Inleiding.
Ik presenteer jullie de drie eenvoudigste syntheses van nitroethaan.
- Uit natriumethylsulfaat en een metaalnitriet.
- Uit ethylhalogenide en zilvernitriet.
- Uitethylbromide (jodide) en natriumnitriet.
Met deze lijst kun je een geschikt reagens kiezen dat je in jouw omgeving kunt kopen. Afhankelijk van de lokale prijzen voor reagentia, de prijzen voor het eindproduct en de beschikbaarheid van reagentia, kun je de meest redelijke synthesemethode kiezen.
Uiterlijk: olieachtige vloeistof, fruitige geur
Kookpunt: 112,0 tot 116,0 °C/760 mmHgSmeltpunt: -90 °C
Molecuulgewicht: 75,067 g/mol
Dichtheid: 1,054 g/ml (20 °C)
Brekingsindex: 1,3917 bij 20 °C/D; 1,39007 bij 24,3 °C/D
Uit natriumethylsulfaat en een metaalnitriet.
1,5 mol natriumnitriet (103,5 g) wordt nauw gemengd met 1 mol natriumethylsulfaat (158 g) en 0,0625 mol K2CO3 (8,6 g). Het mengsel wordt vervolgens verhit tot 125-130 °C, bij welke temperatuur het nitroethaan overdestilleert zodra het gevormd is. De verwarming wordt stopgezet als de destillatiestroom aanzienlijk vermindert en het ruwe nitroethaan wordt gewassen met een gelijke hoeveelheid water, gedroogd boven CaCl2 en zo nodig ontkleurd met een beetje actieve kool. Het nitroethaan wordt dan opnieuw gedestilleerd, waarbij de fractie tussen 114-116 °C wordt opgevangen. Opbrengst 42-46% van de theorie.
Een meer gedetailleerde beschrijving van de synthese is hier te vinden. Er is een nitromethaan synthese methode, die kan worden omgezet in nitroethaan synthese met. Je moet dimethylsulfaat vervangen door diethylsulfaat en de massa's van de reagentia opnieuw tellen .
Uit ethylhalogenide en zilvernitriet .
Koel 100 g zilvernitriet (0,65 mol) in 150 ml droge ether af tot 0 °C in een kolf van 3 hals 500 ml (in een verduisterde kamer of met behulp van geel licht). Voeg druppelsgewijs 0,5 mol ethylhalogenide (78 g ethyljodide of 55 g ethylbromide) toe over een periode van 2 uur onder voortdurend roeren en terwijl de temperatuur op 0 °C en in het donker wordt gehouden. Roer gedurende 24 uur bij 0 °C, dan 24 uur bij kamertemperatuur bij gebruik van ethylbromide en 48 uur bij gebruik van ethylbromide .
(Test op halogenen om te zien wanneer de reactie voltooid is door een paar druppels van het reactiemengsel toe te voegen aan een reageerbuis met een alcoholische oplossing van zilvernitraat en kijk of er een neerslag verschijnt. Als dat zo is, is de reactie onvolledig. De Beilstein test kan ook worden gebruikt, deze maakt gebruik van een kleine spoel van koperdraad in een reageerbuis waaraan een kleine hoeveelheid van het reactiemengsel wordt toegevoegd, en er wordt genoteerd of er een reactie optreedt, waarbij elementair zilver zal neerslaan op het oppervlak van de koperen spoel). Tijdens de reactie zal zilverjodide (of -bromide) neerslaan in de oplossing. Filtreer het zilverzout af en was het met verschillende porties ether. Damp de ether in bij kamertemperatuur. (Dit kan worden vervangen door destillatie van de ether met behulp van een waterbad bij atmosferische druk. Er wordt een kolom van 2x45 cm gebruikt, gevuld met 4 mm pyrex helices. Een efficiëntere kolom wordt niet gebruikt vanwege de instabiliteit van het ethylnitriet dat als bijproduct in de reactie wordt gevormd. Handhaaf de watervrije condities, aangezien het ethylnitriet zal hydrolyseren tot ethanol en moeilijk te scheiden zal zijn). Destilleer het residu vervolgens vacuüm bij ongeveer 5 mm Hg. Het ethylnitriet vormt de eerste fractie, gevolgd door een tussenfractie, waarna het nitroethaan overdestilleert. Atmosferische destillatie kan de opbrengst verlagen. De opbrengst is ongeveer 83% van de theorie.
Uit ethylbromide (jodide) en natriumnitriet (DMF).
32,5 gram ethylbromide (0,3 mol) werd in een geroerde oplossing van 600 ml dimethylformamide (DMF) en 36 gram droog NaNO2 (0,52 mol) gegoten in een bekerglas dat in een waterbad staat en de oplossing op kamertemperatuur houdt omdat de reactie licht exotherm is. Houd de oplossing altijd uit direct zonlicht. Het roeren werd zes uur lang voortgezet. Daarna werd het reactiemengsel overgegoten in een bekerglas of kolf van 2500 ml met 1500 ml ijswater en 100 ml petroleumether. De petroleumetherlaag werd afgegoten en bewaard, en de waterige fase werd nog vier keer geëxtraheerd met telkens 100 ml petroleumether, waarna de organische extracten werden samengevoegd en op hun beurt werden gewassen met 4x75 ml water. De overgebleven organische fase werd gedroogd boven magnesiumsulfaat, gefiltreerd en de petroleumether werd verwijderd door destillatie onder verlaagde druk op een waterbad, waar de temperatuur langzaam tot ongeveer 65 °C steeg. Het residu, bestaande uit ruw nitroethaan, werd gedestilleerd onder gewone druk (bij voorkeur met een kleine destillatiekolom) tot 60% van het product, met een kooktraject van 114-116 °C.
Het ethylbromide reageert met NaNO2, waarbij nitroethaan en ethylnitriet worden gevormd.
Deze methode kan op een paar manieren worden gevarieerd. Ten eerste kan dimethylsulfoxide (DMSO) als oplosmiddel worden gebruikt in plaats van dimethylformamide (DMF). Ethyleenglycol werkt ook als oplosmiddel, maar de reactie verloopt vrij traag in dit medium, waardoor er nevenreacties kunnen optreden, zoals deze: RH-NO2 + R-ONO => R-(NO)NO2 + R-OH. KNO2 kan ook worden gebruikt in plaats van NaNO2. Als NaNO2 wordt gebruikt in DMF, kan ook 30 g (0,5 mol) ureum worden toegevoegd als nitrietvanger om nevenreacties tot een minimum te beperken en tegelijkertijd de oplosbaarheid van NaNO2 te verhogen en zo de reactie aanzienlijk te versnellen.
Als het ethylbromide wordt vervangen door ethyljodide, wordt de benodigde reactietijd verkort tot slechts 2,5 uur in plaats van 6 uur. De samengevoegde petroleumetherextracten moeten worden gewassen met 2x75 ml 10% natriumthiosulfaat, gevolgd door 2x75 ml water, in plaats van 4x75 ml water zoals hierboven. Dit om kleine hoeveelheden vrij jodium te verwijderen.
Last edited:
