Šio pranešimo tikslas - apibendrinti kelis mėnesius trukusius tyrimus ir bandymus. Būtų puiku, jei kiekvienas pasidalytų savo rezultatais ir mintimis, kad šis sintezės būdas būtų tobulinamas.
Visus reagentus, kuriuos naudosiu, tikriausiai galima rasti bet kurioje aparatūros parduotuvėje, išskyrus helionalą, kurį galima gana lengvai nusipirkti daugelyje įvairių svetainių, nes tai nėra stebimas pirmtakas. Manau, kad jį netgi galima nusipirkti amazonėje kaip flagrantą.
Šios sintezės esmė - helionalą (cas:1205-17-0) paversti heliono rūgštimi (cas:77269-66-0, 3-(2H-1,3-benzodioksol-5-il)-2-metilpropano rūgštimi), tada pastarąją paversti helionamidu (cas:858215-05-1, alfa-metil-1,3-benzodioksol-5-propanamidu) ir galiausiai atlikti Hofmano pertvarkymą, kad būtų gauta MDA laisvoji bazė.
Šios sintezės privalumai yra tai, kad ji yra be recepto, todėl jai nereikia hidroksilamino, naudojami mažai toksiški, nebrangūs produktai. Be to, problema, su kuria dažnai susiduriama kitu būdu, yra ta, kad reikia padidinti Beckmanno pertvarkymo mastą, todėl dažnai gaunama alyva, kurią sudėtinga išgryninti didesniu mastu. (remiantis mano patirtimi ir tuo, ką skaičiau)
Tai bus labai ilgas įrašas, nes stengsiuosi viską išsamiai aptarti, todėl, jei turite klausimų ar problemų, šiame įraše tikriausiai rasite sprendimą.
Norėčiau įspėti, kad aš asmeniškai dėl tam tikrų priežasčių užstrigau ties paskutiniu žingsniu, tačiau teoriškai ir pagal daugybę sėkmingų žmonių pranešimų visiškai įmanoma sėkmingai gauti gerą galutinį produktą.
Pirmas žingsnis, heliono oksidacija iki heliono rūgšties:
61,5 g heliono maišoma su 216 ml acetono ir 80 g NaHCO3 maišant 1 l stiklinėje. (Patarimas: NaHCO3 įpilkite paskutinį kartą ir po truputį, kad neužblokuotumėte magnetinės maišyklės). Tada maišant palaipsniui įpilkite oksono tirpalo (110,8 g oksono maždaug 450 ml vandens). Tai galite daryti lašas po lašo, naudodami lašinimo piltuvėlį arba stiklinę prie stiklinės. Kadangi reakcija yra egzoterminė, acetonas gali užvirti. Jei jis tampa per karštas, nustokite pilti oksoną ir leiskite reakcijai grįžti į kambario temperatūrą. Papildymo metu galite naudoti ledo vonelę, bet jei būsite atsargūs, tai daryti kambario temperatūroje veikia taip pat gerai.
Paprastai baigiu pilti oksono tirpalą po 1 valandos. Tada leidžiu jam reaguoti apie 2-3 val. Naudodamas TLC, galėjau nustatyti, kad viskas sureagavo po 3 val.
Po 3 val. parūgštinkite tirpalą HCl, kad nusėstų rūgštis (baltos druskos ąsočio dugne yra ne mūsų produktas, o kalio druskos iš oksono). Pilkite tol, kol niekas nenusėda (apytiksliai pH 1-2). Būkite atsargūs, nes liks šiek tiek nesureagavusio NaHCO3 ir išsiskirs CO2. Daugeliu atvejų niekas nenusėdo, išskyrus oranžinį "aliejų", kylantį į likusio tirpalo paviršių. Tai mūsų produktas, kuris galiausiai sukietėja. Norėdami priversti jį sukietėti, galite kelioms valandoms įdėti į šaldytuvą, tačiau tai veikia ne visada. Geriausias metodas, kurį radau, yra įdėti ąsotį į šaldiklį, kol viskas sukietės, tada leisti jam atvėsti iki kambario temperatūros. Tai, kas lieka kieta, yra mūsų produktas su kalio sulfato druskomis.
Filtruokite, kad atgautumėte geltoną kietąją medžiagą, užterštą kalio druskomis, tada sudėkite kietąją medžiagą į ąsotį su 400-500 ml maišomo vandens. Taip bus ištirpintas visas užterštumas kalio druskomis. Tada belieka tik filtruoti, kad gautumėte geltoną kietąją medžiagą
Tokiu būdu galite išlaikyti heliono rūgštį, tačiau primygtinai patariu toliau atlikti bent jau rūgštinį-bazinį gryninimą, kitaip amido gryninimo etapas bus (dar) sudėtingesnis. Tam paruoškite NaOH tirpalą (maždaug 13 g 150 ml vandens). Palaukite, kol tirpalas atvės, ir tik tada po truputį įpilkite rūgšties. Jei tirpalas bus per karštas, vietoj baltos ar šviesiai rudos rūgšties gausite tamsiai rudą rūgštį. Tada vandeninę fazę (kurioje yra heliono rūgšties konjuguotos bazės) nuplaukite eteriu arba DCM (gaunami geriausi rezultatai). Jei šių tirpiklių nėra, tinka benzinas arba bet kuris kitas apolinis tirpiklis. Tada atgaukite vandeninę fazę ir parūgštinkite ją HCl. Jūsų rūgštis nusėda. Jei tirpalas tampa baltas, bet nematyti jokių nuosėdų, naudokite tą patį metodą, kaip ir pirmiau (šaldiklį). Tačiau apskritai pakanka stiklinę įdėti į šaldytuvą. Tada filtruokite ir turėsite rūgštį.
Galite perkristalizuoti vandenyje arba etanolyje, kad gautumėte tikrai gryną rūgštį, sudarančią gražius baltus kristalus, tačiau tai gana erzina, nes rūgštis nelabai tirpsta karštame vandenyje (sakyčiau, apie 10 g/l esant 90 °C temperatūrai), ir šio pagrindinio rūgšties išgryninimo pakanka, kad vėliau gautumėte padorius rezultatus.
Grynos heliono rūgšties lydymosi temperatūra yra apie 77 °C. Išeiga: 80-90 %.
Pastabos apie sintezę :
-Kai tirpalą parūgštinate, vietoj to, kad susidarytų "aliejus", rūgštis gali paversti tirpalą baltu, nesusidarydama nuosėdų, todėl tiesiog užšaldykite tirpalą kaip įprasta.
- Reakcijos mišinys taps geltonas, kai įpilsite oksono, o paskui vėl oranžinis/rudas. Tai normalu ir taip yra dėl to, kad susidariusi rūgštis / priemaišos keičia spalvą priklausomai nuo pH.
-Bandžiau naudoti demineralizuotą, vandentiekio ir distiliuotą vandenį, ir neatrodo, kad tai turėtų įtakos reakcijai (maniau, kad vandentiekio vandenyje esantys jonai sunaikins oksoną, bet taip nebuvo).
- Visada įpilkite perteklinio NaHCO3, kaip rekomenduojama mano sintezėje. Jei pH taps rūgštus, kai visas oksonas dar nesureagavo, rizikuojate, kad susidarys nestabilus ir sprogus TATP. Tačiau to nebijokite: jei laikysitės visų nurodymų, viskas bus gerai.
- Oksonas iš tikrųjų yra triguba druska: 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. Šiuo atveju mus domina KHSO5. Taigi į tai reikia atsižvelgti apskaičiuojant reikiamą oksono molių kiekį (kas čia ir buvo padaryta).
-NaHCO3 neleis pH tapti rūgščiu. Jis reaguos su oksono rūgštingumu ir su susidariusia helio rūgštimi, paversdamas ją konjuguota baze. NaHCO3 taip pat yra labai silpna bazė, todėl užtikrina, kad pH nebūtų per daug bazinis. Esant baziniam pH, oksonas nėra stabilus (pH=9, pH, kuriame oksonas yra mažiausiai stabilus).
-Oksono galima įsigyti techninės įrangos parduotuvių baseinų skyriuje. Pažiūrėkite į msds arba sudėties sąrašą ant gaminio.
-Sintezė lengvai mastelizuojama, tačiau rekomenduočiau kibirą šalto vandens, kad Rm būtų tinkamai atvėsintas didesniu mastu.
-Tris kartus bandžiau etanolį kaip tirpiklį ir atrodo, kad jis sudaro heliono rūgšties etilo esterį ir kitus produktus, priklausomai nuo pH. Nesu giliau gilinęsis, todėl daugiau pasakyti negaliu. Tačiau galbūt iš šio esterio galėtume suformuoti amidą paprasčiau nei mano dabartiniu metodu (karbamidas + boro rūgštis + heliono rūgštis).
Netikra geltona rūgštis:
Perkristalizuota rūgštis
Antrasis etapas, helionamido sintezė
Išbandžiau du būdus: Pirmiausia helionido rūgštį pavertžiau atitinkama amonio druska, tada ją kaitinau. Tai buvo nesėkminga.
Antrasis būdas pavyko, nors šios reakcijos parengimas yra košmaras, ir manau, kad jį galima lengvai patobulinti, jei turite kokių nors idėjų.
Aš laikiausi leidinyje "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE" pateiktos procedūros.
Iš esmės, 5 min. 10 min. tritūruojamas karbamido, karboksirūgšties, boro rūgšties mišinys, tada visa tai 15 min. 30 min. kaitinama stiklinėje 160 °C-180 °C temperatūroje. Reakcija baigiasi, kai ji persitvirtina (karbamidas, heliono rūgštis ir boro rūgštis lydosi 180 °C temperatūroje).
Tai keista, nes helionamidas lydosi 123 °C temperatūroje. Manau, kad taip yra dėl vandenilinių ryšių, kuriuos gali sudaryti amidai. Pamatysite, kad jis sudaro labiau gelį nei kietą medžiagą. Nemanau, kad tritūravimas tikrai būtinas, nes viskas lydosi 180 °C temperatūroje. Tačiau jei kaitinsite maždaug iki 160-170 °C, manau, kad tai patartina, nes boro rūgštis lydosi 171 °C temperatūroje. Mišinį trituravus, lydymosi temperatūra sumažės. Boro rūgštis nėra būtina, bet rekomenduojama, nes ji labai pagerina išeigą.
Bandžiau kaitinti 4 valandas ir 11 valandų 180 °C temperatūroje maišant be boro rūgšties ir gavau nuo 22 % iki 50 % išeigą. Tačiau paruošimas buvo siaubas, nes kuo ilgiau laukiate, tuo daugiau karbamido sudaro visokių kondensacijos produktų.
Mano atveju mišinys tik iš dalies sukietėjo maždaug po 1 val. 30 min. 180 °C temperatūroje maišant. Tačiau pastebėjau (gal tai buvo tik atsitiktinumas), kad kaitinant iki 170 °C temperatūros viskas sukietėja po 2 valandų. Apskritai niekas ar net dalis nesukietėja po 30 minučių, todėl tęsiu reakciją net ir po 30 min. Nepaisant to, dar nesu visiškai įvaldęs šios sintezės, todėl jūsų pagalba ją optimizuojant yra labai laukiama.
Štai kaip aš paprastai tai darau :
g heliono rūgšties * 1,5 = karbamido kiekis, g rūgšties * 0,4 = boro rūgšties kiekis.
Dėl to susidaro didelis karbamido molinis perteklius, ir aš galvoju jį ilgainiui sumažinti, kai gausiu gerą išeigą, laikydamasis paskelbtos procedūros.
Tada sudėjau 3 į stiklinę su magnetine maišykle ir kaitinau iki 170 °C temperatūros. Kai viskas sukietėja, arba 3/4 (apie 2 val.), leidžiu jam grįžti į kambario temperatūrą, tada įpilu apie 10 ml-20 ml 15 % amoniako tirpalo ir 100 ml-200 ml vandens. Tada mišinį kaitinu, kol jis ištirpsta, ir leidžiu jam grįžti į kambario temperatūrą, kad nusėstų amidas, kuris šaltas nelabai tirpsta. Štai čia susiduriu su didele darbo problema. Amidas nenori nusėsti, todėl turiu išgarinti didžiąją dalį įpilto vandens, bet jis visas iš karto sukietėja. Naudojant etanolį nėra geriau. Kiekvieną kartą turiu priversti amidą nusėsti, paskui kelis kartus perkristalizuoti jį vandenyje ir etanolyje, ir tik kartais jis sutinka nusėsti kaip kieta medžiaga, o ne kaip aliejus. Manau, kad taip yra dėl to, kad priemaišos labai sumažina amido lydymosi temperatūrą. Iš tikrųjų rudos spalvos kietoji medžiaga lydosi esant maždaug 70 °C temperatūrai. Išgryninus baltą maždaug tokios pat masės kietą medžiagą, ji lydėsi 123 °C temperatūroje. Manau, kad tai iš dalies ir yra priežastis, dėl kurios persikristalizavus etanolyje ir karštame vandenyje susidaro alyva.
Knygoje "Paprastas amidų paruošimas iš rūgščių ir aminų kaitinant jų mišinį" rašoma:
" Nustatėme, kad optimalios amidų ir karboksirūgščių mišinio pirolizės sąlygos yra 160-180 °C temperatūra, trunkanti 10-30 minučių. Ilgai kaitinant gali susidaryti didelis kiekis dervų, o kaitinant trumpai - vyksta inkoplektinė reakcija. "
Tačiau beveik tiek pat bėdų turėjau ir su "Work Up", reakciją dariau tik 30 min, ir ne viskas sukietėjo.
Kita procedūra apima 1 molio karboksirūgšties kaitinimą su 0,5 molio karbamido 160 °C temperatūroje 4 val. Jos nebandžiau, bet pagal patentą gaunamas gana grynas produktas, nors išeiga yra tik 50 %. "JUNGTINIŲ VALSTIJŲ 2 109 941 PATENTŲ BIURAS 2 109 94. AMIDŲ PARUOŠIMAS "
Mačiau, kaip žmonės ekstrahuoja amidus naudodami verdančio benzino ir etilacetato mišinį. Tai gali būti įdomu, tačiau mano tikslas - naudoti kuo mažiau organinio tirpiklio. Aš to nebandžiau, nes šiuo metu po ranka neturiu etilacetato.
Jei kaitinsite pakankamai ilgai (180 °C), amidas pradės sublimuotis ir susidarys gražūs ilgi balti kristalai. Deja, tai trunka labai ilgai, ir po 11 valandų gavau tik 400 mg kristalų.
Pažiūrėjau, kaip žmonės gamino benzamidą iš benzenkarboksirūgšties, ir jis nelabai skiriasi nuo manojo, tačiau benzamidui jis labai gerai tinka. Youtube yra keletas vaizdo įrašų, jei norite pažiūrėti.
Taigi, manau, kad reakcija veikia gerai, tačiau galima patobulinti naudojamo karbamido molių skaičių. Nepaisant to, darbo eigą tikrai reikia tobulinti. Leidinyje pateikta reakcija neveikia, net jei naudojama gryna rūgštis.
Reakcijos mišinys po sukietėjimo:
Balti amido milteliai:
Rekristalizuotas amidas:
Sublimuotas amidas:
Trečiasis etapas, MDA laisvoji bazė
Štai čia susiduriu su problema: mano išeigos nėra jokios.
Vadovavausi TCCA procedūra iš leidinio "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)
sintetintą iš helionalų", bet tai nepadėjo. Esu tikras dėl savo amido. Taip pat bandžiau reakciją atlikti 18 °C temperatūroje, nes, matyt, 0 °C temperatūroje chloroamidas susidaro per lėtai. Tai irgi nesuveikė. Taigi aš titravau baliklį be priedų ir naudojau jį savo Hofmanui, o po viso darbo iki galo nieko negavau.
Kai sintetinau naudodamas TCCA 0°C temperatūroje, tirpalas, pašildžius iki 75°C, pasidarė oranžinis. Buvo būdingas kvapas, nesvarbu, kokį sintezės būdą pasirinkdavau, bet kiekvieną kartą galiausiai nieko negaudavau.
Dar keisčiau, kad išsiskyrė CO2, bet po to nieko nebuvo. Esu įsitikinęs, kad nėra karbamido priemaišų, taigi hidrazinas nesusidaro. Leisiu reakcijai vykti savaitę kambario temperatūroje ir pažiūrėsime, ar ką nors gausiu.
Galbūt būtinai reikia kosmetinio tirpiklio, pavyzdžiui, etanolio. Tačiau daugeliui žmonių pavyko be jo, tačiau jie sako, kad naudojant TCCA jiems reikia etanolio kaip kosmetinio tirpiklio. (Susidarys karbamato darinys, bet jis vėliau hidrolizuosis iki MDA).
Iš leidinio :
Sintezė naudojant trichlorizocianuro rūgštį. α-metil-1,3-benzo
dioksol-5-propanamido (0,4 g, 1,92 mmol) buvo ištirpintas vandenyje
(14 ml), po lašelį įpilta NaOH (1,45 ml, 10,61 mmol) ir maišyta
15 min. ant ledo 0 ◦ C temperatūroje. 15 min. ant ledo buvo laikoma trichlorizocianuro rūgštis (149,9 mg,
0,65 μmol) ir reakcijos mišinys buvo paliktas ant ledo 0 ◦ C temperatūroje
Tada reakcijos mišinys buvo atneštas į kambario temperatūrą ir palaikytas ant ledo dar 1 val.
temperatūrą, tada 75 ◦C ir palaikytas 30 min. Reakcijos mišinys buvo
supiltas į skiriamąjį piltuvą ir ekstrahuotas dichlormetanu
(3 × 30 ml). Organinis sluoksnis buvo nuplautas dejonizuotu vandeniu
(25 ml) ir sūrymu (25 ml), išdžiovinta virš bevandenio natrio sulfato ir
filtruota vakuume. Organiniai sluoksniai buvo sujungti, o tirpiklis
pašalintas naudojant rotacinį garintuvą. Sintetinant iš neapdoroto
α-metil-1,3-benzodioksol-5-propanamido, galutinis produktas buvo
juodai rudas dirvožemis (270,3-382,2 mg). Sintezuojant iš išgryninto
α-metil-1,3-benzodioksol-5-propanamido, galutinis produktas buvo
rudas skaidrus aliejus (286,4-351,5 mg)
Sintezė naudojant natrio hipochloritą. Išgrynintas α-metil-1,3-
benzodioksol-5-propanamidas (0,4 g, 1,92 mmol) ištirpintas vandenyje
(14 ml), po lašelį įpilta NaOH (1,45 ml, 10,61 mmol) ir maišyta
15 min. ant ledo 0 ◦ C temperatūroje. 15 min. ant ledo buvo pakaitintas natrio hipochlorito tirpalas (6,4 ml,
94,3 mmol) ir reakcijos mišinys buvo paliktas ant ledo 0 ◦ C temperatūroje
Tada reakcijos mišinys buvo atvėsintas iki kambario temperatūros ir paliktas ant ledo dar 1 val.
temperatūrą, po to į 75 ◦ C ir palaikytas 30 min. Reakcijos mišinys buvo
supiltas į skiriamąjį piltuvą ir ekstrahuotas dichlormetanu
(3 × 30 ml). Tada organinis sluoksnis buvo nuplautas dejonizuotu vandeniu
(25 ml) ir sūrymu (25 ml), išdžiovinta virš bevandenio natrio sulfato ir
filtruota vakuume. Organiniai sluoksniai buvo sujungti, o tirpiklis
pašalintas naudojant rotacinį garintuvą. Galutinis produktas buvo juodos spalvos
rudas dirvožemis (248,1-293,3 mg).
Atlikdamas bandymą, bandžiau ekstrahuoti benzinu arba DCM ir dujinti HCl arba tritūruoti vandeniniu HCl ir išgarinti vandeninę fazę. Abiem atvejais nieko negavau. Jei kas nors yra atlikęs šią reakciją, norėčiau išgirsti jūsų nuomonę.
Taigi dvi didelės problemos, su kuriomis susiduriu šiuo metu, yra antrojo etapo ir trečiosios reakcijos parengimas. Nepaisant to, manau, kad šią sintezę galima optimizuoti.
Todėl tikiuosi, kad kartu galėsime ją patobulinti.
Kviečiame atkreipti dėmesį į mano klaidas ir pasidalyti patirtimi, jei esate atlikę šią sintezę.
Jei norite ieškoti patys, čia rasite visus šaltinius, kuriais naudojausi atlikdamas tyrimą:
"Paprastas amidų paruošimas iš rūgščių ir aminų kaitinant jų mišinį" (Branko S. Jursic* ir Zoran Zdravkovski Chemijos katedra, Naujojo Orleano universitetas, Naujasis Orleanas, Luiziana 70148)
"Karbamido pirolizės produktų analizė 132,5-190 °C temperatūroje"
" Tiesioginis amidų susidarymas tarp karboksirūgščių ir aminų: (CHARVILLE, HAYLEY)
"AMIDŲ SINTEZĖ BE TIRPIKLIO - NAUJAS METODAS" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"JUNGTINIŲ VALSTIJŲ 2 109 941 PATENTŲ BIURAS2 109 94. AMIDŲ PARUOŠIMAS"
"Lengvas aldehidų oksidavimas į rūgštis ir esterius naudojant oksoną" (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist ir Babak Borhan)
"Aldehidų oksidacija su Oxone® vandeniniame acetone" (Kevin S. Webb ir Stephen J. Ruszkay) (Kevin S. Webb ir Stephen J. Ruszkay)
"Hofmano pertvarkymo rezultatai" (Hofmann Rearrangement Yields) The Vespiary
"Lengvas vienkartinis aldehidų virsmas į AMIDUS" The Vespiary
"Neįprasta 3,4-metilendioksiamfetamino (MDA) slapta laboratorinė sintezė" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"MDA, susintetinto iš neribotų junginių, priemaišų analizė" (Katherine Cooper)
"Izotopų frakcionavimas sintetinant MDMA.HCl iš heliono" (Justin Cormick, James F. Carter, Timothy Currie, Carney Matheson, Sarah L. Cresswell)
"3,4-metilendioksiamfetamino (MDA), susintetinto iš helionalų, organinių priemaišų profiliavimas" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
Yra daugybė ir kitų šaltinių, tačiau jie čia nebūtų svarbūs. Jei negalite rasti publikacijų, galiu pateikti DOI.
Visus reagentus, kuriuos naudosiu, tikriausiai galima rasti bet kurioje aparatūros parduotuvėje, išskyrus helionalą, kurį galima gana lengvai nusipirkti daugelyje įvairių svetainių, nes tai nėra stebimas pirmtakas. Manau, kad jį netgi galima nusipirkti amazonėje kaip flagrantą.
Šios sintezės esmė - helionalą (cas:1205-17-0) paversti heliono rūgštimi (cas:77269-66-0, 3-(2H-1,3-benzodioksol-5-il)-2-metilpropano rūgštimi), tada pastarąją paversti helionamidu (cas:858215-05-1, alfa-metil-1,3-benzodioksol-5-propanamidu) ir galiausiai atlikti Hofmano pertvarkymą, kad būtų gauta MDA laisvoji bazė.
Šios sintezės privalumai yra tai, kad ji yra be recepto, todėl jai nereikia hidroksilamino, naudojami mažai toksiški, nebrangūs produktai. Be to, problema, su kuria dažnai susiduriama kitu būdu, yra ta, kad reikia padidinti Beckmanno pertvarkymo mastą, todėl dažnai gaunama alyva, kurią sudėtinga išgryninti didesniu mastu. (remiantis mano patirtimi ir tuo, ką skaičiau)
Tai bus labai ilgas įrašas, nes stengsiuosi viską išsamiai aptarti, todėl, jei turite klausimų ar problemų, šiame įraše tikriausiai rasite sprendimą.
Norėčiau įspėti, kad aš asmeniškai dėl tam tikrų priežasčių užstrigau ties paskutiniu žingsniu, tačiau teoriškai ir pagal daugybę sėkmingų žmonių pranešimų visiškai įmanoma sėkmingai gauti gerą galutinį produktą.
Pirmas žingsnis, heliono oksidacija iki heliono rūgšties:
61,5 g heliono maišoma su 216 ml acetono ir 80 g NaHCO3 maišant 1 l stiklinėje. (Patarimas: NaHCO3 įpilkite paskutinį kartą ir po truputį, kad neužblokuotumėte magnetinės maišyklės). Tada maišant palaipsniui įpilkite oksono tirpalo (110,8 g oksono maždaug 450 ml vandens). Tai galite daryti lašas po lašo, naudodami lašinimo piltuvėlį arba stiklinę prie stiklinės. Kadangi reakcija yra egzoterminė, acetonas gali užvirti. Jei jis tampa per karštas, nustokite pilti oksoną ir leiskite reakcijai grįžti į kambario temperatūrą. Papildymo metu galite naudoti ledo vonelę, bet jei būsite atsargūs, tai daryti kambario temperatūroje veikia taip pat gerai.
Paprastai baigiu pilti oksono tirpalą po 1 valandos. Tada leidžiu jam reaguoti apie 2-3 val. Naudodamas TLC, galėjau nustatyti, kad viskas sureagavo po 3 val.
Po 3 val. parūgštinkite tirpalą HCl, kad nusėstų rūgštis (baltos druskos ąsočio dugne yra ne mūsų produktas, o kalio druskos iš oksono). Pilkite tol, kol niekas nenusėda (apytiksliai pH 1-2). Būkite atsargūs, nes liks šiek tiek nesureagavusio NaHCO3 ir išsiskirs CO2. Daugeliu atvejų niekas nenusėdo, išskyrus oranžinį "aliejų", kylantį į likusio tirpalo paviršių. Tai mūsų produktas, kuris galiausiai sukietėja. Norėdami priversti jį sukietėti, galite kelioms valandoms įdėti į šaldytuvą, tačiau tai veikia ne visada. Geriausias metodas, kurį radau, yra įdėti ąsotį į šaldiklį, kol viskas sukietės, tada leisti jam atvėsti iki kambario temperatūros. Tai, kas lieka kieta, yra mūsų produktas su kalio sulfato druskomis.
Filtruokite, kad atgautumėte geltoną kietąją medžiagą, užterštą kalio druskomis, tada sudėkite kietąją medžiagą į ąsotį su 400-500 ml maišomo vandens. Taip bus ištirpintas visas užterštumas kalio druskomis. Tada belieka tik filtruoti, kad gautumėte geltoną kietąją medžiagą
Tokiu būdu galite išlaikyti heliono rūgštį, tačiau primygtinai patariu toliau atlikti bent jau rūgštinį-bazinį gryninimą, kitaip amido gryninimo etapas bus (dar) sudėtingesnis. Tam paruoškite NaOH tirpalą (maždaug 13 g 150 ml vandens). Palaukite, kol tirpalas atvės, ir tik tada po truputį įpilkite rūgšties. Jei tirpalas bus per karštas, vietoj baltos ar šviesiai rudos rūgšties gausite tamsiai rudą rūgštį. Tada vandeninę fazę (kurioje yra heliono rūgšties konjuguotos bazės) nuplaukite eteriu arba DCM (gaunami geriausi rezultatai). Jei šių tirpiklių nėra, tinka benzinas arba bet kuris kitas apolinis tirpiklis. Tada atgaukite vandeninę fazę ir parūgštinkite ją HCl. Jūsų rūgštis nusėda. Jei tirpalas tampa baltas, bet nematyti jokių nuosėdų, naudokite tą patį metodą, kaip ir pirmiau (šaldiklį). Tačiau apskritai pakanka stiklinę įdėti į šaldytuvą. Tada filtruokite ir turėsite rūgštį.
Galite perkristalizuoti vandenyje arba etanolyje, kad gautumėte tikrai gryną rūgštį, sudarančią gražius baltus kristalus, tačiau tai gana erzina, nes rūgštis nelabai tirpsta karštame vandenyje (sakyčiau, apie 10 g/l esant 90 °C temperatūrai), ir šio pagrindinio rūgšties išgryninimo pakanka, kad vėliau gautumėte padorius rezultatus.
Grynos heliono rūgšties lydymosi temperatūra yra apie 77 °C. Išeiga: 80-90 %.
Pastabos apie sintezę :
-Kai tirpalą parūgštinate, vietoj to, kad susidarytų "aliejus", rūgštis gali paversti tirpalą baltu, nesusidarydama nuosėdų, todėl tiesiog užšaldykite tirpalą kaip įprasta.
- Reakcijos mišinys taps geltonas, kai įpilsite oksono, o paskui vėl oranžinis/rudas. Tai normalu ir taip yra dėl to, kad susidariusi rūgštis / priemaišos keičia spalvą priklausomai nuo pH.
-Bandžiau naudoti demineralizuotą, vandentiekio ir distiliuotą vandenį, ir neatrodo, kad tai turėtų įtakos reakcijai (maniau, kad vandentiekio vandenyje esantys jonai sunaikins oksoną, bet taip nebuvo).
- Visada įpilkite perteklinio NaHCO3, kaip rekomenduojama mano sintezėje. Jei pH taps rūgštus, kai visas oksonas dar nesureagavo, rizikuojate, kad susidarys nestabilus ir sprogus TATP. Tačiau to nebijokite: jei laikysitės visų nurodymų, viskas bus gerai.
- Oksonas iš tikrųjų yra triguba druska: 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. Šiuo atveju mus domina KHSO5. Taigi į tai reikia atsižvelgti apskaičiuojant reikiamą oksono molių kiekį (kas čia ir buvo padaryta).
-NaHCO3 neleis pH tapti rūgščiu. Jis reaguos su oksono rūgštingumu ir su susidariusia helio rūgštimi, paversdamas ją konjuguota baze. NaHCO3 taip pat yra labai silpna bazė, todėl užtikrina, kad pH nebūtų per daug bazinis. Esant baziniam pH, oksonas nėra stabilus (pH=9, pH, kuriame oksonas yra mažiausiai stabilus).
-Oksono galima įsigyti techninės įrangos parduotuvių baseinų skyriuje. Pažiūrėkite į msds arba sudėties sąrašą ant gaminio.
-Sintezė lengvai mastelizuojama, tačiau rekomenduočiau kibirą šalto vandens, kad Rm būtų tinkamai atvėsintas didesniu mastu.
-Tris kartus bandžiau etanolį kaip tirpiklį ir atrodo, kad jis sudaro heliono rūgšties etilo esterį ir kitus produktus, priklausomai nuo pH. Nesu giliau gilinęsis, todėl daugiau pasakyti negaliu. Tačiau galbūt iš šio esterio galėtume suformuoti amidą paprasčiau nei mano dabartiniu metodu (karbamidas + boro rūgštis + heliono rūgštis).
Netikra geltona rūgštis:
Perkristalizuota rūgštis
Antrasis etapas, helionamido sintezė
Išbandžiau du būdus: Pirmiausia helionido rūgštį pavertžiau atitinkama amonio druska, tada ją kaitinau. Tai buvo nesėkminga.
Antrasis būdas pavyko, nors šios reakcijos parengimas yra košmaras, ir manau, kad jį galima lengvai patobulinti, jei turite kokių nors idėjų.
Aš laikiausi leidinyje "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE" pateiktos procedūros.
Iš esmės, 5 min. 10 min. tritūruojamas karbamido, karboksirūgšties, boro rūgšties mišinys, tada visa tai 15 min. 30 min. kaitinama stiklinėje 160 °C-180 °C temperatūroje. Reakcija baigiasi, kai ji persitvirtina (karbamidas, heliono rūgštis ir boro rūgštis lydosi 180 °C temperatūroje).
Tai keista, nes helionamidas lydosi 123 °C temperatūroje. Manau, kad taip yra dėl vandenilinių ryšių, kuriuos gali sudaryti amidai. Pamatysite, kad jis sudaro labiau gelį nei kietą medžiagą. Nemanau, kad tritūravimas tikrai būtinas, nes viskas lydosi 180 °C temperatūroje. Tačiau jei kaitinsite maždaug iki 160-170 °C, manau, kad tai patartina, nes boro rūgštis lydosi 171 °C temperatūroje. Mišinį trituravus, lydymosi temperatūra sumažės. Boro rūgštis nėra būtina, bet rekomenduojama, nes ji labai pagerina išeigą.
Bandžiau kaitinti 4 valandas ir 11 valandų 180 °C temperatūroje maišant be boro rūgšties ir gavau nuo 22 % iki 50 % išeigą. Tačiau paruošimas buvo siaubas, nes kuo ilgiau laukiate, tuo daugiau karbamido sudaro visokių kondensacijos produktų.
Mano atveju mišinys tik iš dalies sukietėjo maždaug po 1 val. 30 min. 180 °C temperatūroje maišant. Tačiau pastebėjau (gal tai buvo tik atsitiktinumas), kad kaitinant iki 170 °C temperatūros viskas sukietėja po 2 valandų. Apskritai niekas ar net dalis nesukietėja po 30 minučių, todėl tęsiu reakciją net ir po 30 min. Nepaisant to, dar nesu visiškai įvaldęs šios sintezės, todėl jūsų pagalba ją optimizuojant yra labai laukiama.
Štai kaip aš paprastai tai darau :
g heliono rūgšties * 1,5 = karbamido kiekis, g rūgšties * 0,4 = boro rūgšties kiekis.
Dėl to susidaro didelis karbamido molinis perteklius, ir aš galvoju jį ilgainiui sumažinti, kai gausiu gerą išeigą, laikydamasis paskelbtos procedūros.
Tada sudėjau 3 į stiklinę su magnetine maišykle ir kaitinau iki 170 °C temperatūros. Kai viskas sukietėja, arba 3/4 (apie 2 val.), leidžiu jam grįžti į kambario temperatūrą, tada įpilu apie 10 ml-20 ml 15 % amoniako tirpalo ir 100 ml-200 ml vandens. Tada mišinį kaitinu, kol jis ištirpsta, ir leidžiu jam grįžti į kambario temperatūrą, kad nusėstų amidas, kuris šaltas nelabai tirpsta. Štai čia susiduriu su didele darbo problema. Amidas nenori nusėsti, todėl turiu išgarinti didžiąją dalį įpilto vandens, bet jis visas iš karto sukietėja. Naudojant etanolį nėra geriau. Kiekvieną kartą turiu priversti amidą nusėsti, paskui kelis kartus perkristalizuoti jį vandenyje ir etanolyje, ir tik kartais jis sutinka nusėsti kaip kieta medžiaga, o ne kaip aliejus. Manau, kad taip yra dėl to, kad priemaišos labai sumažina amido lydymosi temperatūrą. Iš tikrųjų rudos spalvos kietoji medžiaga lydosi esant maždaug 70 °C temperatūrai. Išgryninus baltą maždaug tokios pat masės kietą medžiagą, ji lydėsi 123 °C temperatūroje. Manau, kad tai iš dalies ir yra priežastis, dėl kurios persikristalizavus etanolyje ir karštame vandenyje susidaro alyva.
Knygoje "Paprastas amidų paruošimas iš rūgščių ir aminų kaitinant jų mišinį" rašoma:
" Nustatėme, kad optimalios amidų ir karboksirūgščių mišinio pirolizės sąlygos yra 160-180 °C temperatūra, trunkanti 10-30 minučių. Ilgai kaitinant gali susidaryti didelis kiekis dervų, o kaitinant trumpai - vyksta inkoplektinė reakcija. "
Tačiau beveik tiek pat bėdų turėjau ir su "Work Up", reakciją dariau tik 30 min, ir ne viskas sukietėjo.
Kita procedūra apima 1 molio karboksirūgšties kaitinimą su 0,5 molio karbamido 160 °C temperatūroje 4 val. Jos nebandžiau, bet pagal patentą gaunamas gana grynas produktas, nors išeiga yra tik 50 %. "JUNGTINIŲ VALSTIJŲ 2 109 941 PATENTŲ BIURAS 2 109 94. AMIDŲ PARUOŠIMAS "
Mačiau, kaip žmonės ekstrahuoja amidus naudodami verdančio benzino ir etilacetato mišinį. Tai gali būti įdomu, tačiau mano tikslas - naudoti kuo mažiau organinio tirpiklio. Aš to nebandžiau, nes šiuo metu po ranka neturiu etilacetato.
Jei kaitinsite pakankamai ilgai (180 °C), amidas pradės sublimuotis ir susidarys gražūs ilgi balti kristalai. Deja, tai trunka labai ilgai, ir po 11 valandų gavau tik 400 mg kristalų.
Pažiūrėjau, kaip žmonės gamino benzamidą iš benzenkarboksirūgšties, ir jis nelabai skiriasi nuo manojo, tačiau benzamidui jis labai gerai tinka. Youtube yra keletas vaizdo įrašų, jei norite pažiūrėti.
Taigi, manau, kad reakcija veikia gerai, tačiau galima patobulinti naudojamo karbamido molių skaičių. Nepaisant to, darbo eigą tikrai reikia tobulinti. Leidinyje pateikta reakcija neveikia, net jei naudojama gryna rūgštis.
Reakcijos mišinys po sukietėjimo:
Balti amido milteliai:
Rekristalizuotas amidas:
Sublimuotas amidas:
Trečiasis etapas, MDA laisvoji bazė
Štai čia susiduriu su problema: mano išeigos nėra jokios.
Vadovavausi TCCA procedūra iš leidinio "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)
sintetintą iš helionalų", bet tai nepadėjo. Esu tikras dėl savo amido. Taip pat bandžiau reakciją atlikti 18 °C temperatūroje, nes, matyt, 0 °C temperatūroje chloroamidas susidaro per lėtai. Tai irgi nesuveikė. Taigi aš titravau baliklį be priedų ir naudojau jį savo Hofmanui, o po viso darbo iki galo nieko negavau.
Kai sintetinau naudodamas TCCA 0°C temperatūroje, tirpalas, pašildžius iki 75°C, pasidarė oranžinis. Buvo būdingas kvapas, nesvarbu, kokį sintezės būdą pasirinkdavau, bet kiekvieną kartą galiausiai nieko negaudavau.
Dar keisčiau, kad išsiskyrė CO2, bet po to nieko nebuvo. Esu įsitikinęs, kad nėra karbamido priemaišų, taigi hidrazinas nesusidaro. Leisiu reakcijai vykti savaitę kambario temperatūroje ir pažiūrėsime, ar ką nors gausiu.
Galbūt būtinai reikia kosmetinio tirpiklio, pavyzdžiui, etanolio. Tačiau daugeliui žmonių pavyko be jo, tačiau jie sako, kad naudojant TCCA jiems reikia etanolio kaip kosmetinio tirpiklio. (Susidarys karbamato darinys, bet jis vėliau hidrolizuosis iki MDA).
Iš leidinio :
Sintezė naudojant trichlorizocianuro rūgštį. α-metil-1,3-benzo
dioksol-5-propanamido (0,4 g, 1,92 mmol) buvo ištirpintas vandenyje
(14 ml), po lašelį įpilta NaOH (1,45 ml, 10,61 mmol) ir maišyta
15 min. ant ledo 0 ◦ C temperatūroje. 15 min. ant ledo buvo laikoma trichlorizocianuro rūgštis (149,9 mg,
0,65 μmol) ir reakcijos mišinys buvo paliktas ant ledo 0 ◦ C temperatūroje
Tada reakcijos mišinys buvo atneštas į kambario temperatūrą ir palaikytas ant ledo dar 1 val.
temperatūrą, tada 75 ◦C ir palaikytas 30 min. Reakcijos mišinys buvo
supiltas į skiriamąjį piltuvą ir ekstrahuotas dichlormetanu
(3 × 30 ml). Organinis sluoksnis buvo nuplautas dejonizuotu vandeniu
(25 ml) ir sūrymu (25 ml), išdžiovinta virš bevandenio natrio sulfato ir
filtruota vakuume. Organiniai sluoksniai buvo sujungti, o tirpiklis
pašalintas naudojant rotacinį garintuvą. Sintetinant iš neapdoroto
α-metil-1,3-benzodioksol-5-propanamido, galutinis produktas buvo
juodai rudas dirvožemis (270,3-382,2 mg). Sintezuojant iš išgryninto
α-metil-1,3-benzodioksol-5-propanamido, galutinis produktas buvo
rudas skaidrus aliejus (286,4-351,5 mg)
Sintezė naudojant natrio hipochloritą. Išgrynintas α-metil-1,3-
benzodioksol-5-propanamidas (0,4 g, 1,92 mmol) ištirpintas vandenyje
(14 ml), po lašelį įpilta NaOH (1,45 ml, 10,61 mmol) ir maišyta
15 min. ant ledo 0 ◦ C temperatūroje. 15 min. ant ledo buvo pakaitintas natrio hipochlorito tirpalas (6,4 ml,
94,3 mmol) ir reakcijos mišinys buvo paliktas ant ledo 0 ◦ C temperatūroje
Tada reakcijos mišinys buvo atvėsintas iki kambario temperatūros ir paliktas ant ledo dar 1 val.
temperatūrą, po to į 75 ◦ C ir palaikytas 30 min. Reakcijos mišinys buvo
supiltas į skiriamąjį piltuvą ir ekstrahuotas dichlormetanu
(3 × 30 ml). Tada organinis sluoksnis buvo nuplautas dejonizuotu vandeniu
(25 ml) ir sūrymu (25 ml), išdžiovinta virš bevandenio natrio sulfato ir
filtruota vakuume. Organiniai sluoksniai buvo sujungti, o tirpiklis
pašalintas naudojant rotacinį garintuvą. Galutinis produktas buvo juodos spalvos
rudas dirvožemis (248,1-293,3 mg).
Atlikdamas bandymą, bandžiau ekstrahuoti benzinu arba DCM ir dujinti HCl arba tritūruoti vandeniniu HCl ir išgarinti vandeninę fazę. Abiem atvejais nieko negavau. Jei kas nors yra atlikęs šią reakciją, norėčiau išgirsti jūsų nuomonę.
Taigi dvi didelės problemos, su kuriomis susiduriu šiuo metu, yra antrojo etapo ir trečiosios reakcijos parengimas. Nepaisant to, manau, kad šią sintezę galima optimizuoti.
Todėl tikiuosi, kad kartu galėsime ją patobulinti.
Kviečiame atkreipti dėmesį į mano klaidas ir pasidalyti patirtimi, jei esate atlikę šią sintezę.
Jei norite ieškoti patys, čia rasite visus šaltinius, kuriais naudojausi atlikdamas tyrimą:
"Paprastas amidų paruošimas iš rūgščių ir aminų kaitinant jų mišinį" (Branko S. Jursic* ir Zoran Zdravkovski Chemijos katedra, Naujojo Orleano universitetas, Naujasis Orleanas, Luiziana 70148)
"Karbamido pirolizės produktų analizė 132,5-190 °C temperatūroje"
" Tiesioginis amidų susidarymas tarp karboksirūgščių ir aminų: (CHARVILLE, HAYLEY)
"AMIDŲ SINTEZĖ BE TIRPIKLIO - NAUJAS METODAS" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"JUNGTINIŲ VALSTIJŲ 2 109 941 PATENTŲ BIURAS2 109 94. AMIDŲ PARUOŠIMAS"
"Lengvas aldehidų oksidavimas į rūgštis ir esterius naudojant oksoną" (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist ir Babak Borhan)
"Aldehidų oksidacija su Oxone® vandeniniame acetone" (Kevin S. Webb ir Stephen J. Ruszkay) (Kevin S. Webb ir Stephen J. Ruszkay)
"Hofmano pertvarkymo rezultatai" (Hofmann Rearrangement Yields) The Vespiary
"Lengvas vienkartinis aldehidų virsmas į AMIDUS" The Vespiary
"Neįprasta 3,4-metilendioksiamfetamino (MDA) slapta laboratorinė sintezė" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"MDA, susintetinto iš neribotų junginių, priemaišų analizė" (Katherine Cooper)
"Izotopų frakcionavimas sintetinant MDMA.HCl iš heliono" (Justin Cormick, James F. Carter, Timothy Currie, Carney Matheson, Sarah L. Cresswell)
"3,4-metilendioksiamfetamino (MDA), susintetinto iš helionalų, organinių priemaišų profiliavimas" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
Yra daugybė ir kitų šaltinių, tačiau jie čia nebūtų svarbūs. Jei negalite rasti publikacijų, galiu pateikti DOI.