तम्बाकू से निकोटीन निकालना और निकोटीन के गुण

तम्बाकू में कई तरह के एल्कलॉइड होते हैं। मुख्य घटक निकोटीन (जिसमें 2%~8% होता है) के अलावा, इसमें डेमेथिलनिकोटिन (यानी, नॉरनिकोटिन), एनाबासिन (यानी, एनाबासिन) और कम से कम सात ट्रेस एल्कलॉइड भी होते हैं। निकोटीन एक नाइट्रोजन युक्त आधार है जो दो हेट्रोसाइक्लिक यौगिकों, पाइरीडीन और पाइरोल से बना है। शुद्ध उत्पाद 246 डिग्री के क्वथनांक वाला एक रंगहीन तैलीय तरल है, ऑप्टिकली सक्रिय (लेवोरोटेटरी), और पानी और कई कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील है।

निकोटीन अक्सर पौधों में साइट्रिक एसिड और मैलिक एसिड जैसे कार्बनिक अम्लों के साथ लवण के रूप में मौजूद होता है। निष्कर्षण करते समय, तम्बाकू को अक्सर एक अकार्बनिक मजबूत एसिड समाधान के साथ गर्म किया जा सकता है, और फिर निकोटीन को मुक्त करने के लिए क्षार के साथ बेअसर किया जा सकता है। फिर एक कार्बनिक विलायक के साथ निकालें, और निकोटीन प्राप्त करने के लिए विलायक को वाष्पित करें। क्योंकि यह अस्थिर है, इसे भाप आसवन द्वारा निकाला जा सकता है।

इसके अलावा, चूंकि निकोटीन एक तरल पदार्थ है, इसलिए इसे अलग करना और शुद्ध करना मुश्किल है। इसलिए, निकोटीन को अक्सर पिक्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके निकोटीन डिपिक्रेट क्रिस्टल बनाया जाता है ताकि इसे आसानी से संसाधित किया जा सके।

I. प्रायोगिक चरण
(I) भाप आसवन विधि
1. उपकरण, दवाएं और प्रयोगात्मक सामग्री
(1) उपकरण 250 एमएल गोल तल वाली कुप्पी, 250 एमएल बीकर, 50 एमएल शंक्वाकार कुप्पी, भाप आसवन उपकरण, 200 डिग्री थर्मामीटर और टेस्ट ट्यूब।

(2) औषधियाँ और प्रायोगिक सामग्री 5 ग्राम सूखी सिगरेट की धूल (या कागज़ के बिना 5 सिगरेट), 10% टैनिक एसिड घोल, 0.05% पोटेशियम परमैंगनेट घोल, 10% सल्फ्यूरिक एसिड घोल, आयोडीन पोटेशियम आयोडाइड अभिकर्मक, 30% सोडियम हाइड्रोक्साइड घोल, फिनोलफथेलिन, पोटेशियम मरक्यूरिक आयोडाइड अभिकर्मक, 20% एसिटिक एसिड घोल और संतृप्त पिक्रिक एसिड घोल।

2. निष्कर्षण
250mL बीकर में 5g सूखी सिगरेट की धूल (या कागज़ के बिना 5 सिगरेट) तौलें, 50mL 10% सल्फ्यूरिक एसिड घोल डालें, लगातार हिलाएँ और 20 मिनट तक उबलने के लिए गर्म करें (ध्यान दें: वाष्पीकरण की भरपाई के लिए उबलते समय उचित मात्रा में पानी डालें)। थोड़ा ठंडा होने के बाद, धीरे-धीरे 30% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल (लगभग 40 mL) डालें और तब तक लिटमस पेपर का उपयोग करके जाँच करें जब तक कि यह स्पष्ट रूप से क्षारीय न हो जाए। मिश्रण को 250mL गोल-तल वाले फ्लास्क में डालें और 2~3 जिओलाइट डालें। भाप आसवन करें। आसवन को तब रोकें जब लगभग 12 mL आसवन एकत्र हो जाए। आसवन पर गुण प्रयोग करें।

3. निकोटीन के गुण
छह साफ़ टेस्ट ट्यूब लें, प्रत्येक में 2 एमएल निकोटीन घोल डालें, और फिर निम्नलिखित क्रियाएं करें:
(1) पहली परखनली में फिनोलफथेलिन की 1 बूंद डालें। रंग में क्या परिवर्तन होता है?
(2) दूसरी परखनली में 0.05% पोटैशियम परमैंगनेट घोल की 1-2 बूंदें और 10% सल्फ्यूरिक एसिड घोल की 10 बूंदें डालें, परखनली को हिलाएं और देखें कि रंग में क्या परिवर्तन होता है?
(3) तीसरी परखनली में आयोडीन पोटैशियम आयोडाइड अभिकर्मक की 2 बूंदें डालें। क्या परिघटना घटित होती है?
(4) चौथी परखनली में संतृप्त पिक्रिक अम्ल विलयन की 5 बूंदें डालें। क्या परिघटना घटित होती है?
(5) पांचवीं टेस्ट ट्यूब में 10% टैनिक एसिड घोल की 2-3 बूंदें डालें। क्या परिघटना घटित होती है?
(6) छठी परखनली में 20% एसिटिक एसिड घोल की 3 बूंदें और पोटेशियम मरक्यूरिक आयोडाइड अभिकर्मक की 5 बूंदें डालें। क्या परिघटना घटित होती है?

(II) पिक्रेट विधि
1. उपकरण, दवाएं और प्रयोगात्मक सामग्री
(1) उपकरण निस्पंदन उपकरण, 150 एमएल विभाजक फनल, 100 एमएल, 150 एमएल, 250 एमएल बीकर, छोटे छिद्रयुक्त फनल, 50 एमएल शंक्वाकार फ्लास्क, ग्लास ऊन, फिल्टर पेपर, रूई, जल स्नान।

(2) औषधियाँ और प्रयोगात्मक सामग्री 8.5 ग्राम सूखी तम्बाकू धूल, 78 एमएल क्लोरोफॉर्म, मेथनॉल, संतृप्त पिक्रिक एसिड मेथनॉल घोल, 5% सोडियम हाइड्रोक्साइड घोल।

2. निष्कर्षण

8.5 ग्राम सूखी तम्बाकू धूल को सही से तौलें और इसे 250 एमएल बीकर में डालें, 100 एमएल 5% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल डालें और 20 मिनट तक हिलाएँ। मिश्रण को बुचनर फनल (फ़िल्टर पेपर के बिना, लेकिन नीचे कांच की ऊन की एक परत के साथ) में छानने के लिए डालें, और अधिक क्षार घोल को निचोड़ने के लिए तम्बाकू धूल को निचोड़ें। तम्बाकू के पत्तों को मूल बीकर में वापस रखें, धोने के लिए 2 एमएल आसुत जल (हलचल) डालें, और फिर फिर से छान लें, और दोनों छनने को मिलाएँ।

निस्यंद को एक विभाजक कीप में डालें और निष्कर्षण के लिए 25 मिली क्लोरोफॉर्म डालें। विभाजक कीप की सामग्री को धीरे से हिलाएं, इसे ऐसे ही रहने दें और परतों को अलग कर दें। निचली परत (कार्बनिक चरण) को 150 मिली बीकर में डालें, और ऊपरी परत (जलीय चरण) को 50 मिली क्लोरोफॉर्म से दो बार निकालें। तीनों निष्कर्षों को मिलाएं और ध्यान से सभी निष्कर्षों को 150 मिली गोल-तल वाले फ्लास्क में डालें। क्लोरोफॉर्म को पुनः प्राप्त करने के लिए पानी के स्नान में गर्म करें और आसवित करें। जब 8 ~ 10 मिली घोल बच जाए, तो तुरंत फ्लास्क को ठंडा करें और सभी निष्कर्षों को 50 मिली गोल-तल वाले फ्लास्क में डाल दें 1mL आसुत जल डालें और अवशेषों को घोलने के लिए धीरे से हिलाएं। 4mL मेथनॉल डालें (पीला अवक्षेप तुरंत बनता है)। इस मेथनॉल घोल को ग्लास वूल से पैडेड फनल से गुजारें और इसे 100mL बीकर में छान लें, और इसे 5mL मेथनॉल से एक बार धो लें (इस समय छानना बिना किसी निलंबित पदार्थ के साफ होना चाहिए, अन्यथा इसे फिर से छानना होगा)। 10 mL संतृप्त पिक्रिक एसिड मेथनॉल घोल डालें, और तुरंत एक शराबी पीले रंग का निकोटीन डिपिक्रेट अवक्षेपित करें। फ़िल्टर पेपर से पैडेड एक छोटे छिद्रपूर्ण फ़नल या ग्लास नेल फ़नल का उपयोग करके कम दबाव में फ़िल्टर करें।
उपज: लगभग 50 मिलीग्राम.

3. पुनः क्रिस्टलीकरण
प्राप्त निकोटीन डिपिक्रेट को 50 एमएल शंक्वाकार फ्लास्क में डालें, और धीरे-धीरे गर्म 50% (आयतन अनुपात) इथेनॉल-पानी का घोल डालें जब तक कि ठोस घुल न जाए। खड़े रहने दें और ठंडा होने दें, और लंबे, चमकीले पीले रंग के प्रिज्मीय क्रिस्टल दिखाई देंगे (क्योंकि क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया धीमी है, इसलिए शंक्वाकार फ्लास्क को स्टॉपर से बंद करना और अगले प्रयोग तक इसे खड़े रहने देना सबसे अच्छा है)। फ़िल्टर पेपर से पैड किए गए छोटे छिद्रपूर्ण फ़नल या ग्लास नेल फ़नल का उपयोग करके कम दबाव में फ़िल्टर करें, और रात भर सुखाएँ। उत्पाद को इकट्ठा करें और पिघलने बिंदु का पता लगाएँ।