DCM ve DMSO'yu bulunduğum yerde elde etmek zor. bu yöntemi gerçekleştirirken kullanılabilecek uygun alternatifler var mı?
Prototokatekualdehit metilenasyonu. Foto-deneme.
Aşağıda, internetin her yerinde kolayca kopyalanıp yapıştırılmış olarak bulunan, yaygın olarak başvurulan katekol metilenasyon prosedürünün küçük bir varyasyonu yer almaktadır. Bu varyasyon teorik olarak heliotropin (parfümeride kullanılır) üretecektir.
Bu sentezin gerçekten işe yarayıp yaramadığını doğrulayacak herhangi bir deneysel veri bulamadım. Öyleyse öğrenelim.
Kullanılan kimyasallar:
138 g protokatekualdehit
120 ml %50 NaOH sulu çözeltisi (91 g NaOH, 91 g dH2O)
500 ml dimetilsülfoksit (DMSO)
120 ml (160 g) diklorometan (DCM).
Kullanılan ekipman:
1L RBF ve kondansatör (metilenasyon için), yağ banyolu karıştırıcı ocak gözü
500 ml RBF (ekleme karışımı için), karıştırıcı manto
500 ml karıştırma kabı
Buhar distilasyonu için 3L RBF ve ısıtıcı
Distilatı toplamak için uygun büyük kap (2L beher kullandım)
Buhar distilasyonu için dönüştürülmüş buharlı ocak ve akvaryum tüpü (kısa cam tüp ve mantar ile)
Reaktan ilavesi için huni/mantar/cam boru (gerekli olmasa da)
1 L ayırma hunisi (buhar distilatının diklorometan ekstraksiyonları için)
Bu deney için inert atmosfer kullanılmamıştır.
1L RBF'ye 300 ml DMSO eklenir, ardından 120 ml diklorometan eklenir. Soğutma suyu akan reflü kondansatörü eklenir, yağ banyosu 125-130 derece C'ye ısıtılır.
Banyo ısıtılırken ekleme karışımı hazırlanır. 120 ml %50 NaOH, 138 g protokatekualdehit ve 200 ml DMSO 500 ml'lik bir beherde (karıştırma çubuğu ile) birleştirilir, bir miktar ısı oluşumu olur ve protokatekualdehitin ve kalan NaOH'nin tamamen çözünmesi için karışım sıcak plaka üzerinde birkaç dakika karıştırılır. Çözündükten sonra karışım 500 ml RBF'ye dökülür (huniden biraz daha DMSO ile durulanır) ve ardından ısıtma ve karıştırma için 500 ml karıştırıcı mantosuna aktarılır. Karışım sıcak tutulmuş ancak kaynatılmamıştır. Ekleme karışımı için sıcaklık ölçümü kullanılmamıştır.
Solda metilenasyon çözeltisi, sağda ekleme karışımı.
DMSO/DCM karışımı güzelce geri akıtıldıktan sonra (yaklaşık 125 derece C'de yağ banyosu), ekleme başlamadan önce ekleme karışımının karışması için 15 dakika daha beklenmiştir.
Turuncu ekleme hunisi küçük bir cam tüpe bağlandı, bu ekleme işlemini kondansatör yoluyla ekleme işleminden çok daha kolay hale getirdi.
Kapiler kuvvetle yerinde tutulan ekleme sıvısı damlası, DCM buharının huniden çıkmasını önler - bu oldukça iyi çalışır ve bunun bir damlalık kullanmaktan çok daha kolay olduğunu iddia edebilirim (pipetler bu sıcaklıkta erime eğilimindedir), ki bu ölçekte çok pratik değildir.
İlaveye başlandı (kuvvetli manyetik karıştırma ile)
Isıdan korunmak için lastik bir eldiven giyilerek, sıcak 500 ml RBF tam anlamıyla küçük ekleme hunisine dökülmüştür. Huni eklemeleri arasında birkaç dakika beklenmiştir.
Bu bekleme süresi gereklidir çünkü reaksiyon DCM'nin kuvvetli bir şekilde kaynamasına neden olur, eklemeler aralıklı yapılmazsa kondansatörü kolayca boğabilir (ayrıca, literatür kaynaklarına göre, verimi artırmak için reaktan seyreltme gereklidir).
İlaveyi tamamlamak için toplamda yaklaşık 40 dakika gerekmiştir. Reaksiyon (kuvvetli karıştırma ve iyi reflü ile), ısı kapatılmadan ve soğumaya bırakılmadan önce (karıştırma ile) 90 dakika daha devam ettirildi.
Soğuduktan sonra karışım buhar distilasyonuna uygun daha büyük bir kaba aktarıldı. Elimde 3 litrelik bir RBF vardı, bu yüzden onu kullandım. Buhar distilasyonundan önce yaklaşık yarım litre su eklendi.
3L RBF damıtma için ayarlandı (iyi oranda buhar yoğunlaşması için çift yüzeyli kondansatör kullanıldı) ve kaynama sıcaklığına getirildi ve şimdi buhar, neredeyse RBF'nin dibine kadar daldırılmış küçük bir cam tüp aracılığıyla ekleniyor (aşağıdaki fotoğrafta sadece kısmen görülebiliyor).
Reaksiyon ürünü açısından oldukça zengin buhar distilatı:
Reaksiyon karışımından yaklaşık 2 galon su geçirildi (buhar kaynağı olarak bir düdüklü tencere kullanılarak) ve yoğunlaştırıldı.
Soğutulduktan sonra ürünün çoğu suda kristalleşir ve filtrasyonla kolayca uzaklaştırılır. Heliotropin yüklü su daha sonra solvent ekstraksiyonu için saklanır. Hala litre başına birkaç gram içerir.
Cam sinterlenmiş filtre hunisi (az miktarda soğutulmuş buhar distilatını filtreledikten sonra).
2L beher
Ürünün filtrelenmesi
Toplam kurutulmuş kristal verimi yaklaşık 34 gramdı.
Filtrelenen su, litre başına yaklaşık 30 ml DCM ile ekstrakte edildi.
Birleştirilmiş DCM ekstraktları birleştirildi ve damıtma için 500 ml'lik bir RBF'ye eklendi (büyük çift yüzeyli kondansatör kullanılarak).
DCM çoğunlukla damıtıldıktan sonra, kondansatör küçük bir liebig kondansatör ile değiştirildi ve vakum damıtma için ayarlandı.
Birden fazla fraksiyon bekliyordum, ancak damıtma kafası (tam vakum altında) hızla 140 derece C'ye yükseldi ve damıtmanın sonunda yavaşça 143'e yükseldi. Bu yüzden sadece tek bir fraksiyon toplayabildim,
Sciencemadness Tartışma Panosu - Prototokatekualdehit metilenasyonu. Foto-deneme.-XMB 1.9.11 tarafından desteklenmektedir
Prototokatekualdehit metilenasyonu. Foto-deneme.
Aşağıda, internetin her yerinde kolayca kopyalanıp yapıştırılmış olarak bulunan, yaygın olarak başvurulan katekol metilenasyon prosedürünün küçük bir varyasyonu yer almaktadır. Bu varyasyon teorik olarak heliotropin (parfümeride kullanılır) üretecektir.
Bu sentezin gerçekten işe yarayıp yaramadığını doğrulayacak herhangi bir deneysel veri bulamadım. Öyleyse öğrenelim.
Kullanılan kimyasallar:
138 g protokatekualdehit
120 ml %50 NaOH sulu çözeltisi (91 g NaOH, 91 g dH2O)
500 ml dimetilsülfoksit (DMSO)
120 ml (160 g) diklorometan (DCM).
Kullanılan ekipman:
1L RBF ve kondansatör (metilenasyon için), yağ banyolu karıştırıcı ocak gözü
500 ml RBF (ekleme karışımı için), karıştırıcı manto
500 ml karıştırma kabı
Buhar distilasyonu için 3L RBF ve ısıtıcı
Distilatı toplamak için uygun büyük kap (2L beher kullandım)
Buhar distilasyonu için dönüştürülmüş buharlı ocak ve akvaryum tüpü (kısa cam tüp ve mantar ile)
Reaktan ilavesi için huni/mantar/cam boru (gerekli olmasa da)
1 L ayırma hunisi (buhar distilatının diklorometan ekstraksiyonları için)
Bu deney için inert atmosfer kullanılmamıştır.
1L RBF'ye 300 ml DMSO eklenir, ardından 120 ml diklorometan eklenir. Soğutma suyu akan reflü kondansatörü eklenir, yağ banyosu 125-130 derece C'ye ısıtılır.
Banyo ısıtılırken ekleme karışımı hazırlanır. 120 ml %50 NaOH, 138 g protokatekualdehit ve 200 ml DMSO 500 ml'lik bir beherde (karıştırma çubuğu ile) birleştirilir, bir miktar ısı oluşumu olur ve protokatekualdehitin ve kalan NaOH'nin tamamen çözünmesi için karışım sıcak plaka üzerinde birkaç dakika karıştırılır. Çözündükten sonra karışım 500 ml RBF'ye dökülür (huniden biraz daha DMSO ile durulanır) ve ardından ısıtma ve karıştırma için 500 ml karıştırıcı mantosuna aktarılır. Karışım sıcak tutulmuş ancak kaynatılmamıştır. Ekleme karışımı için sıcaklık ölçümü kullanılmamıştır.
Solda metilenasyon çözeltisi, sağda ekleme karışımı.
DMSO/DCM karışımı güzelce geri akıtıldıktan sonra (yaklaşık 125 derece C'de yağ banyosu), ekleme başlamadan önce ekleme karışımının karışması için 15 dakika daha beklenmiştir.
Turuncu ekleme hunisi küçük bir cam tüpe bağlandı, bu ekleme işlemini kondansatör yoluyla ekleme işleminden çok daha kolay hale getirdi.
Kapiler kuvvetle yerinde tutulan ekleme sıvısı damlası, DCM buharının huniden çıkmasını önler - bu oldukça iyi çalışır ve bunun bir damlalık kullanmaktan çok daha kolay olduğunu iddia edebilirim (pipetler bu sıcaklıkta erime eğilimindedir), ki bu ölçekte çok pratik değildir.
İlaveye başlandı (kuvvetli manyetik karıştırma ile)
Isıdan korunmak için lastik bir eldiven giyilerek, sıcak 500 ml RBF tam anlamıyla küçük ekleme hunisine dökülmüştür. Huni eklemeleri arasında birkaç dakika beklenmiştir.
Bu bekleme süresi gereklidir çünkü reaksiyon DCM'nin kuvvetli bir şekilde kaynamasına neden olur, eklemeler aralıklı yapılmazsa kondansatörü kolayca boğabilir (ayrıca, literatür kaynaklarına göre, verimi artırmak için reaktan seyreltme gereklidir).
İlaveyi tamamlamak için toplamda yaklaşık 40 dakika gerekmiştir. Reaksiyon (kuvvetli karıştırma ve iyi reflü ile), ısı kapatılmadan ve soğumaya bırakılmadan önce (karıştırma ile) 90 dakika daha devam ettirildi.
Soğuduktan sonra karışım buhar distilasyonuna uygun daha büyük bir kaba aktarıldı. Elimde 3 litrelik bir RBF vardı, bu yüzden onu kullandım. Buhar distilasyonundan önce yaklaşık yarım litre su eklendi.
3L RBF damıtma için ayarlandı (iyi oranda buhar yoğunlaşması için çift yüzeyli kondansatör kullanıldı) ve kaynama sıcaklığına getirildi ve şimdi buhar, neredeyse RBF'nin dibine kadar daldırılmış küçük bir cam tüp aracılığıyla ekleniyor (aşağıdaki fotoğrafta sadece kısmen görülebiliyor).
Reaksiyon ürünü açısından oldukça zengin buhar distilatı:
Reaksiyon karışımından yaklaşık 2 galon su geçirildi (buhar kaynağı olarak bir düdüklü tencere kullanılarak) ve yoğunlaştırıldı.
Soğutulduktan sonra ürünün çoğu suda kristalleşir ve filtrasyonla kolayca uzaklaştırılır. Heliotropin yüklü su daha sonra solvent ekstraksiyonu için saklanır. Hala litre başına birkaç gram içerir.
Cam sinterlenmiş filtre hunisi (az miktarda soğutulmuş buhar distilatını filtreledikten sonra).
2L beher
Ürünün filtrelenmesi
Toplam kurutulmuş kristal verimi yaklaşık 34 gramdı.
Filtrelenen su, litre başına yaklaşık 30 ml DCM ile ekstrakte edildi.
Birleştirilmiş DCM ekstraktları birleştirildi ve damıtma için 500 ml'lik bir RBF'ye eklendi (büyük çift yüzeyli kondansatör kullanılarak).
DCM çoğunlukla damıtıldıktan sonra, kondansatör küçük bir liebig kondansatör ile değiştirildi ve vakum damıtma için ayarlandı.
Birden fazla fraksiyon bekliyordum, ancak damıtma kafası (tam vakum altında) hızla 140 derece C'ye yükseldi ve damıtmanın sonunda yavaşça 143'e yükseldi. Bu yüzden sadece tek bir fraksiyon toplayabildim,
