Introduktion
I denne tråd vil jeg præsentere to måder at fremstille eddikesyreanhydrid på. Desuden er der acetylchloridsyntese, som bruges som forløber i en af de ovennævnte synteser. Den første måde at fremstille eddikesyreanhydrid på er ud fra natriumacetat og acetylchlorid. Denne metode har nogle ulemper: Du er nødt til at producere acetylchlorid (hvis du ikke kan købe det); acetylchlorid er et ret ubehageligt stof med stærk lugt og har toksiske virkninger. På den anden side er denne metode let at implementere, hvis du har mulighed for at købe acetylchlorid. Den anden måde har et stort udbytte, men du skal bruge disulfur dichloride, som er et ret eksotisk reagens. Men i dette emne kan du finde en særlig manual til at producere svovlklorid in situ, hvilket kræver et apparat til produktion af klorgas. Du kan også finde en videovejledning til syntese af natriumacetat (som er let at fremstille ud fra eddikesyre og bagepulver) i slutningen af emnet.
Udseende: farveløs væske med stærk lugt.
Kogepunkt: 139,8 °C/760 mm Hg;Udseende: farveløs væske med stærk lugt.
Smeltepunkt: -73,1 °C;
Molekylvægt: 102,089 g/mol;
Massefylde: 1,082 g/ml (20 °C);
Brydningsindeks: 1,3901 ved 20 °C/D.
Syntese af acetylchlorid
Udstyr og glasvarer.
- Trehalset rundbundet kolbe, 500 ml;
- Rundbundet kolbe, 500 ml;
- CaCl2-rør;
- Dryptragt, 50-100 ml;
- Vandbad;
- Erlenmeyer-kolbe, 100 ml x2 (med låg);
- Destillationsapparat;
- Retortstativ og klemme til fastgørelse af apparatur;
- Laboratorietermometer (0 °C til 100 °C) med kolbeadapter;
- Laboratorievægt (0,1 - 200 g er passende);
- Målecylinder, 50-100 ml.
Reagenser.
- Fosforchlorid 5 (PCl5) 57 g;
- Glacial eddikesyre 80 g;
- Dimethylformamid 7 ml (tørret over MgSO4).
I en rundbundet trehalset kolbe på 500 ml, der er placeret i et vandbad med koldt vand, placerer vi al fosforchlorid (PCl5), derefter installerer vi en tilbagesvalingskondensator med et CaCl2-rør, et termometer og en dryptragt. Hæld 40 g iseddikesyre i dryptragten. Vi begynder langsomt at tilsætte syren. Reaktionen forløber voldsomt med frigivelse af hydrogenchlorid (HCl). Bland den anden portion eddikesyre (40 g) med dimethylformamid (DMF) i en 100 ml Erlenmeyer-kolbe. Opløsningen af DMF i syre blev langsomt tilsat til reaktionsblandingen ved at dryppe gennem en dryptragt. Efter tilsætning af al eddikesyre (første og anden del) koges reaktionsmassen i 20 minutter ved 80 °C. Derefter afkøles reaktionsbeholderen til stuetemperatur.
Reaktionsmassen destilleres i et fraktionsdestillationsapparat i et vandbad. Vi opsamler den fraktion, der koger ved 50-55 °C. Når kogepunktet stiger til over 55 °C, skal destillationen afsluttes. Acetylklorid angriber propper og gummipropper. Udbyttet er 20 %.
Eddikesyreanhydrid fra natriumacetat og acetylchlorid
Udstyr og glasvarer.
- Trehalset kolbe med rund bund 250 ml;
- Kappe eller oliebad;
- CaCl2-rør;
- Dryptragt, 50-100 ml;
- Erlenmeyer-kolbe, 100 ml x2 (med låg);
- Destillationsapparat;
- Retortstativ og klemme til fastgørelse af apparatur;
- Laboratorietermometer (0 °C til 100 °C) med kolbeadapter;
- Laboratorievægt (0,1 - 200 g er passende);
- Målecylinder, 50-100 ml;
- Kogesten.
Reagenser.
- Natriumacetat (NaOAc) 60 g;
- Acetylchlorid 40 g (36 ml).
Forholdsreglerne for udelukkelse af fugt skal overholdes. I en 250 ml rundbundet kolbe anbringes 60 g fint pulveriseret vandfri natriumacetat (*). Sæt kondensatoren, den tørre modtagerkolbe og tørrerøret på plads; modtageren behøver ikke at blive afkølet. Kontrollér, at alle forbindelser er tætte. Afkøl reaktionskolben i et bad med koldt vand, og tilsæt dråbevis gennem dryptragten 40 g (36 ml) acetylchlorid.
Når tilsætningen er afsluttet, fjernes vandbadet, og kolben rystes for at opnå en god blanding af reaktanterne. Kontroller igen, at forbindelserne er tætte. Tør kolben udvendigt med et håndklæde, og opvarm den med en kappe eller et oliebad. Fortsæt opvarmningen, indtil der ikke kommer mere destillat over, men overophed ikke den faste rest.
Til destillatet tilsættes 4-6 g fint pulveriseret vandfri natriumacetat for at reagere med en lille mængde acetylchlorid, der måtte være til stede. Tilsæt en kogende chip, og redestillér den rå eddikesyreanhydrid. Saml produktet, der destillerer ved 138-141 °C, i en tør kolbe. Udbyttet er 30-40 g (57-77 %).
(*) Bemærk: Kommerciel vandfri natriumacetat indeholder normalt en del fugt. For at fjerne fugt skal du smelte 70-80 g i en gryde (enten i en almindelig ovn eller en mikrobølgeovn) og røre, indtil der ikke udvikles mere vand. Må ikke overophedes! Afkøl og pulveriser hurtigt. Opbevares i en tætsluttende beholder før brug.
Til destillatet tilsættes 4-6 g fint pulveriseret vandfri natriumacetat for at reagere med en lille mængde acetylchlorid, der måtte være til stede. Tilsæt en kogende chip, og redestillér den rå eddikesyreanhydrid. Saml produktet, der destillerer ved 138-141 °C, i en tør kolbe. Udbyttet er 30-40 g (57-77 %).
(*) Bemærk: Kommerciel vandfri natriumacetat indeholder normalt en del fugt. For at fjerne fugt skal du smelte 70-80 g i en gryde (enten i en almindelig ovn eller en mikrobølgeovn) og røre, indtil der ikke udvikles mere vand. Må ikke overophedes! Afkøl og pulveriser hurtigt. Opbevares i en tætsluttende beholder før brug.
Eddikesyreanhydrid fra natriumacetat og svovldichlorid (S2Cl2)
Udstyr og glasvarer.
- Trehalset kolbe med rund bund 1000 ml;
- Bægerglas 100 ml x2, 1 l x2;
- Glasstang;
- Vandbad;
- Varmeplade;
- Destillationsapparat;
- Retortstativ og klemme til fastgørelse af apparatur;
- Laboratorietermometer (0 °C til 200 °C) med kolbeadapter;
- Laboratorievægt (0,1 - 500 g er velegnet).
Reagenser.
- Natriumacetat (NaOAc) 400 g;
- Disulfur dichloride (S2Cl2) 260 g (eller S2 og Cl2 gas);
- KMnO4 eller K2Cr2O7 (få gram).
Forbered 100 g frisk smeltet NaOAc og 65 g disulfur-dichlorid (S2Cl2). En lille mængde natriumacetat (NaOAc) anbringes i en baker, der afkøles i et isbad. Hertil tilsættes lidt svovldichlorid, og blandingen omrøres kraftigt med en glasstav, så temperaturen ikke stiger. Så tilsættes lidt NaOAc igen, og processen gentages flere gange, indtil alt er blandet ind. Den halvflydende masse overføres til en 1 liters rundbundskolbe med tre halse. Den foregående operation gentages 4 gange, så der i alt anvendes 400 g NaOAc og 260 g S2Cl2.
Den rundbundede kolbe udstyres derefter med en tilbagesvalingskondensator og opvarmes forsigtigt på et vandbad til ~80-85 °C. Så snart reaktionen starter, fjernes opvarmningen, og hvis reaktionen bliver for kraftig, afkøles den med koldt vand.
Efter 20-30 minutter ophører SO2-udviklingen, og blandingen opvarmes i yderligere 10 minutter på et kogende vandbad. Reaktionsproduktet afdestilleres derefter under vakuum, hvorefter det destilleres fraktioneret ved atmosfærisk tryk, og den fraktion, der koger mellem 138-141 °C, opsamles.
For yderligere rensning destilleres det med 2-3 % KMnO4 eller K2Cr2O7 for at nedbryde svovlholdige forureninger (test for deres tilstedeværelse: 1 ml af destillatet ved neutralisering med ren NH3 må ikke give et mørkt bundfald ved behandling med Pb(AcO)2) Udbyttet er ~90 % baseret på S2Cl2.
For yderligere rensning destilleres det med 2-3 % KMnO4 eller K2Cr2O7 for at nedbryde svovlholdige forureninger (test for deres tilstedeværelse: 1 ml af destillatet ved neutralisering med ren NH3 må ikke give et mørkt bundfald ved behandling med Pb(AcO)2) Udbyttet er ~90 % baseret på S2Cl2.
En anden måde at generere svovlchlorid på in situ
Bland hurtigt og grundigt 205-215 g pulveriseret fint natriumacetat (NaOAc) og 10 g tørt svovlpulver (S2), blandingen overføres hurtigt til en 1 liters trehalset rundbundskolbe med bred munding og fugtes med 25 ml eddikesyre. Ind i kolben gennem gummiproppen strækker sig 1) et bredt rør til klorindstrømning 2) en overliggende omrører, som er forseglet med et stykke gummislange smurt med vaseline og 3) et udadgående rør til frigivelse af klor (Cl2) i overskud. Kolben er nedsænket i et isbad. Klor tilføres i begyndelsen forsigtigt under hyppig omrøring eller rystning, men med tiden bliver reaktionen varmere og mere og mere flydende, så omrøreren kan efter nogen tid drejes rundt med en motor. Klorstrømmen skal reguleres, så næsten alt absorberes. Når reaktionsblandingen holder op med at varme, og Cl2 ikke længere optages, destilleres reaktionsindholdet i vakuum ved oliebadstemperatur ~ 150-180 °C, derefter destilleres det igen ved almindeligt tryk og opsamler den fraktion, der koger mellem 138 og 141 °C. Udbytte ~90 %.
Syntese af natriumacetat (NaOAc)
Last edited:
