Úvod: V knize je popsán vývoj chemických látek, které jsou součástí chemického průmyslu.
Každý, kdo se o to pokusil, ví, že syntéza tryptaminů je pořádná fuška a vyžaduje spoustu know-how a zkušeností. Hlavně samotný DMT je notoricky známý tím, že je velmi těžké ho získat v čisté formě. Klasická oxalylchloridová cesta je pouze pro zručné chemiky. Závěrečný redukční krok musí být tak drastický, že se výsledný produkt velmi těžko čistí. Pro čištění bysteměli mít po rucesublimační aparaturu.
To je důvod, proč jsem hledal alternativní metody a znovu našel starou cestu podle Fishe, která začíná od kyseliny indoloctové (IAA). IAA se používá v zemědělství/zahradnictví jako růstový hormon rostlin, což by z ní dělalo cenově dostupný a získatelný prekurzor. Lze jej bez problémů zakoupit na trhu s chemikáliemi nebo syntetizovat pro velkovýrobu.
V prvním kroku se éter přemění na amin. Tento stupeň funguje dobře ve 40% vodném roztoku dimetylaminu za použití 0,5-1% konc. H2SO4 jako katalyzátoru. Reakce probíhá při pokojové teplotě, ale je pomalá, pro dokončení je třeba 48 h. Snadno se sleduje pomocí TLC, přičemž se použije ethylacetát s příměsí MeOH nebo něco podobně polárního. Po dokončení je nutná extrakce kyselou zásadou, aby se odstranil katalyzátor, a surový produkt se odpaří, čímž vznikne načervenalý hustý olej. Ten lze rekrystalizovat z ethylacetátu. Výtěžek této krystalizace je přibližně 50 %. Amid se při krystalizaci rozpadá. To je patrné z TLC, objeví se dvě skvrny, jedna nad a jedna pod amidem, žádná z nich není výchozí látkou (IAA). Když je v roztoku příliš mnoho odpadu, ke krystalizaci již nedochází. To je zvláštní, protože výchozí produkt substituce je poměrně čistý. Ale ne dost čistý na to, aby se v dalším kroku přímo redukoval, rekrystalizace je nezbytná.
Další podivnosti: IAA je vůči dipropylaminu za jinak stejných podmínek zcela inertní. Šmejdský matečný louh lze opět chromatografovat a získat tak čistý amid. Pokus o opětovnou krystalizaci vede ke stejnému 50% výtěžku v pevném materiálu.
Redukce tohoto amidu se provádí pomocí LiAlH4, nebo lépe pomocí NaAlH4. Vím, že sodík je mnohem méně běžný a obvykle je k dispozici pouze v technické (90% čistotě), ale zpracování je mnohem jednodušší, protože se během zpracování mnohem lépe agreguje. Stejně jako u všech redukcí hydridů se dává přednost hornímu mechanickému míchadlu před míchadlem magnetickým. Funguje prostě lépe. Organický roztok lze snadno dekantovat. Redukce se provádí v THF po dobu 4 hodin (nebo v diethyletheru). K hydrolizaci ochlazeného roztoku použijte nejvýše 1,5 ml vody na gram použitého hydridu. Dekantovaný nebo přefiltrovaný roztok je pozoruhodně bezbarvý (ale pouze v případě, že jste dříve poslechli a v redukčním kroku použili pouze krystalický amid). Je důležité, aby další kroky byly provedeny rychle. Ne ve spěchu, ne ve spěchu, ale rychle. Pokud jste použili THF, přidejte tolik éteru, abyste dosáhli dobrého oddělení fází, a proveďte extrakci kyselou bází tak, abyste skončili s bází (tryptaminem) v éterovém roztoku. Během extrakce bude roztok stále více červenat (to není tak dobré). Až najdete metodu, jak se tomu vyhnout, dejte mi prosím vědět. Po odpaření se surový tryptamin rozpustí ve vroucím hexanu (lepší by byl cyklohexan).
Je to velmi obtížné a po chvíli můžete po kapkách přidávat ethylacetát, abyste dostali vše do roztoku, ale ne příliš mnoho. Na jeden gram tryptaminu musí být asi 30 ml hexanu. Udržujte to ve varu! Při ochlazování se obvykle oddělí olej. To je v pořádku, protože tento olej je sytě zbarvený a zanechává mnohem méně zbarvený roztok. Po chvíli přelijte olej, který se buď shromažďuje na dně, nebo ulpívá na stěnách, do čisté baňky. Tato baňka je studená, takže z ní vyteče mnohem více oleje, znovu zahřejeme na reflux, dokud není vše v roztoku, a první baňku vyčistíme, zatímco druhá vychladne. Oleje opět dekantujte. Opakujte tak často, jak cítíte, že je to potřeba. Tímto způsobem lze získat dokonale čirý roztok, pozor na ethylacetát. Ne příliš mnoho. Pokud je roztok dostatečně čistý, nasypte do něj krystal a dejte ho do mrazáku. Bez semínka je úkol tak trochu beznadějný. Pokud ho opravdu nemáte, rozpusťte olej, který jste předtím dekantovali, a nechte ho odpařit v Petriho misce nebo podobně. Tak může vzniknout polotuhá hmota, která může být dostatečně dobrá pro výsev, ale neodpovídá mým požadavkům na výsledný produkt. Pokud se semeno rozpustí, roztok, který jste si vyrobili, je možné naředit, trochu odpařit a zkusit to znovu. Touto metodou lze získat krystaly DMT, které jsou jen mírně nažloutlé. Skutečně čiré věci lze získat pouze sublimací.
To, co nabízím, není žádný průlom, ale autor zřejmě stráví nějaký čas procesem čištění. Bohužel materiál nepřežije sloupcovou chromatografii. Je opravdu důležité pracovat rychle a vědět, co děláte, blbnout s tryptaminy není dobrý nápad, jsou nepoučitelné. Pokusy o čištění znečištěného produktu vše jen zhoršují, a proto je důležité začít s pěkně čistým produktem na začátku. Šetrnější podmínky redukce jednoduchého amidu namísto glyoxylamidu poskytují mnohem čistší surový produkt.
Možná nejdůležitější je, že IAA je pravděpodobně k dispozici těm, kteří jsou ochotni vynaložit trochu úsilí, a první krok je tak snadný, jak to jen v organické chemii jde. Během celého procesu je nezbytná TLC, aby bylo možné kontrolovat, jak se věci vyvíjejí.
To je důvod, proč jsem hledal alternativní metody a znovu našel starou cestu podle Fishe, která začíná od kyseliny indoloctové (IAA). IAA se používá v zemědělství/zahradnictví jako růstový hormon rostlin, což by z ní dělalo cenově dostupný a získatelný prekurzor. Lze jej bez problémů zakoupit na trhu s chemikáliemi nebo syntetizovat pro velkovýrobu.
V prvním kroku se éter přemění na amin. Tento stupeň funguje dobře ve 40% vodném roztoku dimetylaminu za použití 0,5-1% konc. H2SO4 jako katalyzátoru. Reakce probíhá při pokojové teplotě, ale je pomalá, pro dokončení je třeba 48 h. Snadno se sleduje pomocí TLC, přičemž se použije ethylacetát s příměsí MeOH nebo něco podobně polárního. Po dokončení je nutná extrakce kyselou zásadou, aby se odstranil katalyzátor, a surový produkt se odpaří, čímž vznikne načervenalý hustý olej. Ten lze rekrystalizovat z ethylacetátu. Výtěžek této krystalizace je přibližně 50 %. Amid se při krystalizaci rozpadá. To je patrné z TLC, objeví se dvě skvrny, jedna nad a jedna pod amidem, žádná z nich není výchozí látkou (IAA). Když je v roztoku příliš mnoho odpadu, ke krystalizaci již nedochází. To je zvláštní, protože výchozí produkt substituce je poměrně čistý. Ale ne dost čistý na to, aby se v dalším kroku přímo redukoval, rekrystalizace je nezbytná.
Další podivnosti: IAA je vůči dipropylaminu za jinak stejných podmínek zcela inertní. Šmejdský matečný louh lze opět chromatografovat a získat tak čistý amid. Pokus o opětovnou krystalizaci vede ke stejnému 50% výtěžku v pevném materiálu.
Redukce tohoto amidu se provádí pomocí LiAlH4, nebo lépe pomocí NaAlH4. Vím, že sodík je mnohem méně běžný a obvykle je k dispozici pouze v technické (90% čistotě), ale zpracování je mnohem jednodušší, protože se během zpracování mnohem lépe agreguje. Stejně jako u všech redukcí hydridů se dává přednost hornímu mechanickému míchadlu před míchadlem magnetickým. Funguje prostě lépe. Organický roztok lze snadno dekantovat. Redukce se provádí v THF po dobu 4 hodin (nebo v diethyletheru). K hydrolizaci ochlazeného roztoku použijte nejvýše 1,5 ml vody na gram použitého hydridu. Dekantovaný nebo přefiltrovaný roztok je pozoruhodně bezbarvý (ale pouze v případě, že jste dříve poslechli a v redukčním kroku použili pouze krystalický amid). Je důležité, aby další kroky byly provedeny rychle. Ne ve spěchu, ne ve spěchu, ale rychle. Pokud jste použili THF, přidejte tolik éteru, abyste dosáhli dobrého oddělení fází, a proveďte extrakci kyselou bází tak, abyste skončili s bází (tryptaminem) v éterovém roztoku. Během extrakce bude roztok stále více červenat (to není tak dobré). Až najdete metodu, jak se tomu vyhnout, dejte mi prosím vědět. Po odpaření se surový tryptamin rozpustí ve vroucím hexanu (lepší by byl cyklohexan).
Je to velmi obtížné a po chvíli můžete po kapkách přidávat ethylacetát, abyste dostali vše do roztoku, ale ne příliš mnoho. Na jeden gram tryptaminu musí být asi 30 ml hexanu. Udržujte to ve varu! Při ochlazování se obvykle oddělí olej. To je v pořádku, protože tento olej je sytě zbarvený a zanechává mnohem méně zbarvený roztok. Po chvíli přelijte olej, který se buď shromažďuje na dně, nebo ulpívá na stěnách, do čisté baňky. Tato baňka je studená, takže z ní vyteče mnohem více oleje, znovu zahřejeme na reflux, dokud není vše v roztoku, a první baňku vyčistíme, zatímco druhá vychladne. Oleje opět dekantujte. Opakujte tak často, jak cítíte, že je to potřeba. Tímto způsobem lze získat dokonale čirý roztok, pozor na ethylacetát. Ne příliš mnoho. Pokud je roztok dostatečně čistý, nasypte do něj krystal a dejte ho do mrazáku. Bez semínka je úkol tak trochu beznadějný. Pokud ho opravdu nemáte, rozpusťte olej, který jste předtím dekantovali, a nechte ho odpařit v Petriho misce nebo podobně. Tak může vzniknout polotuhá hmota, která může být dostatečně dobrá pro výsev, ale neodpovídá mým požadavkům na výsledný produkt. Pokud se semeno rozpustí, roztok, který jste si vyrobili, je možné naředit, trochu odpařit a zkusit to znovu. Touto metodou lze získat krystaly DMT, které jsou jen mírně nažloutlé. Skutečně čiré věci lze získat pouze sublimací.
To, co nabízím, není žádný průlom, ale autor zřejmě stráví nějaký čas procesem čištění. Bohužel materiál nepřežije sloupcovou chromatografii. Je opravdu důležité pracovat rychle a vědět, co děláte, blbnout s tryptaminy není dobrý nápad, jsou nepoučitelné. Pokusy o čištění znečištěného produktu vše jen zhoršují, a proto je důležité začít s pěkně čistým produktem na začátku. Šetrnější podmínky redukce jednoduchého amidu namísto glyoxylamidu poskytují mnohem čistší surový produkt.
Možná nejdůležitější je, že IAA je pravděpodobně k dispozici těm, kteří jsou ochotni vynaložit trochu úsilí, a první krok je tak snadný, jak to jen v organické chemii jde. Během celého procesu je nezbytná TLC, aby bylo možné kontrolovat, jak se věci vyvíjejí.
Vybavení a sklo.
- Tři nahé baňky s kulatým dnem o objemu 200 ml;
- Kádinka 100 ml (x2);
- zpětný chladič;
- Magnetické míchadlo s ohřívačem;
- TLC souprava (SiO2/EtOAc/MeOH);
- Rotavap s vodní lázní;
- Aspirátor;
- Laboratorní teploměr (-20 °C až 200 °C) s adaptérem pro tříhrdlou baňku;
- malá konvenční nálevka (d 10 cm);
- Erlenmeyerova baňka 200 ml (x2);
- Buchnerova baňka a nálevka;
- Laboratorní váhy (vhodné 0,1 g-100 g);
- Odpařovací baňka, 100 ml;
- Filtrační papír;
- Retortový stojan a svorka pro upevnění přístroje;
- Ledová lázeň (0 °C);
- Vakuový exsikátor;
- Odměrný válec na 100 ml a 20 ml.
Reagencie.
- 1 g indol-3-octové;
- 0,5 l MeOH;
- 100 ml EtOAc;
- 10 ml koncentrované H2SO4;
- 50 g CaCO3 (NaHCO3);
- ~5-6 l destilované vody k naplnění lázně rotačního přístroje;
- 20 ml 40% vodného roztoku dimethylaminu (DMA);
- 1 g LiAlH4;
- 50 ml THF (tetrahydrofuran);
- 50 ml DCM (dichlormethan);
- 200 g bezvodého MgSO4;
Bezpečnostní upozornění: musíte používat chemické sklo, rukavice, chemický plášť a respirátor.
Postup.
Methylindol-3-acetát (1) (IAA).Roztok 1 g (5,3 mmol) kyseliny indol-3-octové v 70 ml MeOH s několika kapkami koncentrované kyseliny sírové (98,3% H2SO4) byl zahříván pod zpětným chladičem po dobu dvou hodin až do úplného vymizení kyseliny indoloctové, jak bylo ověřeno pomocí TLC na hlinitých deskách s použitím ethylacetátu (EtOAc), Rf kyseliny indoloctové (kyseliny) 0,1, Rf methylindol-3-acetátu(1) 0,9. Roztok byl neutralizován CaCO3 (NaHCO3), filtrován a rozpouštědlo bylo odpařeno za sníženého tlaku v rotačním přístroji. Surový produkt byl vykrystalizován z methanolu za vzniku 0,95 g (5,0 mmol, 95 %), bod tání (mp) 48-48,5 °C.
2-(3-Indolyl)-N,N-dimethylacetamid (2).
Indol-3-acetát(1) byl rozpuštěn ve 20 ml 40% vodného roztoku dimethylaminu (DMA). Reakce byla míchána při 20 °C po dobu 40 hodin, reakce byla testována pomocí TLC [SiO2/EtOAc], Rf 2-(3-Indolyl)-N,N-dimethylacetamidu(2) 0,5; Rf Indol-3-acetátu(1) 0,8. Přebytek DMA byl odpařen při 20 °C za sníženého tlaku, aby se zabránilo hydrolýze amidů. Produkt byl přefiltrován a přečištěn sublimací za sníženého tlaku za vzniku 0,8 g (4 mmol, 80 %), mp 119-120 °C.
Indol-3-acetát(1) byl rozpuštěn ve 20 ml 40% vodného roztoku dimethylaminu (DMA). Reakce byla míchána při 20 °C po dobu 40 hodin, reakce byla testována pomocí TLC [SiO2/EtOAc], Rf 2-(3-Indolyl)-N,N-dimethylacetamidu(2) 0,5; Rf Indol-3-acetátu(1) 0,8. Přebytek DMA byl odpařen při 20 °C za sníženého tlaku, aby se zabránilo hydrolýze amidů. Produkt byl přefiltrován a přečištěn sublimací za sníženého tlaku za vzniku 0,8 g (4 mmol, 80 %), mp 119-120 °C.
N,N-dimethyltryptamin (3).
K míchané suspenzi LiAlH4 (0,4 g, 10,5 mmol) v suchém THF (15 ml) byl pomalu přidán 2-(3-Indolyl)-N, N-dimethylacetamid(2) (0,4 g, 1,98 mmol), který byl rozpuštěn v suchém dichlormethanu (25 ml). Směs byla míchána 48 hodin při pokojové teplotě v atmosféře dusíku, dokud nedošlo k úplnému vymizení amidu(2), jak bylo ověřeno pomocí TLC, silikagel/methanol, Rf DMT(3) 0,2, Rf 2-(3-Indolyl)-N, N-dimethylacetamid(2) 0,8. Směs byla ochlazena v ledové lázni a ošetřena několika kapkami vody, aby se rozložil přebytek činidla LiAlH4. Reakční směs byla vakuově zfiltrována pomocí Buchnerovy baňky, aby se odstranily všechny zbývající pevné látky, vysušena nad bezvodým MgSO4 ve vakuovém exsikátoru a rozpouštědla odstraněna. Výtěžek byl 76 % (0,28 g, 1,5 mmol) bezbarvého oleje, který krystalizoval v mrazničce (-20 °C) za týden, mp 44-45 °C (oxalát, mp 151-151 °C).
K míchané suspenzi LiAlH4 (0,4 g, 10,5 mmol) v suchém THF (15 ml) byl pomalu přidán 2-(3-Indolyl)-N, N-dimethylacetamid(2) (0,4 g, 1,98 mmol), který byl rozpuštěn v suchém dichlormethanu (25 ml). Směs byla míchána 48 hodin při pokojové teplotě v atmosféře dusíku, dokud nedošlo k úplnému vymizení amidu(2), jak bylo ověřeno pomocí TLC, silikagel/methanol, Rf DMT(3) 0,2, Rf 2-(3-Indolyl)-N, N-dimethylacetamid(2) 0,8. Směs byla ochlazena v ledové lázni a ošetřena několika kapkami vody, aby se rozložil přebytek činidla LiAlH4. Reakční směs byla vakuově zfiltrována pomocí Buchnerovy baňky, aby se odstranily všechny zbývající pevné látky, vysušena nad bezvodým MgSO4 ve vakuovém exsikátoru a rozpouštědla odstraněna. Výtěžek byl 76 % (0,28 g, 1,5 mmol) bezbarvého oleje, který krystalizoval v mrazničce (-20 °C) za týden, mp 44-45 °C (oxalát, mp 151-151 °C).
Syntéza methylindol-3-acetátu (1) (IAA) z indolu.
Tento krok je popsán pro výrobu IAA ve velkém měřítku, ale zároveň můžete snížit dávku a použít menší zařízení. Velmi důležité je, že musíte použít kovové zařízení, protože skleněné nádobí se při vysoké teplotě a dlouhém působení zásad poškodí.
Postup.
Nerezový, houpací autokláv se naplní 270 g (4,1 molu) 85% hydroxidu draselného a 351 g (3,00 molu) indolu a poté se postupně přidá 360 g (3,3 molu) 70% vodné kyseliny glykolové. Pokud se reaktanty přidávají v tomto pořadí, přičemž kyselina glykolová se přidává v průběhu 5 až 10 minut, nedochází k prudkému zahřívání, protože k roztavení indolu se využívá neutralizační teplo. Může být použito ekvivalentní množství bezvodé kyseliny glykolové, ale to nepřináší žádnou zvláštní výhodu. Autokláv se uzavře a houpe se při teplotě 250 °C po dobu přibližně 18 hodin. Tyto limity nejsou kritické, ale pravděpodobně jsou optimální. Reakční doba 24-30 hodin není nijak zvlášť škodlivá a vysoké výtěžky produktu lze získat během 12 hodin. Teplota se může pohybovat v rozmezí 230 °C až 270 °C, což má jen nepatrný vliv na výtěžek produktu. Reakční směs se ochladí na teplotu nižší než 50 °C, přidá se 500 ml vody a autokláv se 30 minut rozkmitá při 100 °C, aby se rozpustil indol-3-acetát draselný.
Postup.
Nerezový, houpací autokláv se naplní 270 g (4,1 molu) 85% hydroxidu draselného a 351 g (3,00 molu) indolu a poté se postupně přidá 360 g (3,3 molu) 70% vodné kyseliny glykolové. Pokud se reaktanty přidávají v tomto pořadí, přičemž kyselina glykolová se přidává v průběhu 5 až 10 minut, nedochází k prudkému zahřívání, protože k roztavení indolu se využívá neutralizační teplo. Může být použito ekvivalentní množství bezvodé kyseliny glykolové, ale to nepřináší žádnou zvláštní výhodu. Autokláv se uzavře a houpe se při teplotě 250 °C po dobu přibližně 18 hodin. Tyto limity nejsou kritické, ale pravděpodobně jsou optimální. Reakční doba 24-30 hodin není nijak zvlášť škodlivá a vysoké výtěžky produktu lze získat během 12 hodin. Teplota se může pohybovat v rozmezí 230 °C až 270 °C, což má jen nepatrný vliv na výtěžek produktu. Reakční směs se ochladí na teplotu nižší než 50 °C, přidá se 500 ml vody a autokláv se 30 minut rozkmitá při 100 °C, aby se rozpustil indol-3-acetát draselný.
Vodný roztok se ochladí na 25 °C a vyjme z autoklávu, autokláv se dobře vypláchne vodou a přidává se voda, dokud celkový objem roztoku není 3 l. Roztok se extrahuje 500 ml etheru (tuto extrakci lze vynechat. Odstraní se však stopy neutrálního materiálu a následně se získá produkt s větší barevnou stálostí). Vodná fáze se okyselí při 20-30 °C koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou (HCl aq) a poté se ochladí na 10 °C.
Tuto operaci je nejvhodnější provádět v baňce vybavené míchadlem. Srážející se kyselina indol-3-octová se shromáždí na Büchnerově nálevce, promyje se velkým množstvím studené vody a vysuší se na vzduchu nebo ve vakuovém exsikátoru mimo dosah přímého světla. Produkt se suší pomalu a obvykle je zapotřebí několik dní na vzduchu nebo 24 hodin ve vakuovém exsikátoru. Při sušení na přímém světle dochází ke značnému zabarvení. Sušení ve vyhřívané sušárně nebo odstraňování vody ve formě benzenového azeotropu není uspokojivé, protože dochází k dekarboxylaci na skatol. Produkt by měl být skladován v tmavé láhvi mimo dosah přímého slunečního světla; hmotnost 455-490 g (87-93 %); m.p. 163-165 °C.
Kyselina indol-3-octová, která je krémové barvy, má vysokou čistotu. Pokud je požadováno další čištění, lze je pohodlně provést rekrystalizací z vody. Na 30 g kyseliny se použije 1 litr vody s přídavkem 10 g odbarvovacího uhlí. Zpětně se získá asi 22 g téměř bezbarvého produktu o teplotě 164-166 °C.
Kyselina indol-3-octová, která je krémové barvy, má vysokou čistotu. Pokud je požadováno další čištění, lze je pohodlně provést rekrystalizací z vody. Na 30 g kyseliny se použije 1 litr vody s přídavkem 10 g odbarvovacího uhlí. Zpětně se získá asi 22 g téměř bezbarvého produktu o teplotě 164-166 °C.
Last edited by a moderator:
