Es iesaku šo reakciju veikt vairumā. Apskatiet šo nātrija etilsulfāta sintēzi :
Prasības
Etanols (EtOH / C2H6O/ CH3CH2OH, 99%, 180 ml)
Sērskābe (H2SO4 / H2O4S, 95%+, 80 ml)
Nātrija karbonāts (Na2CO3 / CNa2O3)
Ūdens (H2O, 300 ml)
Procedūra
Ar pievienošanas piltuvi 30 min. pievieno etanolu un sērskābi pilienveidīgi pievienošanas piltuvē ar kakliņu (500 mL). Reflukss 3 h 110 °C temperatūrā. Ievietojiet ledus mērglāzē (1 L+) un pārlejiet šķīdumu tur. Pievieno ūdeni (300 ml). Sagatavot koncentrētu ūdens un nātrija karbonāta šķīdumu un lēnām ielej to mucā pa porcijām, līdz pH = neitrālam. Šī reakcija ir ļoti strauja! Filtrējiet, izmazgājiet filtrāta nogulsnes ar ūdeni. Žāvēt gaisā ar ventilatoru ~48 h.
Teorija
Uzkarsējot sērskābe protonē skābekli etanolā, veidojot etiloksonija jonu, kas nogulsnējas SN2 reakcijā, ko sauc arī par Fišera esterifikāciju. Oksonijs izdala nelielu daudzumu ūdens un heksakarbonāta produktu, veidojot etilsulfātu, nenozīmīgu daudzumu dietilētera, kas izvārās, un nelielu daudzumu kancerogēnā dietilsulfāta. Pēc tam etilsulfātu, pievienojot nātrija karbonātu, pārvērš nātrija sālī. Nātrija karbonāts arī neitralizē sērskābes atlikumu skābju-sārmu reakcijā. Ledus palīdz atdzist, samazinot reakcijas intensitāti.
Temperatūras kontrole ir ļoti svarīga! Temperatūra nekad nedrīkst pārsniegt 115 °C, citādi mainās līdzsvars un etilsulfāta vietā rodas dietilēteris.
Visiem reaģentiem jābūt bezūdens! Ūdens klātbūtne šajā reakcijā samazina iznākumu. Neizmantojiet denaturētu etanolu, jo denatonijs karsējot sadalās, piesārņojot produktu. Ja reakcija veikta pareizi, pēcrefluksa šķīdumam jābūt caurspīdīgam, iespējams, ar gaiši dzeltenu nokrāsu. Ja tas ir dzeltens vai oranžs, jūs izmantojat neprecīzus reaģentus.
Žāvēšanas caurulīte uz kondensatora augšdaļas palīdz aizturēt mitrumu.
Pēdējā posmā nedrīkst iztvaicēt! Šādi karsējot, nātrija etilsulfāts sadalās. Šķīdumu žāvējiet tikai gaisā. Ventilatora izmantošana palīdz paātrināt darbu.
Ir šīs reakcijas variants, kurā pirms nātrija karbonāta pievienošanas izmanto kalcija karbonātu. Es to pilnīgi neatbalstu. To pievieno, lai etilsulfātu pārvērstu nešķīstošajā kalcija etilsulfātā. Tas ne tikai ir pilnīgi nevajadzīgi, bet arī palielina laiku un darba slodzi un ievērojami piesārņo galaproduktu. Ja izmanto tikai nātrija karbonātu, etilsulfātu saglabā ūdens šķīdumā, ko vēlāk atdalīt, filtrējot un izžāvējot.
Pastāv arī cits variants, kurā sērskābes vietā izmanto nātrija bisulfātu. Tas darbojas, bet, pēc manas pieredzes, iegūtais iznākums ir neliels. Tas arī piesārņo produktu, kas izpaužas kā pienveidīgi kristāli, kuri parasti veidojas uz kristalizēšanas trauka sieniņām.