Úvod: V knize je popsán vývoj chemických látek, které jsou součástí chemického průmyslu.
Představuji vám tři nejjednodušší syntézy nitroetanu.
- Z ethylsulfátu sodného a dusitanu kovu.
- Z ethylhalogenidu a dusitanu stříbrného.
- Z ethylbromidu (jodidu) a dusitanu sodného.
Tento seznam umožňuje vybrat vhodné činidlo, které lze zakoupit ve vaší oblasti. Podle místních cen činidel, cen za konečný produkt a dostupnosti činidel můžete zvolit rozumnější způsob syntézy.
Vzhled: olejovitá kapalina, ovocný zápach
Bod varu: 112,0 až 116,0 °C/760 mmHgBod tání: -90 °C
Molekulová hmotnost: 75,067 g/mol
Hustota: 1,054 g/ml (20 °C)
Index lomu: 1,3917 při 20 °C/D; 1,39007 při 24,3 °C/D
Z ethylsíranu sodného a dusitanu kovu.
1,5 molu dusitanu sodného (103,5 g) se důvěrně smísí s 1 molem ethylsíranu sodného (158 g) a 0,0625 molu K2CO3 (8,6 g). Směs se zahřeje na 125-130 °C, při této teplotě se nitroethan vydestiluje, jakmile se vytvoří. Zahřívání se přeruší, když destilační tok značně zeslábne, a surový nitroethan se promyje stejným množstvím vody, vysuší se nad CaCl2 a v případě potřeby se odbarví trochou aktivního uhlí. Nitroethan se poté znovu destiluje a sbírá se frakce o teplotě mezi 114-116 °C. Výtěžek 42-46 % teorie.
Podrobnější popis syntézy naleznete zde. Existuje metoda syntézy nitrometanu, kterou lze převést na syntézu nitroetanu pomocí. Je třeba nahradit dimethylsulfát za diethylsulfát a přepočítat hmotnosti činidel .
Z ethylhalogenidu a dusitanu stříbrného .
Ochlaďte 100 g dusitanu stříbrného (0,65 mol) ve 150 ml suchého etheru na teplotu 0 °C v baňce o objemu 3 hrdla a 500 ml (v zatemněné místnosti nebo za použití žlutého světla). Přidejte 0,5 molu halogenidu ethylnatého (78 g ethyljodidu nebo 55 g ethylbromidu) po kapkách během 2 hodin za stálého míchání a udržování teploty 0 °C a tmavých podmínek. Míchejte 24 hodin při 0 °C, poté 24 hodin při pokojové teplotě, pokud použijete ethylbromid, a 48 hodin, pokud použijete ethylbromid .
(Zkouška na přítomnost halogenů se provádí přidáním několika kapek reakční směsi do zkumavky s alkoholovým roztokem dusičnanu stříbrného a zaznamenáním, zda se objeví sraženina. Pokud ano, reakce není dokončena. Lze také použít Beilsteinův test, který používá malý závit měděného drátu ve zkumavce, do kterého se přidá malá část reakční směsi, a zaznamená se, zda dojde k reakci, při níž se na povrchu měděného závitu usazuje elementární stříbro). V průběhu reakce se v roztoku vysráží jodid stříbrný (nebo bromid). Sůl stříbra se odfiltruje a promyje několika dávkami éteru. Odpařte éter při pokojové teplotě. (Tento postup lze nahradit destilací éteru za použití vodní lázně při atmosférickém tlaku. Používá se kolona 2x45 cm naplněná 4 mm pyrexovými spirálami. Účinnější kolona se nepoužívá z důvodu nestability ethylnitritu vznikajícího jako vedlejší produkt reakce. Zachovejte bezvodé podmínky, protože ethylnitrit bude hydrolyzovat na ethanol a bude obtížné ho oddělit). Poté zbytek destilujte ve vakuu při tlaku asi 5 mm Hg. Počáteční frakcí bude ethylnitrit, následovat bude meziprodukt a poté se vydestiluje nitroethan. Atmosférická destilace může snížit výtěžek. Výtěžek je přibližně 83 % teoretické hodnoty.
Z ethylbromidu (jodidu) a dusitanu sodného (DMF).
Do míchaného roztoku 600 ml dimethylformamidu (DMF) a 36 g suchého NaNO2 (0,52 molu) v kádince stojící ve vodní lázni bylo nalito 32,5 g ethylbromidu (0,3 molu) a roztok byl udržován při pokojové teplotě, protože reakce je mírně exotermická. Roztok vždy uchovávejte mimo dosah přímého slunečního světla. Míchání pokračovalo po dobu šesti hodin. Poté byla reakční směs přelita do 2500 ml kádinky nebo baňky obsahující 1500 ml ledové vody a 100 ml petroletheru. Petroletherová vrstva byla odlita a uložena a vodná fáze byla extrahována ještě čtyřikrát vždy 100 ml petroletheru, načež byly organické extrakty spojeny a postupně promyty 4x75 ml vody. Zbylá organická fáze byla vysušena nad síranem hořečnatým, zfiltrována a petrolether byl odstraněn destilací za sníženého tlaku na vodní lázni, jejíž teplota se nechala pomalu stoupat na přibližně 65 °C. Zbytek sestávající ze surového nitroethanu byl vydestilován za běžného tlaku (nejlépe pomocí malé destilační kolony) za vzniku 60 % produktu, který má teplotu varu 114-116 °C.
Ethylbromid reaguje s NaNO2 za vzniku nitroethanu a ethylnitritu.
Tuto metodu lze obměňovat několika způsoby. Zaprvé lze dimethyl sulfoxid (DMSO) nahradit dimethylformamidem (DMF) jako rozpouštědlem. Jako rozpouštědlo lze použít také ethylenglykol, ale reakce v tomto prostředí probíhá poměrně pomalu, což umožňuje vedlejší reakce, jako je tato: RH-NO2 + R-ONO => R-(NO)NO2 + R-OH. Místo NaNO2 lze také použít KNO2. Pokud se NaNO2 používá v DMF, lze také přidat 30 g (0,5 mol) močoviny jako odlučovače dusitanů, aby se minimalizovaly vedlejší reakce a zároveň se zvýšila rozpustnost NaNO2, čímž se reakce výrazně urychlí.
Pokud se ethylbromid nahradí ethyljodidem, potřebná doba reakce se zkrátí na pouhých 2,5 h místo 6 h. V případě použití ethyljodidu je třeba provést mírnou změnu výše uvedeného postupu. Směsné petroletherové extrakty by měly být promyty 2x75 ml 10% thiosíranu sodného a následně 2x75 ml vody namísto 4x75 ml vody, jak je uvedeno výše. Tím se odstraní malé množství volného jódu.
Last edited:
