Bezvodý AlCl3 (9,7 g, 0,0724 mol) bol suspendovaný v roztoku 10 g (0,0658 mol) vanilínu v 100 ml metylénchloridu v prístroji chránenom pred vzdušnou vlhkosťou. Za prudkého miešania a ochladzovania na udržanie teploty 30-35 °C sa pomaly pridalo 22,9 g (0,290 mol) pyridínu. Reakcia prebiehala intenzívne; vzniknutý číry svetlooranžový roztok reakčného komplexu sa zahrial na reflux (45 °C) a pri tejto teplote sa udržiaval za miešania 24 hodín. Roztok, ktorý počas refluxu len mierne stmavol, sa ochladil na 25 °C a produkt sa za miešania a udržiavania teploty 25 - 30 °C hydrolyzoval pridávaním zriedenej (15 - 20 %) HCl, až kým zmes nebola definitívne kyslá na kongo červený indikátor. Z dvoch fáz prítomných v tomto čase spodná vrstva metylénchloridu obsahovala väčšinu malého množstva nezmeneného vanilínu a v podstate žiadnu kyselinu protokatechovú, ktorá bola rozpustená vo vodnej fáze. Odparením metylénchloridu sa získalo 0,8 g vanilínu. Extrakciou vodnej fázy éterom a následným odparením éteru sa získalo 7,9 g (87 %) bledožltých kryštálov protokatechualdehydu, ktoré sa topia pri 153 - 154 °C.
Použité chemikálie:
138 g protokatechualdehydu
120 ml 50% vodného roztoku NaOH (91 g NaOH, 91 g dH2O)
500 ml dimetylsulfoxidu (DMSO)
120 ml (160 g) dichlórmetánu (DCM).
Použité vybavenie:
1L RBF a kondenzátor (na metylénovanie), miešacia varná doska s olejovým kúpeľom
500 ml RBF (na prídavnú zmes), miešací plášť
500 ml miešacia kadička
3L RBF a ohrievač na parnú destiláciu
Vhodná veľká nádoba na zber destilátu (použil som 2L kadičku)
Prestavaný parný varič a akváriové hadičky na parnú destiláciu (s krátkou sklenenou trubičkou a zátkou)
lievik/korkovú/sklenenú hadičku na pridávanie reaktantov (nie je to však nevyhnutné)
1 L oddeľovací lievik (na extrakciu dichlórmetánu z parného destilátu)
Pri tomto experimente sa nepoužila inertná atmosféra.
Do 1 l RBF sa pridá 300 ml DMSO, potom sa pridá 120 ml dichlórmetánu. Pridá sa spätný chladič s prúdiacou chladiacou vodou, olejový kúpeľ sa zahreje na 125 - 130 °C.
Počas zahrievania kúpeľa sa pripraví adičná zmes. V 500 ml kadičke (s miešadlom) sa spojí 120 ml 50 % NaOH, 138 g protokatechualdehydu a 200 ml DMSO, dôjde k určitému vývinu tepla a zmes sa niekoľko minút mieša na horúcej platni, aby sa úplne rozpustil protokatechualdehyd a akýkoľvek zvyšok NaOH. Po rozpustení sa zmes preleje do 500 ml RBF (prepláchne sa lievik s trochou ďalšieho DMSO) a potom sa prenesie do 500 ml miešacieho plášťa na zahrievanie a miešanie. Zmes sa udržiavala horúca, ale bez varu. Pri prídavku zmesi sa nepoužilo žiadne meranie teploty.
V gumovej rukavici na ochranu pred teplom sa horúca 500 ml RBF doslova naliala do malého adičného lievika. Medzi jednotlivými pridávaniami do lievika sa nechalo niekoľko minút.
Tento čakací čas je potrebný, pretože reakcia spôsobuje prudký var DCM, ktorý by mohol ľahko zahltiť kondenzátor, ak by prídavky neboli v dostatočnom časovom odstupe (podľa literárnych zdrojov je na zlepšenie výťažkov potrebné aj riedenie reaktantov).
Celkovo bolo na dokončenie adície potrebných približne 40 minút. Reakcia (za intenzívneho miešania a dobrého refluxu) pokračovala ďalších 90 minút, potom sa vypol ohrev a nechal sa vychladnúť (za miešania).
Po vychladnutí sa zmes preniesla do väčšej nádoby vhodnej na destiláciu parou. Mal som po ruke 3-litrovú nádobu RBF, tak som ju použil. Pred destiláciou parou sa pridalo asi pol litra vody.
3L RBF bol nastavený na destiláciu (s použitím dvojpovrchového kondenzátora pre dobrú rýchlosť kondenzácie pary) a uvedený na teplotu varu a teraz sa para pridáva cez malú sklenenú trubicu, ktorá je ponorená takmer po dno RBF Parný destilát, destiluje sa cez pomerne bohatý reakčný produkt:
Približne 2 galóny vody sa prepustili cez reakčnú zmes (s použitím tlakového hrnca ako zdroja pary) a skondenzovali.
Po ochladení veľká časť produktu kryštalizuje vo vode a ľahko sa odstráni filtráciou. Voda s heliotropínom sa uchováva na neskoršiu extrakciu rozpúšťadlom. Stále obsahuje niekoľko gramov na liter.
Celkový výťažok vysušených kryštálov bol približne 34 gramov.
Prefiltrovaná voda sa extrahovala približne 30 ml DCM na liter.
Kombinované extrakty DCM sa spojili a pridali do 500 ml RBF na destiláciu (pomocou veľkého dvojpovrchového kondenzátora).
Keď sa DCM z väčšej časti vydestiloval, kondenzátor sa vymenil za malý Liebigov kondenzátor a nastavil sa na vákuovú destiláciu.
Očakával som viacero frakcií, avšak teplota hlavy destilátora (pri plnom vákuu) rýchlo stúpla na 140 °C a do konca destilácie pomaly stúpala na 143 °C. Takže som nakoniec zozbieral len jednu frakciu,
Vákuovou destiláciou som získal 26 gramov, čo je oveľa viac, ako som očakával. Keď sa voda vydestilovaná parou vyhodila, bol v nej ešte nejaký produkt (keďže stále silno páchla po vanilke/piperóne). Keby som bol vedel, že sa v nej udrží toľko produktu, bol by som vykonal aspoň 3 x 30 ml extrakcie DCM na liter.
Taktiež som zastavil destiláciu parou, keď sa destilát prestal javiť ako mliečny/turbulentný. Avšak posledný liter, hoci nebol mliečneho vzhľadu, stále vytváral veľa kryštálov, takže mám pocit, že som destiláciu parou ukončil príliš skoro.
Celkový kombinovaný výťažok bol 60 gramov produktu, ktorý sa zdá byť nerozoznateľný (pokiaľ ide o farbu, chuť, vôňu, štruktúru a bod topenia) od inej malej vzorky heliotropínu, s ktorou som ho porovnával.
Za predpokladu, že tento produkt je čistý heliotropín/piperón, potom to zodpovedá celkovému molárnemu výťažku 40 %.
