Въведение: В книгата са представени всички видове химични вещества, които се използват в химията.
Всеки, който е опитвал, знае, че синтезирането на триптамини е истинска мъка и се нуждае от много ноу-хау и опит. Най-вече самият ДМТ е пословичен с това, че е много трудно да се получи в чист вид. Класическият път с оксалилхлорид е само за умели химици. Последната стъпка на редукция трябва да бъде толкова драстична, че крайният продукт е изключително труден за пречистване. За пречистването трябва да имате под ръка апарат за сублимация.
Това е причината, поради която потърсих алтернативни методи и открих отново стария маршрут на Фиш, започвайки от индолоцетна киселина (IAA). IAA се използва в селското стопанство/градинарството като хормон за растеж на растенията, което би го направило достъпен и получаем прекурсор. Той може да бъде закупен на пазара на химикали без проблеми или да бъде синтезиран за широкомащабно производство.
На първия етап етерът се превръща в амин. Този етап работи добре в 40% воден разтвор на диметиламин, като се използва 0,5-1% конц. H2SO4 като катализатор. Реакцията протича при стайна температура, но е бавна, като за завършването ѝ са необходими 48 часа. Лесно се контролира чрез TLC, като се използва етилацетат с примес на MeOH или нещо полярно. След завършване на реакцията е необходима киселинно-основна екстракция, за да се отстрани катализаторът, а суровият продукт се изпарява, за да се получи червеникаво гъсто масло. То може да се рекристализира от етилов ацетат. Добивът е приблизително 50 % от тази кристализация. Амидът се разпада по време на кристализацията. Това се вижда от TLC, появяват се две петна, едно над и едно под амида, като нито едно от тях не е изходният материал (IAA). Когато в разтвора има твърде много боклук, вече не настъпва кристализация. Това е странно, тъй като изходният продукт на заместването е доста чист. Но не е достатъчно чист, за да се редуцира директно в следващата стъпка, рекристализацията е от съществено значение.
Други странни неща: ИАА е напълно инертен спрямо дипропиламина при идентични условия. Джунглата може да се хроматографира, за да се получи отново чист амид. Опитът да се кристализира това нещо отново води до същия 50 % добив на твърд материал.
Редукцията на този амид се извършва с LiAlH4, или по-добре с NaAlH4. Знам, че натриевият материал е много по-рядко срещан и обикновено се предлага само в технологичен клас (90% чистота), но обработката е много по-лесна, тъй като той се агрегира много по-добре по време на обработката. Както и при всички други редукции на хидриди, механичната бъркалка е много за предпочитане пред магнитната бъркалка. Тя просто работи по-добре. Органичният разтвор може лесно да се декантира. Редукцията се извършва в THF в продължение на 4 часа (или в диетилов етер). Използвайте не повече от 1,5 ml вода на грам използван хидрид, за да хидролизирате охладения разтвор. Декантираният или филтриран разтвор е забележително безцветен (но само ако сте слушали по-рано и сте използвали само кристален амид в етапа на редукция). Важно е следващите стъпки да се извършат бързо. Не в бързината, не набързо, а бързо. Ако сте използвали THF, добавете достатъчно количество етер, за да получите добро разделяне на фазите, и направете киселинно-основна екстракция, така че да се окажете с основата (триптамин) в етерния разтвор. По време на екстракцията разтворът ще става все по-червеникав (това не е толкова добре). Когато откриете метод, с който да избегнете това, моля, уведомете ме. След изпаряването суровият триптамин се разтваря във врящ хексан (циклохексанът би бил по-добър).
Това е много трудно и след известно време може да добавите етилацетат на капки, за да се получи всичко в разтвор, но не прекалено много. Трябва да има около 30 ml хексан на грам триптамин. Дръжте го в кипене! При охлаждането обикновено се отделя масло. Това е нормално, тъй като това масло е силно оцветено и оставя много по-малко оцветен разтвор. След известно време прелейте маслото, което или се събира на дъното, или полепва по стените, в чиста колба. Тази колба е студена, така че от нея излизат много повече масла, загрява се отново до рефлукс, докато всичко е в разтвор, и се почиства първата колба, докато втората се охлажда. Отново се декантира от маслата. Повтаряйте толкова често, колкото смятате, че е необходимо. По този начин може да се получи напълно бистър разтвор, като се внимава с етилацетата. Не прекалявайте с него. Ако разтворът е достатъчно чист, засейте го с кристал и го поставете във фризера. Без семена задачата е малко безнадеждна. Ако наистина не разполагате с такъв, разтворете маслото, което сте декантирали по-рано, и го оставете да се изпари в чинийка на Петри или нещо подобно. Така може да се получи полутвърд материал, който може да е достатъчно добър за засяване, но не отговаря на моите изисквания към крайния продукт. Ако семето се разтвори, разтворът, който сте направили, е начин да се разреди, да се изпари малко и да се опита отново. С този метод могат да се получат кристали ДМТ, които са само леко жълтеникави. Истинските прозрачни неща могат да се получат само чрез сублимация.
Това, което предлагам, не е пробив, но очевидно авторът прекарва известно време в процеса на пречистване. За съжаление, материалът не издържа на колонна хроматография. Наистина е важно да работиш бързо и да знаеш какво правиш, да се заиграваш с триптамини не е добра идея, те са безпощадни. Опитите за пречистване на мръсен продукт само влошават нещата и затова е важно в началото да започнете с доста чист продукт. По-меките условия на редукция на прост амид вместо на глиоксиламид осигуряват много по-чист суров продукт.
Може би най-важното е, че IAA вероятно е достъпен за тези, които са готови да положат известни усилия, а първата стъпка е толкова лесна, колкото става в органичната химия. TLC е от съществено значение по време на целия процес, за да се контролира как вървят нещата.
Това е причината, поради която потърсих алтернативни методи и открих отново стария маршрут на Фиш, започвайки от индолоцетна киселина (IAA). IAA се използва в селското стопанство/градинарството като хормон за растеж на растенията, което би го направило достъпен и получаем прекурсор. Той може да бъде закупен на пазара на химикали без проблеми или да бъде синтезиран за широкомащабно производство.
На първия етап етерът се превръща в амин. Този етап работи добре в 40% воден разтвор на диметиламин, като се използва 0,5-1% конц. H2SO4 като катализатор. Реакцията протича при стайна температура, но е бавна, като за завършването ѝ са необходими 48 часа. Лесно се контролира чрез TLC, като се използва етилацетат с примес на MeOH или нещо полярно. След завършване на реакцията е необходима киселинно-основна екстракция, за да се отстрани катализаторът, а суровият продукт се изпарява, за да се получи червеникаво гъсто масло. То може да се рекристализира от етилов ацетат. Добивът е приблизително 50 % от тази кристализация. Амидът се разпада по време на кристализацията. Това се вижда от TLC, появяват се две петна, едно над и едно под амида, като нито едно от тях не е изходният материал (IAA). Когато в разтвора има твърде много боклук, вече не настъпва кристализация. Това е странно, тъй като изходният продукт на заместването е доста чист. Но не е достатъчно чист, за да се редуцира директно в следващата стъпка, рекристализацията е от съществено значение.
Други странни неща: ИАА е напълно инертен спрямо дипропиламина при идентични условия. Джунглата може да се хроматографира, за да се получи отново чист амид. Опитът да се кристализира това нещо отново води до същия 50 % добив на твърд материал.
Редукцията на този амид се извършва с LiAlH4, или по-добре с NaAlH4. Знам, че натриевият материал е много по-рядко срещан и обикновено се предлага само в технологичен клас (90% чистота), но обработката е много по-лесна, тъй като той се агрегира много по-добре по време на обработката. Както и при всички други редукции на хидриди, механичната бъркалка е много за предпочитане пред магнитната бъркалка. Тя просто работи по-добре. Органичният разтвор може лесно да се декантира. Редукцията се извършва в THF в продължение на 4 часа (или в диетилов етер). Използвайте не повече от 1,5 ml вода на грам използван хидрид, за да хидролизирате охладения разтвор. Декантираният или филтриран разтвор е забележително безцветен (но само ако сте слушали по-рано и сте използвали само кристален амид в етапа на редукция). Важно е следващите стъпки да се извършат бързо. Не в бързината, не набързо, а бързо. Ако сте използвали THF, добавете достатъчно количество етер, за да получите добро разделяне на фазите, и направете киселинно-основна екстракция, така че да се окажете с основата (триптамин) в етерния разтвор. По време на екстракцията разтворът ще става все по-червеникав (това не е толкова добре). Когато откриете метод, с който да избегнете това, моля, уведомете ме. След изпаряването суровият триптамин се разтваря във врящ хексан (циклохексанът би бил по-добър).
Това е много трудно и след известно време може да добавите етилацетат на капки, за да се получи всичко в разтвор, но не прекалено много. Трябва да има около 30 ml хексан на грам триптамин. Дръжте го в кипене! При охлаждането обикновено се отделя масло. Това е нормално, тъй като това масло е силно оцветено и оставя много по-малко оцветен разтвор. След известно време прелейте маслото, което или се събира на дъното, или полепва по стените, в чиста колба. Тази колба е студена, така че от нея излизат много повече масла, загрява се отново до рефлукс, докато всичко е в разтвор, и се почиства първата колба, докато втората се охлажда. Отново се декантира от маслата. Повтаряйте толкова често, колкото смятате, че е необходимо. По този начин може да се получи напълно бистър разтвор, като се внимава с етилацетата. Не прекалявайте с него. Ако разтворът е достатъчно чист, засейте го с кристал и го поставете във фризера. Без семена задачата е малко безнадеждна. Ако наистина не разполагате с такъв, разтворете маслото, което сте декантирали по-рано, и го оставете да се изпари в чинийка на Петри или нещо подобно. Така може да се получи полутвърд материал, който може да е достатъчно добър за засяване, но не отговаря на моите изисквания към крайния продукт. Ако семето се разтвори, разтворът, който сте направили, е начин да се разреди, да се изпари малко и да се опита отново. С този метод могат да се получат кристали ДМТ, които са само леко жълтеникави. Истинските прозрачни неща могат да се получат само чрез сублимация.
Това, което предлагам, не е пробив, но очевидно авторът прекарва известно време в процеса на пречистване. За съжаление, материалът не издържа на колонна хроматография. Наистина е важно да работиш бързо и да знаеш какво правиш, да се заиграваш с триптамини не е добра идея, те са безпощадни. Опитите за пречистване на мръсен продукт само влошават нещата и затова е важно в началото да започнете с доста чист продукт. По-меките условия на редукция на прост амид вместо на глиоксиламид осигуряват много по-чист суров продукт.
Може би най-важното е, че IAA вероятно е достъпен за тези, които са готови да положат известни усилия, а първата стъпка е толкова лесна, колкото става в органичната химия. TLC е от съществено значение по време на целия процес, за да се контролира как вървят нещата.
Оборудване и стъклария.
- Три голи колби с кръгло дъно от 200 ml;
- Чаша от 100 ml (x2);
- Възвратен кондензатор;
- Магнитна бъркалка с нагревател;
- Комплект за TLC (SiO2/EtOAc/MeOH);
- Ротавап машина с водна баня;
- Аспиратор;
- Лабораторен термометър (от -20 °C до 200 °C) с адаптер за колба с три гърла;
- Малка обикновена фуния (d 10 cm);
- Колба Erlenmeyer 200 ml (x2);
- Колба и фуния на Бюхнер;
- Лабораторна везна (подходяща е от 0,1 g до 100 g);
- Колба за изпаряване, 100 ml;
- Филтърна хартия;
- Стойка за реторта и скоба за закрепване на апаратурата;
- Ледена баня (0 °C);
- Вакуумен ексикатор;
- Измервателен цилиндър за 100 ml и 20 ml.
Реактиви.
- 1 g индол-3-оцетна киселина;
- 0,5 l MeOH;
- 100 ml EtOAc;
- 10 ml концентриран H2SO4;
- 50 g CaCO3 (NaHCO3);
- ~5-6 l дестилирана вода за пълнене на ваната на ротавап машината;
- 20 ml 40% воден разтвор на диметиламин (DMA);
- 1 g LiAlH4;
- 50 ml THF (тетрахидрофуран);
- 50 ml DCM (дихлорометан);
- 200 g безводен MgSO4;
Бележка за безопасност: трябва да използвате химическо стъкло, ръкавици, химическо покритие и респиратор.
Процедура.
Метил индол-3-ацетат (1) (IAA).Разтвор на 1 g (5,3 mmol) индол-3-оцетна киселина в 70 ml MeOH с няколко капки концентрирана сярна киселина (98,3% H2SO4) се нагрява под обратен хладник в продължение на два часа до пълното изчезване на индол-оцетната киселина, както се проверява чрез TLC върху алуминиеви плочи, използвайки етилацетат (EtOAc), Rf индол-оцетна киселина (киселина) 0,1, Rf метил индол-3-ацетат (1) 0,9. Разтворът се неутрализира с CaCO3 (NaHCO3), филтрира се и разтворителят се изпарява под намалено налягане в ротавап машина. Необработеният продукт е кристализиран от метанол, за да се получи 0,95 g (5,0 mmol, 95%), с точка на топене (mp) 48-48,5 °C.
2-(3-индолил)-N,N-диметилацетамид (2).
Индол-3-ацетат(1) е разтворен в 20 ml 40% воден разтвор на диметиламин (DMA). Разбърква се при 20 °С в продължение на 40 часа, реакцията се изследва чрез TLC [SiO2/EtOAc], Rf 2-(3-индолил)-N,N-диметилацетамид(2) 0,5; Rf Индол-3-ацетат(1) 0,8. Излишъкът от DMA се изпарява при 20 °C под намалено налягане, за да се избегне хидролизата на амида. Продуктът се филтрира и се пречиства чрез сублимация под намалено налягане, за да се получи 0,8 g (4 mmol, 80%), mp 119-120 °C.
Индол-3-ацетат(1) е разтворен в 20 ml 40% воден разтвор на диметиламин (DMA). Разбърква се при 20 °С в продължение на 40 часа, реакцията се изследва чрез TLC [SiO2/EtOAc], Rf 2-(3-индолил)-N,N-диметилацетамид(2) 0,5; Rf Индол-3-ацетат(1) 0,8. Излишъкът от DMA се изпарява при 20 °C под намалено налягане, за да се избегне хидролизата на амида. Продуктът се филтрира и се пречиства чрез сублимация под намалено налягане, за да се получи 0,8 g (4 mmol, 80%), mp 119-120 °C.
N,N-диметилтриптамин (3).
Към разбъркана суспензия на LiAlH4 (0,4 g, 10,5 mmol) в сух THF (15 ml) се добавя бавно 2-(3-индолил)-N, N-диметилацетамид(2) (0,4 g, 1,98 mmol), който е разтворен в сух дихлорметан (25 ml). Сместа се разбърква в продължение на 48 часа при стайна температура в азотна атмосфера до пълното изчезване на амида(2), както се проверява чрез TLC, силикагел/метанол, Rf DMT(3) 0,2, Rf 2-(3-индолил)-N, N-диметилацетамид(2) 0,8. Сместа се охлажда на ледена баня и се обработва с няколко капки вода, за да се разгради излишъкът от реактива LiAlH4. Реакционната смес се филтрира във вакуум с помощта на Бюхнерова колба, за да се отстранят всички останали твърди частици, изсушава се над безводен MgSO4 във вакуумен ексикатор и разтворителите се отстраняват. Добивът е 76 % (0,28 g, 1,5 mmol) на безцветно масло, което кристализира във фризер (-20 °C) за една седмица, mp 44-45 °C (Oxalate, mp 151-151 °C).
Към разбъркана суспензия на LiAlH4 (0,4 g, 10,5 mmol) в сух THF (15 ml) се добавя бавно 2-(3-индолил)-N, N-диметилацетамид(2) (0,4 g, 1,98 mmol), който е разтворен в сух дихлорметан (25 ml). Сместа се разбърква в продължение на 48 часа при стайна температура в азотна атмосфера до пълното изчезване на амида(2), както се проверява чрез TLC, силикагел/метанол, Rf DMT(3) 0,2, Rf 2-(3-индолил)-N, N-диметилацетамид(2) 0,8. Сместа се охлажда на ледена баня и се обработва с няколко капки вода, за да се разгради излишъкът от реактива LiAlH4. Реакционната смес се филтрира във вакуум с помощта на Бюхнерова колба, за да се отстранят всички останали твърди частици, изсушава се над безводен MgSO4 във вакуумен ексикатор и разтворителите се отстраняват. Добивът е 76 % (0,28 g, 1,5 mmol) на безцветно масло, което кристализира във фризер (-20 °C) за една седмица, mp 44-45 °C (Oxalate, mp 151-151 °C).
Синтез на метил индол-3-ацетат (1) (IAA) от индол.
Тази стъпка е описана за мащабно производство на IAA, но в същото време можете да намалите партидата и да използвате по-малко оборудване. Много е важно, че трябва да използвате метално оборудване, тъй като стъклените съдове ще се повредят от алкалите при висока температура и дълги срокове на експозиция.
Процедура.
Автоклавът от неръждаема стомана, люлеещ се, се зарежда с 270 g (4,1 мола) 85% калиев хидроксид и 351 g (3,00 мола) индол, след което постепенно се добавят 360 g (3,3 мола) 70% водна гликолова киселина. Ако реагентите се добавят в този ред, като гликоловата киселина се въвежда в продължение на 5-10 минути, не се наблюдава бурно нагряване, тъй като топлината на неутрализация се използва за разтопяване на индола. Може да се използва еквивалентно количество безводна гликолова киселина, но това не дава специални предимства. Автоклавът се затваря и се разклаща при 250 °C за около 18 часа. Тези граници не са критични, но вероятно са оптимални. Времената за реакция от 24-30 часа не са особено вредни и в рамките на 12 часа могат да се получат високи добиви на продукта. Температурата може да варира от 230 °С до 270 °С с незначителен ефект върху добива на продукта. Реакционната смес се охлажда до температура под 50 °C, добавят се 500 ml вода и автоклавът се разклаща при 100 °C в продължение на 30 минути, за да се разтвори калиевият индол-3-ацетат.
Процедура.
Автоклавът от неръждаема стомана, люлеещ се, се зарежда с 270 g (4,1 мола) 85% калиев хидроксид и 351 g (3,00 мола) индол, след което постепенно се добавят 360 g (3,3 мола) 70% водна гликолова киселина. Ако реагентите се добавят в този ред, като гликоловата киселина се въвежда в продължение на 5-10 минути, не се наблюдава бурно нагряване, тъй като топлината на неутрализация се използва за разтопяване на индола. Може да се използва еквивалентно количество безводна гликолова киселина, но това не дава специални предимства. Автоклавът се затваря и се разклаща при 250 °C за около 18 часа. Тези граници не са критични, но вероятно са оптимални. Времената за реакция от 24-30 часа не са особено вредни и в рамките на 12 часа могат да се получат високи добиви на продукта. Температурата може да варира от 230 °С до 270 °С с незначителен ефект върху добива на продукта. Реакционната смес се охлажда до температура под 50 °C, добавят се 500 ml вода и автоклавът се разклаща при 100 °C в продължение на 30 минути, за да се разтвори калиевият индол-3-ацетат.
Водният разтвор се охлажда до 25 °C и се изважда от автоклава, автоклавът се изплаква добре с вода и се добавя вода, докато общият обем на разтвора стане 3 l. Разтворът се екстрахира с 500 ml етер (тази екстракция може да се пропусне. При нея обаче се отстраняват следи от неутрален материал и следователно се получава продукт с по-голяма стабилност на цвета). Водната фаза се подкиселява при 20-30 °С с концентрирана солна киселина (HCl aq) и след това се охлажда до 10 °С.
Тази операция е най-удобно да се извърши в колба, оборудвана с бъркалка. Индол-3-оцетната киселина, която се утаява, се събира на Бюхнер-фуния, промива се с големи количества студена вода и се изсушава на въздух или във вакуумен ексикатор, без достъп на пряка светлина. Продуктът се суши бавно и обикновено са необходими няколко дни на въздух или 24 часа във вакуумен ексикатор. Ако сушенето се извършва на пряка светлина, ще се получи значително оцветяване. Сушенето в нагрята фурна или отстраняването на водата като бензолен азеотроп не е задоволително поради известно декарбоксилиране до скатол. Продуктът трябва да се съхранява в тъмна бутилка, далеч от пряка слънчева светлина.; тегло 455-490 g. (87-93 %); m.p. 163-165 °C.
Индол-3-оцетната киселина, която е с кремав цвят, е с висока чистота. Ако се желае допълнително пречистване, то може да се извърши удобно чрез рекристализация от вода. За 30 g киселина се използва един литър вода, като се добавят 10 g обезцветяващ въглен. Извлича се около 22 g почти безцветен продукт с температура 164-166 °C.
Индол-3-оцетната киселина, която е с кремав цвят, е с висока чистота. Ако се желае допълнително пречистване, то може да се извърши удобно чрез рекристализация от вода. За 30 g киселина се използва един литър вода, като се добавят 10 g обезцветяващ въглен. Извлича се около 22 g почти безцветен продукт с температура 164-166 °C.
Last edited by a moderator:
