Wprowadzenie.
Przedstawiamtrzy najprostsze syntezy nitroetanu.
- Zetylosiarczanu sodu i azotynu metalu.
- Zhalogenku etylu i azotynu srebra.
- Zbromku (jodku) etylu i azotynu sodu.
Lista ta pozwala wybrać odpowiedni odczynnik, który można kupić w okolicy. W zależności odlokalnych cen odczynników, cen produktu końcowego i dostępności odczynników, można wybrać bardziej rozsądny sposób syntezy.
Wygląd: oleista ciecz, owocowy zapach
Temperatura wrzenia: 112,0-116,0 °C/760 mmHgTemperatura topnienia: -90 °C
Masa cząsteczkowa: 75,067 g/mol
Gęstość: 1,054 g/ml (20° C)
Współczynnik załamania światła: 1,3917 przy 20 °C/D; 1,39007 przy 24,3 °C/D
Z etylosiarczanu sodu i azotynu metalu.
1,5 mola azotynu sodu (103,5 g) miesza się z 1 molem etylosiarczanu sodu (158 g) i 0,0625 mola K2CO3 (8,6 g). Mieszanina jest następnie ogrzewana do temperatury 125-130 °C, w której to temperaturze nitroetan destyluje, gdy tylko się utworzy. Ogrzewanie przerywa się, gdy przepływ destylacji znacznie się zmniejsza, a surowy nitroetan przemywa się taką samą ilością wody, suszy nad CaCl2 i w razie potrzeby odbarwia niewielką ilością węgla aktywnego. Nitroetan jest następnie ponownie destylowany, zbierając frakcję o temperaturze między 114-116 °C. Wydajność 42-46% teorii.
Bardziej szczegółowy opis syntezy można znaleźćtutaj. Istnieje metoda syntezy nitrometanu, którą można przekształcić w syntezę nitroetanu. Należy zamienić siarczan dimetylu na siarczan dietylu i przeliczyć masy odczynników .
Z halogenku etylu i azotynu srebra.
Schłodzić 100 g azotynu srebra (0,65 mola) w 150 ml suchego eteru do temperatury 0°C w kolbie o pojemności 500 ml z 3 szyjkami (w zaciemnionym pomieszczeniu lub przy użyciu żółtego światła). Dodawać kroplami 0,5 mola halogenku etylu (78 g jodku etylu lub 55 g bromku etylu) przez 2 godziny, stale mieszając i utrzymując temperaturę 0°C oraz ciemne warunki. Mieszać przez 24 godziny w temperaturze 0°C, następnie 24 godziny w temperaturze pokojowej w przypadku użycia bromku etylu i 48 godzin w przypadku użycia bromku etylu.
(Aby sprawdzić, czy reakcja została zakończona, należy dodać kilka kropli mieszaniny reakcyjnej do probówki zawierającej alkoholowy roztwór azotanu srebra i sprawdzić, czy pojawił się osad. Jeśli tak, reakcja jest niekompletna. Można również zastosować test Beilsteina, który wykorzystuje małą cewkę z drutu miedzianego w probówce, do której dodaje się niewielką porcję mieszaniny reakcyjnej i odnotowuje, czy zachodzi reakcja, w której srebro elementarne osadza się na powierzchni miedzianej cewki). W trakcie reakcji w roztworze wytrąci się jodek (lub bromek) srebra. Odfiltruj sól srebra i przemyj ją kilkoma porcjami eteru. Odparować eter w temperaturze pokojowej. (Można to zastąpić destylacją eteru przy użyciu łaźni wodnej pod ciśnieniem atmosferycznym). Używana jest kolumna 2x45 cm wypełniona 4 mm warstwami pyrexu. Bardziej wydajna kolumna nie jest używana ze względu na niestabilność azotynu etylu powstającego jako produkt uboczny w reakcji. Należy utrzymywać warunki bezwodne, ponieważ azotyn etylu ulegnie hydrolizie do etanolu i będzie trudny do oddzielenia). Następnie oddestylować próżniowo pozostałość pod ciśnieniem około 5 mm Hg. Początkową frakcją będzie azotyn etylu, następnie frakcja pośrednia, a następnie nitroetan. Destylacja atmosferyczna może zmniejszyć wydajność. Wydajność wynosi około 83% wartości teoretycznej.
Z bromku etylu (jodku) i azotynu sodu (DMF).
32,5 grama bromku etylu (0,3 mola) wlano do mieszanego roztworu 600 ml dimetyloformamidu (DMF) i 36 gramów suchego NaNO2 (0,52 mola) w zlewce stojącej w łaźni wodnej, utrzymując roztwór w temperaturze pokojowej, ponieważ reakcja jest lekko egzotermiczna. Roztwór należy zawsze trzymać z dala od bezpośredniego światła słonecznego. Mieszanie kontynuowano przez sześć godzin. Następnie mieszaninę reakcyjną przelano do zlewki lub kolby o pojemności 2500 ml, zawierającej 1500 ml wody z lodem i 100 ml eteru naftowego. Warstwę eteru naftowego odlano i zachowano, a fazę wodną ekstrahowano jeszcze cztery razy po 100 ml eteru naftowego, po czym ekstrakty organiczne połączono, a następnie przemyto 4x75 ml wody. Pozostałą fazę organiczną wysuszono nad siarczanem magnezu, przefiltrowano, a eter naftowy usunięto przez destylację pod zmniejszonym ciśnieniem na łaźni wodnej, której temperaturę pozostawiono do powolnego wzrostu do około 65 °C. Pozostałość, składającą się z surowego nitroetanu, oddestylowano pod zwykłym ciśnieniem (najlepiej przy użyciu małej kolumny destylacyjnej), uzyskując 60% produktu, wrzącego w temperaturze 114-116 °C.
Bromek etylu reaguje z NaNO2, tworząc nitroetan i azotyn etylu.
Metodę tę można urozmaicić na kilka sposobów. Po pierwsze, dimetylosulfotlenek (DMSO) można zastąpić dimetyloformamidem (DMF) jako rozpuszczalnikiem. Glikol etylenowy również działa jako rozpuszczalnik, ale reakcja przebiega dość wolno w tym środowisku, co pozwala na reakcje uboczne, takie jak ta: RH-NO2 + R-ONO => R-(NO)NO2 + R-OH. Zamiast NaNO2 można również użyć KNO2. Jeśli NaNO2 jest używany w DMF, można również dodać 30 g (0,5 mol) mocznika jako zmiatacza azotynów, aby zminimalizować reakcje uboczne, a także jednocześnie zwiększyć rozpuszczalność NaNO2, a tym samym znacznie przyspieszyć reakcję.
Jeśli bromek etylu zostanie zastąpiony jodkiem etylu, wymagany czas reakcji zostanie skrócony do zaledwie 2,5 h zamiast 6 h. W przypadku zastosowania jodku etylu należy wprowadzić niewielką zmianę w powyższej procedurze. Połączone ekstrakty eteru naftowego należy przemyć 2x75 ml 10% tiosiarczanu sodu, a następnie 2x75 ml wody, zamiast 4x75 ml wody, jak powyżej. Ma to na celu usunięcie niewielkich ilości wolnego jodu.
Last edited:
