Volume dell'autoclave 3L realizzato con tubo in acciaio inox di 100 mm di diametro e spessore di 5 mm con saldatura MMA. Tubi filettati 1+2 saldati ad esso. NON UTILIZZARE LEGHE DI COOPERAZIONE E ALLUMINIO PER QUESTA SINTESI.
Mettere in autoclave 500ml di stirene 1100ml di ammoniaca al 25% 450 gr di zolfo. Dopo il riempimento, l'autoclave è stata chiusa con una chiave e si è utilizzata una lentina in PTFE. L'autoclave è stata posta a bagnomaria a 95°C per 5 giorni con pausa notturna. Ogni 1-3 ore l'autoclave veniva agitata con le mani.
Dopo 5 giorni a bagnomaria l'autoclave è stata aperta. Lo strato organico inferiore di colore marrone è stato separato e lavato con acqua. L'autoclave è stata lavata con un detergente.
In 1,3 litri di acqua sono stati disciolti 350 gr di idrossido di sodio. La soluzione di idrossido di sodio e il catrame dell'autoclave sono stati posti in una caldaia di acciaio inossidabile con un tubo di 1 metro e 2/3 (a riflusso) e fatti bollire per 2 giorni con una pausa notturna.
Dopo l'ebollizione della miscela sono stati aggiunti 300 ml di xilene e lo strato organico superiore è stato separato. Nello strato acquoso sono stati aggiunti 2 litri di acido cloridrico al 15%.
Pericolo!!!L'idrogeno solforato è evaporato in gran quantità e i suoi getti sono visibili. Nella stanza tutti gli oggetti di cooperazione sono diventati neri.
L'idrogeno solforato evapora se si aggiunge l'acido alla soluzione di sodio fenilacetato perché contiene solfuro di sodio. Anche l'idrogeno solforato evapora se si fa evaporare la soluzione di polisolfuro di ammonio per recuperare lo zolfo.
Se si effettua la reazione a basse temperature (100C) la pressione è bassa, circa 5-10bar. Ma il principale prodotto di reazione è la tioammide. Se si effettua la reazione ad alta temperatura (150-180C) la pressione è alta (20bar) e il prodotto di reazione principale è l'acido fenilacetico amidico.
Dopo la filtrazione e il lavaggio sono stati preparati 190 g di acido fenilacetico impuro e umido. Se dopo la filtrazione la soluzione di acqua acida è stata estratta e cloruro di sodio saturo (50-100 gr litro) con toluene si possono ottenere circa 10-20gr di acido fenilacetico. L'acido fenilacetico ha contaminato lo zolfo e necessita di separazione con etanolo, come esempio.
La reazione di Willgerodt con stirene e ammoniaca dà una bassa resa di acido fenilacetico (non più 30-35%).
Attenzione! Il catrame di autoclave ha un odore molto sgradevole in concentrazioni molto basse e molto persistente.
Note:
L'acciaio al carbonio può essere utilizzato come materiale per l'autoclave (ad esempio, estintori o tubi). NON SI DEVONO USARE TAPPI DI OTTONE O ALLUMINIO). Nel primo esperimento ho utilizzato un tubo in acciaio al carbonio di un vecchio impianto idraulico 1/1/2 con diametro interno di 40 mm e spessore di parete di 3 mm. Ma si corrode lentamente. È inoltre auspicabile aggiungere carbonato di sodio al bagno d'acqua per prevenire la corrosione.
Il catrame dell'autoclave (strato organico) contiene zolfo libero. Per eliminarlo, è possibile conservarlo per alcuni giorni.
Il catrame di autoclave contiene molti composti organosolforati (difeniltiopnene e tiofane principalmente) e catrami. Dopo l'estrazione dell'acido fenilacetico, circa 1/2 catrame non si dissolve in acqua alcalina.
350gr di alcali sono molti. 200gr sono sufficienti
L'aggiunta di etanolo nella miscela di reazione può aumentare la resa, ma parte dell'ammide dell'acido fenilacetico è andata nello strato d'acqua del polisolfuro di ammonio e il suo necessario evaporare (ammoniaca e idrogeno solforato rilasciati) e lavare dallo zolfo con etanolo.
La soluzione di polisolfuro di ammonio può essere riutilizzata aggiungendo metà zolfo e 1/4 di ammoniaca. Oppure può essere fatta evaporare per recuperare lo zolfo. Ho recuperato circa 100-150 gr di zolfo da 450-500 gr iniziali.
Se si vuole preparare il P2P da questo acido per pirolisi con acetato, si DEVE eliminare l'acido fenilacetico dallo zolfo. Lo zolfo reagisce con l'acido fenelacetico ad alte temperature. Si forma molto solfuro di idrogeno (i raccordi in ottone diventano neri).
Lo stirene può essere ottenuto dalla pirolisi del polistirene. 1 kg di polistirene dà circa 500 ml di stirene. La migliore fonte di polistirene è il contenitore di compact disc o altro polistirene TRASPARENTE o EPS (può essere fuso con una torcia o una pistola termica in un contenitore d'acciaio). L'HIPS sotto pirolisi dà molti etilbenzeni e cumeni che difficilmente si separano dallo stirene. Non utilizzare il polistirene contrassegnato come PS-FR(17)! Se pirolizzato, dà bromuro di idrogeno e composti bromoorganici.
Mettere in autoclave 500ml di stirene 1100ml di ammoniaca al 25% 450 gr di zolfo. Dopo il riempimento, l'autoclave è stata chiusa con una chiave e si è utilizzata una lentina in PTFE. L'autoclave è stata posta a bagnomaria a 95°C per 5 giorni con pausa notturna. Ogni 1-3 ore l'autoclave veniva agitata con le mani.
Dopo 5 giorni a bagnomaria l'autoclave è stata aperta. Lo strato organico inferiore di colore marrone è stato separato e lavato con acqua. L'autoclave è stata lavata con un detergente.
In 1,3 litri di acqua sono stati disciolti 350 gr di idrossido di sodio. La soluzione di idrossido di sodio e il catrame dell'autoclave sono stati posti in una caldaia di acciaio inossidabile con un tubo di 1 metro e 2/3 (a riflusso) e fatti bollire per 2 giorni con una pausa notturna.
Dopo l'ebollizione della miscela sono stati aggiunti 300 ml di xilene e lo strato organico superiore è stato separato. Nello strato acquoso sono stati aggiunti 2 litri di acido cloridrico al 15%.
Pericolo!!!L'idrogeno solforato è evaporato in gran quantità e i suoi getti sono visibili. Nella stanza tutti gli oggetti di cooperazione sono diventati neri.
L'idrogeno solforato evapora se si aggiunge l'acido alla soluzione di sodio fenilacetato perché contiene solfuro di sodio. Anche l'idrogeno solforato evapora se si fa evaporare la soluzione di polisolfuro di ammonio per recuperare lo zolfo.
Se si effettua la reazione a basse temperature (100C) la pressione è bassa, circa 5-10bar. Ma il principale prodotto di reazione è la tioammide. Se si effettua la reazione ad alta temperatura (150-180C) la pressione è alta (20bar) e il prodotto di reazione principale è l'acido fenilacetico amidico.
Dopo la filtrazione e il lavaggio sono stati preparati 190 g di acido fenilacetico impuro e umido. Se dopo la filtrazione la soluzione di acqua acida è stata estratta e cloruro di sodio saturo (50-100 gr litro) con toluene si possono ottenere circa 10-20gr di acido fenilacetico. L'acido fenilacetico ha contaminato lo zolfo e necessita di separazione con etanolo, come esempio.
La reazione di Willgerodt con stirene e ammoniaca dà una bassa resa di acido fenilacetico (non più 30-35%).
Attenzione! Il catrame di autoclave ha un odore molto sgradevole in concentrazioni molto basse e molto persistente.
Note:
L'acciaio al carbonio può essere utilizzato come materiale per l'autoclave (ad esempio, estintori o tubi). NON SI DEVONO USARE TAPPI DI OTTONE O ALLUMINIO). Nel primo esperimento ho utilizzato un tubo in acciaio al carbonio di un vecchio impianto idraulico 1/1/2 con diametro interno di 40 mm e spessore di parete di 3 mm. Ma si corrode lentamente. È inoltre auspicabile aggiungere carbonato di sodio al bagno d'acqua per prevenire la corrosione.
Il catrame dell'autoclave (strato organico) contiene zolfo libero. Per eliminarlo, è possibile conservarlo per alcuni giorni.
Il catrame di autoclave contiene molti composti organosolforati (difeniltiopnene e tiofane principalmente) e catrami. Dopo l'estrazione dell'acido fenilacetico, circa 1/2 catrame non si dissolve in acqua alcalina.
350gr di alcali sono molti. 200gr sono sufficienti
L'aggiunta di etanolo nella miscela di reazione può aumentare la resa, ma parte dell'ammide dell'acido fenilacetico è andata nello strato d'acqua del polisolfuro di ammonio e il suo necessario evaporare (ammoniaca e idrogeno solforato rilasciati) e lavare dallo zolfo con etanolo.
La soluzione di polisolfuro di ammonio può essere riutilizzata aggiungendo metà zolfo e 1/4 di ammoniaca. Oppure può essere fatta evaporare per recuperare lo zolfo. Ho recuperato circa 100-150 gr di zolfo da 450-500 gr iniziali.
Se si vuole preparare il P2P da questo acido per pirolisi con acetato, si DEVE eliminare l'acido fenilacetico dallo zolfo. Lo zolfo reagisce con l'acido fenelacetico ad alte temperature. Si forma molto solfuro di idrogeno (i raccordi in ottone diventano neri).
Lo stirene può essere ottenuto dalla pirolisi del polistirene. 1 kg di polistirene dà circa 500 ml di stirene. La migliore fonte di polistirene è il contenitore di compact disc o altro polistirene TRASPARENTE o EPS (può essere fuso con una torcia o una pistola termica in un contenitore d'acciaio). L'HIPS sotto pirolisi dà molti etilbenzeni e cumeni che difficilmente si separano dallo stirene. Non utilizzare il polistirene contrassegnato come PS-FR(17)! Se pirolizzato, dà bromuro di idrogeno e composti bromoorganici.