SSL (?): an | aus

Bitte die Forenregeln und die Hinweise zu den Versuchen lesen!

Neue Antwort erstellen
Synthese von Ferulasäure
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 08.05.2017
Beiträge: 923
Artikel: 25
Wohnort: Wien
Synthese von Ferulasäure
([537-98-4], 4-Hydroxy-3-methoxyzimtsäure)

Ferulasäure ist eine sogenannte Phenolsäure und kommt in vielen Pflanzen (z. B. div. Getreide, Dill, Reis, Gräsern, Bohnen, Kaffee, Amaranth) natürlich vor. Sie wird als Ausgangsstoff zur Herstellung von Vanillin und von antimikrobiellen Stoffen für Seifen, Duftstoffe und Kosmetika verwendet. Bei der Bierherstellung wird die Ferulasäure, die im Malz an die unlöslichen Pentosane gebunden ist, beim Maischen oder Mälzen freigesetzt und ist mit bestimmend für das Bieraroma. Als phenolische Verbindung hat sie antioxidative Eigenschaften - darauf basierend wird sie auch als Nahrungsergänzungsmittel und in kosmetischen Zubereitungen gerne verwendet.

Die Synthese ist grundsätzlich einfach analog zu der von Zimtsäure möglich, für die es zahlreiche Wege gibt u.a. mit einer Knoevenagel-Kondensation aus dem Aldehyd Vanillin und Malonsäure. Unter den dafür üblicherweise angewandten Bedingungen ist die phenolische Hydroxylgruppe aber zum empfindlich und würde angegriffen, es sind etwas mildere Reaktionsbedingungen erforderlich[1],[2].



Geräte:
Erlenmeyerkolben, Becherglas, Filternutsche



Chemikalien:
Vanillin (Xi)


Malonsäure (C, Xi)


Pyridin (F, Xi)


Piperidin (C, F, T)


Salzsäure (C, Xi)


____________

Ferulasäure (Xi)





Durchführung:
In einem Erlenmeyerkolben werden 10 g (0,066 mol) Vanillin und 15 g (0,145 mol) Malonsäure in 35 ml Pyridin vorgelegt und 0,7 ml (6,7 mmol) Piperidin zugegeben. Der Inhalt wird gut umgerührt, es geht nicht alle Malonsäure in Lösung, das stört aber nicht weiter. Der Erlenmeyerkolben wird 3 Wochen bei Raumtemperatur stehen gelassen und nur gelegentlich umgeschüttelt - die restliche Malonsäure geht dabei langsam in Lösung. Nach 3 Wochen wurde der Kolbeninhalt in ein Gemisch aus 40 ml konz. HCl und ca 70 g Eis gegossen und gut umgerührt - dabei scheidet sich die rohe Ferulasäure ab. Das Rohprodukt wurde abgenutscht, mit etwas Waser nachgewaschen und aus siedendem Wasser (ca 300 ml) umkristallisiert. Das Produkt schied sich dabei in langen, feinen weißen geruchlosen Nadeln ab.

Eine DC (Laufmittel: Petrolether:Ethylacetat 4:1) zeigte keinerlei Verunreinigungen mehr an.

Ausbeute: 8,76 g (68,6% d.Th.)


Entsorgung: Abfälle kommen zu den Halogenfreien organischen Abfällen.


Erklärung:
Die starke Base Piperidin deprotoniert die Malonsäure am mittelständigen, aciden H - dort erfolgt dann die Kondensationsreaktion mit der Aldehyd-Gruppe des Vanillins unter Wasserabspaltung. Das Zwischenprodukt decarboxyliert sofort weiter zum entsprechenden Zimtsäurederivat:



Bilder:

Der Reaktionsansatz - ein Rest an nicht gelöster Malonsäure ist erkennbar



Ausfällen des Rohprodukts in HCl



Umkristallisation - es beginnt zu schneien...



Umkristallisation - dichte Kristallbüschel



Das fertige Produkt



DC des fertigen Produkts - links das Edukt Vanillin, rechts das Produkt

Literatur:
[1] Houben-Weyl Methods of Organic Chemistry Vol. VIII, 4th Edition, p. 451
[2] F. Vorsatz; Journal für praktische Chemie 1936, 145, p. 265
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von mgritsch anzeigenPrivate Nachricht senden
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 08.08.2010
Beiträge: 1083
Artikel: 4
Wohnort: Berlin-Pankow
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Alter: 58
Eine interessante Synthese! Wink

Faszinierend finde ich besonders, den Reaktionsansatz drei Wochen stehen zu lassen und außer mal ab und zu "Schütteln" weiter nichts zu tun iss... Wink Ebenso überraschend für mich der vollständige quantitative Umsatz zum Endprodukt....

Wie facettenreich Synthesen in der organischen Chemie doch sein können!

_________________
"Der einfachste Versuch, den man selbst gemacht hat, ist besser als der schönste, den man nur sieht." (Michael Faraday 1791-1867)

Alles ist Chemie, sofern man es nur "probiret". (Johann Wolfgang von Goethe 1749-1832)

„Dosis sola facit venenum.“ (Theophrastus Bombastus von Hohenheim, genannt Paracelsus 1493-1541)

"Wenn man es nur versucht, so geht´s; das heißt mitunter, doch nicht stets." (Wilhelm Busch 1832 -1908)
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Uranylacetat anzeigenPrivate Nachricht senden
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 08.05.2017
Beiträge: 923
Artikel: 25
Wohnort: Wien
Zusammenkippen und warten - ein bisschen "Chemie für faule" Smile
So ähnlich war das ja auch mit den Amiden - http://illumina-chemie.de/synthese-von-amiden-durch-ammonolyse-t4715.html
Die Natur macht auch selbst was sie soll, man muss sie nicht immer antreiben Wink
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von mgritsch anzeigenPrivate Nachricht senden
IllumiNobel-Gewinner 2012

Anmeldedatum: 06.01.2012
Beiträge: 3211
Artikel: 62
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Alter: 54
Schön! Eine Synthese ohne großen apparativen Aufwand, richtig "hobbytauglich" Cool

Wäre da nicht das Piperidin. Geht auch eine andere Base? Und könnte man vielleicht anstelle des Pyridins ein anderes Lösungmittel nehmen, das weniger intensiv riecht?

[edit mgritsch: sorry, jetzt hab ich doch glatt danebengeklickt auf edit...]

_________________
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher."(A. Einstein 1871-1955)

"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)

"Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung der Leute, die die Welt nie gesehen haben." (Alexander v. Humboldt, 1769 - 1859)
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von lemmi anzeigenPrivate Nachricht senden
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 08.05.2017
Beiträge: 923
Artikel: 25
Wohnort: Wien
lemmi hat Folgendes geschrieben:
Wäre da nicht das Piperidin. Geht auch eine andere Base? Und könnte man vielleicht anstelle des Pyridins ein anderes Lösungmittel nehmen, das weniger intensiv riecht?


ja, sowas dachte ich auch schon... Piperidin durch Triethylamin ersetzen kann ich mir gut vorstellen (pKb 3,25 statt 2,88 ist sicher auch noch genug... als tertiäres Amin haben wir da auch keine Probleme mit Kondensation zu Iminbasen...)
Pyridin als Lösungsmittel ersetzen... mhhhh.... da fehlt es mir ein bisschen mehr an Phantasie was da noch gute (basische) Lösungsmittel-Eingenschaften haben könnte...? Triethanolamin vielleicht?

Ich weiß nicht ob ich da etwas eigen bin, aber ich finde den Geruch von Pyridin gar nicht mal so übel Mr. Green Cool
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von mgritsch anzeigenPrivate Nachricht senden
IllumiNobel-Gewinner 2012

Anmeldedatum: 06.01.2012
Beiträge: 3211
Artikel: 62
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Alter: 54
mgritsch hat Folgendes geschrieben:
[edit mgritsch: sorry, jetzt hab ich doch glatt danebengeklickt auf edit...]

Willkommen im club! Ist mir am Anfang auch ein paarmal passiert... Laughing

_________________
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher."(A. Einstein 1871-1955)

"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)

"Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung der Leute, die die Welt nie gesehen haben." (Alexander v. Humboldt, 1769 - 1859)
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von lemmi anzeigenPrivate Nachricht senden
Synthese von Ferulasäure
Du kannst keine Beiträge in dieses Forum schreiben.
Du kannst auf Beiträge in diesem Forum nicht antworten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht bearbeiten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht löschen.
Du kannst an Umfragen in diesem Forum nicht mitmachen.
Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde  
Seite 1 von 1  



Vorheriges Thema anzeigen :: Nächstes Thema anzeigen  
  
   
  Neue Antwort erstellen