A DCM és a DMSO nehezen beszerezhető ott, ahol én vagyok. vannak-e használható alternatívák, amelyeket ennek a módszernek az elvégzésekor használhatok:
Prototokatechualdehid metilénezés. Photo-essay.
Az alábbiakban a gyakran hivatkozott katechol-metilénezési eljárás egy kis változata következik, amelyet könnyen megtalálunk másolva és beillesztve az egész interneten. Ez a variáció elméletileg heliotropint állítana elő (amelyet a parfümiparban használnak).
Nem találtam olyan kísérleti adatokat, amelyek megerősítenék, hogy ez a szintézis valóban működik-e vagy sem. Tehát derítsük ki.
Felhasznált vegyszerek:
138g protokatechualdehid
120 ml 50%-os NaOH vizes oldat (91g NaOH, 91g dH2O)
500 ml dimetil-szulfoxid (DMSO)
120 ml (160 g) diklórmetán (DCM).
Felhasznált berendezések:
1L RBF és kondenzátor (metilénezéshez), keverő melegítőlap olajfürdővel.
500 ml RBF (az addíciós keverékhez), keverőköpeny
500 ml keverőpohár
3L RBF és fűtőberendezés a gőzdesztillációhoz
Megfelelő nagy edény a desztillátum gyűjtéséhez (én 2 literes főzőpoharat használtam)
Átalakított gőzfőző és akváriumi cső a gőzdesztillációhoz (rövid üvegcsővel és parafával)
Tölcsér/parafa/üvegcső a reagensek hozzáadásához (bár nem feltétlenül szükséges)
1 literes elválasztó tölcsér (a gőzdesztillátum diklórmetán extrakciójához)
A kísérlethez nem használtunk inert atmoszférát.
300 ml DMSO-t adunk az 1 literes RBF-be, majd 120 ml diklórmetánt adunk hozzá. Reflux kondenzátort adtunk hozzá hűtővízzel, az olajfürdőt 125-130 °C-ra melegítettük.
Amíg a fürdő melegszik, elkészítjük az addíciós keveréket. 120 ml 50%-os NaOH-t, 138 g protokatechualdehidet és 200 ml DMSO-t egy 500 ml-es főzőpohárban (keverőpálcával) egyesítünk, némi hőfejlődés történik, és az elegyet néhány percig a főzőlapon keverjük, hogy a protokatechualdehid és a maradék NaOH teljesen feloldódjon. Miután feloldódott, az elegyet az 500 ml-es RBF-be öntjük (a tölcséren leöblítve egy kis extra DMSO-val), majd átöntjük az 500 ml-es keverőköpenybe melegítésre és keverésre. A keveréket forrón, de forrás nélkül tartottuk. Az addíciós keveréknél nem alkalmaztunk hőmérsékletmérést.
Balra a metilénoldat, jobbra az addíciós elegy.
Miután a DMSO/DCM keverék szépen visszaáramlott (olajfürdő 125 °C körüli hőmérsékleten), még 15 percet hagytunk az addíciós keverék keverésére, mielőtt megkezdtük az addíciót.
A narancssárga addíciós tölcsért egy kis üvegcsőhöz csatlakoztattuk, ez sokkal könnyebbé teszi az addíciót, sokkal egyszerűbbé, mint a kondenzátoron keresztül történő addíció.
Az addíciós folyadék cseppje, amelyet a kapilláris erő tart a helyén, megakadályozza, hogy a DCM-gőz kilépjen a tölcsérből - ez elég jól működik, és állíthatom, hogy ez sokkal egyszerűbb, mint a pipetta használata (a pipetták hajlamosak megolvadni ennél a hőmérsékletnél), ami nagyon nem praktikus ilyen méretben.
Az adalékolás megkezdődött (erőteljes mágneses keverés mellett).
A hővédelem érdekében gumikesztyűt viselve a forró 500 ml RBF-et szó szerint beleöntöttük a kis adagoló tölcsérbe. A tölcséres hozzáadások között néhány percet hagytunk.
Erre a várakozási időre azért van szükség, mert a reakció hatására a DCM erőteljesen forrni kezd, ez könnyen elboríthatja a kondenzátort, ha az addíciókat nem egymástól távol végezzük (továbbá az irodalmi források szerint a reaktáns hígítása szükséges a hozam javításához).
Összesen körülbelül 40 percre volt szükség az addíció befejezéséhez. A reakciót (erőteljes keverés és jó reflux mellett) további 90 percig folytattuk, mielőtt lekapcsoltuk a hőt és hagytuk kihűlni (keverés mellett).
Miután kihűlt, az elegyet egy nagyobb, vízgőz-desztillációra alkalmas tartályba vittük át. Nekem egy 3 literes RBF volt kéznél, így azt használtam. Körülbelül fél liter vizet adtam hozzá a gőzlepárlás előtt.
A 3L-es RBF-et beállították a desztillációhoz (kettős felületű kondenzátorral a jó gőzkondenzációs sebesség érdekében), és forráshőmérsékletre hozták, és most gőzt adnak hozzá egy kis üvegcsövön keresztül, amely majdnem az RBF aljáig van merítve (bár az alábbi képen csak részben látható).
Gőzpárlat, a reakciótermékben meglehetősen gazdag átdesztillálás:
Körülbelül 2 gallon vizet engedtünk át a reakcióelegyen (gőzforrásként egy gyorsfőzőt használva) és kondenzáltuk le.
Miután lehűlt, a termék nagy része kikristályosodik a vízben, és szűréssel könnyen eltávolítható. A heliotropinnal teli vizet megtartjuk a későbbi oldószeres extrakcióhoz. Ez még mindig tartalmaz néhány grammot literenként.
Szinterezett üveg szűrőtölcsér (kis mennyiségű lehűtött gőzpárlat szűrése után).
2 literes főzőpohár
A termék szűrése
A szárított kristályok teljes hozama körülbelül 34 gramm volt.
A szűrt vizet literenként kb. 30 ml DCM-mel extraháltuk.
Az egyesített DCM-kivonatokat egyesítettük, és egy 500 ml-es RBF-be adtuk a desztillációhoz (a nagyméretű kettős felületű kondenzátor segítségével).
Miután a DCM nagy részét lepároltuk, a kondenzátort kicseréltük egy kis liebig kondenzátorra, és vákuumdesztillációra állítottuk be.
Több frakcióra számítottam, azonban a lepárlófej (teljes vákuum alatt) gyorsan 140 °C-ra emelkedett, és a desztilláció végére lassan 143 °C-ra emelkedett. Így végül csak egyetlen frakciót gyűjtöttem,
Prototokatechualdehid metilénezés. Photo-essay.
Az alábbiakban a gyakran hivatkozott katechol-metilénezési eljárás egy kis változata következik, amelyet könnyen megtalálunk másolva és beillesztve az egész interneten. Ez a variáció elméletileg heliotropint állítana elő (amelyet a parfümiparban használnak).
Nem találtam olyan kísérleti adatokat, amelyek megerősítenék, hogy ez a szintézis valóban működik-e vagy sem. Tehát derítsük ki.
Felhasznált vegyszerek:
138g protokatechualdehid
120 ml 50%-os NaOH vizes oldat (91g NaOH, 91g dH2O)
500 ml dimetil-szulfoxid (DMSO)
120 ml (160 g) diklórmetán (DCM).
Felhasznált berendezések:
1L RBF és kondenzátor (metilénezéshez), keverő melegítőlap olajfürdővel.
500 ml RBF (az addíciós keverékhez), keverőköpeny
500 ml keverőpohár
3L RBF és fűtőberendezés a gőzdesztillációhoz
Megfelelő nagy edény a desztillátum gyűjtéséhez (én 2 literes főzőpoharat használtam)
Átalakított gőzfőző és akváriumi cső a gőzdesztillációhoz (rövid üvegcsővel és parafával)
Tölcsér/parafa/üvegcső a reagensek hozzáadásához (bár nem feltétlenül szükséges)
1 literes elválasztó tölcsér (a gőzdesztillátum diklórmetán extrakciójához)
A kísérlethez nem használtunk inert atmoszférát.
300 ml DMSO-t adunk az 1 literes RBF-be, majd 120 ml diklórmetánt adunk hozzá. Reflux kondenzátort adtunk hozzá hűtővízzel, az olajfürdőt 125-130 °C-ra melegítettük.
Amíg a fürdő melegszik, elkészítjük az addíciós keveréket. 120 ml 50%-os NaOH-t, 138 g protokatechualdehidet és 200 ml DMSO-t egy 500 ml-es főzőpohárban (keverőpálcával) egyesítünk, némi hőfejlődés történik, és az elegyet néhány percig a főzőlapon keverjük, hogy a protokatechualdehid és a maradék NaOH teljesen feloldódjon. Miután feloldódott, az elegyet az 500 ml-es RBF-be öntjük (a tölcséren leöblítve egy kis extra DMSO-val), majd átöntjük az 500 ml-es keverőköpenybe melegítésre és keverésre. A keveréket forrón, de forrás nélkül tartottuk. Az addíciós keveréknél nem alkalmaztunk hőmérsékletmérést.
Balra a metilénoldat, jobbra az addíciós elegy.
Miután a DMSO/DCM keverék szépen visszaáramlott (olajfürdő 125 °C körüli hőmérsékleten), még 15 percet hagytunk az addíciós keverék keverésére, mielőtt megkezdtük az addíciót.
A narancssárga addíciós tölcsért egy kis üvegcsőhöz csatlakoztattuk, ez sokkal könnyebbé teszi az addíciót, sokkal egyszerűbbé, mint a kondenzátoron keresztül történő addíció.
Az addíciós folyadék cseppje, amelyet a kapilláris erő tart a helyén, megakadályozza, hogy a DCM-gőz kilépjen a tölcsérből - ez elég jól működik, és állíthatom, hogy ez sokkal egyszerűbb, mint a pipetta használata (a pipetták hajlamosak megolvadni ennél a hőmérsékletnél), ami nagyon nem praktikus ilyen méretben.
Az adalékolás megkezdődött (erőteljes mágneses keverés mellett).
A hővédelem érdekében gumikesztyűt viselve a forró 500 ml RBF-et szó szerint beleöntöttük a kis adagoló tölcsérbe. A tölcséres hozzáadások között néhány percet hagytunk.
Erre a várakozási időre azért van szükség, mert a reakció hatására a DCM erőteljesen forrni kezd, ez könnyen elboríthatja a kondenzátort, ha az addíciókat nem egymástól távol végezzük (továbbá az irodalmi források szerint a reaktáns hígítása szükséges a hozam javításához).
Összesen körülbelül 40 percre volt szükség az addíció befejezéséhez. A reakciót (erőteljes keverés és jó reflux mellett) további 90 percig folytattuk, mielőtt lekapcsoltuk a hőt és hagytuk kihűlni (keverés mellett).
Miután kihűlt, az elegyet egy nagyobb, vízgőz-desztillációra alkalmas tartályba vittük át. Nekem egy 3 literes RBF volt kéznél, így azt használtam. Körülbelül fél liter vizet adtam hozzá a gőzlepárlás előtt.
A 3L-es RBF-et beállították a desztillációhoz (kettős felületű kondenzátorral a jó gőzkondenzációs sebesség érdekében), és forráshőmérsékletre hozták, és most gőzt adnak hozzá egy kis üvegcsövön keresztül, amely majdnem az RBF aljáig van merítve (bár az alábbi képen csak részben látható).
Gőzpárlat, a reakciótermékben meglehetősen gazdag átdesztillálás:
Körülbelül 2 gallon vizet engedtünk át a reakcióelegyen (gőzforrásként egy gyorsfőzőt használva) és kondenzáltuk le.
Miután lehűlt, a termék nagy része kikristályosodik a vízben, és szűréssel könnyen eltávolítható. A heliotropinnal teli vizet megtartjuk a későbbi oldószeres extrakcióhoz. Ez még mindig tartalmaz néhány grammot literenként.
Szinterezett üveg szűrőtölcsér (kis mennyiségű lehűtött gőzpárlat szűrése után).
2 literes főzőpohár
A termék szűrése
A szárított kristályok teljes hozama körülbelül 34 gramm volt.
A szűrt vizet literenként kb. 30 ml DCM-mel extraháltuk.
Az egyesített DCM-kivonatokat egyesítettük, és egy 500 ml-es RBF-be adtuk a desztillációhoz (a nagyméretű kettős felületű kondenzátor segítségével).
Miután a DCM nagy részét lepároltuk, a kondenzátort kicseréltük egy kis liebig kondenzátorra, és vákuumdesztillációra állítottuk be.
Több frakcióra számítottam, azonban a lepárlófej (teljes vákuum alatt) gyorsan 140 °C-ra emelkedett, és a desztilláció végére lassan 143 °C-ra emelkedett. Így végül csak egyetlen frakciót gyűjtöttem,
