Опыт 51. Вакуумная высокотемпературная перегонка НВ от 2, 3 и 4 опытов.

Все старые НВ разогрел (чтобы стали более текучими) и перенёс в перегонную установку (~ 40 грамм).

 

Рисунок 1. Вакуумная перегонная установка. (1-плитка со встроенной магнитной мешалкой; 2- глицериновая баня; 3-перегонная колба (~60 мл); 4-магнитный фторопластовый якорь; 5-дефлегматор; 6-термометры; 7-воздушный холодильник; 8-вращаемый многолапчатый аллонж; 9-приёмная колба.

Описание работы установки:

В перегонную колбу (3) наливается перегоняемая смесь и закидывается якорёк. Собирается установка. Готовая установка подключается к вакуумному насосу через вращаемый аллонж (8). При наборе в системе вакуума, перегоняемая смесь может начать вспениваться из-за наличия в ней остатков легколетучего растворителя. Поэтому смесь необходимо хорошо высушивать перед перегонкой.

После того, как вакуум в системе набрался включается магнитная мешалка и плитка (1). При высокотемпературной перегонке с магнитной мешалкой лучше использовать ванну из стекла или алюминия, так как эти материалы не препятствуют действию магнитной мешалки. Однако, баня из алюминия предпочтительнее, потому что стекло при высоких температурах может лопнуть.

Контроль за температурой в системе производится с помощью трёх термометров (6). Чтобы система не теряла температуру баня, дефлегматор и холодильник обматываются асбестовой тканью и фольгой.

Дефлегматор (5) предназначен для наиболее тщательного разделения смеси. Так, пары смеси, проходя через дефлегматор частично конденсируются. Таким образом, только самые легколетучие компоненты смеси проходят дефлегматор и добираются до воздушного холодильника (7), где наконец конденсируются.

В моём случае воздушный холодильник был лишним, так как сконденсированные вещества не успевали доходить до приёмных колб и затвердевали уже в холодильнике. Пришлось аккуратно прогревать холодильник пламенем спиртовки, чтобы растопить затвердевшие вещества.

При смене фракции или заполнении приёмной колбочки, многолапчатый аллонж можно провернуть на смазанном шлифе, чтобы обеспечить поступление веществ в новую приёмную колбу по соседнему каналу аллонжа. Такой аллонж позволяет собирать различные фракции в отдельные колбы, не сбрасывая при этом вакуум в системе.

Экспериментальные данные:

Вакуум в установке постоянно составлял 0 мм рт. ст. =??????

Фракция	Температура бани, ^0С	Температура в установке, ^0С	Масса вещества
1. Маленькие капли на стенках холодильника	215	39, при этом до 65 летел пар, но не конденсировался	0,0271
2. Желтая	225-240	От 68 до 105, затем температура падала до 55. При этом вещества стали застывать на входе в холодильник. Представляют собой жёлтую мазь. Пришлось растопить их пламенем спиртовки через стекло.	1,4046
3. Желтая	245	Температура резко поднялась до 130 и сразу стала падать до 41, при этом непрерывно выделялись вещества	1,0312
4. Желтая	250-265	Увеличил скорость мешалки и обложил баню асбестовой тканью. От 40 до 100, затем долго колебалась от 96 до 100.	2,6495
5. Желтая мазь	270	От 100 резко увеличилась до 115 и стала снижаться до 86. Эта фракция застывает в холодильнике, поэтому приходится её растапливать с помощью спиртовки.
6. Жёлтая	270	От 86 резко возросла до 100 и стала снижаться до 70 и ниже. С этого момента перегонку остановил.	0,4132

Время всей перегонки составило примерно 5,5 часов.

 

Результаты исследований полученных фракций хромато-масс-спектрометрическим методом:

Фракция 2:

Номер пика	Время удерживания, мин	Содержание, %	Название вещества
1	5,375	0,609	Не идентифицировано
2	6,516	0,759	C8H10O3 - 2,6-dimethoxy-phenol
3	7,411	0,143	Не идентифицировано
4	7.588	0,479	Не идентифицировано
5	7,976	0,423	Не идентифицировано
6	8,257	0,800	Не идентифицировано
7	8,519	0,717	Не идентифицировано
8	9,085	0,180	Не идентифицировано
9	9,113	0,542	Не идентифицировано
10	9,228	0,262	Не идентифицировано
11	9,615	0,864	C15H24 - Alpha-Muurolene
12	9,662	0,310	Не идентифицировано
13	9,804	0,249	Не идентифицировано
14	9,910	0,257	C15H24 – γ-кадинен
15	9,996	1,72	Не идентифицировано
16	10,018	0,662	Не идентифицировано
17	10,482	0,225	Не идентифицировано
18	10,842	0,587	Не идентифицировано
19	10,907	1,021	Не идентифицировано
20	11,089	1,238	Не идентифицировано
21	11,282	1,122	Не идентифицировано
22	11,619	0,719	Не идентифицировано
23	11,798	1,039	C25H25 – Pentacosaine (MW=352)
24	12,042	0,281	Не идентифицировано
25	12,307	0,308	Не идентифицировано
26	12,689	0,326	Не идентифицировано
27	12,870	1,984	Не идентифицировано
28	13,757	0,456	C11H14O3 – 2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)-phenol (MW=194)
29	13,915	0,376	Не идентифицировано
30	14,307	0,677	Не идентифицировано
31	14,656	0,822	Не идентифицировано
32	15,974	0,941	Не идентифицировано
33	16,756	1,157	Не идентифицировано
34	17,456	1,307	3,4,5-триметоксибензойная кислота
35	17,545	0,765	Не идентифицировано
36	18,107	1,393	C15H26O – 5,9,13-пентадекатриен-2-он,6,10,14-триметил (MW=262)
37	18,251	7,441	C20H32 – 1,3,6,10-cyclotetrsdecatetraene, 3,7,11-trimethyl-(1-methylethyl)
38	18,527	4,634	C20H32 – (S-) cembrene (MW=272)
39	18,855	0,961	C16H22O4 – dibutyl phthalate (MW=278)
40	19,232	4,069	C16H32O2 - n-hexadecanoic acid (MW=256)
41	20,203	1,588	Не идентифицировано
42	20,832	0,858	Не идентифицировано
43	21,697	2,891	-(11,E,13Z)-labdadiene-8-ol
44	21,801	1,011	C20H40O – Phytol (MW=296)
45	22,411	12,594	Линолевая кислота
46	22,462	1,649	labdadiene-8-ol
47	23,052	4,910	Геранилгераниол или пентапренол
48	23,197	1,671	C21H38O2 – Isopropyl linoleate (MW=322)
49	23,764	0,754	Не идентифицировано
50	25,257	4,918	Бутиловый эфир линолевой кислоты
51	28,686	0,388	Фталат
52	32,801	13,687	C30H50 – Squalene (MW=410)

 

Фракция 3:

Номер пика	Время удерживания, мин	Содержание, %	Название вещества
1	18,105	0,621	Фарнезол
2	18,243	0,324	C20H32 – Cembrene (MW=272)
3	18,519	0,159	Не идентифицировано
4	19,048	0,195	Не идентифицировано
5	19,331	4,447	C16H32O2 - n-Hexadecanoic acid (MW=256)
6	19,538	0,566	Не идентифицировано
7	19,626	0,618	Не идентифицировано
8	20,205	0,118	Не идентифицировано
9	20,656	0,201	Не идентифицировано
10	20,747	0,193	Не идентифицировано
11	20,835	0,301	Не идентифицировано
12	21,000	0,223	Не идентифицировано
13	21,482	0,148	Не идентифицировано
14	21,618	0,266	Не идентифицировано
15	21,703	1,169	C20H34O – (11E,13Z)-11813-Labdadien-8-ol (MW=290)
16	21,805	0,392	Фитол
17	22188	0,473	C18H32O2 – 9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z)-(CAS) (MW=280)
18	22,422	5,918	labdadiene-8-ol
19	22,628	34,702	C18H32O2 - 9,12-Octadecadienoic acid (MW=280)
20	23,083	4,535	C20H34O - trans-Geranylgeraniol (MW=290)
21	23,216	1,650	C21H38O2 – Isopropyl linoleate (MW=322)
22	23,469	0,817	Не идентифицировано
23	23,606	0,738	Не идентифицировано
24	23,777	0,952	Не идентифицировано
25	24,118	0,252	Не идентифицировано
26	24,322	0,448	Не идентифицировано
27	24,931	0,158	Не идентифицировано
28	25,052	0,294	Не идентифицировано
29	25,275	3,613	Бутиловый эфир линолевой кислоты
30	25,372	0,745	Не идентифицировано
31	26,848	0,428	Не идентифицировано
32	32,846	23,727	C30H50 – Squalene (MW=410)
33	36,774	0,236	C31H52O3 - α-Tocopheryl  (MW=430)
34	39,145	1,676	C29H50O – β-Sitosterol (MW=414)
35	39,317	0,325	C29H52O – Stigmastanol
36	39,633	0,675	C30H50O - β-Amyrin (MW=426)
37	39,910	1,298	C30H50O – Lanosterol (MW=426)
38	40,424	1,942	C30H50O - α-Amyrin (MW=426)
39	41,487	1,000	24-methylenecycloartanol (MW=440)
40	41,521	1,000	C30H50O – Citrastadienol (MW=426)
41	41,623	0,595	Гептапренол
42	43,887	0,169	C31H50O3 – betulinic acid methyl ether (MW=470)

