Introducción
En este hilo, quiero representar dos formas de anhídrido acético. Además, existe la síntesis de cloruro de acetilo, que se utiliza como precursor en una de las síntesis mencionadas anteriormente. La primera forma de síntesis de anhídrido acético se lleva a cabo a partir de acetato de sodio y cloruro de acetilo. Este método tiene algunas desventajas: usted tiene que producir cloruro de acetilo (si no se puede comprar); cloruro de acetilo sustancia bastante desagradable con olor fuerte y tiene efectos tóxicos. Por otra parte, esta manera fácil de implementar en caso de que si usted tiene la oportunidad de comprar cloruro de acetilo. La segunda manera tiene un gran rendimiento, pero usted tiene que utilizar dicloruro de disulfuro, que es bastante reactivo exótico. Pero en este tema se puede encontrar manual especial para producir cloruro de azufre in situ, lo que requiere un aparato para la producción de gas cloro. Además, al final del tema encontrará un manual en vídeo sobre la síntesis de acetato de sodio (fácil de obtener a partir de ácido acético y bicarbonato sódico).
Aspecto: líquido incoloro con olor fuerte.
Punto de ebullición: 139,8 °C/760 mm Hg;Aspecto: líquido incoloro con olor fuerte.
Punto de fusión: -73,1 °C;
Peso molecular: 102,089 g/mol;
Densidad: 1,082 g/ml (20 °C);
Índice de refracción: 1,3901 a 20 °C/D.
Síntesis de cloruro de acetilo
Equipo y material de vidrio.
- Matraz de fondo redondo de tres bocas, 500 ml;
- Matraz de fondo redondo, 500 ml;
- Tubo de CaCl2;
- Embudo de goteo, 50-100 ml;
- Baño de agua;
- Matraz Erlenmeyer, 100 ml x2 (con tapón);
- Aparato de destilación;
- Soporte de retorta y abrazadera para fijar el aparato;
- Termómetro de laboratorio (0 °C a 100 °C) con adaptador para matraz;
- Balanza de laboratorio (adecuada de 0,1 a 200 g);
- Cilindro graduado de 50-100 ml.
Reactivos.
- Cloruro de fósforo 5 (PCl5) 57 g;
- Ácido acético glacial 80 g;
- Dimetilformamida 7 ml (secada sobre MgSO4).
En un matraz de fondo redondo y tres cuellos de 500 ml, colocado en un baño maría con agua fría, ponemos todo el cloruro de fósforo (PCl5), luego instalamos un refrigerante de reflujo con un tubo de CaCl2, un termómetro y un embudo de goteo. Vertemos ácido acético glacial 40 g en el embudo de goteo. Comenzamos a añadir lentamente el ácido. La reacción prosigue violentamente con desprendimiento de cloruro de hidrógeno (HCl). Mezclamos la segunda porción de ácido acético (40 g) con dimetilformamida (DMF) en un matraz Erlenmeyer de 100 ml. La solución de DMF en ácido se añadió lentamente a la mezcla de reacción mediante goteo a través de un embudo cuentagotas. Después de añadir todo el ácido acético (la primera y la segunda parte), se hierve la masa de reacción durante 20 minutos a 80 °C. A continuación, se enfría el recipiente de reacción a temperatura ambiente.
La masa de reacción se destila en un aparato de destilación fraccionada en un baño de agua. Se recoge la fracción que hierve a 50-55 °C. Cuando el punto de ebullición supera los 55 °C, la destilación debe darse por terminada. El cloruro de acetilo ataca a los tapones de corcho y de goma. El rendimiento es del 20 %.
Anhídrido acético a partir de acetato de sodio y cloruro de acetilo
Equipo y material de vidrio.
- Matraz de fondo redondo de tres bocas de 250 ml;
- Manto o baño de aceite;
- Tubo de CaCl2;
- Embudo de goteo, 50-100 ml;
- Matraz Erlenmeyer, 100 ml x2 (con tapón);
- Aparato de destilación;
- Soporte de retorta y abrazadera para fijar el aparato;
- Termómetro de laboratorio (0 °C a 100 °C) con adaptador para matraz;
- Balanza de laboratorio (adecuada de 0,1 a 200 g);
- Cilindro graduado de 50-100 ml;
- Piedras de ebullición.
Reactivos.
- Acetato de sodio (NaOAc) 60 g;
- Cloruro de acetilo 40 g (36 ml).
Deben observarse las precauciones para excluir la humedad. En un matraz de fondo redondo de 250 ml, colocar 60 g de acetato de sodio anhidro finamente pulverizado (*). Disponer en su lugar el condensador, el matraz receptor seco y el tubo de secado; no es necesario enfriar el receptor. Comprobar que todas las conexiones estén bien apretadas. Enfriar el matraz de reacción en un baño con agua fría y añadir gota a gota, a través del embudo de goteo, 40 g (36 ml) de cloruro de acetilo.
Una vez completada la adición, retirar el baño de agua y agitar el matraz para obtener una buena mezcla de los reactivos. Comprobar de nuevo la estanqueidad de las conexiones. Secar el exterior del matraz con una toalla y calentarlo con un manto o baño de aceite. Continuar el calentamiento hasta que no salga más destilado, pero sin sobrecalentar el residuo sólido.
Al destilado añadir 4-6 g de acetato sódico anhidro finamente pulverizado, para que reaccione con una pequeña cantidad de cloruro de acetilo que pueda haber. Añadir una viruta de ebullición y redestilar el anhídrido acético bruto. Recoger el producto destilando a 138-141 °C en un matraz seco. El rendimiento es de 30-40 g (57-77%).
(*) Nota: El acetato sódico anhidro comercial suele contener algo de humedad. Para eliminar la humedad, fundir 70-80 g en una cacerola (en un horno ordinario o en un microondas) y remover hasta que no se desprenda más agua. No sobrecalentar. Dejar enfriar y pulverizar rápidamente. Conservar en un recipiente herméticamente cerrado antes de usar.
Al destilado añadir 4-6 g de acetato sódico anhidro finamente pulverizado, para que reaccione con una pequeña cantidad de cloruro de acetilo que pueda haber. Añadir una viruta de ebullición y redestilar el anhídrido acético bruto. Recoger el producto destilando a 138-141 °C en un matraz seco. El rendimiento es de 30-40 g (57-77%).
(*) Nota: El acetato sódico anhidro comercial suele contener algo de humedad. Para eliminar la humedad, fundir 70-80 g en una cacerola (en un horno ordinario o en un microondas) y remover hasta que no se desprenda más agua. No sobrecalentar. Dejar enfriar y pulverizar rápidamente. Conservar en un recipiente herméticamente cerrado antes de usar.
Anhídrido acético a partir de acetato sódico y dicloruro de disulfuro (S2Cl2).
Equipo y cristalería.
- Matraz de fondo redondo de tres bocas 1000 ml;
- Vasos de precipitados 100 ml x2, 1 l x2;
- Varilla de vidrio;
- Baño maría;
- Placa calefactora;
- Aparato de destilación;
- Soporte de retorta y abrazadera para fijar el aparato;
- Termómetro de laboratorio (de 0 °C a 200 °C) con adaptador para matraz;
- Balanza de laboratorio (adecuada de 0,1 a 500 g).
Reactivos.
- Acetato de sodio (NaOAc) 400 g;
- Dicloruro de disulfuro (S2Cl2) 260 g (o S2 y Cl2 gaseoso);
- KMnO4 o K2Cr2O7 (pocos gramos).
Preparar 100 g de NaOAc recién fundido y 65 g de dicloruro de disulfuro (S2Cl2). Se coloca una pequeña cantidad de acetato de sodio (NaOAc) en una cubeta, se enfría en un baño de hielo. Se añade dicloruro de azufre y se agita enérgicamente la mezcla con una varilla de vidrio, sin dejar que suba la temperatura. A continuación, se añade de nuevo NaOAc y se repite el proceso varias veces hasta que se haya mezclado todo. La masa semilíquida se transfiere a un matraz de fondo redondo de tres bocas y 1 litro de capacidad. La operación anterior se repite 4 veces, de forma que se trabaja con 400 g de NaOAc y 260 g de S2Cl2 en total.
A continuación, se equipa el matraz de fondo redondo con un refrigerante de reflujo y se calienta suavemente en un baño de agua hasta ~80-85 °C. En cuanto se inicia la reacción, se retira el calentamiento y, en caso de que la reacción sea demasiado vigorosa, se enfría con agua fría.
Después de 20-30 min, cesa la evolución de SO2 y la mezcla se calienta durante 10 minutos más en un baño de agua hirviendo. A continuación, el producto de reacción se destila al vacío y se vuelve a destilar fraccionadamente a presión atmosférica, recogiendo la fracción que hierve entre 138-141 °C.
Para una mayor purificación, se destila con 2-3 % de KMnO4 o K2Cr2O7 para romper los contaminantes sulfurosos (prueba para detectar su presencia: 1 ml del destilado tras la neutralización con NH3 puro no debe dar un precipitado oscuro en el tratamiento con Pb(AcO)2) El rendimiento es ~90 % basado en S2Cl2.
Para una mayor purificación, se destila con 2-3 % de KMnO4 o K2Cr2O7 para romper los contaminantes sulfurosos (prueba para detectar su presencia: 1 ml del destilado tras la neutralización con NH3 puro no debe dar un precipitado oscuro en el tratamiento con Pb(AcO)2) El rendimiento es ~90 % basado en S2Cl2.
Otra forma de generar cloruro de azufre in situ
Se mezclan rápida y minuciosamente 205-215 g de acetato sódico fino pulverizado (NaOAc) y 10 g de azufre seco en polvo (S2), la mezcla se transfiere rápidamente a un matraz de fondo redondo de boca ancha de 1 litro y tres bocas y se moja con 25 ml de ácido acético. En el matraz, a través del tapón de goma, se extienden 1) un tubo ancho para el flujo de entrada de cloro 2) un agitador superior, que se sella con un trozo de tubo de goma engrasado con vaselina y 3) un tubo de salida para la liberación del exceso de cloro (Cl2). El matraz se sumerge en un baño de hielo. El cloro se hace pasar inicialmente con precaución, con agitación o agitación frecuente, con el paso del tiempo la reacción se calienta y se hace cada vez más líquida, por lo que el agitador puede hacerse girar después de algún tiempo con un motor. El chorro de cloro debe regularse de forma que se absorba casi todo. Cuando la mezcla de reacción deja de calentarse y ya no se absorbe Cl2, el contenido de la reacción se destila in vacuo a la temperatura del baño de aceite ~150-180 °C, volviéndose a destilar a presión ordinaria, recogiendo la fracción que hierve entre 138 y 141 °C. Rendimiento ~90 %.
Síntesis de acetato de sodio (NaOAc)
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