NOP http://www.oc-praktikum.de 5019 Separazione della trimiristina dalla noce moscata O Noce moscata H2C O HC O H2C O O O C45H86O6 (723.2) • Classificazione Tipo di reazione e classi di sostanze Separazione di composti da prodotti naturali; Estere di acido carbossilico, trigliceride, prodotto naturale; Tecniche usate Estrazione con uso di micro-onde, ricristallizzazione, filtrazione, concentrazione con evaporatore rotante; • Istruzioni (scala dell’esperimento: 10 g circa) Attrezzatura Forno a micro-onde ETHOS 1600 e apparato per estrazioni a caldo HEF 270, evaporatore rotante, beuta da vuoto, imbuto da vuoto Büchner; Sostanze etanolo (pe 78 °C) noce moscata (in polvere) 240 mL 9-15 g Reazione Per il montaggio dell’apparato di estrazione si rimanda all’articolo: “Istruzioni tecniche estrazione-filtrazione a caldo nei forni a micro-onde”, presente nella sezione “Tecniche” di questo stesso sito. Posizionare in ciascuno dei recipienti di vetro interni 3-5 g di noce moscata in polvere, un’ancoretta magnetica e 40 mL di etanolo. Versare un volume aggiuntivo di etanolo (40 mL) nello spazio compreso tra le boccette interne e la parete esterna. Per l’esecuzione dell’esperimento devono essere settati i seguenti parametri, ricorrendo al programma per PC “Easywave®”): 5 minuti t1 (tempo necessario per raggiungere la temperatura programmata): t2 (tempo di permanenza alla temperatura programmata): 10 minuti T0 (temperatura iniziale): temperatura ambiente 1 2007 NOP http://www.oc-praktikum.de T1 (temperatura programmata): P1 (potenza durante la prima fase): P2 (potenza durante la seconda fase): 120 °C 700 W 500 W Attivare l’agitazione magnetica e far partire il programma. Work up Lasciar riposare la miscela estratta per una notte in frigorifero. Filtrare la trimiristina precipitata su un imbuto da vuoto Büchner (oppure ricorrendo ad un piccolo setto) e asciugarla. Se i cristalli non si dovessero presentare incolori, procedere con una ricristallizzazione da etanolo. Resa di trimiristina pura da 10 g di noce moscata: 0,6-0,9 g (6-9% della quantità iniziale di noce moscata); punto di fusione: 54-55 °C (letteratura: 54-55 °C); aspetto: piccoli cristalli incolori; Concentrare la soluzione filtrata all’evaporatore rotante: in questo modo si ottiene un olio di colore marrone chiaro. In questo liquido sono contenuti diversi acidi grassi, che possono essere identificati eseguendo una trans-esterificazione con una soluzione di idrossido di potassio in metanolo; in particolare, è possibile riscontrare: acido capronico, acido tridecanoico, acido miristico, acido pentadecanoico, acido palmitico, acido cis-10eptadecenoico e acido oleico. Commenti Se la noce moscata venisse macinata immediatamente prima dell’esperimento, la resa della separazione potrebbe essere aumentata anche del 20% in termini di trimiristina. La quantità totale di materiale che si riesce ad estrarre, invece, cresce addirittura del 50%. Gestione dei rifiuti Riciclo L’etanolo evaporato viene raccolto e distillato. Suggerimenti per lo smaltimento dei rifiuti Rifiuto/i Residuo proveniente dalle acque madri Residuo proveniente dall’estrazione Smaltimento Rifiuti domestici Rifiuti domestici Durata dell’esperimento 1 ora, ricristallizzazione esclusa. Quando posso interrompere l’esperimento? Praticamente in ogni momento, a patto che il solvente venga prelevato dalle boccette di reazione ancora caldo. Grado di difficoltà Medio 2 2007 NOP http://www.oc-praktikum.de • Caratterizzazione Spettro 1H NMR del prodotto puro (300 MHz, CDCl3) 5.25 4.20 (ppm) 4.10 0.8 (ppm) 7.0 6.0 (ppm) 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 (ppm) O Hb H a C30 O 29 HC 30 Ha C 3 1 2 O 15 O O O 4 16 18 3 2 6 19 17 1 7 5 21 22 14 27 25 24 26 11 9 8 6 13 12 10 23 7 5 4 8 20 11 9 10 28 13 12 14 Hb δ [ppm] 0.90 1.2-1.4 1.5-1.7 2.33 4.16 4.31 5.28 7.26 2.11 Molteplicità m m m m dd dd m Numero di H 9 60 6 6 2 2 1 Assegnazione 14-H, 28-H da 4-H a 13-H e da 18-H a 27-H 3-H, 17-H 2-H, 16-H 30-Ha 30-Hb 29-H solvente acetone (impurezza) 3 2007 NOP http://www.oc-praktikum.de Spettro 13C NMR del prodotto puro (300 MHz, CDCl3) 160 140 120 100 80 60 40 20 (ppm) O Hb H a C30 O 29 HC 30 Ha C 3 1 2 O 15 O O 4 16 18 3 2 6 19 17 1 O 7 5 21 22 6 24 26 11 10 14 27 25 9 8 13 12 10 23 7 5 4 8 20 11 9 28 13 12 14 Hb δ [ppm] 14.08 22.66 24.85, 24.89 29.06-31.90 34.04, 34.20 62.08 68.85 172.85, 173.26 76.5-77.5 Assegnazione C-14, C-28 C-13, C-27 C-3, C-17 da C-4 a C-12 e da C-18 a C-26 C-2, C-16 C-30 C-29 C-15 C-1 solvente 4 2007 NOP http://www.oc-praktikum.de Spettro IR del prodotto puro (KBr) 14,15 Trasmissione [%] 13,5 13,0 12,5 12,0 11,5 11,0 10,5 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6,5 6,24 4000,0 Numeri d’onda [cm-1] 3000 [cm-1] 2950-2850 1730 2000 1500 1000 400,0 Assegnazione C–H stretching, alcano C=O stretching, estere 5 2007