Триптаминът се превръща в ДМТ на два етапа. При първата стъпка към аминовия азот се свързват три метилови групи. При втората стъпка една от тях се отстранява.
1) Свръхметилиране
В 100 ml колба на Ерленмайер суспендирайте 4 g триптамин в ~25 ml THF или MeCN. Използвайте бързо разбъркване с дълга (40 mm) бъркалка. Добавете 16-20 g метилтозилат, разтворен в допълнителни ~25 mL от същия разтворител.
Ще има временен екзотермичен ефект; утаяването на твърди вещества ще започне почти веднага. Добавят се 4 g фин и сух натриев (не калиев) карбонат на прах на малки порции. Всяка маса, полепнала по стените на колбата, трябва да се разбие, за да се гарантира, че реакционната смес е хомогенна, течна, бързо завихряща се суспензия - ако е необходимо, добавете още малко разтворител.
Имате две възможности: или да оставите сместа да се разбърква в продължение на няколко (напр. три) дни при стайна температура, или да повишите температурата на котлона до ~70 °C (~50 °C вътрешна температура) и да я разбърквате в продължение на (до) 12 часа.
Периодично остъргвайте стените на колбата надолу.
Реакционната смес се охлажда и се филтрира под вакуум, като се промива с малки количества студен сух ацетон, докато изхвърленият филтрат стане безцветен. Можете да очаквате 13+ g (в MeCN) или 19+ g (в THF) бял прах, вероятно смес от N,N,N,N-триметилтриптамониев тозилат (TMT тозилат), два еквивалента натриев тозилат и малко остатъчен натриев карбонат.
Бележки:
- Можете да следите отделянето на CO2 с помощта на газов балон, свързан към колбата.
- Тъй като метилтозилатът е склонен към алкална хидролиза, може да е добра идея да добавяте натриев карбонат през няколко часа, всеки път след като отделянето на CO2 се забави.
- Добивът е толкова подозрително по-висок в THF в сравнение с MeCN, че трябва да се запитаме дали някакъв нереагирал триптамин не замърсява продукта. Досега не е имало доказателства за това.
- За да увеличите добива, можете да изкипите част от разтворителя (и водата) преди филтрирането.
- Ниските добиви на този етап могат да показват проблеми като разграден метилтозилат (дестилирайте го под вакуум и го съхранявайте във фризер) или прекомерно количество разтворители.
- Тези разтворители не се препоръчват: NMP (висока разтворимост на тозилатите), метанол (триптаминът реагира с CO2, което води до метил карбамат - вж. първия приложен документ), DMF (съобщава се за образуване на 3% карбамат - вж. втория приложен документ)
- Тези разтворители няма да работят: DMSO (сам се метилира в триметилсулфоксониев тозилат), кетони (образуване на имин), ацетатни естери (N-ацетилиране).
- Разтворимостта на тозилатите в ацетон не е известна, така че има смисъл да се промива с малки количества и ацетонът да се държи студен и сух.
- Сместа от соли може да се прекристализира от гореща вода, но разтворимостта на ТМТ тозилат във вода спрямо тази на натриевия тозилат не е известна.
2) Декватернизация
Суспендирайте сместа от соли, получена в предишната стъпка, в 25 ml етаноламин в 100 ml кръглодънна колба, промита с аргон и оборудвана с термометър и газов балон. При интензивно разбъркване суспензията се нагрява до 160-165 °C - прозрачността ѝ ще се увеличи с разтварянето на солите. Реакционната смес се разбърква в продължение на (до) 5 часа. Използвайте вентилатор, за да охладите колбата до стайна температура.
Реакционната смес се разрежда със 125 ml вода, базирана с 2 g калиев карбонат. Екстрахирайте ДМТ с N-амилацетат (4 x 20 ml), промийте комбинираните екстракти 1-3 пъти с 5 ml NaCl разсол и ги изсипете (филтрирането не е задължително) в колба с излишък (~5 g) бензоена киселина. Сместа се разбърква, за да се образува и утаи ДМТ бензоат. Увеличете температурата, докато всички твърди вещества се разтворят отново и разтворът стане напълно прозрачен. Оставете ДМТ бензоатът да кристализира, като бавно охлаждате колбата до температурата на фризера. Филтрирайте кристалите, като ги промиете с хептан.
След кристализацията добивът на ДМТ бензоат трябва да бъде над 6,1 g (~79 % теоретично, метилиран в THF за 12 часа). Той може да се рекристализира от горещ амил ацетат - или, с по-големи загуби, от гореща вода.
Бележки:
- Оставете инертния газ бавно да прониква в колбата по време на цялата реакция (включително нагряването и охлаждането), за да се поддържа положително налягане и да се предпазят горещите амини от атмосферния кислород.
- За да се избегне разлагане, по-добре е да се добави още малко разтворител за кристализация, вместо да се нагрява екстрактът над 100 °C.
- Основната вода с етаноламин има зеленикав оттенък под 365 nm UV светлина; амил ацетатът е син, високото съдържание на ДМТ го прави флуоресциращ.
1) Свръхметилиране
R-NH2 + 3MeOTs + Na2CO3 🡒 R-NMe3.OTs + 2NaOTs + H2O + CO2🡑
В 100 ml колба на Ерленмайер суспендирайте 4 g триптамин в ~25 ml THF или MeCN. Използвайте бързо разбъркване с дълга (40 mm) бъркалка. Добавете 16-20 g метилтозилат, разтворен в допълнителни ~25 mL от същия разтворител.
Ще има временен екзотермичен ефект; утаяването на твърди вещества ще започне почти веднага. Добавят се 4 g фин и сух натриев (не калиев) карбонат на прах на малки порции. Всяка маса, полепнала по стените на колбата, трябва да се разбие, за да се гарантира, че реакционната смес е хомогенна, течна, бързо завихряща се суспензия - ако е необходимо, добавете още малко разтворител.
Имате две възможности: или да оставите сместа да се разбърква в продължение на няколко (напр. три) дни при стайна температура, или да повишите температурата на котлона до ~70 °C (~50 °C вътрешна температура) и да я разбърквате в продължение на (до) 12 часа.
Периодично остъргвайте стените на колбата надолу.
Реакционната смес се охлажда и се филтрира под вакуум, като се промива с малки количества студен сух ацетон, докато изхвърленият филтрат стане безцветен. Можете да очаквате 13+ g (в MeCN) или 19+ g (в THF) бял прах, вероятно смес от N,N,N,N-триметилтриптамониев тозилат (TMT тозилат), два еквивалента натриев тозилат и малко остатъчен натриев карбонат.
Бележки:
- Можете да следите отделянето на CO2 с помощта на газов балон, свързан към колбата.
- Тъй като метилтозилатът е склонен към алкална хидролиза, може да е добра идея да добавяте натриев карбонат през няколко часа, всеки път след като отделянето на CO2 се забави.
- Добивът е толкова подозрително по-висок в THF в сравнение с MeCN, че трябва да се запитаме дали някакъв нереагирал триптамин не замърсява продукта. Досега не е имало доказателства за това.
- За да увеличите добива, можете да изкипите част от разтворителя (и водата) преди филтрирането.
- Ниските добиви на този етап могат да показват проблеми като разграден метилтозилат (дестилирайте го под вакуум и го съхранявайте във фризер) или прекомерно количество разтворители.
- Тези разтворители не се препоръчват: NMP (висока разтворимост на тозилатите), метанол (триптаминът реагира с CO2, което води до метил карбамат - вж. първия приложен документ), DMF (съобщава се за образуване на 3% карбамат - вж. втория приложен документ)
- Тези разтворители няма да работят: DMSO (сам се метилира в триметилсулфоксониев тозилат), кетони (образуване на имин), ацетатни естери (N-ацетилиране).
- Разтворимостта на тозилатите в ацетон не е известна, така че има смисъл да се промива с малки количества и ацетонът да се държи студен и сух.
- Сместа от соли може да се прекристализира от гореща вода, но разтворимостта на ТМТ тозилат във вода спрямо тази на натриевия тозилат не е известна.
2) Декватернизация
R-NMe3.OTs + HOCH2CH2NH2 🡒 R-NMe2 + HOCH2CH2NHMeOTs
Суспендирайте сместа от соли, получена в предишната стъпка, в 25 ml етаноламин в 100 ml кръглодънна колба, промита с аргон и оборудвана с термометър и газов балон. При интензивно разбъркване суспензията се нагрява до 160-165 °C - прозрачността ѝ ще се увеличи с разтварянето на солите. Реакционната смес се разбърква в продължение на (до) 5 часа. Използвайте вентилатор, за да охладите колбата до стайна температура.
Реакционната смес се разрежда със 125 ml вода, базирана с 2 g калиев карбонат. Екстрахирайте ДМТ с N-амилацетат (4 x 20 ml), промийте комбинираните екстракти 1-3 пъти с 5 ml NaCl разсол и ги изсипете (филтрирането не е задължително) в колба с излишък (~5 g) бензоена киселина. Сместа се разбърква, за да се образува и утаи ДМТ бензоат. Увеличете температурата, докато всички твърди вещества се разтворят отново и разтворът стане напълно прозрачен. Оставете ДМТ бензоатът да кристализира, като бавно охлаждате колбата до температурата на фризера. Филтрирайте кристалите, като ги промиете с хептан.
След кристализацията добивът на ДМТ бензоат трябва да бъде над 6,1 g (~79 % теоретично, метилиран в THF за 12 часа). Той може да се рекристализира от горещ амил ацетат - или, с по-големи загуби, от гореща вода.
Бележки:
- Оставете инертния газ бавно да прониква в колбата по време на цялата реакция (включително нагряването и охлаждането), за да се поддържа положително налягане и да се предпазят горещите амини от атмосферния кислород.
- За да се избегне разлагане, по-добре е да се добави още малко разтворител за кристализация, вместо да се нагрява екстрактът над 100 °C.
- Основната вода с етаноламин има зеленикав оттенък под 365 nm UV светлина; амил ацетатът е син, високото съдържание на ДМТ го прави флуоресциращ.
