Sissejuhatus.
Esitan teile kolm kõige lihtsamat nitroetaani sünteesi.
- Naatriumetüülsulfaadist ja metallnitriidist.
- Etüülhalogeniidist ja hõbenitriidist.
- Etüülbromiidist (jodiidist) ja naatriumnitriidist.
See loetelu võimaldab valida sobiva reaktiivi, mida saab osta oma piirkonnas. Vastavalt reagentide kohalikele hindadele, lõpptoote hindadele ja reagentide kättesaadavusele saate valida mõistlikuma sünteesiviisi.
Välimus: õline vedelik, puuviljalõhnaline lõhn.
Keemistemperatuur: 112,0-116,0 °C/760 mmHgSulamistemperatuur: -90 °C
Molekulmass: 75,067 g/mol
Tihedus: 1,054 g/ml (20° C)
Murdumisnäitaja: 1,3917 temperatuuril 20 °C/D; 1,39007 temperatuuril 24,3 °C/D
Naatriumetüülsulfaadist ja metallnitriidist.
1,5 mooli naatriumnitriti (103,5 g) segatakse tihedalt 1 mooli naatriumetüülsulfaadiga (158 g) ja 0,0625 mooli K2CO3 (8,6 g). Seejärel kuumutatakse segu temperatuurini 125-130 °C, mille juures nitroetaan destilleerub kohe pärast moodustumist. Kuumutamine lõpetatakse, kui destillatsioonivool oluliselt aeglustub, ja toornitroetaan pestakse võrdse koguse veega, kuivatatakse CaCl2 kohal ja vajaduse korral dekoloriseeritakse vähese aktiivsöe abil. Seejärel destilleeritakse nitroetaan uuesti, kogudes fraktsiooni vahemikus 114-116 °C. Saagis 42-46% teoreetilisest.
Sünteesi üksikasjalikum kirjeldus on leitav siit. On olemas nitrometaani sünteesimeetod, mida saab muuta nitroetaani sünteesiga. Tuleb asendada dimetüülsulfaat dietüülsulfaadiga ja lugeda reaktiivide massid ümber .
Etüülhalogeniidist ja hõbenitriidist .
Jahutatakse 100 g hõbenitriti (0,65 mol) 150 ml kuivas eetris 3 kaelusega 500 ml kolvis 0 °C-ni (pimendatud ruumis või kasutades kollast valgust). Lisatakse 0,5 mol etüülhalogeniidi (78 g etüüljodiidi või 55 g etüülbromiidi) tilkhaaval 2 tunni jooksul, pidevalt segades ja hoides temperatuuri 0 °C juures ning pimedas. Segatakse 24 tundi temperatuuril 0 °C, seejärel 24 tundi toatemperatuuril, kui kasutatakse etüülbromiidi, ja 48 tundi, kui kasutatakse etüülbromiidi .
(Reaktsiooni lõppemise kontrollimiseks testitakse halogeenide olemasolu, lisades mõned tilgad reaktsioonisegust katseklaasi, mis sisaldab hõbenitraadi alkoholilist lahust, ja märgitakse, kas tekib sade. Kui see on nii, siis on reaktsioon mittetäielik. Võib kasutada ka Beilsteini testi, mille puhul kasutatakse katseklaasis väikest vasktraadist spiraali, millele lisatakse väike osa reaktsioonisegust, ja märgitakse, kas reaktsioon toimub, kusjuures vasespiraali pinnale sadestub elementaarne hõbe). Reaktsiooni käigus sadestub lahuses hõbeda jodiid (või bromiid). Hõbesool filtreeritakse maha ja pestakse mitme eetrikogusega. Eeter aurustatakse toatemperatuuril. (Seda võib asendada eetri destilleerimisega veevannil atmosfäärirõhul. Kasutatakse 2x45 cm kolonni, mis on pakitud 4 mm pürekshelidega. Tõhusamat kolonni ei kasutata reaktsiooni kõrvalsaadusena tekkiva etüülnitriidi ebastabiilsuse tõttu. Säilitatakse veevabad tingimused, kuna etüülnitrit hüdrolüüsub etanooliks ja seda on raske eraldada). Seejärel vaakumdestilleeritakse jääk umbes 5 mm Hg juures. Eetüülnitrit on esialgne fraktsioon, millele järgneb vahefraktsioon, seejärel destilleeritakse nitroetaan. Atmosfääriline destilleerimine võib vähendada saagist. Saagis on umbes 83% teoreetilisest saagist.
Etüülbromiidist (jodiidist) ja naatriumnitriidist (DMF).
32,5 grammi etüülbromiidi (0,3 mooli) valati 600 ml dimetüülformamiidi (DMF) ja 36 grammi kuiva NaNO2 (0,52 mooli) segatud lahusesse keeduklaasis, mis seisis vesivannil, hoides lahust toatemperatuuril, kuna reaktsioon on kergelt eksotermiline. Hoidke lahust alati otsese päikesevalguse eest. Segamist jätkati kuus tundi. Seejärel valati reaktsioonisegu 2500 ml keeduklaasi või kolbi, mis sisaldas 1500 ml jäävett ja 100 ml petrooleeti. Petrooleetrikiht valati maha ja säilitati ning vesifaas ekstraheeriti veel neli korda 100 ml petrooleetriga, mille järel orgaanilised ekstraktid ühendati ja pesti omakorda 4x75 ml veega. Ülejäänud orgaaniline faas kuivatati magneesiumsulfaadi kohal, filtreeriti ja petrooleeter eemaldati destilleerimise teel vähendatud rõhu all vesivannil, mille temperatuuril lasksime aeglaselt tõusta umbes 65 °C-ni. Jääk, mis koosnes toornitroetaanist, destilleeriti tavalise rõhu all (eelistatavalt väikese destillatsioonikolonniga), et saada 60 % toodet, mis keeb 114-116 °C juures.
Etüülbromiid reageerib NaNO2-ga, moodustades nitroetaani ja etüülnitriti.
Seda meetodit saab mitmel viisil varieerida. Esiteks võib dimetüülformamiidi (DMF) asendada dimetüülsulfoksiidiga (DMSO) kui lahustiga. Lahustina sobib ka etüleenglükool, kuid reaktsioon kulgeb selles keskkonnas üsna aeglaselt, mis võimaldab selliseid kõrvalreaktsioone: RH-NO2 + R-ONO => R-(NO)NO2 + R-OH. NaNO2 asemel võib kasutada ka KNO2. Kui NaNO2 kasutatakse DMFis, võib nitriti püüdjana lisada 30 g (0,5 mol) karbamiidi, et vähendada kõrvalreaktsioone ning suurendada samal ajal NaNO2 lahustuvust ja seega kiirendada reaktsiooni oluliselt.
Kui etüülbromiid asendatakse etüüljodiidiga, väheneb vajalik reaktsiooniaeg 6 tunni asemel ainult 2,5 tunnini. Kui kasutatakse etüüljodiidi, tuleb eespool kirjeldatud protseduuri veidi muuta. Ühendatud petroeetriekstraktid tuleb pesta 2x75 ml 10%-lise naatriumtiosulfaadi ja seejärel 2x75 ml veega, mitte 4x75 ml veega nagu eespool. Sellega eemaldatakse väikesed kogused vaba joodi.
Last edited:
