Introduction
Dans ce fil, je veux représenter deux façons d'obtenir de l'anhydride acétique. En outre, il existe une synthèse du chlorure d'acétyle, qui est utilisé comme précurseur dans l'une des synthèses mentionnées ci-dessus. La première méthode de synthèse de l'anhydride acétique est réalisée à partir d'acétate de sodium et de chlorure d'acétyle. Cette méthode présente quelques inconvénients : vous devez produire du chlorure d'acétyle (si vous ne pouvez pas l'acheter) ; le chlorure d'acétyle est une substance assez désagréable, à l'odeur forte, et qui a des effets toxiques. En revanche, cette méthode est facile à mettre en œuvre si vous avez la possibilité d'acheter du chlorure d'acétyle. La deuxième méthode a un rendement élevé, mais il faut utiliser du dichlorure de disulfure, qui est un réactif assez exotique. Mais dans cette rubrique, vous trouverez un manuel spécial pour produire du chlorure de soufre in situ, ce qui nécessite un appareil pour la production de chlore gazeux. Vous trouverez également un manuel vidéo sur la synthèse de l'acétate de sodium (facile à obtenir à partir d'acide acétique et de bicarbonate de soude) à la fin de la rubrique.
Apparence : liquide incolore avec une forte odeur.
Point d'ébullition : 139,8 °C/760 mm Hg ;Apparence : liquide incolore avec une forte odeur.
Point de fusion : -73,1 °C ;
Poids moléculaire : 102,089 g/mol ;
Densité : 1,082 g/ml (20 °C) ;
Indice de réfraction : 1,3901 à 20 °C/D.
Synthèse du chlorure d'acétyle
Matériel et verrerie.
- Ballon à fond rond à trois cols, 500 ml ;
- Ballon à fond rond, 500 ml ;
- Tube de CaCl2;
- Entonnoir à gouttes, 50-100 ml ;
- Bain-marie ;
- Fiole d'Erlenmeyer, 100 ml x2 (avec bouchon) ;
- Appareil de distillation;
- Support d'autoclave et pince pour fixer l'appareil;
- Thermomètre de laboratoire (0 °C à 100 °C) avec adaptateur pour ballon ;
- Balance de laboratoire (0,1 - 200 g) ;
- Éprouvette graduée de 50 à 100 ml.
Réactifs.
- Chlorure de phosphore 5 (PCl5) 57 g ;
- Acide acétique glacial 80 g ;
- Diméthylformamide 7 ml (séché sur MgSO4).
Dans un ballon à fond rond et à trois cols de 500 ml, placé dans un bain-marie avec de l'eau froide, on place tout le chlorure de phosphore (PCl5), puis on installe un condenseur à reflux avec un tube de CaCl2, un thermomètre et un entonnoir à gouttes. Nous versons 40 g d'acide acétique glacial dans l'entonnoir à gouttes. Nous commençons à ajouter lentement l'acide. La réaction se produit violemment avec libération de chlorure d'hydrogène (HCl). Mélanger la deuxième portion d'acide acétique (40 g) avec du diméthylformamide (DMF) dans un erlenmeyer de 100 ml. La solution de DMF dans l'acide a été ajoutée lentement au mélange réactionnel par goutte à goutte à l'aide d'un entonnoir. Après avoir ajouté tout l'acide acétique (la première et la deuxième partie), la masse réactionnelle est portée à ébullition pendant 20 minutes à 80 °C. Ensuite, le récipient de réaction est refroidi à la température ambiante.
La masse réactionnelle est distillée dans un appareil de distillation fractionnée au bain-marie. Nous recueillons la fraction dont le point d'ébullition se situe entre 50 et 55 °C. Lorsque le point d'ébullition dépasse 55 °C, la distillation doit être terminée. Le chlorure d'acétyle attaque les bouchons de liège et de caoutchouc. Le rendement est de 20 %.
Anhydride acétique à partir d'acétate de sodium et de chlorure d'acétyle
Matériel et verrerie.
- Ballon à fond rond à trois cols de 250 ml ;
- Manchon ou bain d'huile ;
- Tube de CaCl2 ;
- Entonnoir à gouttes, 50-100 ml ;
- Fiole d'Erlenmeyer, 100 ml x2 (avec bouchon) ;
- Appareil de distillation;
- Support d'autoclave et pince pour fixer l'appareil;
- Thermomètre de laboratoire (0 °C à 100 °C) avec adaptateur pour ballon ;
- Balance de laboratoire (0,1 - 200 g) ;
- Éprouvette graduée de 50 à 100 ml ;
- Pierres à bouillir.
Réactifs.
- Acétate de sodium (NaOAc) 60 g ;
- Chlorure d'acétyle 40 g (36 ml).
Les précautions d'exclusion de l'humidité doivent être respectées. Dans un ballon à fond rond de 250 ml, placer 60 g d'acétate de sodium anhydre finement pulvérisé (*). Mettre en place le condenseur, la fiole réceptrice sèche et le tube de séchage ; la fiole réceptrice ne doit pas être refroidie. Vérifier que tous les raccords sont bien serrés. Refroidir le ballon de réaction dans un bain d'eau froide et ajouter goutte à goutte, à travers l'entonnoir, 40 g (36 ml) de chlorure d'acétyle.
Une fois l'addition terminée, retirer le bain-marie et agiter la fiole pour obtenir un bon mélange des réactifs. Vérifier à nouveau l'étanchéité des raccords. Sécher l'extérieur du ballon avec une serviette et le chauffer à l'aide d'un manteau ou d'un bain d'huile. Continuer à chauffer jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de distillat, mais ne pas surchauffer le résidu solide.
Ajouter au distillat 4-6 g d'acétate de sodium anhydre finement pulvérisé, pour le faire réagir avec une petite quantité de chlorure d'acétyle éventuellement présente. Ajouter une puce d'ébullition et redistiller l'anhydride acétique brut. Recueillir le produit distillé à 138-141 °C dans un ballon sec. Le rendement est de 30-40 g (57-77%).
(*) Note : L' acétate de sodium anhydre du commerce contient généralement un peu d'humidité. Pour éliminer l'humidité, faire fondre 70-80 g dans une casserole (soit dans un four ordinaire, soit dans un four à micro-ondes) et remuer jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'eau. Ne pas surchauffer ! Refroidir et pulvériser rapidement. Conserver dans un récipient hermétiquement fermé avant utilisation.
Ajouter au distillat 4-6 g d'acétate de sodium anhydre finement pulvérisé, pour le faire réagir avec une petite quantité de chlorure d'acétyle éventuellement présente. Ajouter une puce d'ébullition et redistiller l'anhydride acétique brut. Recueillir le produit distillé à 138-141 °C dans un ballon sec. Le rendement est de 30-40 g (57-77%).
(*) Note : L' acétate de sodium anhydre du commerce contient généralement un peu d'humidité. Pour éliminer l'humidité, faire fondre 70-80 g dans une casserole (soit dans un four ordinaire, soit dans un four à micro-ondes) et remuer jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'eau. Ne pas surchauffer ! Refroidir et pulvériser rapidement. Conserver dans un récipient hermétiquement fermé avant utilisation.
Anhydride acétique à partir d'acétate de sodium et de dichlorure de disulfure (S2Cl2)
Matériel et verrerie.
- Ballon à fond rond à trois cols de 1000 ml ;
- Béchers 100 ml x2, 1 l x2 ;
- Baguette de verre ;
- Bain-marie ;
- Plaque chauffante;
- Appareil de distillation;
- Support d'autoclave et pince pour fixer l'appareil;
- Thermomètre de laboratoire (0 °C à 200 °C) avec adaptateur pour ballon ;
- Balance de laboratoire (de 0,1 à 500 g).
