DCM a DMSO sa v mieste, kde sa nachádzam, ťažko získavajú. existujú nejaké vhodné alternatívy, ktoré by sa dali použiť pri vykonávaní tejto metódy:
Prototocatechualdehyde methylenation. Foto-esej.
Nasleduje mierna variácia bežne uvádzaného postupu metylénovania katecholu, ktorý sa dá ľahko nájsť skopírovaný a vložený všade na internete. Táto variácia by teoreticky viedla k výrobe heliotropínu (používaného v parfumérii).
Nenašiel som žiadne experimentálne údaje, ktoré by potvrdili, či táto syntéza skutočne funguje alebo nie. Tak to zistíme.
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.
Metylačný roztok vľavo, adičná zmes vpravo.
Keď zmes DMSO/DCM pekne refluxovala (olejový kúpeľ pri teplote okolo 125 °C), pred začatím adície sa nechalo ešte 15 minút na premiešanie adičnej zmesi.
Oranžový aditačný lievik bol pripojený k malej sklenenej trubici, čo značne uľahčuje adíciu, oveľa jednoduchšie ako adícia cez kondenzátor.
Kvapka prídavnej kvapaliny, ktorá sa drží v polohe kapilárnou silou, zabraňuje parám DCM vychádzať z lievika - funguje to celkom dobre a môžem tvrdiť, že je to oveľa jednoduchšie ako použitie kvapkadla (pipety majú tendenciu sa pri tejto teplote topiť), čo je v tomto rozsahu veľmi nepraktické.
Začalo sa pridávanie (za intenzívneho magnetického miešania)
V gumovej rukavici na ochranu pred teplom sa horúci 500 ml RBF doslova nalial do malého adičného lievika. Medzi pridávaním do lievika sa nechalo niekoľko minút.
Tento čakací čas je potrebný, pretože pri reakcii dochádza k prudkému varu 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 pripravený 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 (hoci na fotografii nižšie je viditeľná len čiastočne).
Parný destilát, ktorý sa destiluje s pomerne vysokým obsahom reakčného produktu:
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.
Sklenený sintrovaný filtračný lievik (po filtrácii malého množstva ochladeného parného destilátu).
2l kadička
Filtrovanie výrobku
Celkový výťažok vysušených kryštálov bol približne 34 gramov.
Odfiltrovaná voda sa extrahovala približne 30 ml DCM na liter.
Spojené extrakty DCM sa spojili a pridali do 500 ml RBF na destiláciu (s použitím 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,
Diskusné fórum Sciencemadness - Metylénovanie prototokátchualdehydu. Foto-esej.-Powered by XMB 1.9.11
Prototocatechualdehyde methylenation. Foto-esej.
Nasleduje mierna variácia bežne uvádzaného postupu metylénovania katecholu, ktorý sa dá ľahko nájsť skopírovaný a vložený všade na internete. Táto variácia by teoreticky viedla k výrobe heliotropínu (používaného v parfumérii).
Nenašiel som žiadne experimentálne údaje, ktoré by potvrdili, či táto syntéza skutočne funguje alebo nie. Tak to zistíme.
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.
Metylačný roztok vľavo, adičná zmes vpravo.
Keď zmes DMSO/DCM pekne refluxovala (olejový kúpeľ pri teplote okolo 125 °C), pred začatím adície sa nechalo ešte 15 minút na premiešanie adičnej zmesi.
Oranžový aditačný lievik bol pripojený k malej sklenenej trubici, čo značne uľahčuje adíciu, oveľa jednoduchšie ako adícia cez kondenzátor.
Kvapka prídavnej kvapaliny, ktorá sa drží v polohe kapilárnou silou, zabraňuje parám DCM vychádzať z lievika - funguje to celkom dobre a môžem tvrdiť, že je to oveľa jednoduchšie ako použitie kvapkadla (pipety majú tendenciu sa pri tejto teplote topiť), čo je v tomto rozsahu veľmi nepraktické.
Začalo sa pridávanie (za intenzívneho magnetického miešania)
V gumovej rukavici na ochranu pred teplom sa horúci 500 ml RBF doslova nalial do malého adičného lievika. Medzi pridávaním do lievika sa nechalo niekoľko minút.
Tento čakací čas je potrebný, pretože pri reakcii dochádza k prudkému varu 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 pripravený 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 (hoci na fotografii nižšie je viditeľná len čiastočne).
Parný destilát, ktorý sa destiluje s pomerne vysokým obsahom reakčného produktu:
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.
Sklenený sintrovaný filtračný lievik (po filtrácii malého množstva ochladeného parného destilátu).
2l kadička
Filtrovanie výrobku
Celkový výťažok vysušených kryštálov bol približne 34 gramov.
Odfiltrovaná voda sa extrahovala približne 30 ml DCM na liter.
Spojené extrakty DCM sa spojili a pridali do 500 ml RBF na destiláciu (s použitím 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,
