Ein schöner Weg zur Bernsteinsäure?

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Vanadium
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Ein schöner Weg zur Bernsteinsäure?

Beitrag von Vanadium »

Guten Abend! :D

http://www.jbc.org/content/5/4/409.full.pdf

Nach dieser Quelle ist es möglich, aus Glutaminsäure durch Abspaltung von Ammoniak und Kohlenstoffdioxid Bernsteinsäure herzustellen! Natürlich hab ich mich dann gleich mal daran versucht. Aus einem früheren Ansatz hatte ich noch 25g aus Mononatriumglutamat hergestellte und aus Wasser umkristallisierte L-Glutaminsäure. Davon habe ich 12,5 in ca. 100ml Wasser suspendiert, die Wasserlöslichkeit der Glutaminsäure ist eher schlecht. Danach wurde soviel Ammoniumcarbonat/Hydrogencarbonat (Hirschhornsalz) hinzugegeben, bis die Lösung neutral war und bei der Zugabe kein Kohlenstoffdioxid mehr entwichen ist (ca. 5-10g, hab nicht gewogen). Mit den Gewichtsangaben in der Quelle kann ich leider nichts anfangen. Es bildet sich Ammoniumglutamat und eine klare Lösung ist entstanden.

Die Lösung habe ich dann auf 75°C erhitzt und über ca. 30 Minuten 90ml 10% Wasserstoffperoxid mit eine Pipette hinzugegeben. Dabei kam es wirklich zu einer starken Gasentwicklung, was in wässriger Lösung eigentlich nur von Kohlenstoffdioxid kommen kann (oder auch Sauerstoff aus der Peroxid Zersetzung). Zudem hat es heftigst nach Ammoniak gerochen und Lackmus-Indikatorpapier über der Mischung wurde blau gefärbt. Außerdem ist es zu einer Gelbfärbung gekommen. Die Mischung habe ich noch eine halbe Stunde stehen lassen, bis die Gasentwicklung vollkommen aufgehört hat. Dann wurde die Mischung (ca. 175ml) auf 50ml eingedampft und mit einigen ml 85% Phosphorsäure angesäuert, bis Lackmuspapier stark rot gefärbt wurde.

Nach dem Abkühlen fielen leider keine Kristalle aus. Deswegen habe ich wie in der Vorschrift mit einem unpolaren LöMi extrahiert, allerdings nicht mit Ether, sondern Ethylacetat (habe keinen Ether da...). Der erste Extrakt und die anderen beiden wurden getrennt auf einem Uhrglas verdampft und bei beiden entstand ein Rückstand von ca. 500mg weiß-gelblichem Pulver. Das lässt mich darauf schließen, dass Ethylacetat einfach kein gutes Extraktionsmittel für Bernsteinsäure ist, und Ether kann doch auch nicht so gut sein? Ist die Bernsteinsäure nicht viel zu polar, um ausreichend in die org. Phase überzugehen?

Am nächsten Tag bin ich ins Labor und habe dann, wäre hätte das gedacht, dass sich doch noch Kristalle in der wässrigen Phase gebildet haben, also ist hier auch noch etwas enthalten. Anscheinend sind die Ausbeuten laut Literatur nicht so schlecht, von daher...
Mein jetziger Plan wäre alles an Produkt zu sammeln und aus Wasser umzukristalliseren. Danach vllt. den Schmelzpunkt mal messen.


Hat jemand von euch schonmal von dieser Prozedur gehört oder sie sogar durchgeführt? Wenn es klappt würde ich es gerne in einer größeren Menge nachkochen (100-200g Glutaminsäure), aber am besten nicht mit Wasserstoffperoxid. Das Produkt soll dann auch zu was nützlichem weiterverarbeitet werden. Ich habe mir die Frage gestellt, ob das ganze nicht noch mit einem anderen Oxidationsmittel wie zb. Persulfaten zu bewerkstellligen ist?

Es wäre super, wenn mir jemand Tips oder Ratschläge geben könnte! :D

Hier noch einige Bilder!

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Die Glutaminsäure.

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Reaktionsmischung bei Wasserstoffperoxid-Zugabe.

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Produkt aus Ethylacetat Extraktion.

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Wässrige Phase auskristallisiert.

VCLiberty
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Beitrag von VCLiberty »

Hi,

reproduzier die Reaktion doch nochmal mit 30% Wasserstoffperoxid und säuer mit Schwefelsäure an, wie in folgendem Video:



angebliche Ausbeute soll etwa 25% sein. Ein Versuch ist es wert.

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Vanadium
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Beitrag von Vanadium »

So habe ich es ja im Prinzip gemacht, nur dass ich mich eher noch an die Originalvorschrift gehalten habe, da ist ja sogar von 2,5% Wasserstoffperoxid die Rede...
Ich werde mal sehen wieviel Produkt ich raus bekomme. Für größere Ansätze würde ich halt ungern mein Wasserstoffperoxid verschwenden (habe nur Mini Mengen) und lieber was anderes benutzen...

Die Videos vom ChemPlayer habe ich übrigens auch schon alle gesehen, die sind richtig interessant!

CD-ROM-LAUFWERK
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Beitrag von CD-ROM-LAUFWERK »

Die Videos vom ChemPlayer habe ich übrigens auch schon alle gesehen, die sind richtig interessant!
Diese hässliche text-to-speech vorleserei ist extrem nervig. Für mich ein no-go.

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Vanadium
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Beitrag von Vanadium »

Man gewöhnt sich erstaunlich schnell daran. :D

Glaskocher
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Beitrag von Glaskocher »

Ich tippe mal darauf, daß der pH-Wert beim Kristallisieren und Extrahieren eine recht große Rolle spielt. Man muß die Carbonsäure vollständig protonieren, damit sie ihre Löslichkeit in Wasser verändert. Man muß schon deutlich saurer sein, als der untere pKs-Wert (pKs1 = 4,16) angibt. Diethylether ist vermutlich das bessere Lösemittel für Carbonsäuren, da das Molekül recht gut Wasserstoffbrücken bilden kann.

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