Réactifs.
- Acétate de sodium (NaOAc) 400 g ;
- Dichlorure de disulfure (S2Cl2) 260 g (ou gaz S2 et Cl2) ;
- KMnO4 ou K2Cr2O7 (quelques grammes).
Préparer 100 g de NaOAc fraîchement fondu et 65 g de dichlorure de disulfure (S2Cl2). Une petite quantité d'acétate de sodium (NaOAc) est placée dans un baker et refroidie dans un bain de glace. On y ajoute du dichlorure de soufre, le mélange est vigoureusement agité à l'aide d'une tige de verre, sans permettre à la température de monter. Ensuite, on ajoute à nouveau du NaOAc et on répète le processus plusieurs fois jusqu'à ce que tout soit mélangé. La masse semi-liquide est transférée dans un flacon de 1 litre à fond rond et à trois cols. L'opération précédente est répétée 4 fois, de sorte que 400 g de NaOAc et 260 g de S2Cl2 au total sont mis en œuvre.
Le ballon à fond rond est ensuite équipé d'un condenseur à reflux et chauffé doucement sur un bain-marie à ~80-85 °C. Dès que la réaction commence, le chauffage est arrêté, et si la réaction devient trop vigoureuse, elle est refroidie avec de l'eau froide.
Après 20-30 minutes, le dégagement de SO2 cesse et le mélange est chauffé pendant 10 minutes supplémentaires sur un bain-marie bouillant. Le produit de la réaction est ensuite distillé sous vide, puis redistillé de manière fractionnée à la pression atmosphérique, en recueillant la fraction dont le point d'ébullition se situe entre 138 et 141 °C.
Pour une purification ultérieure, il est distillé avec 2-3 % de KMnO4 ou de K2Cr2O7 pour éliminer les contaminants sulfureux (tester leur présence) : 1 ml du distillat après neutralisation avec du NH3 pur ne doit pas donner un précipité sombre lors du traitement avec du Pb(AcO)2) Le rendement est de ~90 % sur la base de S2Cl2.
Pour une purification ultérieure, il est distillé avec 2-3 % de KMnO4 ou de K2Cr2O7 pour éliminer les contaminants sulfureux (tester leur présence) : 1 ml du distillat après neutralisation avec du NH3 pur ne doit pas donner un précipité sombre lors du traitement avec du Pb(AcO)2) Le rendement est de ~90 % sur la base de S2Cl2.
Une autre façon de générer du chlorure de soufre in situ
Mélanger rapidement et soigneusement 205-215 g d'acétate de sodium fin pulvérisé (NaOAc) et 10 g de poudre de soufre sec (S2), le mélange est rapidement transféré dans un ballon de 1 litre à trois cols et à fond rond et mouillé avec 25 ml d'acide acétique. Dans le ballon, à travers le bouchon en caoutchouc, on introduit 1) un tube large pour l'entrée du chlore, 2) un agitateur aérien, qui est scellé par un morceau de tube en caoutchouc graissé avec de la vaseline et 3) un tube de sortie pour l'évacuation de l'excès de chlore (Cl2). Le ballon est immergé dans un bain de glace. Au début, le chlore est introduit avec précaution, en remuant ou en secouant fréquemment ; au fil du temps, la réaction devient plus chaude et de plus en plus liquide, de sorte que l'agitateur peut, après un certain temps, être mis en rotation à l'aide d'un moteur. Le flux de chlore doit être régulé de manière à ce qu'il soit absorbé dans sa quasi-totalité. Lorsque le mélange réactionnel cesse de chauffer et que le Cl2 n'est plus absorbé, le contenu de la réaction est distillé sous vide à la température du bain d'huile ~150-180 °C, puis redistillé à la pression ordinaire, en recueillant la fraction dont le point d'ébullition se situe entre 138 et 141 °C. Rendement ~90 %.
Synthèse de l'acétate de sodium (NaOAc)
Last edited:
