Introducere
În acest fir, vreau să reprezint două moduri de anhidridă acetică. În plus, există sinteza clorurii de acetil, care este utilizată ca precursor în una dintre sintezele menționate mai sus. Prima modalitate de sinteză a anhidridei acetice se realizează din acetat de sodiu și clorură de acetil. Această metodă are unele dezavantaje: trebuie să produceți clorura de acetil (dacă nu o puteți cumpăra); clorura de acetil este o substanță destul de neplăcută, cu miros puternic și are efecte toxice. Pe de altă parte, această modalitate este ușor de pus în aplicare în cazul în care aveți posibilitatea de a cumpăra clorură de acetil. A doua modalitate are un randament mare, dar trebuie să utilizați diclorură de disulf, care este un reactiv destul de exotic. Dar în acest subiect puteți găsi manual special pentru a produce clorură de sulf in situ, care necesită un aparat pentru producerea de clor gazos. De asemenea, la sfârșitul subiectului puteți găsi un manual video de sinteză a acetatului de sodiu (ușor de obținut din acid acetic și sodă de panificație).
Aspect: lichid incolor cu miros puternic.
Punct de fierbere: 139,8 °C/760 mm Hg;Aspect: lichid incolor cu miros puternic.
Punct de topire: -73,1 °C;
Greutate moleculară: 102,089 g/mol;
Densitate: 1,082 g/ml (20 °C);
Indice de refracție: 1,3901 la 20 °C/D.
Sinteza clorurii de acetil
Echipament și sticlărie.
- Balon cu fund rotund cu trei gâturi, 500 ml;
- Balon cu fund rotund, 500 ml;
- Tub de CaCl2;
- Pâlnie de picurare, 50-100 ml;
- Baie de apă;
- Balon Erlenmeyer, 100 ml x2 (cu capac);
- Aparat de distilare;
- Suport pentru retortă și clemă pentru fixarea aparatului;
- Termometru de laborator (0 °C până la 100 °C) cu adaptor pentru balon;
- Cântar de laborator (0,1 - 200 g este adecvat);
- Butelie de măsurat, 50-100 ml.
Reactivi.
- Clorură de fosfor 5 (PCl5) 57 g;
- Acid acetic glacial 80 g;
- Dimetilformamidă 7 ml (uscată pe MgSO4).
Într-un balon cu trei gâturi cu fund rotund de 500 ml, pus într-o baie de apă cu apă rece, se pune toată clorura de fosfor (PCl5), apoi se instalează un condensator de reflux cu un tub de CaCl2, un termometru și o pâlnie de picurare. Turnăm acid acetic glacial 40 g în pâlnia de picurare. Începem să adăugăm încet acidul. Reacția se desfășoară violent, cu eliberarea de clorură de hidrogen (HCl). Se amestecă a doua porție de acid acetic (40 g) cu dimetilformamidă (DMF) într-un balon Erlenmeyer de 100 ml. Soluția de DMF în acid a fost adăugată lent la amestecul de reacție prin picurare printr-o pâlnie de picurare. După adăugarea întregului acid acetic (prima și a doua parte), masa de reacție se fierbe timp de 20 de minute la 80 °C. Apoi, vasul de reacție se răcește la temperatura camerei.
Masa de reacție se distilează într-un aparat de distilare fracționată într-o baie de apă. Se colectează fracția care fierbe la 50-55 °C. Atunci când punctul de fierbere crește peste 55 °C, distilarea trebuie să fie terminată. Clorura de acetil atacă plutele și dopurile de cauciuc. Randamentul este de 20 %.
Anhidridă acetică din acetat de sodiu și clorură de acetil
Echipament și sticlărie.
- Balon cu trei gâturi cu fund rotund de 250 ml;
- Cămin sau baie de ulei;
- Tub de CaCl2;
- pâlnie de picurare, 50-100 ml;
- Balon Erlenmeyer, 100 ml x2 (cu capac);
- Aparat de distilare;
- Suport pentru retortă și clemă pentru fixarea aparatului;
- Termometru de laborator (0 °C până la 100 °C) cu adaptor pentru balon;
- Cântar de laborator (0,1 - 200 g este adecvat);
- Butelie de măsurat, 50-100 ml;
- Pietre de fiert.
Reactivi.
- Acetat de sodiu (NaOAc) 60 g;
- Clorură de acetil 40 g (36 ml).
Trebuie respectate precauțiile pentru excluderea umidității. Într-un balon cu fund rotund de 250 ml, se pun 60 g de acetat de sodiu anhidru pulverizat fin (*). Se așează condensatorul, balonul de recepție uscat și tubul de uscare; nu este necesar ca receptorul să fie răcit. Se verifică dacă toate conexiunile sunt strânse. Se răcește balonul de reacție într-o baie cu apă rece și se adaugă picătură cu picătură, prin pâlnia de picurare, 40 g (36 ml) de clorură de acetil.
După terminarea adiției, se îndepărtează baia de apă și se agită balonul pentru a obține o bună amestecare a reactanților. Se verifică din nou etanșeitatea conexiunilor. Se usucă exteriorul balonului cu un prosop și se încălzește cu o manta sau o baie de ulei. Se continuă încălzirea până când nu mai curge distilat, dar nu se supraîncălzește reziduul solid.
La distilat se adaugă 4-6 g de acetat de sodiu anhidru pulverizat fin, pentru a reacționa cu o cantitate mică de clorură de acetil care poate fi prezentă. Se adaugă un cip de fierbere și se redistilează anhidrida acetică brută. Se colectează produsul distilat la 138-141 °C într-un balon uscat. Randamentul este de 30-40 g (57-77%).
(*) Notă: Acetatul de sodiu anhidru din comerț conține de obicei puțină umiditate. Pentru a elimina umezeala, se pun 70-80 g într-o caserolă (fie într-un cuptor obișnuit, fie într-un cuptor cu microunde) și se amestecă până când nu se mai elimină apă. Nu supraîncălziți! Se răcește și se pulverizează rapid. Se păstrează într-un recipient bine închis înainte de utilizare.
La distilat se adaugă 4-6 g de acetat de sodiu anhidru pulverizat fin, pentru a reacționa cu o cantitate mică de clorură de acetil care poate fi prezentă. Se adaugă un cip de fierbere și se redistilează anhidrida acetică brută. Se colectează produsul distilat la 138-141 °C într-un balon uscat. Randamentul este de 30-40 g (57-77%).
(*) Notă: Acetatul de sodiu anhidru din comerț conține de obicei puțină umiditate. Pentru a elimina umezeala, se pun 70-80 g într-o caserolă (fie într-un cuptor obișnuit, fie într-un cuptor cu microunde) și se amestecă până când nu se mai elimină apă. Nu supraîncălziți! Se răcește și se pulverizează rapid. Se păstrează într-un recipient bine închis înainte de utilizare.
Anhidridă acetică din acetat de sodiu și diclorură de disulfur (S2Cl2)
Echipament și sticlărie.
- Balon cu fund rotund cu trei gâturi 1000 ml;
- Pahare de 100 ml x2, 1 l x2;
- Tijă de sticlă;
- Baie de apă;
- Placă de încălzire;
- Aparat de distilare;
- Suport pentru retortă și clemă pentru fixarea aparatului;
- Termometru de laborator (de la 0 °C la 200 °C) cu adaptor pentru balon;
- cântar de laborator (0,1 - 500 g este adecvat).
Reactivi.
- Acetat de sodiu (NaOAc) 400 g;
- Diclorură de disulf (S2Cl2) 260 g (sau gaz S2 și Cl2);
- KMnO4 sau K2Cr2O7 (câteva grame).
Se prepară 100 g NaOAc proaspăt topit și 65 g diclorură de disulf (S2Cl2). O cantitate mică de acetat de sodiu (NaOAc) se pune într-un cuptor, răcit într-o baie de gheață. La aceasta se adaugă o cantitate de diclorură de sulf, amestecul se agită energic cu o baghetă de sticlă, fără a lăsa temperatura să crească. Apoi se adaugă din nou NaOAc, iar procesul se repetă de mai multe ori până când totul este amestecat. Masa semilichidă se transferă într-un balon de 1 litru cu fund rotund și trei gâturi. Operațiunea anterioară se repetă de 4 ori, astfel încât să se ia în calcul în total 400 g NaOAc și 260 g S2Cl2.
Balonul cu fund rotund este apoi echipat cu un condensator de reflux și încălzit ușor pe o baie de apă la ~80-85 °C. De îndată ce reacția începe, încălzirea este oprită, iar în cazul în care reacția devine prea viguroasă, se răcește cu apă rece.
După 20-30 minute, evoluția SO2 încetează și amestecul se încălzește încă 10 minute pe o baie de apă clocotită. Produsul de reacție se distilează apoi sub vid, apoi se redistilează fracționat la presiunea atmosferică, colectându-se fracția care fierbe între 138-141 °C.
Pentru purificarea ulterioară, se distilează cu 2-3 % KMnO4 sau K2Cr2O7 pentru eliminarea contaminanților sulfuroși (se testează prezența acestora: 1 ml de distilat la neutralizarea cu NH3 pur nu trebuie să dea un precipitat închis la culoare la tratarea cu Pb(AcO)2) Randamentul este de ~90 % raportat la S2Cl2.
Pentru purificarea ulterioară, se distilează cu 2-3 % KMnO4 sau K2Cr2O7 pentru eliminarea contaminanților sulfuroși (se testează prezența acestora: 1 ml de distilat la neutralizarea cu NH3 pur nu trebuie să dea un precipitat închis la culoare la tratarea cu Pb(AcO)2) Randamentul este de ~90 % raportat la S2Cl2.
O altă modalitate de generare a clorurii de sulf in situ
Se amestecă rapid și bine 205-215 g de acetat de sodiu fin pulverizat (NaOAc) și 10 g pulbere uscată de sulf (S2); amestecul se transferă rapid într-un balon cu gura largă de 1 litru, cu trei gâturi și fund rotund și se umezește cu 25 ml acid acetic. În balon, prin dopul de cauciuc, se introduce 1) un tub larg pentru intrarea clorului, 2) un agitator suspendat, care este sigilat cu o bucată de tub de cauciuc uns cu vaselină și 3) un tub de ieșire pentru eliberarea clorului (Cl2) în exces. Balonul este scufundat într-o baie de gheață. Clorul se introduce inițial cu precauție, prin agitare sau scuturare frecventă; cu trecerea timpului, reacția se încălzește și devine din ce în ce mai lichidă, astfel încât agitatorul poate fi rotit după un timp cu ajutorul unui motor. Fluxul de clor trebuie reglat astfel încât să fie absorbit aproape în întregime. Atunci când amestecul de reacție încetează să se încălzească și Cl2 nu mai este absorbit, conținutul reacției se distilează în vid la temperatura băii de ulei ~150-180 °C, apoi se distilează din nou la presiune obișnuită, colectându-se fracțiunea care fierbe între 138 și 141 °C. Randamentul ~90 %.
Sinteza acetatului de sodiu (NaOAc)
Last edited:
