1. Otrzymywanie bezwodnego alkoholu etylowego Odczynniki i sprzęt



Pobieranie 59.85 Kb.
Data07.05.2016
Rozmiar59.85 Kb.
1. Otrzymywanie bezwodnego alkoholu etylowego

Odczynniki i sprzęt:


  • alkohol etylowy bezwodny

  • jod

  • wiórki magnezowe

  • kosz grzejny

  • kolba okrągłodenna

  • chłodnica zwrotna

  • rurka ze środkiem suszącym

  • zestaw do destylacji prostej

  • kolba ze szlifem

  • podnośnik

Do 50 ml bezwodnego alkoholu etylowego dodaje się 5 g wiórek magnezowych i 0.5 g jodu do zainicjowania reakcji. Całość ogrzewa się pod chłodnicą zwrotną, zabezpieczoną rurką ze środkiem suszącym, w temperaturze wrzenia, do momentu całkowitego przereagowania magnezu. Następnie do kolby wlewa się alkohol przeznaczony do suszenia (wstępnie osuszony nad tlenkiem wapnia) w ilości ok. 400 ml i całość ogrzewa się do wrzenia przez 1 godzinę. Tak osuszony alkohol destyluje się pod normalnym ciśnieniem, zabezpieczając aparaturę przed dostępem wilgoci.



2. Osuszanie kwasu szczawiowego
Odczynniki i sprzęt:

  • toluen 60 ml

  • kwas szczawiowy 10 g

  • nasadka azeotropowa

  • kosz grzejny

  • kolba okrągłodenna 250 ml

  • chłodnica zwrotna

  • zestaw do sączenia

W kolbie kulistej o pojemności 250 ml zaopatrzonej w nasadkę do azeotropowego usuwania wody oraz chłodnicę zwrotną umieszcza się 60 ml toluenu i 10 g kwasu szczawiowego. Całość ogrzewa się, aż w nasadce zbierze się odpowiednia (teoretyczna) ilość wody. Krystaliczny, biały osad (bezwodny kwas szczawiowy) należy przesączyć na sączku bibułowym, wysuszyć, zważyć i zbadać temperaturę topnienia. Należy obliczyć wydajność procesu.


3. Oczyszczanie acetonu1
Odczynniki:

  • aceton –100 ml

  • KMnO4

  • K2CO3 lub CaSO4 (bezwodne)

Aceton ogrzewa się w kolbie okrągłodennej o pojemności 250 ml zaopatrzonej


w chłodnicę zwrotną, dodając stopniowo małe porcje nadmanganianu potasu. Gdy fioletowe zabarwienie roztworu przestanie znikać, aceton suszy się przy użyciu bezwodnego węglanu potasu lub siarczanu wapnia. Następnie odsącza się środek suszący, a roztwór destyluje zbierając frakcje o temperaturze wrzenia 55-56 C. Oznaczamy współczynnik załamania światła i liczymy wydajność procesu oczyszczania.
Uwaga: aceton jest rozpuszczalnikiem łatwo palnym.

4. Oczyszczanie dichlorometanu

Odczynniki:

  • Dichlorometan

  • Na2CO3

  • bezwodny MgSO4 lub CaCl2

150 ml surowego dichlorometanu przelewa się do rozdzielacza i wytrząsa najpierw


z wodą (30 ml), a potem z 5-10 % roztworem węglanu sodu (porcjami po 20 ml) tak długo, aż ciecz z przemywania wykaże odczyn zasadowy wobec papierka uniwersalnego. Następnie produkt wytrząsa się ponownie z wodą, a po oddzieleniu suszy bezwodnym chlorkiem wapnia. Po przesączeniu przez sączek karbowany do małej kolbki okrągło dennej, poddaje się destylacji frakcyjnej, zbierając dichlorometan w zakresie temperatur wrzenia 40-41C. Oznaczamy współczynnik załamania światła i liczymy wydajność procesu oczyszczania.

5. Izolacja kofeiny z liści herbaty; metoda 1
Materiały:

  • czarna herbata

  • węglan wapnia

  • chlorek metylenu

  • toluen

  • siarczan magnezu

  • zlewka Erlenmeyera o pojemności

  • zestaw do sączenia

  • rozdzielacz

  • kolbka okrągłodenna (

  • chłodnica zwrotna

Do zlewki z torebkami wlewamy gorącą wodę (200 cm3) i gotujemy przez 10-15 minut. Roztwór znad torebek dekantujemy sącząc na gorąco na lejku Büchnera i torebki starannie wyciskamy (nie dopuszczać do pęknięcia torebki z herbatą). Operację z torebkami powtarzamy dwukrotnie używając za każdym razem 50 cm3 gorącej wody.

Do połączonych ekstraktów dodajemy 25 g sproszkowanego węglanu wapnia i całość ogrzewamy do wrzenia na płaszczu grzejnym.

Zawiesinę utrzymujemy w stanie łagodnego wrzenia, sporadycznie mieszając, przez około 20 minut. Następnie wodny roztwór kofeiny odsączamy na gorąco, pod zmniejszonym ciśnieniem przez lejek Büchnera, na którym umieszczamy kolejno sączek z bibuły twardej i średniej przysypane około 0.5 - 1 cm warstwą celitu lub żelu krzemionkowego Kieselgel 40. Po przesączeniu całości roztworu pozostały na lejku osad przemywamy dwukrotnie około 50 ml porcjami wrzącej wody. Po ostygnięciu przesączu wodnego, do temperatury pokojowej, przenosimy go do rozdzielacza o pojemności 1000 ml i ekstrahujemy czterokrotnie 30 ml porcjami chlorku metylenu. Należy uważać przy tym, by nie wstrząsać rozdzielaczem zbyt gwałtownie, co może doprowadzić do powstania trudno rozdzielającej się emulsji. Połączone ekstrakt chlorku metylenu suszymy bezwodnym siarczanem magnezu do uzyskania klarownej warstwy organicznej. Odsączamy następnie przez sączek karbowany, zwilżonym uprzednio chlorkiem metylenu, do kolbki okrągłodennej o pojemności 250 ml. Siarczan magnezu przemywamy około 20 ml chlorku metylenu, który dołączamy do ekstraktów. Całość zatężamy na wyparce rotacyjnej, zaopatrzonej w pompkę wodną, do około 10 – 15 ml, a następnie przenosimy do kolbki o pojemności 100 ml, płucząc poprzednie naczynie trzykrotnie 10 ml porcjami chlorku metylenu. Z tak uzyskanego roztworu usuwamy całkowicie chlorek metylenu na wyparce rotacyjnej. Suchą pozostałość rozpuszcza się na gorąco (pod chłodnicą zwrotną) w około 17 – 20 ml wrzącego toluenu. Następnie przez chłodnicę wlewamy ostrożnie 25 – 30 ml eteru naftowego (frakcja 40-60°C) i pozostawiamy do ostygnięcia. Zimny roztwór wstawiamy do lodówki. Wydzielone kryształy odsączmy pod zmniejszonym ciśnieniem na małym lejku Büchnera (lub lejku ze spiekiem G3-G4) i przemywamy zimnym eterem naftowym. Suszymy na powietrzu. Można zamiast toluenu użyć acetonu (jak najmniejszą ilość).

Alternatywna metoda krystalizacji polega na rozpuszczeniu kofeiny we wrzącym 2-propanolu i wytrąceniu jej, po ostygnięciu roztworu do temperatury pokojowej, analogiczną, jak użytego 2-propanolu, ilością heksanu. Odsączone kryształy przemywamy


6. Izolacja kofeiny z liści herbaty; Metoda II
Odczynniki i mateńały:


  • herbata

  • MgO

  • chloroform

  • metanol,

  • bezw. MgS04

  • kolby kuliste

  • chłodnica zwrotna,

  • zestaw do sączenia

  • zestaw do krystalizacji

  • rozdzielacz

  • kolba Erlenmayera

W kolbie okrągłodennej o poj. 1000 ml umieszcza się 60 g herbaty, dodaje 600 ml wody, 60 g MgO, po czym całość utrzymuje pod chłodnicą zwrotną w stanie wrzenia w ciągu 15 min. Po przesączeniu mieszaniny przez duży sączek na lejku Büchnera, przemyciu osadu kilkoma porcjami gorącej wody i oziębieniu przesącz ekstrahuje się 3 x 60 ml CHCI3• Ekstrakty chloroformowe łączy się, suszy bezw. MgS04 i odparowuje rozpuszczalnik. Surowy produkt krystalizuje się z minimalnej ilości metanolu, otrzymując ok. 200-800 mg kofeiny (zależnie od rodzaju herbaty) o temp. topn. 225-228°C. Z przesączu (ługu) pokrystalizacyjnego można wyodrębnić drugą frakcję produktu.



Identyfikacja i charakterystyka kofeiny
Synteza pochodnej krystalicznej (salicylanu kofeiny)
W kolbie kulistej o poj. 50 ml miesza się 0,25 g kofeiny i 0,25 g kwasu salicylowego w 10 ml toluenu i ogrzewa pod chłodnicą zwrotną do rozpuszczenia. Po oziębieniu odsącza się 0,38 g (wyd. 90%) salicylanu kofeiny o temp. topn. 135--137'C.
TLC na żelu krzemionkowym

analizowane próbki: kofeina przed krystalizacją lub sublimacją (surowy produkt), kofeina oczyszczona,



układy rozwijające:

-chloroform: etanol (99:1)

-octan etylu: chlorek metylenu (1:1)

sposoby detekcji: (plama kofeiny wybarwi się na kolor ciemnobrunatny).

Roztwór jodu i jodku potasu w etanolu.

Przygotowanie wywoływacza: roztwór 1 g jodu i 2 g jodku potasowego w 100 ml etanolu.

Procedura i obserwacje: płytkę spryskuje się roztworem jodu w etanolowym roztworze jodku potasu i po upływie 2 minut ponownie mieszaniną 25% kwasu solnego lub siarkowego i etanolu w stosunku 1 : 1.
Reakcje charakterystyczne/barwne:

• próbkę kofeiny (około 10 mg) odparowuje się na łaźni wodnej z 10 kroplami 30% wody utlenionej i kroplą stężonego kwasu solnego. Pozostałość zadana amoniakiem staje się purpurowo-czerwona,

• próbkę kofeiny odparowuje się z kroplą HCl i kryształkiem chloranu potasu. Do pozostałości dodaje się bardzo małą ilość siarczanu żelaza (III) i 5 ml roztworu amoniaku. Powstaje ciemnogranatowe zabarwienie.


7. Izolacja piperyny
Odczynniki i materiały:


  • Czarny pieprz (w ziarnach) 20g

  • chlorek metylenu 60ml

  • eter dietylowy ok. 50ml

  • kolby kuliste (100 ml)

  • chłodnica zwrotna,

  • zestaw do sączenia,

  • kolba Erlenmayera

W kolbie kulistej o pojemności 100ml, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, umieścić 20g zmielonego czarnego pieprzu i 40ml chlorku metylenu. Całość ogrzewać pod chłodnicą zwrotną do wrzenia przez 20min. Po ostygnięciu roztworu mieszaninę reakcyjną przesączyć przez lejek sitowy, a ziarna pieprzu przemyć 10 ml chlorku metylenu. Parę kropli przesączu można zostawić w zamkniętej fiolce/kolbie Eppendorfa jako wzorzec do chromatografii cienkowarstwowej (TLC).

Przesącz przenieść do kolby kulistej i rozpuszczalnik odparować na wyparce obrotowej. Do

oleistej cieczy dodać 12 ml eteru dietylowego, mieszać 10 minut bagietką, ciągle

chłodząc, odparować eter na wyparce. Następnie, chłodząc w łaźni lodowej, dodać do osadu w kolbie kolejną porcję 12 ml eteru etylowego, intensywnie mieszać do momentu wypadnięcia piperyny a następnie zamkniętą kolbę wstawić do lodówki na 20 – 30 minut.

Otrzymane "żółte kryształki” piperyny przesączyć i przemyć 5 ml zimnego eteru.

Rekrystalizację piperyny należy przeprowadzić z jak najmniejszej ilości wrzącej mieszaniny 3:2 aceton-heksan w kolbie 50 ml pod chłodnica zwrotną. Po całkowitym rozpuszczeniu osadu odstawiamy płaszcz grzejny i pozwalamy ostygnąć mieszaninie przez 15 minut. Powinny w tym czasie pojawić się pierwsze kryształy piperyny. Następnie wstawiamy kolbę do łaźni lodowej, na co najmniej 30 minut. Po całkowitej krystalizacji sączymy kryształy na małym lejku Büchnera lub szklanym ze spiekiem i przemywamy dwoma 5 ml porcjami schłodzonego eteru etylowego. Suszymy na powietrzu.
Identyfikacja i charakterystyka produktu
Czystość uzyskanego alkaloidu sprawdzić przez pomiar temperatury topnienia (t.t. 129-130oC) oraz przez wykonanie płytki TLC na "żelu krzemionkowym w układzie aceton-heksan 3:2. Chromatogram wywołać parami jodu lub pod lampą UV.
Test na obecność wiązań podwójnych: utlenianie za pomocą KMnO4
Wykonanie: Do KMnO4 (tak aby wypełnić ok.250μl tej kolby) dodać acetonu do 1ml. Do drugiej Eppendorfki przenieść 250μl badanej substancji, rozpuścić w 0,5 ml acetonu i dodać 2 krople roztworu nadmanganianu potasu. Odbarwienie się roztworu i pojawienie się brunatnego osadu MnO2 dowodzi, że zaszła reakcja utlenienia.


8. Izolacja aldehydu kuminowego z kminu
Odczynniki i materiały:


  • kmin

  • chloroform

  • metanol

  • kwas solny

  • bezwodny siarczan magnezu

  • chlorowodorek semikarbazydu

W kolbie okrągłodennej umieścić 20g zmielonych owoców kminu i dodać 100 ml wody destylowanej. Przeprowadzić destylację z parą wodną. Destylat ekstrahować trzema 20 ml porcjami chloroformu. Połączone ekstrakty chloroformowe przemyć wodą destylowaną. Wysuszyć bezwodnym siarczanem magnezu. Rozpuszczalnik odparować na wyparce obrotowej. Część otrzymanego olejku zachować do analizy TLC


Rozpuścić 0,8g chlorowodorku semikarbazydu, 1.2 g octanu sodu w 2ml wody i 3ml etanolu. Tak otrzymany roztwór dodać do otrzymanego olejku eterycznego, ogrzewać przez 10 minut na łaźni wodnej, oziębić i pozostawić do krystalizacji. Kryształy przesączyć i otrzymany produkt przekrystalizować z metanolu. Otrzymany semikarbazon wytrząsać przez godzinę z 20 ml 10% kwasu solnego. Po przesączeniu roztwór ekstrahować trzema 30 ml porcjami chloroformu. Połączone ekstrakty chloroformowe ekstrahować wodą nasyconą solanką i usunąć chloroform na wyparce obrotowej.
Identyfikacja i charakterystyka produktu
Wykonujemy chromatografię cienkowarstwową stosując płytki do chromatografii

jako medium rozwijające roztwór 3:4 chloroform-heksan. Na płytkę nanosimy kroplę pierwotnego ekstraktu i oraz aldehydu kuminowego. Po rozwinięciu płytki, dokładnie ją suszymy i wywołujemy jodem.



9. Izolacja eugenolu z goździków przyprawowych
Materiały:

Składamy aparaturę do destylacji z parą wodną dodatkowo montując na podnośniku płaszcz grzejny pod kolbą destylacyjną. Do kolby destylacyjnej wprowadzamy 35 g dokładnie pokruszonych w moździerzu goździków i wlewamy 100 ml wody. Prowadzimy destylację z parą wodną, ogrzewając dodatkowo kolbę destylacyjną, w ciągu 1½ godziny. W otrzymanym destylacie uzyskujemy olejek goździkowy, który jest częściowo rozpuszczony w warstwie wodnej. Destylat ekstrahuje się 3 x 30 ml chloroformu. Kilka kropel połączonych ekstraktów pozostawiamy do analizy TLC. Aby oddzielić eugenol od acetyloeugenolu warstwę organiczną ekstrahujemy trzykrotnie 30 ml 5 % NaOH. Warstwę organiczną, zawierającą głównie acetyloeugenol, suszy się bezwodnym siarczanem magnezu, filtruje i oddestylowuje rozpuszczalnik.



UWAGA: należy zachować kilka kropel wysuszonego roztworu w celu wykonania TLC.

Ważymy otrzymany acetyloeugenol.



Zasadowe ekstrakty wodne zakwasza się kwasem solnym do pH 1 i ekstrahuje trzykrotnie 30 ml chloroformu. Warstwę organiczną suszy się bezwodnym siarczanem magnezu, filtruje i oddestylowuje rozpuszczalnik. UWAGA: należy zachować kilka kropel wysuszonego roztworu w celu wykonania TLC. Ważymy otrzymany eugenol.
Identyfikacja i charakterystyka produktu
Wykonujemy chromatografię cienkowarstwową stosując płytki do chromatografii jako medium rozwijające roztwór 3:4 chloroform-heksan. Na płytkę nanosimy kroplę pierwotnego ekstraktu, ekstraktu eugenolu i acetyloeugenolu. Po rozwinięciu płytki, dokładnie ją suszymy i wywołujemy jodem.

1 A. I. Vogel, „Preparatyka organiczna, wydanie drugie całkowicie zmienione i poprawione”, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1984, str. 226.


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna