Στάδιο 1. Εκχύλιση της πιπερίνης
Αρχικά αντιδραστήρια και υλικά:- αιθανόλη 88%.
- 300 g αλεσμένου μαύρου πιπεριού
- Υδροξείδιο του καλίου (KOH)
- Χαρτιά φίλτρου διαμέτρου 180 mm
- Εκχυλιστήρας Soxhlet (500 ml)
- Κύπελλα μέτρησης
- Χωνί
- Θερμαντήρας
Ρίξτε 300 ml αιθανόλης 88% σε φιάλη των 500 ml.
Τοποθετήστε 60 g αλεσμένου μαύρου πιπεριού σε χάρτινο μανίκι εκχύλισης (διαμέτρου 180 mm).
Συναρμολογώντας τη συσκευή για την εκχύλιση της πιπερίνης, η φιάλη με την αιθανόλη θερμάνθηκε και ο ψυκτήρας επαναρροής ψύχθηκε.
Κάθε μερίδα πιπεριού (60 g) εκχυλίστηκε μέχρι η συμπυκνούμενη αιθανόλη να γίνει άχρωμη. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε νέα εκχύλιση στις επόμενες μερίδες μαύρου πιπεριού, βάρους 60 g η καθεμία, με την προσθήκη 20 ml φρέσκιας αιθανόλης. Συνολικά, πραγματοποιήθηκαν 5 εκχυλίσεις από μερίδες αλεσμένου μαύρου πιπεριού βάρους 60 g έκαστη, που αντιστοιχεί στον μέγιστο κορεσμό της αιθανόλης με πιπερίνη.
Τοποθετήστε 60 g αλεσμένου μαύρου πιπεριού σε χάρτινο μανίκι εκχύλισης (διαμέτρου 180 mm).
Συναρμολογώντας τη συσκευή για την εκχύλιση της πιπερίνης, η φιάλη με την αιθανόλη θερμάνθηκε και ο ψυκτήρας επαναρροής ψύχθηκε.
Κάθε μερίδα πιπεριού (60 g) εκχυλίστηκε μέχρι η συμπυκνούμενη αιθανόλη να γίνει άχρωμη. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε νέα εκχύλιση στις επόμενες μερίδες μαύρου πιπεριού, βάρους 60 g η καθεμία, με την προσθήκη 20 ml φρέσκιας αιθανόλης. Συνολικά, πραγματοποιήθηκαν 5 εκχυλίσεις από μερίδες αλεσμένου μαύρου πιπεριού βάρους 60 g έκαστη, που αντιστοιχεί στον μέγιστο κορεσμό της αιθανόλης με πιπερίνη.
Στάδιο 2: Καταβύθιση της πιπερίνης
Αντιδραστήρια και υλικά.
- Εκχύλισμα αιθανόλης μαύρου πιπεριού που λαμβάνεται στο στάδιο 1
- 24 g υδροξείδιο του καλίου (KOH)
- 216 ml αιθανόλης 88%
- 1 λίτρο αποσταγμένο νερό
- Χημικά ποτήρια ζέσεως
- Χαρτιά φίλτρου
- Χωνί
Το υδροξείδιο του καλίου (KOH) διαλύθηκε σε αιθανόλη. Το λαμβανόμενο εκχύλισμα μαύρου πιπεριού διηθήθηκε μέσω χάρτινου φίλτρου απευθείας στο παρασκευασμένο διάλυμα ΚΟΗ.
Το λαμβανόμενο διάλυμα θερμάνθηκε στους 60-70℃.
Στο θερμαινόμενο διάλυμα προστέθηκε σταδιακά νερό σε δόσεις (περίπου 1 λίτρο) μέχρι να σταματήσει ο σχηματισμός κίτρινου ιζήματος πιπερίνης.
Το εναιώρημα που προέκυψε ψύχθηκε στην κατάψυξη μέχρι την επόμενη ημέρα και το κατακρημνισμένο υπόλειμμα διηθήθηκε.
Το διηθημένο ίζημα της πιπερίνης ξηράνθηκε σε ξηραντήρα πάνω από αλκάλια ή κάτω από θερμικό πιστόλι μέχρι να επιτευχθεί σταθερή μάζα. Το ίζημα πρέπει να έχει ελαφρά οσμή πιπεριού και σημείο τήξης 127-128°C.
Η απόδοση της πιπερίνης είναι 17 g.
Στάδιο 3: Αλκαλική υδρόλυση της πιπερίνης σε πιπερικό οξύ
Αντιδραστήρια και υλικά.
- 17 g πιπερίνης
- 193,8 g KOH
- 500 ml αιθανόλης (EtOH)
- 900 ml 14% HCl
- Μαγνητικός αναδευτήρας με θέρμανση
- Χημικά ποτήρια ζέσεως
- Φιάλη 1 λίτρου
- Συμπυκνωτής παλινδρόμησης
- Χωνί
- Χαρτιά φίλτρου
Η αιθανόλη, το ΚΟΗ και η πιπερίνη προστίθενται σε φιάλη 1 λίτρου. Το μείγμα αναδεύτηκε μέχρι να διαλυθεί και θερμάνθηκε στους 70-80°C για 10 ώρες.
Το προκύπτον θερμό εναιώρημα του πιπερικού καλίου μεταφέρθηκε σε ποτήρι ζέσεως και προστέθηκε υδροχλωρικό οξύ μέχρι να γίνει πλήρης καταβύθιση του πιπερικού οξέος.
Το κατακρημνισμένο ανοικτό κίτρινο πιπερικό οξύ διηθήθηκε μέσω πυκνού χάρτινου φίλτρου. Γυάλινα φίλτρα με πορώδες 160 και 100 δεν φιλτράρουν το ίζημα, ενώ ένα φίλτρο με πορώδες 60 φράζει.
Το πιπερικό οξύ ξηράνθηκε σε ξηραντήρα ή κάτω από θερμικό πιστόλι μέχρι να επιτευχθεί σταθερή μάζα. Το οξύ είναι κίτρινη σκόνη με ελαφρά οσμή πιπεριού.
Η απόδοση του πιπερικού οξέος είναι 12 g.
Στάδιο 4: Οξείδωση του πιπερονικού οξέος προς πιπερονάλη με χρήση υδροξειδίου του χαλκού(ΙΙ) (ΜΗ ΕΠΙΤΥΧΗΜΕΝΟ)
Αντιδραστήρια και υλικά.
- 12 g πιπερικού οξέος
- 41 g NaOH
- 62 g CuSO4-5H2O
- 500 ml νερού (250 ml για τον θειικό χαλκό(ΙΙ) και 250 ml για το αλκάλιο)
- 150 ml DCM
- Χημικά ποτήρια ζέσεως
- Μαγνητικός αναδευτήρας με θέρμανση
- Συμπυκνωτής παλινδρόμησης
Το διάλυμα του θειικού χαλκού αναμιγνύεται κατά την προσθήκη του διαλύματος του αλκαλίου και στη συνέχεια προστίθεται πιπερικό οξύ. Το διάλυμα θερμάνθηκε για 8 ώρες υπό ψυκτήρα παλινδρόμησης σε θερμοκρασία 80-90°C.
Μετά από 8 ώρες, με βάση την οσμή του ηλιοτρόπιου και μια ελαφρά οσμή πιπεριού, θεωρείται ότι το πιπερικό οξύ και η πιπερονάλη βρίσκονται σε ισορροπία στο προκύπτον μίγμα αντίδρασης. Έγινε προσπάθεια απομάκρυνσης της σχηματιζόμενης ηλιοτροπίνης με απόσταξη με ατμό και εκχύλιση από το μείγμα αντίδρασης με διχλωρομεθάνιο. Το διχλωρομεθάνιο ξηράνθηκε με θειικό νάτριο και εξατμίστηκε. Ως αποτέλεσμα, η απόδοση της πετρελαιοειδούς, μη κρυσταλλικής ουσίας με την αντίστοιχη οσμή ηλιοτροπίνης ήταν μικρότερη από 1 g. Το αλκαλικό μείγμα αντίδρασης περιείχε επίσης μη αντιδρών πιπερικό οξύ με τη μορφή πιπερικού νατρίου. Η μέθοδος ήταν ανεπιτυχής στην αναπαραγωγή της οξείδωσης του πιπερικού οξέος με χρήση Cu(OH)2.
Τα αποτελέσματα αυτά επιτρέπουν να γίνει κατανοητό ότι η μέθοδος εκχύλισης πιπερίνης είναι έγκυρη. Επίσης, η σύνθεση του πιπερικού οξέος από την πιπερίνη δίνει αξιοπρεπή απόδοση. Αλλά το Cu(OH)2 δεν λειτουργεί καλά ως οξειδωτικό του πιπερονικού οξέος στη σύνθεση πιπερονών.
Last edited:
