O objetivo desta postagem é resumir vários meses de pesquisa e testes. Seria ótimo se todos pudessem compartilhar seus resultados e suas ideias para aperfeiçoar essa rota de síntese.
Todos os reagentes que usarei provavelmente podem ser encontrados em qualquer loja de ferragens, exceto o helional, que pode ser comprado facilmente em muitos sites diferentes, pois não é um precursor monitorado. Acredito que ele possa ser comprado até mesmo na Amazon como um flagrante.
A ideia dessa síntese é converter o helional (cas:1205-17-0) em ácido heliônico (cas:77269-66-0, ácido 3-(2H-1,3-benzodioxol-5-il)-2-metilpropanóico), depois converter o último em helionamida (cas:858215-05-1, alfa-metil-1,3-benzodioxole-5-propanamida) e, por fim, realizar um rearranjo de Hofmann para obter a base livre de MDA.
As vantagens dessa síntese são que ela é OTC e, portanto, não requer hidroxilamina, usa produtos de baixa toxicidade e baixo custo. Além disso, o problema frequentemente encontrado na outra maneira de fazer as coisas é aumentar a escala do rearranjo de Beckmann, o que geralmente resulta em um óleo que é complicado de purificar em uma escala maior. (com base em minhas experiências e no que li)
Esta será uma postagem muito longa porque tentarei abordar tudo em detalhes, de modo que, se você tiver uma dúvida ou um problema, provavelmente encontrará uma solução nesta postagem.
Prefiro avisá-lo de que, pessoalmente, estou preso na última etapa por algum motivo, mas que é totalmente possível obter o produto final com bom rendimento em teoria e de acordo com as muitas postagens de pessoas bem-sucedidas.
Primeira etapa, oxidação do helional em ácido heliônico:
61,5g de helional são misturados com 216mL de acetona e 80g de NaHCO3 com agitação em um béquer de 1L. (Dica: adicione NaHCO3 por último e aos poucos, para não bloquear o agitador magnético). Em seguida, adicione gradualmente uma solução de oxônio (110,8 g de oxônio em cerca de 450 mL de água) com agitação. Você pode fazer isso gota a gota usando um funil de gotejamento ou béquer a béquer. Como a reação é exotérmica, ela pode fazer com que a acetona ferva. Se ela ficar muito quente, pare de adicionar a oxona e deixe a reação voltar à temperatura ambiente. Você pode usar um banho de gelo durante a adição, mas fazer isso em temperatura ambiente também funciona bem se você for cuidadoso.
Normalmente, termino de adicionar a solução de oxônio depois de uma hora. Depois, deixo reagir por cerca de 2h a 3h. Por meio do TLC, consegui determinar que tudo havia reagido após 3 horas.
Após 3 horas, acidifique a solução com HCl para precipitar o ácido (os sais brancos no fundo do béquer não são o nosso produto, mas sais de potássio da oxona). Adicione até que nada precipite (aproximadamente pH 1-2). Tenha cuidado, pois parte do NaHCO3 que não reagiu permanecerá, liberando CO2. Na maioria dos casos, nada precipitou, exceto um "óleo" laranja que subiu à superfície do restante da solução. Esse é o nosso produto que acaba se solidificando. Para forçá-lo a solidificar, você pode colocá-lo na geladeira por algumas horas, mas isso não funciona o tempo todo. O melhor método que encontrei é colocar o béquer no freezer até que tudo se solidifique e, em seguida, deixá-lo atingir a temperatura ambiente. O que permanece sólido é o nosso produto com sais de sulfato de potássio.
Filtre para recuperar o sólido amarelo contaminado com sais de potássio e, em seguida, coloque o sólido em pó em um béquer com 400 ml a 500 ml de água agitada. Isso solubilizará toda a contaminação por sais de potássio. Então, tudo o que você precisa fazer é filtrar para obter o sólido amarelo
Você pode manter o ácido heliônico dessa forma, mas recomendo enfaticamente que faça pelo menos uma purificação ácido-base em seguida, caso contrário, a etapa de purificação da amida será (ainda) mais complicada. Para fazer isso, prepare uma solução de NaOH (aproximadamente 13 g em 150 ml de água). Aguarde até que a solução tenha esfriado antes de adicionar o ácido, um pouco de cada vez. Se a solução ficar muito quente, você terá um ácido marrom-escuro em vez de um branco/marrom-claro. Em seguida, lave a fase aquosa (que contém a base conjugada do ácido heliônico) com éter ou DCM (que proporciona os melhores resultados). Se esses solventes não estiverem disponíveis, a nafta ou qualquer outro solvente apolar será suficiente. Em seguida, recupere sua fase aquosa e acidifique-a com HCl. Seu ácido precipitará. Se a solução ficar branca, mas não for possível ver nenhum precipitado, use a mesma técnica acima (o freezer). No entanto, em geral, colocar o béquer na geladeira é suficiente. Em seguida, filtre e você terá seu ácido.
Você pode recristalizar em água ou etanol para obter um ácido realmente puro, formando belos cristais brancos, mas isso é um pouco incômodo, pois o ácido não é muito solúvel em água quente (cerca de 10g/L a 90°C, eu diria), e essa purificação básica do ácido é suficiente para obter resultados decentes posteriormente.
O ponto de fusão do ácido heliônico puro é de cerca de 77°C. Rendimento: 80 %-90 %
Notas sobre a síntese :
-Quando você acidifica a solução, em vez de formar um "óleo", o ácido pode tornar a solução branca sem precipitar, então simplesmente congele a solução como de costume.
- A mistura da reação ficará amarela quando você adicionar a oxona e, em seguida, laranja/marrom novamente. Isso é normal e se deve ao fato de que o ácido formado/as impurezas mudam de cor de acordo com o pH.
-Experimentei água desmineralizada, água da torneira e água destilada, e não pareceu fazer diferença na reação (achei que os íons da água da torneira destruiriam a oxona, mas não foi o caso).
- Sempre adicione excesso de NaHCO3 conforme recomendado em minha síntese. Se o pH se tornar ácido quando toda a oxona ainda não tiver reagido, você corre o risco de formar TATP instável e explosivo. Mas não tenha medo disso: se você seguir tudo à risca, não terá problemas.
- A oxona é, de fato, um sal triplo: 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. A espécie de interesse aqui é o KHSO5. Portanto, precisamos levar isso em conta ao calcular os moles de oxona de que precisamos (o que foi feito aqui).
-O NaHCO3 evitará que o pH se torne ácido. Ele reagirá com a acidez da oxona e com o ácido heliônico formado, convertendo-o em sua base conjugada. O NaHCO3 também é uma base muito fraca, o que garante que o pH não seja muito básico. Em pH básico, a oxona não é estável (pH=9, o pH em que a oxona é menos estável).
-A oxona pode ser comprada na seção de piscinas das lojas de ferragens. Observe a msds ou a lista de composição do produto.
-A síntese é facilmente escalonável, mas eu recomendaria um balde de água fria para resfriar o Rm adequadamente em grande escala.
-Tentei usar etanol como solvente três vezes e ele parece formar o éster etílico do ácido heliônico e outros produtos, dependendo do pH. Não fui mais a fundo, portanto não posso lhe dizer mais nada. Mas talvez possamos formar a amida a partir desse éster, de forma mais simples do que o meu método atual (ureia + ácido bórico + ácido heliônico).
Ácido amarelo impuro:
Ácido recristalizado
Segunda etapa, síntese de helionamida
Tentei de duas maneiras: Primeiro converti o ácido heliônico em seu sal de amônio correspondente e depois o aqueci. Foi um fracasso.
A segunda maneira funcionou, embora o trabalho dessa reação seja um pesadelo, e acho que isso pode ser facilmente aprimorado se você tiver alguma ideia.
Segui o procedimento da publicação "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE".
Basicamente, eles trituram por 5min-10min uma mistura de ureia, ácido carboxílico, ácido bórico e, em seguida, aquecem o conjunto por 15min-30min em um béquer a 160°C-180°C. Você sabe quando a reação está concluída quando ela se ressolidifica (ureia, ácido heliônico e ácido bórico derretendo a 180°C).
O que é estranho, porque a helionamida derrete a 123°C. Suponho que isso se deva às ligações de hidrogênio que as amidas podem formar. Você verá que ela forma mais um gel do que um sólido. Não acho que a trituração seja realmente necessária, pois tudo derrete a 180°C. Entretanto, se você aquecer a cerca de 160°C-170°C, suponho que seja aconselhável, pois o ácido bórico derrete a 171°C. A trituração da mistura causará depressão do ponto de fusão. O ácido bórico não é necessário, mas é recomendado, pois melhora muito o rendimento.
Tentei aquecer por 4 horas e por 11 horas a 180°C com agitação, sem ácido bórico, e obtive rendimentos que variaram de 22% a 50%. Mas o trabalho foi um horror, porque quanto mais você espera, mais a ureia forma todos os tipos de produtos de condensação.
No meu caso, a mistura só se solidificou parcialmente após cerca de 1h30 a 180°C com agitação. Entretanto, descobri (talvez por acaso) que o aquecimento a 170°C solidificará tudo após 2 horas. Em geral, nada, ou mesmo parte dele, se solidifica após 30 minutos, e é por isso que continuo a reação mesmo após 30 minutos. No entanto, ainda não dominei totalmente essa síntese, e é por isso que sua ajuda para otimizá-la é muito bem-vinda.
Veja como eu geralmente faço:
g de ácido heliônico * 1,5 = Quantidade de ureia, g de ácido * 0,4 = Quantidade de ácido bórico.
Isso gera um grande excesso molar de ureia, e estou pensando em reduzi-lo quando obtiver bons rendimentos seguindo o procedimento da publicação.
Em seguida, coloquei os 3 em um béquer com um agitador magnético e aqueci a 170°C. Quando tudo estiver solidificado, ou 3/4 dele (cerca de 2 horas), deixo voltar à temperatura ambiente e, em seguida, adiciono cerca de 10 ml a 20 ml de uma solução de amônia a 15% e 100 ml a 200 ml de água. Em seguida, aqueço a mistura até que ela se dissolva e deixo voltar à temperatura ambiente para precipitar a amida, que não é muito solúvel quando fria. E é nesse ponto que tenho um grande problema no Work-up. A amida não quer precipitar e eu tenho que evaporar a maior parte da água adicionada, mas tudo se solidifica de uma vez. Usar etanol não é melhor. E toda vez que preciso fazer a amida precipitar, recristalizo-a várias vezes em água e etanol, e só às vezes ela concorda em precipitar como um sólido e não como óleo. Acho que isso se deve ao fato de que as impurezas diminuem muito o ponto de fusão da amida. Na verdade, o sólido marrom derreteu a cerca de 70°C. Uma vez purificado, o sólido branco de aproximadamente a mesma massa derreteu a 123°C. Acho que esse é parte do motivo do óleo ao recristalizar em etanol/água quente.
Em "A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture", está escrito:
" Descobrimos que as condições ideais para a pirólise da mistura de ácido amida-carboxílico são 160-180°C por 10-30 minutos. O aquecimento prolongado pode causar a formação de quantidades substanciais de alcatrão, enquanto o aquecimento por um curto período de tempo gera uma reação incopleta. "
Mas eu tive quase o mesmo problema com o Work Up, fazendo a reação por apenas 30 minutos, e nem tudo se solidificou.
Outro procedimento envolve o aquecimento de 1 mol de ácido carboxílico com 0,5 mol de ureia a 160°C por 4 horas. Não experimentei esse procedimento, mas ele fornece um produto razoavelmente puro de acordo com a patente, embora o rendimento seja de apenas 50%. " ESTADOS UNIDOS 2.109.941 ESCRITÓRIO DE PATENTES 2.109.94. PREPARAÇÃO DE AMIDAS "
Já vi pessoas extraindo amida usando uma mistura de nafta fervente e acetato de etila. Isso pode ser interessante, mas meu objetivo é usar o mínimo possível de solvente orgânico. Não experimentei, pois não tenho acetato de etila em mãos no momento.
Se você aquecer por tempo suficiente (180°C), a amida começará a sublimar, formando belos cristais brancos e longos. Infelizmente, isso leva muito tempo, e só obtive 400 mg de cristais após 11 horas.
Dei uma olhada na maneira como as pessoas fizeram a benzamida a partir do ácido benzoico, e ela não difere muito da minha, mas funciona muito bem para a benzamida. Há vários vídeos no YouTube, se quiser dar uma olhada.
Portanto, acho que a reação funciona bem, mas há espaço para melhorias em termos do número de moles de ureia usados. No entanto, o trabalho realmente precisa ser aprimorado. O que é fornecido na publicação não funciona, mesmo quando se usa ácido puro.
Mistura de reação depois de solidificada:
Pó de amida branco:
Amida recristalizada:
Amida sublimada:
Terceira etapa, base livre de MDA
É aqui que tenho um problema: meus rendimentos são inexistentes.
Segui o procedimento TCCA da publicação "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)
synthesised from helional" e não funcionou. Tenho certeza da minha amida. Também tentei fazer a reação a 18°C porque, aparentemente, a cloroamida se forma muito lentamente a 0°C. Isso também não funcionou. Isso também não funcionou. Então, titulei alvejante sem aditivos e usei-o para o meu Hofmann e não consegui nada depois de todo o trabalho.
Quando sintetizei usando TCCA a 0°C, a solução ficou laranja depois de aquecida a 75°C. Havia um cheiro característico, não importa qual fosse a solução. Havia um cheiro característico, independentemente da rota de síntese que eu seguisse, mas todas as vezes eu acabava sem nada.
Ainda mais estranho, há uma liberação de CO2, mas nada depois. Tenho certeza de que não há contaminação por ureia, portanto, não há formação de hidrazina. Deixei a reação correr por uma semana em temperatura ambiente, e veremos se consigo algo.
Talvez um co-solvente, como o etanol, seja absolutamente necessário. Entretanto, muitas pessoas obtiveram sucesso sem ele, mas dizem que precisam do etanol como co-solvente ao usar o TCCA. (Você formará um derivado de carbamato, mas ele será posteriormente hidrolisado em MDA)
Da publicação :
Síntese usando ácido tricloroisocianúrico. α-Metil-1,3-benzo
dioxole-5-propanamida (0,4 g, 1,92 mmol) foi dissolvido em água
(14 mL), NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) foi adicionado gota a gota e agitado
durante 15 minutos no gelo a 0 ◦ C. O ácido tricloroisocianúrico (149,9 mg,
0,65 μmol) foi adicionado, e a mistura de reação foi deixada no gelo a 0 ◦ C
por mais 1 h. A mistura de reação foi então levada à temperatura ambiente
temperatura ambiente, depois a 75 ◦C e mantida por 30 minutos. A mistura da reação foi
vertida em um funil de separação e extraída com diclorometano
(3 × 30 mL). A camada orgânica foi lavada com água deionizada
(25 mL) e salmoura (25 mL), seca sobre sulfato de sódio anidro e filtrada a vácuo.
filtrada sob vácuo. As camadas orgânicas foram combinadas e o solvente
foi removido usando o evaporador rotativo. Quando sintetizado a partir de
α-metil-1,3-benzodioxole-5-propanamida bruta, o produto final foi um
solo marrom-escuro (270,3 - 382,2 mg). Quando sintetizado a partir de
α-metil-1,3-benzodioxole-5-propanamida purificada, o produto final foi um
óleo marrom transparente (286,4 - 351,5 mg)
Síntese usando hipoclorito de sódio. O α-metil-1,3-
benzodioxole-5-propanamida purificada (0,4 g, 1,92 mmol) dissolvida em água
(14 mL), NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) foi adicionado gota a gota e agitado
por 15 minutos no gelo a 0 ◦ C. Solução de hipoclorito de sódio (6,4 mL,
94,3 mmol) foi adicionada, e a mistura de reação foi deixada no gelo a 0 ◦ C
por mais 1 h. A mistura de reação foi então levada à temperatura ambiente
temperatura ambiente e, em seguida, a 75 ◦ C e mantida por 30 minutos. A mistura da reação foi
vertida em um funil de separação e extraída com diclorometano
(3 × 30 mL). A camada orgânica foi então lavada com água deionizada
(25 mL) e salmoura (25 mL), seca sobre sulfato de sódio anidro e filtrada a vácuo.
filtrada sob vácuo. As camadas orgânicas foram combinadas e o solvente
foi removido usando o evaporador rotativo. O produto final foi um solo preto-
marrom (248,1 - 293,3 mg).
Para o trabalho, tentei extrair com nafta ou DCM e gaseificar com HCl ou triturar com HCl aquoso e evaporar a fase aquosa. Em ambos os casos, não obtive nada. Se alguém já tiver feito essa reação, eu gostaria de saber sua opinião.
Portanto, os dois grandes problemas que estou tendo no momento são o trabalho da segunda etapa e a terceira reação. No entanto, acho que essa síntese é muito otimizável.
Por isso, espero que possamos aprimorá-la juntos.
Sinta-se à vontade para apontar meus erros e compartilhar suas experiências caso tenha feito essa síntese.
Se quiser procurar por si mesmo, aqui estão todas as fontes que usei durante minha pesquisa:
"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)
"Análise de produtos de pirólise de ureia em 132,5-190 °C"
"Formação direta de amida entre ácidos carboxílicos e aminas: Mechanism and Development of Novel Catalytic Solutions" (CHARVILLE, HAYLEY)
"SÍNTESE DE AMIDA SEM SOLVENTE: UMA NOVA TÉCNICA" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"ESCRITÓRIO DE PATENTES DOS ESTADOS UNIDOS 2,109,9412,109,94.PREPARAÇÃO DE AMIDAS"
"Facile Oxidation of Aldehydes to Acidsand Esters with Oxone" (Oxidação fácil de aldeídos a ácidos e ésteres com oxônio) (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist e Babak Borhan)
"Oxidação de Aldeídos com Oxone ® em Acetona Aquosa" (Kevin S. Webb e Stephen J. Ruszkay)
"Rendimentos de rearranjo de Hofmann" The Vespiary
"Resultados da conversão simples de aldeídos em ácidos" The Vespiary
"Uma síntese laboratorial clandestina incomum de 3,4-metilenodioxianfetamina (MDA)" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"Análise de impurezas do MDA sintetizado a partir de compostos sem restrições" (Katherine Cooper)
"Fracionamento de isótopos durante a síntese de MDMA.HCl a partir de helional" (Justin Cormick, James F. Carter, Timothy Currie, Carney Matheson, Sarah L. Cresswell)
"Perfil de impureza orgânica da 3,4-metilenodioxianfetamina (MDA) sintetizada a partir de helional" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
Há muitas outras fontes também, mas elas não seriam relevantes aqui. Se você não conseguir encontrar as publicações, posso lhe fornecer os DOIs.
Todos os reagentes que usarei provavelmente podem ser encontrados em qualquer loja de ferragens, exceto o helional, que pode ser comprado facilmente em muitos sites diferentes, pois não é um precursor monitorado. Acredito que ele possa ser comprado até mesmo na Amazon como um flagrante.
A ideia dessa síntese é converter o helional (cas:1205-17-0) em ácido heliônico (cas:77269-66-0, ácido 3-(2H-1,3-benzodioxol-5-il)-2-metilpropanóico), depois converter o último em helionamida (cas:858215-05-1, alfa-metil-1,3-benzodioxole-5-propanamida) e, por fim, realizar um rearranjo de Hofmann para obter a base livre de MDA.
As vantagens dessa síntese são que ela é OTC e, portanto, não requer hidroxilamina, usa produtos de baixa toxicidade e baixo custo. Além disso, o problema frequentemente encontrado na outra maneira de fazer as coisas é aumentar a escala do rearranjo de Beckmann, o que geralmente resulta em um óleo que é complicado de purificar em uma escala maior. (com base em minhas experiências e no que li)
Esta será uma postagem muito longa porque tentarei abordar tudo em detalhes, de modo que, se você tiver uma dúvida ou um problema, provavelmente encontrará uma solução nesta postagem.
Prefiro avisá-lo de que, pessoalmente, estou preso na última etapa por algum motivo, mas que é totalmente possível obter o produto final com bom rendimento em teoria e de acordo com as muitas postagens de pessoas bem-sucedidas.
Primeira etapa, oxidação do helional em ácido heliônico:
61,5g de helional são misturados com 216mL de acetona e 80g de NaHCO3 com agitação em um béquer de 1L. (Dica: adicione NaHCO3 por último e aos poucos, para não bloquear o agitador magnético). Em seguida, adicione gradualmente uma solução de oxônio (110,8 g de oxônio em cerca de 450 mL de água) com agitação. Você pode fazer isso gota a gota usando um funil de gotejamento ou béquer a béquer. Como a reação é exotérmica, ela pode fazer com que a acetona ferva. Se ela ficar muito quente, pare de adicionar a oxona e deixe a reação voltar à temperatura ambiente. Você pode usar um banho de gelo durante a adição, mas fazer isso em temperatura ambiente também funciona bem se você for cuidadoso.
Normalmente, termino de adicionar a solução de oxônio depois de uma hora. Depois, deixo reagir por cerca de 2h a 3h. Por meio do TLC, consegui determinar que tudo havia reagido após 3 horas.
Após 3 horas, acidifique a solução com HCl para precipitar o ácido (os sais brancos no fundo do béquer não são o nosso produto, mas sais de potássio da oxona). Adicione até que nada precipite (aproximadamente pH 1-2). Tenha cuidado, pois parte do NaHCO3 que não reagiu permanecerá, liberando CO2. Na maioria dos casos, nada precipitou, exceto um "óleo" laranja que subiu à superfície do restante da solução. Esse é o nosso produto que acaba se solidificando. Para forçá-lo a solidificar, você pode colocá-lo na geladeira por algumas horas, mas isso não funciona o tempo todo. O melhor método que encontrei é colocar o béquer no freezer até que tudo se solidifique e, em seguida, deixá-lo atingir a temperatura ambiente. O que permanece sólido é o nosso produto com sais de sulfato de potássio.
Filtre para recuperar o sólido amarelo contaminado com sais de potássio e, em seguida, coloque o sólido em pó em um béquer com 400 ml a 500 ml de água agitada. Isso solubilizará toda a contaminação por sais de potássio. Então, tudo o que você precisa fazer é filtrar para obter o sólido amarelo
Você pode manter o ácido heliônico dessa forma, mas recomendo enfaticamente que faça pelo menos uma purificação ácido-base em seguida, caso contrário, a etapa de purificação da amida será (ainda) mais complicada. Para fazer isso, prepare uma solução de NaOH (aproximadamente 13 g em 150 ml de água). Aguarde até que a solução tenha esfriado antes de adicionar o ácido, um pouco de cada vez. Se a solução ficar muito quente, você terá um ácido marrom-escuro em vez de um branco/marrom-claro. Em seguida, lave a fase aquosa (que contém a base conjugada do ácido heliônico) com éter ou DCM (que proporciona os melhores resultados). Se esses solventes não estiverem disponíveis, a nafta ou qualquer outro solvente apolar será suficiente. Em seguida, recupere sua fase aquosa e acidifique-a com HCl. Seu ácido precipitará. Se a solução ficar branca, mas não for possível ver nenhum precipitado, use a mesma técnica acima (o freezer). No entanto, em geral, colocar o béquer na geladeira é suficiente. Em seguida, filtre e você terá seu ácido.
Você pode recristalizar em água ou etanol para obter um ácido realmente puro, formando belos cristais brancos, mas isso é um pouco incômodo, pois o ácido não é muito solúvel em água quente (cerca de 10g/L a 90°C, eu diria), e essa purificação básica do ácido é suficiente para obter resultados decentes posteriormente.
O ponto de fusão do ácido heliônico puro é de cerca de 77°C. Rendimento: 80 %-90 %
Notas sobre a síntese :
-Quando você acidifica a solução, em vez de formar um "óleo", o ácido pode tornar a solução branca sem precipitar, então simplesmente congele a solução como de costume.
- A mistura da reação ficará amarela quando você adicionar a oxona e, em seguida, laranja/marrom novamente. Isso é normal e se deve ao fato de que o ácido formado/as impurezas mudam de cor de acordo com o pH.
-Experimentei água desmineralizada, água da torneira e água destilada, e não pareceu fazer diferença na reação (achei que os íons da água da torneira destruiriam a oxona, mas não foi o caso).
- Sempre adicione excesso de NaHCO3 conforme recomendado em minha síntese. Se o pH se tornar ácido quando toda a oxona ainda não tiver reagido, você corre o risco de formar TATP instável e explosivo. Mas não tenha medo disso: se você seguir tudo à risca, não terá problemas.
- A oxona é, de fato, um sal triplo: 2KHSO5-KHSO4-K2SO4. A espécie de interesse aqui é o KHSO5. Portanto, precisamos levar isso em conta ao calcular os moles de oxona de que precisamos (o que foi feito aqui).
-O NaHCO3 evitará que o pH se torne ácido. Ele reagirá com a acidez da oxona e com o ácido heliônico formado, convertendo-o em sua base conjugada. O NaHCO3 também é uma base muito fraca, o que garante que o pH não seja muito básico. Em pH básico, a oxona não é estável (pH=9, o pH em que a oxona é menos estável).
-A oxona pode ser comprada na seção de piscinas das lojas de ferragens. Observe a msds ou a lista de composição do produto.
-A síntese é facilmente escalonável, mas eu recomendaria um balde de água fria para resfriar o Rm adequadamente em grande escala.
-Tentei usar etanol como solvente três vezes e ele parece formar o éster etílico do ácido heliônico e outros produtos, dependendo do pH. Não fui mais a fundo, portanto não posso lhe dizer mais nada. Mas talvez possamos formar a amida a partir desse éster, de forma mais simples do que o meu método atual (ureia + ácido bórico + ácido heliônico).
Ácido amarelo impuro:
Ácido recristalizado
Segunda etapa, síntese de helionamida
Tentei de duas maneiras: Primeiro converti o ácido heliônico em seu sal de amônio correspondente e depois o aqueci. Foi um fracasso.
A segunda maneira funcionou, embora o trabalho dessa reação seja um pesadelo, e acho que isso pode ser facilmente aprimorado se você tiver alguma ideia.
Segui o procedimento da publicação "SOLVENT FREE SYNTHESIS OF AMIDE A NOVEL TECHNIQUE".
Basicamente, eles trituram por 5min-10min uma mistura de ureia, ácido carboxílico, ácido bórico e, em seguida, aquecem o conjunto por 15min-30min em um béquer a 160°C-180°C. Você sabe quando a reação está concluída quando ela se ressolidifica (ureia, ácido heliônico e ácido bórico derretendo a 180°C).
O que é estranho, porque a helionamida derrete a 123°C. Suponho que isso se deva às ligações de hidrogênio que as amidas podem formar. Você verá que ela forma mais um gel do que um sólido. Não acho que a trituração seja realmente necessária, pois tudo derrete a 180°C. Entretanto, se você aquecer a cerca de 160°C-170°C, suponho que seja aconselhável, pois o ácido bórico derrete a 171°C. A trituração da mistura causará depressão do ponto de fusão. O ácido bórico não é necessário, mas é recomendado, pois melhora muito o rendimento.
Tentei aquecer por 4 horas e por 11 horas a 180°C com agitação, sem ácido bórico, e obtive rendimentos que variaram de 22% a 50%. Mas o trabalho foi um horror, porque quanto mais você espera, mais a ureia forma todos os tipos de produtos de condensação.
No meu caso, a mistura só se solidificou parcialmente após cerca de 1h30 a 180°C com agitação. Entretanto, descobri (talvez por acaso) que o aquecimento a 170°C solidificará tudo após 2 horas. Em geral, nada, ou mesmo parte dele, se solidifica após 30 minutos, e é por isso que continuo a reação mesmo após 30 minutos. No entanto, ainda não dominei totalmente essa síntese, e é por isso que sua ajuda para otimizá-la é muito bem-vinda.
Veja como eu geralmente faço:
g de ácido heliônico * 1,5 = Quantidade de ureia, g de ácido * 0,4 = Quantidade de ácido bórico.
Isso gera um grande excesso molar de ureia, e estou pensando em reduzi-lo quando obtiver bons rendimentos seguindo o procedimento da publicação.
Em seguida, coloquei os 3 em um béquer com um agitador magnético e aqueci a 170°C. Quando tudo estiver solidificado, ou 3/4 dele (cerca de 2 horas), deixo voltar à temperatura ambiente e, em seguida, adiciono cerca de 10 ml a 20 ml de uma solução de amônia a 15% e 100 ml a 200 ml de água. Em seguida, aqueço a mistura até que ela se dissolva e deixo voltar à temperatura ambiente para precipitar a amida, que não é muito solúvel quando fria. E é nesse ponto que tenho um grande problema no Work-up. A amida não quer precipitar e eu tenho que evaporar a maior parte da água adicionada, mas tudo se solidifica de uma vez. Usar etanol não é melhor. E toda vez que preciso fazer a amida precipitar, recristalizo-a várias vezes em água e etanol, e só às vezes ela concorda em precipitar como um sólido e não como óleo. Acho que isso se deve ao fato de que as impurezas diminuem muito o ponto de fusão da amida. Na verdade, o sólido marrom derreteu a cerca de 70°C. Uma vez purificado, o sólido branco de aproximadamente a mesma massa derreteu a 123°C. Acho que esse é parte do motivo do óleo ao recristalizar em etanol/água quente.
Em "A Simple Preparation of Amides from Acids and Amines by Heating of their Mixture", está escrito:
" Descobrimos que as condições ideais para a pirólise da mistura de ácido amida-carboxílico são 160-180°C por 10-30 minutos. O aquecimento prolongado pode causar a formação de quantidades substanciais de alcatrão, enquanto o aquecimento por um curto período de tempo gera uma reação incopleta. "
Mas eu tive quase o mesmo problema com o Work Up, fazendo a reação por apenas 30 minutos, e nem tudo se solidificou.
Outro procedimento envolve o aquecimento de 1 mol de ácido carboxílico com 0,5 mol de ureia a 160°C por 4 horas. Não experimentei esse procedimento, mas ele fornece um produto razoavelmente puro de acordo com a patente, embora o rendimento seja de apenas 50%. " ESTADOS UNIDOS 2.109.941 ESCRITÓRIO DE PATENTES 2.109.94. PREPARAÇÃO DE AMIDAS "
Já vi pessoas extraindo amida usando uma mistura de nafta fervente e acetato de etila. Isso pode ser interessante, mas meu objetivo é usar o mínimo possível de solvente orgânico. Não experimentei, pois não tenho acetato de etila em mãos no momento.
Se você aquecer por tempo suficiente (180°C), a amida começará a sublimar, formando belos cristais brancos e longos. Infelizmente, isso leva muito tempo, e só obtive 400 mg de cristais após 11 horas.
Dei uma olhada na maneira como as pessoas fizeram a benzamida a partir do ácido benzoico, e ela não difere muito da minha, mas funciona muito bem para a benzamida. Há vários vídeos no YouTube, se quiser dar uma olhada.
Portanto, acho que a reação funciona bem, mas há espaço para melhorias em termos do número de moles de ureia usados. No entanto, o trabalho realmente precisa ser aprimorado. O que é fornecido na publicação não funciona, mesmo quando se usa ácido puro.
Mistura de reação depois de solidificada:
Pó de amida branco:
Amida recristalizada:
Amida sublimada:
Terceira etapa, base livre de MDA
É aqui que tenho um problema: meus rendimentos são inexistentes.
Segui o procedimento TCCA da publicação "Organic impurity profiling of 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA)
synthesised from helional" e não funcionou. Tenho certeza da minha amida. Também tentei fazer a reação a 18°C porque, aparentemente, a cloroamida se forma muito lentamente a 0°C. Isso também não funcionou. Isso também não funcionou. Então, titulei alvejante sem aditivos e usei-o para o meu Hofmann e não consegui nada depois de todo o trabalho.
Quando sintetizei usando TCCA a 0°C, a solução ficou laranja depois de aquecida a 75°C. Havia um cheiro característico, não importa qual fosse a solução. Havia um cheiro característico, independentemente da rota de síntese que eu seguisse, mas todas as vezes eu acabava sem nada.
Ainda mais estranho, há uma liberação de CO2, mas nada depois. Tenho certeza de que não há contaminação por ureia, portanto, não há formação de hidrazina. Deixei a reação correr por uma semana em temperatura ambiente, e veremos se consigo algo.
Talvez um co-solvente, como o etanol, seja absolutamente necessário. Entretanto, muitas pessoas obtiveram sucesso sem ele, mas dizem que precisam do etanol como co-solvente ao usar o TCCA. (Você formará um derivado de carbamato, mas ele será posteriormente hidrolisado em MDA)
Da publicação :
Síntese usando ácido tricloroisocianúrico. α-Metil-1,3-benzo
dioxole-5-propanamida (0,4 g, 1,92 mmol) foi dissolvido em água
(14 mL), NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) foi adicionado gota a gota e agitado
durante 15 minutos no gelo a 0 ◦ C. O ácido tricloroisocianúrico (149,9 mg,
0,65 μmol) foi adicionado, e a mistura de reação foi deixada no gelo a 0 ◦ C
por mais 1 h. A mistura de reação foi então levada à temperatura ambiente
temperatura ambiente, depois a 75 ◦C e mantida por 30 minutos. A mistura da reação foi
vertida em um funil de separação e extraída com diclorometano
(3 × 30 mL). A camada orgânica foi lavada com água deionizada
(25 mL) e salmoura (25 mL), seca sobre sulfato de sódio anidro e filtrada a vácuo.
filtrada sob vácuo. As camadas orgânicas foram combinadas e o solvente
foi removido usando o evaporador rotativo. Quando sintetizado a partir de
α-metil-1,3-benzodioxole-5-propanamida bruta, o produto final foi um
solo marrom-escuro (270,3 - 382,2 mg). Quando sintetizado a partir de
α-metil-1,3-benzodioxole-5-propanamida purificada, o produto final foi um
óleo marrom transparente (286,4 - 351,5 mg)
Síntese usando hipoclorito de sódio. O α-metil-1,3-
benzodioxole-5-propanamida purificada (0,4 g, 1,92 mmol) dissolvida em água
(14 mL), NaOH (1,45 mL, 10,61 mmol) foi adicionado gota a gota e agitado
por 15 minutos no gelo a 0 ◦ C. Solução de hipoclorito de sódio (6,4 mL,
94,3 mmol) foi adicionada, e a mistura de reação foi deixada no gelo a 0 ◦ C
por mais 1 h. A mistura de reação foi então levada à temperatura ambiente
temperatura ambiente e, em seguida, a 75 ◦ C e mantida por 30 minutos. A mistura da reação foi
vertida em um funil de separação e extraída com diclorometano
(3 × 30 mL). A camada orgânica foi então lavada com água deionizada
(25 mL) e salmoura (25 mL), seca sobre sulfato de sódio anidro e filtrada a vácuo.
filtrada sob vácuo. As camadas orgânicas foram combinadas e o solvente
foi removido usando o evaporador rotativo. O produto final foi um solo preto-
marrom (248,1 - 293,3 mg).
Para o trabalho, tentei extrair com nafta ou DCM e gaseificar com HCl ou triturar com HCl aquoso e evaporar a fase aquosa. Em ambos os casos, não obtive nada. Se alguém já tiver feito essa reação, eu gostaria de saber sua opinião.
Portanto, os dois grandes problemas que estou tendo no momento são o trabalho da segunda etapa e a terceira reação. No entanto, acho que essa síntese é muito otimizável.
Por isso, espero que possamos aprimorá-la juntos.
Sinta-se à vontade para apontar meus erros e compartilhar suas experiências caso tenha feito essa síntese.
Se quiser procurar por si mesmo, aqui estão todas as fontes que usei durante minha pesquisa:
"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)
"Análise de produtos de pirólise de ureia em 132,5-190 °C"
"Formação direta de amida entre ácidos carboxílicos e aminas: Mechanism and Development of Novel Catalytic Solutions" (CHARVILLE, HAYLEY)
"SÍNTESE DE AMIDA SEM SOLVENTE: UMA NOVA TÉCNICA" (CHIRAGKUMAR J GOHIL1, MALLESHAPPA N NOOLVI)
"ESCRITÓRIO DE PATENTES DOS ESTADOS UNIDOS 2,109,9412,109,94.PREPARAÇÃO DE AMIDAS"
"Facile Oxidation of Aldehydes to Acidsand Esters with Oxone" (Oxidação fácil de aldeídos a ácidos e ésteres com oxônio) (Benjamin R. Travis, Meenakshi Sivakumar, G. Olatunji Hollist e Babak Borhan)
"Oxidação de Aldeídos com Oxone ® em Acetona Aquosa" (Kevin S. Webb e Stephen J. Ruszkay)
"Rendimentos de rearranjo de Hofmann" The Vespiary
"Resultados da conversão simples de aldeídos em ácidos" The Vespiary
"Uma síntese laboratorial clandestina incomum de 3,4-metilenodioxianfetamina (MDA)" (Terry A. Dal Cason, Charlotte A. Corbett a, Peter K. Poole a, James A. de Haseth, David K. Gouldthorpe)
"Análise de impurezas do MDA sintetizado a partir de compostos sem restrições" (Katherine Cooper)
"Fracionamento de isótopos durante a síntese de MDMA.HCl a partir de helional" (Justin Cormick, James F. Carter, Timothy Currie, Carney Matheson, Sarah L. Cresswell)
"Perfil de impureza orgânica da 3,4-metilenodioxianfetamina (MDA) sintetizada a partir de helional" (Alexandra L. Mercieca , Harrison C. Fursman , Morgan Alonzo, Scott Chadwick , AndrewM. McDonagh)
Há muitas outras fontes também, mas elas não seriam relevantes aqui. Se você não conseguir encontrar as publicações, posso lhe fornecer os DOIs.