Bevandenis AlCl3 (9,7 g, 0,0724 mol) buvo suspenduotas 10 g (0,0658 mol) vanilino tirpale 100 ml metileno chlorido nuo atmosferos drėgmės apsaugotame aparate. Energingai maišant ir aušinant, kad būtų palaikoma 30-35 °C temperatūra, lėtai įpilta 22,9 g (0,290 mol) piridino. Reakcija vyko energingai; gautas skaidrus šviesiai oranžinis reakcijos komplekso tirpalas buvo kaitinamas iki grįžtamojo srauto (45 °C) ir maišant palaikomas šioje temperatūroje 24 valandas. Tirpalas, kuris refliukso metu tik šiek tiek patamsėjo, buvo atšaldytas iki 25 °C ir produktas buvo hidrolizuojamas maišant ir palaikant 25-30 °C temperatūrą, pridedant praskiestos (15-20 %) HCl, kol mišinys tapo tikrai rūgštus pagal kongo raudonąjį indikatorių. Iš dviejų tuo metu buvusių fazių apatiniame metileno chlorido sluoksnyje buvo didžioji dalis nedidelio kiekio nepakitusio vanilino ir iš esmės nebuvo protokatechuinės rūgšties, pastaroji buvo ištirpusi vandeninėje fazėje. Išgarinus metileno chloridą, gauta 0,8 g vanilino. Ekstrahavus vandeninę fazę eteriu ir išgarinus eterį, liko 7,9 g (87 %) šviesiai geltonų 153-154 °C temperatūroje tirpstančio protokatechualdehido kristalų.
Naudotos cheminės medžiagos:
138 g protokatechualdehido
120 ml 50 % NaOH vandeninio tirpalo (91 g NaOH, 91 g dH2O)
500 ml dimetilsulfoksido (DMSO)
120 ml (160 g) dichlormetano (DCM).
Naudota įranga:
1L RBF ir kondensatorius (metilinimui), maišyklė kaitinimo plokštė su alyvos vonia
500 ml RBF (pridėtiniam mišiniui), maišyklės mantija
500 ml maišymo ąsotis
3L RBF ir šildytuvas distiliavimui vandens garais
Tinkamas didelis indas distiliatui surinkti (aš naudojau 2 l ąsotį)
Pertvarkyta garų viryklė ir akvariumo vamzdeliai distiliavimui garais (su trumpu stikliniu vamzdeliu ir kamščiu)
Piltuvėlis / kamštis / stiklinis vamzdelis reagentams pridėti (nors tai nėra būtina)
1 L atskiriamasis piltuvėlis (garų distiliato ekstrakcijai dichlormetanu)
Šiam eksperimentui nebuvo naudojama inertinė atmosfera.
Į 1 l RBF įpilama 300 ml DMSO, tada įpilama 120 ml dichlormetano. Pridedamas grįžtamasis kondensatorius su tekančiu aušinamuoju vandeniu, alyvos vonia įkaitinama iki 125-130 laipsnių C.
Kol vonia kaitinama, ruošiamas pridėtinis mišinys. 120 ml 50 % NaOH, 138 g protokatechualdehido ir 200 ml DMSO sumaišomi 500 ml stiklinėje (su maišymo strypu), išsiskiria šiek tiek šilumos ir mišinys kelias minutes maišomas ant karštos plokštelės, kad visiškai ištirptų protokatechualdehidas ir visi NaOH likučiai. Ištirpęs mišinys supilamas į 500 ml RBF (piltuvėlį išplaunant su trupučiu papildomo DMSO), tada perkeliamas į 500 ml maišyklės mantiją kaitinimui ir maišymui. Mišinys buvo laikomas karštas, bet neužvirintas. Mišinio papildymo temperatūra nebuvo matuojama.
Užsimaukšlinus guminę pirštinę, kad būtų apsaugota nuo karščio, karštas 500 ml RBF buvo tiesiog supiltas į mažąjį pridėtinį piltuvėlį. Tarp piltuvėlio papildymų buvo skiriamos kelios minutės.
Šis laukimo laikas būtinas, nes reakcijos metu DCM smarkiai verda, jis gali lengvai užkimšti kondensatorių, jei papildymai bus atliekami nesilaikant tam tikrų intervalų (taip pat, remiantis literatūros šaltiniais, reagentų praskiedimas yra būtinas, norint padidinti išeigą).
Iš viso pridėjimui užbaigti prireikė apie 40 minučių. Reakcija (intensyviai maišant ir esant geram refliuksui) buvo tęsiama dar 90 minučių, po to šiluma buvo išjungta ir leista atvėsti (maišant).
Kai mišinys atvėso, jis buvo perkeltas į didesnę talpyklą, tinkamą distiliuoti vandens garais. Po ranka turėjau 3 l talpos RBF, todėl panaudojau jį. Prieš distiliuojant garais buvo įpilta apie pusę litro vandens.
3L RBF buvo paruoštas distiliavimui (naudojant dvigubo paviršiaus kondensatorių, kad garo kondensacija būtų gera) ir įkaitintas iki virimo temperatūros, o dabar per mažą stiklinį vamzdelį, panardintą beveik iki RBF dugno, buvo leidžiamas garas, per kurį distiliuojamas gana gausus reakcijos produktas:
Per reakcijos mišinį (naudojant slėginę viryklę kaip garo šaltinį) buvo įpilta apie 2 galonus vandens ir kondensuota.
Atvėsus vandeniui, didelė dalis produkto kristalizuojasi vandenyje ir lengvai pašalinama filtruojant. Heliotropino prisotintas vanduo paliekamas vėliau ekstrahuoti tirpikliu. Jame vis dar yra keli gramai litre.
Bendras išdžiovintų kristalų kiekis buvo apie 34 gramai.
Išfiltruotas vanduo buvo ekstrahuotas maždaug 30 ml DCM litre.
Sujungti DCM ekstraktai buvo sujungti ir supilti į 500 ml RBF distiliuoti (naudojant didelį dvigubo paviršiaus kondensatorių).
Kai didžioji dalis DCM buvo distiliuota, kondensatorius buvo pakeistas mažu Liebigo kondensatoriumi ir paruoštas vakuuminei distiliacijai.
Tikėjausi, kad bus daug frakcijų, tačiau distiliavimo pabaigoje distiliatoriaus galvutė (esant visiškam vakuumui) greitai pakilo iki 140 laipsnių C ir lėtai pakilo iki 143 laipsnių. Todėl galiausiai surinkau tik vieną frakciją,
Vakuuminės distiliacijos metu gauta 26 gramai, daug daugiau nei tikėjausi. Išmetus distiliuotą garais vandenį, jame vis dar buvo šiek tiek produkto (nes jis vis dar skleidė stiprų vanilės ir (arba) pipiro kvapą). Jei būčiau žinojęs, kad jame liko tiek daug produkto, būčiau atlikęs bent 3 x 30 ml DCM ekstrakcijas iš vieno litro.
Be to, distiliavimą garais nutraukiau, kai distiliatas nustojo būti pieniškas ir (arba) drumzlinas. Tačiau paskutinis litras, nors ir nebuvo pieniškas, vis tiek išskyrė daug kristalų, todėl manau, kad distiliavimą garais nutraukiau per anksti.
Iš viso kartu gauta 60 g produkto, kurio spalvos, skonio, kvapo, tekstūros ir lydymosi temperatūros požiūriu neįmanoma atskirti nuo kito nedidelio heliotropino mėginio, su kuriuo jį lyginau.
Darant prielaidą, kad šis produktas yra grynas heliotropinas ir piperonalas, bendras molinis išeigos kiekis yra 40 %.
