Jeg anbefaler at udføre denne reaktion i bulk. Tjek denne syntese for natriumethylsulfat:
Krav
Ethanol (EtOH / C2H6O/ CH3CH2OH, 99%, 180 mL)
Svovlsyre (H2SO4 / H2O4S, 95%+, 80 mL)
Natriumkarbonat (Na2CO3 / CNa2O3)
Vand (H2O, 300 mL)
Fremgangsmåde
Til en RBF med hals (500 mL) tilsættes ethanol og svovlsyre dråbevis 30 min med en tilsætningstragt. Refluks 3 timer ved 110 °C. Kom is i et bægerglas (1 L+), og overfør opløsningen dertil. Tilsæt vand (300 mL). Forbered en koncentreret opløsning af vand og natriumkarbonat, og hæld den langsomt i bægerglasset i portioner, indtil pH = neutral. Denne reaktion er meget voldsom! Filtrer, og vask filterkagen med vand. Lufttør med en ventilator i ca. 48 timer.
Teori
Ved opvarmning protonerer svovlsyre ilten i ethanol og danner en ethyloxoniumion, der udfældes i en SN2-reaktion, også kendt som Fisher-esterificering. Oxoniumet frigiver en lille mængde vand og hexacarbonproduktet og danner ethylsulfat, en ubetydelig mængde diethylether, som koger af, og en lille mængde kræftfremkaldende diethylsulfat. Ethylsulfatet omdannes derefter til et natriumsalt ved tilsætning af natriumkarbonat. Natriumkarbonatet neutraliserer også den resterende svovlsyre i en syre-base-reaktion. Isen hjælper med at køle tingene ned og reducerer reaktionens voldsomhed.
Temperaturkontrollen er kritisk! Den må aldrig komme over 115 °C, ellers ændres ligevægten, og der produceres diethylether i stedet for ethylsulfat.
Alle reagenser skal være vandfri! Tilstedeværelsen af vand i denne reaktion reducerer udbyttet. Brug ikke denatureret ethanol, da denatonium nedbrydes ved opvarmning og forurener produktet. Hvis det gøres korrekt, skal opløsningen efter tilbageløb være gennemsigtig, muligvis med et lysegult skær. Hvis den er gul eller orange, bruger du urene reagenser.
Tørrerør på toppen af kondensatoren hjælper med at holde fugt ude.
Lad være med at fordampe i slutfasen! Når det opvarmes på denne måde, nedbrydes natriumethylsulfatet. Lad kun opløsningen lufttørre. Brug af en ventilator hjælper med at fremskynde tingene.
Der findes en variant af denne reaktion, hvor man bruger calciumcarbonat før tilsætningen af natriumcarbonat. Det fraråder jeg helt. Det tilsættes for at omdanne ethylsulfatet til det uopløselige calciumethylsulfat. Ikke alene er det helt unødvendigt, men det øger også tiden og arbejdsbyrden og forurener slutproduktet betydeligt. Når man kun bruger natriumkarbonat, opbevares ethylsulfatet i en vandig opløsning, som man senere adskiller ved filtrering og tørring.
Der findes også en anden variant, hvor man bruger natriumbisulfat i stedet for svovlsyre. Det virker, men udbyttet er efter min erfaring lavt. Det forurener også produktet, hvilket viser sig i form af mælkelignende krystaller, som har tendens til at danne sig på væggene i krystalliseringsskålen.