Fase 1. Extractie van piperine
Reagentia en materialen:- 400 ml ethanol 88%
- 300 g gemalen zwarte peper
- Kaliumhydroxide (KOH)
- 180 mm diameter filterpapier
- Soxhletapparaat (500 ml)
- Maatbekers
- Trechter
- Verwarmer
Giet 300 ml 88% ethanol in een kolf van 500 ml.
Plaats 60 g gemalen zwarte peper in een papieren extractiehuls (180 mm in diameter).
Het apparaat voor de extractie van piperine werd in elkaar gezet door de erlenmeyer met ethanol te verhitten en de terugvloeikoeler af te koelen.
Elke portie peper (60 g) werd geëxtraheerd totdat de gecondenseerde ethanol kleurloos werd. Daarna werd een nieuwe extractie uitgevoerd op de volgende porties zwarte peper van elk 60 g, waarbij 20 ml verse ethanol werd toegevoegd. In totaal werden er 5 extracties uitgevoerd op porties gemalen zwarte peper van elk 60 g, wat overeenkomt met de maximale verzadiging van ethanol met piperine.
Plaats 60 g gemalen zwarte peper in een papieren extractiehuls (180 mm in diameter).
Het apparaat voor de extractie van piperine werd in elkaar gezet door de erlenmeyer met ethanol te verhitten en de terugvloeikoeler af te koelen.
Elke portie peper (60 g) werd geëxtraheerd totdat de gecondenseerde ethanol kleurloos werd. Daarna werd een nieuwe extractie uitgevoerd op de volgende porties zwarte peper van elk 60 g, waarbij 20 ml verse ethanol werd toegevoegd. In totaal werden er 5 extracties uitgevoerd op porties gemalen zwarte peper van elk 60 g, wat overeenkomt met de maximale verzadiging van ethanol met piperine.
Fase 2: Precipitatie van piperine
Reagentia en materialen.
- Ethanolextract van zwarte peper verkregen in stap 1
- 24 g kaliumhydroxide (KOH)
- 216 ml ethanol 88%
- 1 liter gedestilleerd water
- Chemische bekers
- Filterpapier
- Trechter
Kaliumhydroxide (KOH) werd opgelost in ethanol. Het verkregen extract van zwarte peper werd door een papieren filter direct in de bereide KOH-oplossing gefiltreerd.
De verkregen oplossing werd verwarmd tot 60-70℃.
Aan de verwarmde oplossing werd geleidelijk water toegevoegd in porties (ongeveer 1 liter) totdat de vorming van geel neerslag van piperine ophield.
De verkregen suspensie werd gekoeld in een vriezer tot de volgende dag en het neergeslagen residu werd uitgefilterd.
Het gefilterde neerslag van piperine werd gedroogd in een exsiccator boven alkali of onder een warmtepistool tot een constante massa was bereikt. Het neerslag moet een lichte pepergeur hebben en een smeltpunt van 127-128°C.
De opbrengst van piperine is 17 g.
Stap 3: Alkalische hydrolyse van piperine tot piperinezuur
Reagentia en materialen.
- 17 g piperine
- 193,8 g KOH
- 500 ml ethanol (EtOH)
- 900 ml 14% HCl
- Magneetroerder met verwarming
- Chemische bekers
- 1-liter kolf
- Terugvloeikoeler
- Trechter
- Filterpapier
Ethanol, KOH en piperine werden toegevoegd aan een 1-liter kolf. Het mengsel werd geroerd tot het opgelost was en verhit bij 70-80°C gedurende 10 uur.
De resulterende warme suspensie van kaliumpiperaat werd overgebracht naar een bekerglas en zoutzuur werd toegevoegd tot volledige precipitatie van piperinezuur optrad.
Het neergeslagen lichtgele adderzuur werd gefiltreerd door een dicht papieren filter. Glasfilters met een poreusheid van 160 en 100 filteren het neerslag niet, terwijl een filter met een poreusheid van 60 verstopt raakt.
Piperinezuur werd gedroogd in een exsiccator of onder een warmtepistool totdat een constante massa was bereikt. Het zuur is een geel poeder met een lichte pepergeur.
De opbrengst van adderzuur is 12 g.
Fase 4: Oxidatie van Piperzuur tot Piperonal met behulp van koper(II)hydroxide (ONGESLACHT)
Reagentia en materialen.
- 12 g adipinezuur
- 41 g NaOH
- 62 g CuSO4-5H2O
- 500 ml water (250 ml voor koper(II)sulfaat en 250 ml voor alkali)
- 150 ml DCM
- Chemische bekers
- Magneetroerder met verwarming
- Terugvloeikoeler
De oplossing van kopersulfaat werd gemengd terwijl de alkali-oplossing werd toegevoegd, en vervolgens werd adipinezuur toegevoegd. De oplossing werd gedurende 8 uur verwarmd onder een terugvloeikoeler bij een temperatuur van 80-90 °C.
Na 8 uur wordt op basis van de geur van heliotroop en een lichte pepergeur verondersteld dat in het resulterende reactiemengsel piperinezuur en piperonal in evenwicht zijn. Er werd geprobeerd de gevormde heliotropine te verwijderen door stoomdestillatie en het reactiemengsel te extraheren met dichloormethaan. Het dichloormethaan werd gedroogd met natriumsulfaat en ingedampt. Hierdoor was de opbrengst van de olieachtige, niet-kristalliserende stof met de bijbehorende heliotroopgeur minder dan 1 g. Het alkalische reactiemengsel bevatte ook niet-gereageerd piperinezuur in de vorm van natriumpiperaat. De methode was niet succesvol in het reproduceren van de oxidatie van adiperiaanzuur met Cu(OH)2.
Deze resultaten maken duidelijk dat de extractiemethode voor piperine valide is. Ook de synthese van piperinezuur uit piperine geeft een behoorlijke opbrengst. Maar Cu(OH)2 werkt niet goed als oxidator van piperinezuur in de synthese van piperonal.
Last edited:
