Introdução.
Apresento-lhe as três sínteses mais simples do nitroetano.
- Apartir de sulfato de sódio e etilo e de um nitrito metálico.
- A partir dehalogeneto de etilo e nitrito de prata.
- A partir debrometo de etilo (iodeto) e nitrito de sódio.
Esta lista permite selecionar um reagente adequado que pode ser adquirido na sua região. De acordo com os preços locais dos reagentes, os preços do produto final e a disponibilidade dos reagentes, é possível selecionar a forma de síntese mais razoável.
Aspeto: líquido oleoso, odor frutado
Ponto de ebulição: 112,0 a 116,0 °C/760 mmHgPonto de fusão: -90 °C
Peso molecular: 75,067 g/mol
Densidade: 1,054 g/ml (20° C)
Índice de refração: 1,3917 a 20 °C/D; 1,39007 a 24,3 °C/D
Apartir de etilsulfato de sódio e de um nitrito metálico.
1,5 mol de nitrito de sódio (103,5 g) é intimamente misturado com 1 mol de etilsulfato de sódio (158 g) e 0,0625 mol de K2CO3 (8,6 g). A mistura é então aquecida a 125-130 °C, temperatura à qual o nitroetano destila assim que se forma. Interrompe-se o aquecimento quando o fluxo de destilação diminui consideravelmente e o nitroetano bruto é lavado com igual quantidade de água, seco sobre CaCl2 e, se necessário, descolorado com um pouco de carvão ativado. O nitroetano é então redestilado, recolhendo a fração entre 114-116 °C. Rendimento 42-46% da teoria.
Uma descrição mais pormenorizada da síntese pode ser encontrada aqui. Existe um método de síntese de nitrometano, que pode ser convertido em síntese de nitroetano. É necessário substituir o sulfato de dimetilo por sulfato de dietilo e contar as massas dos reagentes .
Apartir de halogeneto de etilo e nitrito de prata .
Arrefecer 100 g de nitrito de prata (0,65 mol) em 150 ml de éter seco até 0 °C num balão de 3 gargalos de 500 ml (numa sala escura ou utilizando luz amarela). Adicionar 0,5 moles de halogeneto de etilo (78 g de iodeto de etilo ou 55 g de brometo de etilo), gota a gota, durante um período de 2 horas, agitando constantemente e mantendo a temperatura a 0 °C e na obscuridade. Agitar durante 24 horas a 0 °C, depois 24 horas à temperatura ambiente se se utilizar brometo de etilo, e 48 horas se se utilizar b rometo de etilo.
(Para verificar se a reação está completa, adicionar algumas gotas da mistura reacional a um tubo de ensaio contendo uma solução alcoólica de nitrato de prata e observar se aparece um precipitado. Em caso afirmativo, a reação está incompleta. Também se pode utilizar o teste de Beilstein, que utiliza uma pequena bobina de fio de cobre num tubo de ensaio ao qual se adiciona uma pequena porção da mistura reacional e se observa se ocorre reação, onde a prata elementar se deposita na superfície da bobina de cobre). Durante a reação, o iodeto (ou brometo) de prata precipitará na solução. Filtrar o sal de prata e lavá-lo com várias porções de éter. Evaporar o éter à temperatura ambiente. (Esta operação pode ser substituída por uma destilação do éter num banho de água à pressão atmosférica. Utiliza-se uma coluna de 2x45 cm com hélices de pirex de 4 mm. Não se utiliza uma coluna mais eficiente devido à instabilidade do nitrito de etilo formado como subproduto da reação. Manter as condições anidras, uma vez que o nitrito de etilo se hidrolisará em etanol e será difícil de separar). Em seguida, destilar o resíduo no vácuo a cerca de 5 mm Hg. O nitrito de etilo será a fração inicial, seguida de uma fração intermédia e, em seguida, o nitroetano será destilado. A destilação atmosférica pode reduzir o rendimento. O rendimento é de cerca de 83% da teoria.
Apartir de brometo de etilo (iodeto) e nitrito de sódio (DMF).
32,5 gramas de brometo de etilo (0,3 moles) foram vertidos numa solução agitada de 600 ml de dimetilformamida (DMF) e 36 gramas de NaNO2 seco (0,52 mol) num copo colocado num banho de água, mantendo a solução à temperatura ambiente, uma vez que a reação é ligeiramente exotérmica. Manter sempre a solução fora do alcance da luz solar direta. A agitação foi mantida durante seis horas. Em seguida, a mistura reacional foi vertida para um copo ou balão de 2500 ml, contendo 1500 ml de água gelada e 100 ml de éter de petróleo. A camada de éter de petróleo foi vertida e guardada, e a fase aquosa foi extraída mais quatro vezes com 100 ml de éter de petróleo cada, após o que os extractos orgânicos foram reunidos e, por sua vez, lavados com 4x75 ml de água. A fase orgânica remanescente foi seca sobre sulfato de magnésio, filtrada e o éter de petróleo foi removido por destilação sob pressão reduzida num banho de água, cuja temperatura foi deixada subir lentamente até cerca de 65 °C. O resíduo, constituído por nitroetano em bruto, foi destilado sob pressão normal (de preferência com uma pequena coluna de destilação) para obter 60% do produto, que ferve a 114-116 °C.
O brometo de etilo reage com NaNO2, formando nitroetano e nitrito de etilo.
Este método pode ser variado de várias formas. Em primeiro lugar, o dimetilsulfóxido (DMSO) pode ser substituído pela dimetilformamida (DMF) como solvente. O etilenoglicol também funciona como solvente, mas a reação processa-se muito lentamente neste meio, permitindo reacções secundárias, como esta: RH-NO2 + R-ONO => R-(NO)NO2 + R-OH. O KNO2 também pode ser utilizado em vez do NaNO2. Se o NaNO2 for utilizado em DMF, podem também ser adicionados 30 g (0,5 mol) de ureia como absorvente de nitritos para minimizar as reacções secundárias e, simultaneamente, aumentar a solubilidade do NaNO2, acelerando assim significativamente a reação.
Se o brometo de etilo for substituído por iodeto de etilo, o tempo de reação necessário é reduzido para apenas 2,5 h em vez de 6 h. No caso de ser utilizado iodeto de etilo, é necessário efetuar uma ligeira alteração no procedimento acima descrito. Os extractos de éter de petróleo reunidos devem ser lavados com 2x75 ml de tiossulfato de sódio a 10%, seguidos de 2x75 ml de água, em vez de 4x75 ml de água, como acima indicado. Este procedimento destina-se a remover pequenas quantidades de iodo livre.
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