Priporočam, da to reakcijo opravite v večjem obsegu. Oglejte si to sintezo za natrijev etilsulfat :
Zahteve
Etanol (EtOH / C2H6O/ CH3CH2OH, 99 %, 180 ml)
Žveplova kislina (H2SO4 / H2O4S, 95 %+, 80 ml)
Natrijev karbonat (Na2CO3 / CNa2O3)
Voda (H2O, 300 mL)
Postopek
V RBF z vratom (500 mL) dodamo etanol in žveplovo kislino po kapljicah 30 min z dodajnim lijakom. Refluks 3 h pri 110 °C. V čašo (1 L+) damo led in vanjo prenesemo raztopino. Dodajte vodo (300 mL). Pripravimo koncentrirano raztopino vode in natrijevega karbonata ter jo počasi vlijemo v čašo v obrokih, dokler pH = nevtralen. Ta reakcija je zelo burna! Prefiltrirajte, filtrsko pogačo sperite z vodo. Na zraku sušimo z ventilatorjem ~48 ur.
Teorija
Žveplova kislina pri segrevanju protonira kisik v etanolu in tvori etil oksonijev ion, ki se parcipitira v reakciji SN2, znani tudi kot Fisherjeva esterifikacija. Oksonij sprosti majhno količino vode in heksakarbonskega produkta, pri čemer nastane etilsulfat, zanemarljiva količina dietil etra, ki zavre, in majhna količina rakotvornega dietil sulfata. Etilsulfat se nato z dodatkom natrijevega karbonata pretvori v natrijevo sol. Natrijev karbonat nevtralizira tudi preostalo žveplovo kislino v kislo-bazični reakciji. Led pripomore k ohlajanju stvari, kar zmanjša nasilnost reakcije.
Nadzor temperature je ključnega pomena! Temperatura nikoli ne sme preseči 115 °C, sicer se ravnotežje spremeni in namesto etil sulfata nastane dietil eter.
Vsi reagenti morajo biti brezvodni! Prisotnost vode v tej reakciji zmanjša izkoristek. Ne uporabljajte denaturiranega etanola, ker se denatonij pri segrevanju razgradi in onesnaži izdelek. Če je reakcija pravilno izvedena, mora biti raztopina po refluksu prozorna, po možnosti z rahlo rumenim odtenkom. Če je rumena ali oranžna, uporabljate nečiste reagente.
Sušilna cev na vrhu kondenzatorja pomaga zadržati vlago.
V končni fazi ne izhlapevajte! Pri takem segrevanju natrijev etilsulfat razpade. Raztopino sušite samo na zraku. Uporaba ventilatorja pomaga pospešiti postopek.
Obstaja različica te reakcije, pri kateri se pred dodajanjem natrijevega karbonata uporablja kalcijev karbonat. To popolnoma odsvetujem. Dodan je zato, da se etil sulfat pretvori v neraztopljiv kalcijev etil sulfat. Ne samo, da je popolnoma nepotreben, ampak tudi podaljša čas in poveča delovno obremenitev ter znatno onesnaži končni izdelek. Kadar se uporablja samo natrijev karbonat, se etilsulfat ohrani v vodni raztopini, ki jo pozneje ločite s filtriranjem in posušite.
Obstaja tudi druga različica, ki namesto žveplove kisline uporablja natrijev bisulfat. Ta metoda deluje, vendar so po mojih izkušnjah izkoristki majhni. Poleg tega izdelek onesnažuje, kar se kaže v obliki mleku podobnih kristalov, ki se običajno tvorijo na stenah kristalizacijske posode.