Фракция 4:

Номер пика	Время удерживания, мин	Содержание, %	Название вещества
1	18,104	1,594	Фарнезол
2	22,417	10,394	C18H32O2 - 9,12-Octadecadienoic acid (MW=280)
3	23,053	1,128	C20H34O - trans-Geranylgeraniol (MW=290)
4	25,256	2,261	C22H40O2 – Butil 9,12-octadecadienoate (MW=336)
5	32,310		C30H50 – изомер сквалена (MW=410)
6	32,370		C30H50 – изомер сквалена (MW=410)
7	32,700		C30H50 – изомер сквалена (MW=410)
8	32,870	62,618	C30H50 – Squalene (MW=410)
9	39,152	5,034	C29H50O - β-Sitosterol (MW=414)
10	39,30		C29H52O – Stigmastanol
11	39,625		C30H50O - β-Amyrin (MW=426)
12	39,915	3,670	C30H50O – Lanosterol (MW=426)
13	40,40	2,000	C30H50O - α-Amyrin (MW=426)
14	40,46	3,564	Не идентифицировано
15
16	41,491	7,738	24-methylenecycloartanol (MW=440); C30H50O – Citrastadienol (MW=426); Гептапренол

Фракция 5:

Номер пика	Время удерживания, мин	Содержание, %	Название вещества
1	32,310		C30H50 – изомер сквалена (MW=410)
2	32,400		C30H50 – изомер сквалена (MW=410)
3	32,700		C30H50 – изомер сквалена (MW=410)
4	32,843	64,418	C30H50 – Squalene (MW=410)
5	39,155	7,757	C29H50O - β-Sitosterol (MW=414)
6			C29H52O – Stigmastanol
7	39,6		C30H50O - β-Amyrin (MW=426)
8	39,916	6,093	C30H50O – Lanosterol (MW=426)
9	40,423	9,217	C30H50O - α-Amyrin (MW=426)
10	41,497	12,516	24-methylenecycloartanol (MW=440); C30H50O – Citrastadienol (MW=426); Гептапренол
11	43,9		C31H50O3 – betulinic acid methyl ether (MW=470)

Изомеры сквалена появились в результате сильного нагревания смеси.

Фракция 6:

Номер пика	Время удерживания, мин	Содержание, %	Название вещества
1	32,3-32,7		Изомеры сквалена и примеси (MW=410)
2	32,852	49,735	C30H50 – Squalene (MW=410)
3	37,379	1,608	Не идентифицировано
4	39,176	10,571	C29H50O - β-Sitosterol (MW=414)
5	39,300		C29H52O – Stigmastanol
6	39,642	2,932	C30H50O - β-Amyrin (MW=426)
7	39,937	7,504	C30H50O – Lanosterol (MW=426)
8	40,437	10,130	C30H50O - α-Amyrin (MW=426); примеси
9	41,522	17,520	24-methylenecycloartanol (MW=440); C30H50O – Citrastadienol (MW=426)
10	41,6		Гептапренол
11	44,9		C31H50O3 – betulinic acid methyl ether (MW=470)

 

 

Остаток из холодильника:

Номер пика	Время удерживания, мин	Содержание, %	Название вещества
1	18,100		Фарнезол
2	32,829	30,667	C30H50 – Squalene (MW=410); примеси
3	37,380	1,946	Гексапренол
4	39,179	12,397	C29H50O - β-Sitosterol (MW=414)
5	39,333	2,502	C29H52O – Stigmastanol (MW=416)
6	39,640	3,263	C30H50O - β-Amyrin (MW=426)
7	39,940	8,875	C30H50O – Lanosterol (MW=426)
8	40,439	12,308	C30H50O - α-Amyrin (MW=426); примеси
9	41,526	12,526	C31H52O - Cyclolanostan-3-ol, 24-methylene-, (3 betta)- (MW=440)
10	41,581	11,110	C30H50O – Citrastadienol (MW=426)
11	41,600		Гептапренол
12	43,913	4,406	C31H50O3 – betulinic acid methyl ether (MW=470)

 

Остаток в перегонной колбе:

Номер пика	Время удерживания, мин	Содержание, %	Название вещества
1	32,804	4,760	C30H50 – Squalene (MW=410)
2	36,781	0,868	C29H50O2 – Vitamin E (MW=430)
3	37,393	1,888	Гексапренол
4	38,130	1,242	Не идентифицировано
5	39,248	13,864	C29H50O - β-Sitosterol (MW=414)
6	39,382	2,858	C29H52O – Stigmastanol (MW=416)
7	39,678	3,597	C30H50O - β-Amyrin (MW=426)
8	40,013	10,039	C30H50O – Lanosterol (MW=426)
9	40,518	15,431	C30H50O - α-Amyrin (MW=426); примеси
10	40,654	1,135	Не идентифицировано
11	41,688	30,575	24-methylenecycloartanol (MW=440); C30H50O – Citrastadienol (MW=426); Гептапренол
12	43,994	5,764	C31H50O3 – betulinic acid methyl ether (MW=470)
13	45,205	1,668	Пренол
14	50,762	2,038	C30H50O2 – Betulin (MW=442)
15	54,976	4,272	Не идентифицировано

 

Вывод: данный способ не подходит для разделения Нейтральных Веществ сульфатного мыла, так как:

- при нагреве НВ часть из них подвергается деструкции, что не только приводит к потере части ценных соединений, но и загрязняет общую смесь продуктами их распада;

- в смеси НВ много соединений с близкой температурой кипения.

Перекристаллизация оставшихся после перегонки НВ:

Остаток НВ от 2, 3 и 4 экстракций после перегонки растворил в н-гексане в соотношении 1:4. Проверю, может удастся закристаллизовать какие-то вещества. Колбу с раствором поместил в холодильник с температурой +1,4°С.. Спустя 20 часов никаких кристаллов не выпало. Поэтому помещаю колбу с веществами в морозилку с температурой -18°С. Спустя 1,5 часа в колбе заметно наличие аморфных частиц, которые вряд ли удастся отфильтровать. Помещаю колбу в холодильник с температурой +1,4°С, чтобы узнать вырастут ли кристаллы. Спустя сутки кристаллы немного выросли, но при комнатной температуре за 10 минут они полностью растворились. Тогда немного упарил раствор и снова поместил в холодильник.

Спустя неделю нахождения в холодильнике, из раствора выпали кристаллы. Отделяю их с помощью воронки Бюхнера с бумажным фильтром. Кристаллы помещаю в бюкс а фильтрат в общий слив.

М_бюкса = 23,6556 г.

М_{бюкса с кристаллами} = 23,7615 г.

m_{кристаллов} = 0,1059 г.

Результаты хромато-масс-спектрометрического анализа кристаллов из гексана (остаток после перегонки) (ГЕКСАН 3):

Номер пика	Время удерживания, мин	Содержание, %	Название вещества
1	39,148	7,754	C29H50O - Stigmast-5-en-3-ol,(3 β)-(CAS) (MW=414)
2	39,313	3,589	C29H52O – Stigmastanol (MW=416)
3	40,414	4,038	Предположительно C30H50O – Lupeol (MW=426)
4	41,248	2,258	Не идентифицировано
5	41,467	15,000	24-methylenecycloartanol (MW=440)
6	41,584	18,800	C30H50O – Citrastadienol (MW=426)
7	43,892	6,664	C31H50O3 – betulinic acid methyl ether (MW=470)
8	48,698	36,168	C30H50O2 – Betulin (MW=442)

 

Результаты хромато-масс-спектрометрического анализа фильтрата (ГЕКСАН 3):

Номер пика	Время удерживания, мин	Содержание, %	Название вещества
1	31,793	4,576	C30H50 – Squalene (MW=410)
2	34,814	0,263	Стерин (MW=394)
3	35,094	0,490	Не идентифицировано (MW=396)
4	35,768	0,649	C29H50O2 – Vitamin E (MW=430)
5	36,380	2,510	Не идентифицировано
6	36,556	0,490	Не идентифицировано
7	36,844	1,024	Стерин (MW=400)
8	37,021	0,762	Не идентифицировано
9	37,113	1,883	Не идентифицировано
10	38,251	12,876	C29H50O – β-Sitosterol (MW=414)
11	38,381	2,708	C29H52O – Stigmastanol (MW=416)
12	38,554	1,056	C30H50O – Lupeol (MW=426)
13	38,679	3,574	C30H50O - β-amyrin (MW=426)
14	39,018	9,463	C30H50O – Lanosterol (MW=426)
15	39,519	14,572	C30H50O - α-amyrin (MW=426); 1/3 примеси
16	39,642	1,140	Не идентифицировано (MW=410)
17	39,882	0,510	Не идентифицировано
18	40,303	0,770	Не идентифицировано
19	40,532	13,000	24-methylenecycloartanol (MW=440)
20	40,664	14,158	C30H50O – Citrastadienol (MW=426)
21	42,990	5,525	C31H50O3 – betulinic acid methyl ether (MW=470)
22	43,549	0,539	C30H50O2 – Betulin (MW=442)
23	44,170	1,527	Пренол
24	45,677	0,951	Не идентифицировано
25	47,912	0,480	Не идентифицировано
26	49,786	1,660	C30H50O2 – Betulin (MW=442)
27	53,900		Октапренол