Этап 1. Экстракция пиперина
Исходные реагенты и материалы:- 400 мл 88% этанола
- 300 г молотого черного перца
- Гидроксид калия (KOH)
- Фильтровальная бумага диаметром 180 мм
- Экстрактор Сокслета (500 мл)
- Мерные стаканчики
- Воронка
- Нагреватель
Налейте 300 мл 88%-ного этанола в колбу емкостью 500 мл.
Поместите 60 г молотого черного перца в бумажный экстракционный рукав (диаметром 180 мм).
Собирая аппарат для экстракции пиперина, колбу с этанолом нагревали и охлаждали конденсатором с обратным холодильником.
Каждую порцию перца (60 г) экстрагировали до тех пор, пока конденсирующийся этанол не становился бесцветным. Затем проводили новую экстракцию следующих порций черного перца массой по 60 г с добавлением 20 мл свежего этанола. Всего было проведено 5 экстракций из порций молотого черного перца массой 60 г каждая, что соответствует максимальному насыщению этанола пиперином.
Поместите 60 г молотого черного перца в бумажный экстракционный рукав (диаметром 180 мм).
Собирая аппарат для экстракции пиперина, колбу с этанолом нагревали и охлаждали конденсатором с обратным холодильником.
Каждую порцию перца (60 г) экстрагировали до тех пор, пока конденсирующийся этанол не становился бесцветным. Затем проводили новую экстракцию следующих порций черного перца массой по 60 г с добавлением 20 мл свежего этанола. Всего было проведено 5 экстракций из порций молотого черного перца массой 60 г каждая, что соответствует максимальному насыщению этанола пиперином.
Стадия 2: Осаждение пиперина
Реактивы и материалы.
- Этанольный экстракт черного перца, полученный на стадии 1
- 24 г гидроксида калия (KOH)
- 216 мл 88% этанола
- 1 литр дистиллированной воды
- Химические мензурки
- Фильтровальная бумага
- Воронка
Гидроксид калия (KOH) растворяли в этаноле. Полученный экстракт черного перца отфильтровывали через бумажный фильтр непосредственно в приготовленный раствор KOH.
Полученный раствор нагревали до 60-70℃.
В нагретый раствор постепенно добавляли воду порциями (около 1 л) до прекращения образования желтого осадка пиперина.
Полученную суспензию охлаждали в морозильной камере до следующего дня и отфильтровывали выпавший осадок.
Отфильтрованный осадок пиперина высушивали в сушильном шкафу над щелочью или под тепловой пушкой до получения постоянной массы. Осадок должен иметь легкий запах перца и температуру плавления 127-128°C.
Выход пиперина составляет 17 г.
Стадия 3: Щелочной гидролиз пиперина до пиперовой кислоты
Реактивы и материалы.
- 17 г пиперина
- 193,8 г KOH
- 500 мл этанола (EtOH)
- 900 мл 14% HCl
- Магнитная мешалка с подогревом
- Химические мензурки
- 1-литровая колба
- Рефлюкс-конденсатор
- Воронка
- Фильтровальные бумаги
В 1-литровую колбу добавили этанол, KOH и пиперин. Смесь перемешивали до растворения и нагревали при 70-80°C в течение 10 часов.
Полученную теплую суспензию пиперата калия переносят в стакан и добавляют соляную кислоту до полного выпадения пиперовой кислоты.
Выпавшую светло-желтую пиперовую кислоту отфильтровали через плотный бумажный фильтр. Стеклянные фильтры с пористостью 160 и 100 не отфильтровывают осадок, а фильтр с пористостью 60 засоряется.
Пиперовую кислоту сушили в сушильном шкафу или под тепловой пушкой до получения постоянной массы. Кислота представляет собой желтый порошок с легким запахом перца.
Выход пиперовой кислоты составляет 12 г.
Стадия 4: Окисление пиперовой кислоты до пипероналя с помощью гидроксида меди(II) (НЕУДАЛОСЬ)
Реактивы и материалы.
- 12 г пипероновой кислоты
- 41 г NaOH
- 62 г CuSO4-5H2O
- 500 мл воды (250 мл для сульфата меди(II) и 250 мл для щелочи)
- 150 мл DCM
- Химические мензурки
- Магнитная мешалка с подогревом
- Рефлюкс-конденсатор
Раствор медного купороса перемешивали при добавлении раствора щелочи, а затем добавляли пиперовую кислоту. Раствор нагревали в течение 8 часов под рефлюксным конденсатором при температуре 80-90°C.
Через 8 часов, судя по запаху гелиотропа и слабому запаху перца, можно предположить, что пипероновая кислота и пиперонал находятся в равновесии в полученной реакционной смеси. Была предпринята попытка удалить образовавшийся гелиотропин паровой дистилляцией и экстрагировать из реакционной смеси дихлорметаном. Дихлорметан сушили сульфатом натрия и выпаривали. В результате выход маслообразного, некристаллизующегося вещества с соответствующим запахом гелиотропа составил менее 1 г. Щелочная реакционная смесь также содержала непрореагировавшую пиперовую кислоту в виде пиперата натрия. Метод оказался неудачным для воспроизведения окисления пиперовой кислоты с помощью Cu(OH)2.
Эти результаты позволяют понять, что метод экстракции пиперина является достоверным. Кроме того, синтез пипероновой кислоты из пиперина дает достойный выход. Но Cu(OH)2 плохо работает в качестве окислителя пиперовой кислоты в синтезе пиперона.
Last edited:
