Poi lascio reagire per circa 2h-3h. Tramite TLC, sono riuscito a determinare che tutto aveva reagito dopo 3 ore.
Dopo 3 ore, acidificare la soluzione con HCl per far precipitare l'acido (i sali bianchi sul fondo del becher non sono il nostro prodotto, ma i sali di potassio dell'oxone). Aggiungere fino a quando non precipita nulla (circa pH 1-2). Fare attenzione, perché alcuni NaHCO3 non reagiti rimarranno, rilasciando CO2. Nella maggior parte dei casi, non precipita nulla, tranne un "olio" arancione che sale in superficie dal resto della soluzione. È il nostro prodotto che alla fine si solidifica. Per forzare la solidificazione, si può mettere in frigorifero per qualche ora, ma questo non funziona sempre. Il metodo migliore che ho trovato è quello di mettere il becher nel congelatore finché non si solidifica, quindi lasciarlo tornare a temperatura ambiente. Ciò che rimane solido è il nostro prodotto con i sali di solfato di potassio.
Filtrare per recuperare il solido giallo contaminato dai sali di potassio, quindi mettere il solido in polvere in un becker con 400-500 ml di acqua di agitazione. In questo modo si solubilizza tutta la contaminazione da sali di potassio. A questo punto non resta che filtrare per ottenere il solido giallo.
Potete conservare l'acido elionico in questo modo, ma vi consiglio vivamente di eseguire almeno una purificazione acido-base, altrimenti la fase di purificazione delle ammidi sarà (ancora) più complicata. A tale scopo, preparare una soluzione di NaOH (circa 13 g in 150 ml di acqua). Attendere che la soluzione si sia raffreddata prima di aggiungere l'acido un po' alla volta. Se la soluzione si scalda troppo, si otterrà un acido marrone scuro anziché bianco/marrone chiaro. Successivamente, lavare la fase acquosa (contenente la base coniugata dell'acido elionico) con etere o DCM (per ottenere i risultati migliori). Se questi non sono disponibili, va bene la nafta o qualsiasi altro solvente apolare. Recuperare quindi la fase acquosa e acidificarla con HCl. L'acido precipiterà. Se la soluzione diventa bianca ma non si vedono precipitati, utilizzare la stessa tecnica di cui sopra (il congelatore). In generale, comunque, è sufficiente mettere il becher in frigorifero. Poi filtrate e avrete il vostro acido.
Si può ricristallizzare in acqua o etanolo per ottenere un acido veramente puro, formando dei bei cristalli bianchi, ma questo è piuttosto fastidioso perché l'acido non è molto solubile in acqua calda (circa 10g/L a 90°C direi), e questa purificazione di base dell'acido è sufficiente per ottenere risultati decenti in seguito.
Il punto di fusione dell'acido elionico puro è di circa 77°C. Resa : 80 %-90 %
Note sulla sintesi :
-Quando si acidifica la soluzione, invece di formare un "olio", l'acido può far diventare la soluzione bianca senza precipitare, quindi basta congelare la soluzione come al solito.
- La miscela di reazione diventa gialla quando si aggiunge l'ossone, poi di nuovo arancione/marrone. Questo è normale ed è dovuto al fatto che l'acido formato e le impurità cambiano colore a seconda del pH.
-Ho provato con l'acqua demineralizzata, l'acqua del rubinetto e l'acqua distillata, ma non sembra fare alcuna differenza nella reazione (pensavo che gli ioni dell'acqua del rubinetto avrebbero distrutto l'ossone, ma non è stato così).
- Aggiungere sempre NaHCO3 in eccesso come raccomandato nella mia sintesi. Se il pH diventa acido quando tutto l'ossone non ha ancora reagito, si corre il rischio di formare TATP instabile ed esplosivo. Non temete, però: se seguite tutto alla lettera, andrete bene.
- L'ossone è infatti un sale triplo: 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. La specie di interesse in questo caso è KHSO5. Dobbiamo quindi tenerne conto quando calcoliamo le moli di ossone necessarie (cosa che è stata fatta qui).
-Il NaHCO3 impedisce che il pH diventi acido. Reagirà con l'acidità dell'ossone e con l'acido elionico formato, convertendolo nella sua base coniugata. NaHCO3 è anche una base molto debole, che garantisce che il pH non sia troppo basico. A pH basico, l'ossone non è stabile (pH=9, il pH a cui l'ossone è meno stabile).
-L'oxone può essere acquistato nella sezione piscine dei negozi di ferramenta. Guardare le schede tecniche o l'elenco delle composizioni del prodotto.
-La sintesi è facilmente scalabile, ma consiglierei un secchio d'acqua fredda per raffreddare correttamente l'Rm su scala maggiore.
-Ho provato tre volte l'etanolo come solvente e sembra che formi l'estere etilico dell'acido elionico e altri prodotti a seconda del pH. Non ho scavato più a fondo, quindi non posso dirvi di più. Ma forse si potrebbe formare l'ammide da questo estere, in modo più semplice rispetto al mio metodo attuale (urea + acido borico + acido elionico).
Acido giallo impuro:
Acido ricristallizzato
Seconda fase, sintesi dell'elionammide
Ho provato in due modi: Ho prima convertito l'acido elionico nel suo corrispondente sale di ammonio, poi l'ho riscaldato. È stato un fallimento.
Il secondo modo ha funzionato, anche se il work-up di questa reazione è un incubo e penso che possa essere facilmente migliorato se avete qualche idea.
Ho seguito la procedura riportata nella pubblicazione "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE".
In pratica, si tritura per 5min-10min una miscela di urea, acido carbossilico e acido borico, poi si riscalda il tutto per 15min-30min in un becher a 160°C-180°C. Si sa che la reazione è terminata quando si risolidifica (urea, acido elionico e acido borico fondono a 180°C).
Il che è strano, perché l'elionammide fonde a 123°C. Suppongo che ciò sia dovuto ai legami idrogeno che le ammidi possono formare. Vedrete che forma più un gel che un solido. Non credo che la triturazione sia necessaria, dato che tutto si scioglie a 180°C. Tuttavia, se si riscalda a circa 160°C-170°C, suppongo che sia consigliabile, poiché l'acido borico fonde a 171°C. La triturazione della miscela provoca una depressione del punto di fusione. L'acido borico non è necessario, ma è consigliato perché migliora notevolmente la resa.
Ho provato a riscaldare per 4 ore e 11 ore a 180°C con agitazione senza acido borico, ottenendo rese che vanno dal 22% al 50%. Ma la lavorazione è stata un orrore, perché più si aspetta, più l'urea forma tutti i tipi di prodotti di condensazione.
Nel mio caso, la miscela si è solidificata solo parzialmente dopo circa 1h30 a 180°C con agitazione. Tuttavia, ho scoperto (forse è stato solo un caso) che il riscaldamento a 170°C solidifica tutto dopo 2 ore. In generale, nulla, o anche solo una parte, si solidifica dopo 30 minuti, motivo per cui continuo la reazione anche dopo 30 minuti. Tuttavia, non sono ancora riuscito a padroneggiare completamente questa sintesi ed è per questo che il vostro aiuto per ottimizzarla è molto gradito.
Ecco come faccio di solito:
g di acido elionico * 1,5 = quantità di urea, g di acido * 0,4 = quantità di acido borico.
In questo modo si ottiene un grande eccesso molare di urea, e sto pensando di ridurlo una volta che avrò ottenuto buoni rendimenti seguendo la procedura pubblicata.
Ho quindi messo i 3 in un becker con un agitatore magnetico e ho riscaldato a 170°C. Quando il tutto si è solidificato, o per 3/4 (circa 2 ore), lascio che torni a temperatura ambiente, quindi aggiungo circa 10mL-20mL di una soluzione di ammoniaca al 15% e 100mL-200mL di acqua. Riscaldo quindi la miscela finché non si scioglie e la lascio tornare a temperatura ambiente per far precipitare l'ammide, che non è molto solubile a freddo. È qui che ho un grosso problema nel Work-up. L'ammide non vuole precipitare e devo far evaporare la maggior parte dell'acqua aggiunta, ma si solidifica tutta in una volta. L'uso dell'etanolo non è migliore. Ogni volta devo far precipitare l'ammide, poi ricristallizzarla più volte in acqua ed etanolo, e solo a volte accetta di precipitare come solido e non come olio. Penso che ciò sia dovuto al fatto che le impurità abbassano enormemente il punto di fusione dell'ammide. Infatti, il solido marrone fondeva a circa 70°C. Una volta purificato, il solido bianco di circa la stessa massa ha fuso a 123°C. Credo che questa sia una parte della ragione dell'olio quando si ricristallizza in etanolo/acqua calda.
In "A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture", è scritto:
" Abbiamo scoperto che le condizioni ottimali per la pirolisi della miscela di ammidi e acidi carbossilici sono 160-180°C per 10-30 minuti. Un riscaldamento prolungato può causare la formazione di notevoli quantità di catrame, mentre un riscaldamento di breve durata produce una reazione incopleta. "
Ma ho avuto quasi gli stessi problemi con il Work Up, facendo la reazione per soli 30 minuti, e non tutto si è solidificato.
Un'altra procedura prevede il riscaldamento di 1 mole di acido carbossilico con 0,5 moli di urea a 160°C per 4 ore. Non l'ho provata, ma secondo il brevetto dà un prodotto abbastanza puro, anche se le rese sono solo del 50%. " STATI UNITI 2.109.941 UFFICIO BREVETTI 2.109.94. PREPARAZIONE DI AMMIDI "
Ho visto persone che estraggono ammidi utilizzando una miscela di nafta bollente e acetato di etile. Questo può essere interessante, ma il mio obiettivo è quello di utilizzare il minor numero possibile di solventi organici. Non ho provato, perché al momento non ho acetato di etile a portata di mano.
Se si riscalda abbastanza a lungo (180°C), l'ammide inizierà a sublimare, formando dei bei cristalli bianchi e lunghi. Purtroppo questo processo richiede molto tempo e io ho ottenuto solo 400 mg di cristalli dopo 11 ore.
Ho guardato il modo in cui le persone hanno ottenuto la benzamide dall'acido benzoico, e non differisce molto dal mio, ma funziona molto bene per la benzamide. Ci sono diversi video su youtube se volete dare un'occhiata.
Quindi penso che la reazione funzioni bene, ma c'è un margine di miglioramento in termini di numero di moli di urea utilizzate. Tuttavia, il work-up deve essere migliorato. Quello riportato nella pubblicazione non funziona, nemmeno quando si utilizza un acido puro.
Miscela di reazione una volta solidificata:
Polvere amidica bianca:
Ammide ricristallizzata:
Ammide sublimata:
Terzo passo, MDA freebase
È qui che ho un problema: le mie rese sono inesistenti.
Ho seguito la procedura TCCA della pubblicazione "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)" e non ha funzionato.
sintetizzata da helional" e non ha funzionato. Sono sicuro della mia ammide. Ho anche provato a fare la reazione a 18°C perché apparentemente la cloroammide si forma troppo lentamente a 0°C. Neanche questo ha funzionato. Quindi ho titolato la candeggina senza additivi e l'ho usata per il mio Hofmann e non ho ottenuto nulla dopo tutto il lavoro.
Quando ho sintetizzato usando la TCCA a 0°C, la soluzione è diventata arancione dopo averla riscaldata a 75°C. C'era un odore caratteristico, indipendentemente dalla via di sintesi che ho seguito, ma ogni volta non ho ottenuto nulla.
Ancora più strano, c'è un rilascio di CO2, ma poi niente. Sono sicuro che non c'è contaminazione da urea, quindi non si sta formando idrazina. Ho lasciato agire la reazione per una settimana a temperatura ambiente e vedremo se otterrò qualcosa.
Forse un cosolvente come l'etanolo è assolutamente necessario. Tuttavia, molte persone sono riuscite a farne a meno, ma dicono di aver bisogno dell'etanolo come cosolvente quando usano il TCCA. (Si formerà un derivato del carbammato, che però successivamente si idrolizzerà in MDA).
Dalla pubblicazione :
Sintesi con acido tricloroisocianurico. α-Metil-1,3-benzo
dioxolo-5-propanamide (0,4 g, 1,92 mmol) è stata sciolta in acqua
(14 mL), è stato aggiunto NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) in modo discontinuo e si è agitato per 15 minuti con ghiaccio a 0 ○.
per 15 minuti con ghiaccio a 0 ◦ C. L'acido tricloroisocianurico (149,9 mg,
0,65 μmol) è stato aggiunto e la miscela di reazione è stata lasciata in ghiaccio a 0 ◦ C
per un'altra ora. La miscela di reazione è stata poi portata a temperatura
temperatura ambiente, poi a 75 ◦ C e mantenuta per 30 min. La miscela di reazione è stata
in un imbuto separatore ed estratta con diclorometano (3 × 30 mL).
(3 × 30 mL). Lo strato organico è stato lavato con acqua deionizzata (25 mL) e salamoia.
(25 mL) e salamoia (25 mL), essiccato su solfato di sodio anidro e filtrato sotto vuoto.
solfato di sodio anidro e filtrato sotto vuoto. Gli strati organici sono stati uniti e il solvente è stato
è stato rimosso con l'evaporatore rotante. Quando sintetizzato dal grezzo
α-metil-1,3-benzodiossolo-5-propanamide, il prodotto finale era un
nero-marrone (270,3 - 382,2 mg). Quando è stato sintetizzato a partire da un prodotto purificato
α-metil-1,3-benzodiossolo-5-propanamide, il prodotto finale era un
olio trasparente di colore marrone (286,4 - 351,5 mg).
Sintesi con ipoclorito di sodio. L'α-metil-1,3-
benzodiossolo-5-propanamide (0,4 g, 1,92 mmol) disciolto in acqua (14 mL), NaO
(14 mL), è stato aggiunto NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) in modo discontinuo e agitato per 15 minuti in ghiaccio a 0 ○.
per 15 minuti con ghiaccio a 0 ◦ C. È stata aggiunta la soluzione di ipoclorito di sodio (6,4 mL,
94,3 mmol) è stata aggiunta e la miscela di reazione è stata lasciata in ghiaccio a 0 ◦ C
per 1 ora. La miscela di reazione è stata quindi portata a temperatura ambiente e poi a 75 ◦ C.
temperatura ambiente e poi a 75 ◦ C e mantenuta per 30 min. La miscela di reazione è stata
in un imbuto separatore ed estratta con diclorometano (3 × 30 mL).
(3 × 30 mL). Lo strato organico è stato quindi lavato con acqua deionizzata (25 mL) e salamoia.
(25 mL) e salamoia (25 mL), essiccato su solfato di sodio anidro e filtrato sotto vuoto.
solfato di sodio anidro e filtrato sotto vuoto. Gli strati organici sono stati uniti e il solvente è stato
è stato rimosso con l'evaporatore rotante. Il prodotto finale era un terreno di colore nero-marrone (248,1 - 299,5).
marrone (248,1 - 293,3 mg).
Per la preparazione, ho provato a estrarre con nafta o DCM e a gassare con HCl, oppure a triturare con HCl acquoso e a evaporare la fase acquosa. In entrambi i casi non ho ottenuto nulla. Se qualcuno ha mai fatto questa reazione, mi piacerebbe sentirlo.
Quindi i due grandi problemi che ho al momento sono il work-up del secondo step e la terza reazione. Tuttavia, penso che questa sintesi sia molto ottimizzabile.
Per questo spero di poterla migliorare insieme.
Sentitevi liberi di sottolineare i miei errori e di condividere le vostre esperienze se avete fatto questa sintesi.
Se volete cercare da soli, ecco tutte le fonti che ho usato durante la mia ricerca:
"A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture" (Branko S. Jursic* e Zoran Zdravkovski Department of Chemistry, University of New Orleans, New Orleans, Louisiana 70148)
"Analisi dei prodotti di pirolisi dell'urea a 132,5-190 °C".
"Formazione diretta di ammide tra acidi carbossilici e ammine: Meccanismo e sviluppo di nuove soluzioni catalitiche" (CHARVILLE, HAYLEY)
"SINTESI SENZA SOLVENTI DI AMMIDI: UNA TECNICA INNOVATIVA" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"STATI UNITI 2.109.941 UFFICIO BREVETTI2.109.94.PREPARAZIONE DI AMMIDI"
"Facile ossidazione di aldeidi ad acidi ed esteri con l'ossone" (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist e Babak Borhan)
"Ossidazione di aldeidi con Oxone ® in acetone acquoso" (Kevin S. Webb e Stephen J. Ruszkay)
"Rendimenti del riarrangiamento di Hofmann" Il Vespiario
"CONVERSIONE FACILE ONE-POT DI ALDEIDI IN AMIDI" Il Vespiario
"Un'insolita sintesi clandestina di laboratorio di 3,4-metilendiossiamfetamina (MDA)" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"Analisi delle impurità dell'MDA sintetizzato da composti non soggetti a restrizioni" (Katherine Cooper)
"Frazionamento isotopico durante la sintesi di MDMA.HCl da eliofili" (Justin Cormick, James F. Carter, Timothy Currie, Carney Matheson, Sarah L. Cresswell)
"Profilazione delle impurità organiche della 3,4-metilendiossiafetamina (MDA) sintetizzata da helional" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
Ci sono anche molte altre fonti, ma non sono rilevanti in questo caso. Se non riuscite a trovare le pubblicazioni, posso fornirvi i DOI.