Załącznik 2



Pobieranie 1.05 Mb.
Strona2/9
Data29.10.2017
Rozmiar1.05 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

MRÓWCZAN ETYLU




W kolbie kulistej o poj. 100 ml umieszcza się mieszaninę 0,3 mola (d=0.79 g/ml, 99,9%) alkoholu etylowego, 0,3 mol 85-proc. kwasu mrówkowego (d=1,22g/ml, 85%) i 2,6 g chlorku wapnia. Kolbę zaopatruje się w zestaw do destylacji zawierający kolumnę Vigreux i zawartość kolby ogrzewa powoli na łaźni wodnej. Wkrótce rozpoczyna się destylacja mrówczanu etylu. Intensywność ogrzewania łaźni wodnej reguluje się tak, aby zapewnić powolną i równomierną destylację estru. Produkt zbiera się w temp. 53-55 C. Surowy mrówczan etylu destyluje się ponownie znad 2,6 g bezw. węglanu potasu (do czego służy K2CO3?) stosując ten sam (umyty i suchy!) zestaw destylacyjny. Zbiera się frakcję wrzącą w temp. 53-54 C, otrzymując ester z wydajnością około 88%.

Temperatura wrzenia kwasu mrówkowego = 100-101°C.



Temperatura wrzenia alkoholu etylowego = 78ºC


Zestaw do przeprowadzenia reakcji estryfikacji z jednoczesnym odbieraniem produktu (destylacja frakcyjna).

1. statyw, 2. łapa z łącznikiem, 3. trójnóg, 4. łaźnia wodna (tutaj - miska metalowa z wodą), 5. kolba okrągłodenna, 6. deflegmator (kolumna Vigreux), 7. nasadka destylacyjna, 8. termometr, 9. chłodnica Liebiga, 10. przedłużacz (łuk z tubusem), 11. odbieralnik (kolba stożkowa), 12. podnośnik, 13. palnik.



UWAGA! Dla przejrzystości rysunku nie pokazano statywu i łapy czteropalczastej podtrzymującej chłodnicę. Zamontowanie jej jest niezbędne.

m-DINITROBENZEN

W celu uniknięcia stosowania dymiącego kwasu azotowego (substancja bardzo trująca i niebezpieczna) w reakcji nitrowania nitrobenzenu można zastosować stały azotan potasu (KNO3).

Reakcję wykonuje się pod wyciągiem.

Do kolby trójszyjnej poj. 250 ml zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne i chłodnicę zwrotną wlewa się 80 ml stężonego kwasu siarkowego. Po włączeniu mieszadła wprowadza się małymi porcjami roztarty uprzednio w moździerzu azotan potasu (30,3 g, 0.3 mol). Jeżeli, po dodaniu całej ilości azotanu potasu, mieszanina nie jest klarowna należy ją lekko podgrzać za pomocą ciepłej łaźni wodnej. W wolnej szyi bocznej umieszcza się termometr. Klarowną mieszaninę nitrującą należy schłodzić do temperatury pokojowej i wlewać do niej (poprzez chłodnicę zwrotną) małymi porcjami nitrobenzen (12,3 g, 10,3 ml, 0,1 mol). Temperaturę mieszaniny należy cały czas obserwować i nie przekraczać 50°C. Po dodaniu całej ilości nitrobenzenu mieszaninę reakcyjną ogrzewa się na wrzącej łaźni wodnej przez 1,5-2 godziny. Następnie mieszaninę wylewa się do zlewki z 500 ml zimnej wody energicznie mieszając bagietką. Wytrącony osad sączy się pod zmniejszonym ciśnieniem i przemywa wodą do chwili aż odczyn przesączu będzie obojętny (ok. 1,2 l). Uzyskany produkt krystalizuje się z etanolu. Odsączony osad przemywa się małą ilością zimnego etanolu i suszy na powietrzu. Ług pokrystaliczny przenosi się do kolby okrągłodennej i zatęża na wyparce obrotowej do 1/3 objętości wyjściowej. Otrzymane kryształy (II rzut krystalizacyjny) odsącza się i suszy. Należy zmierzyć temperaturę topnienia obydwu rzutów i określić ich czystość. Uwaga! Czy można połączyć kryształy z I rzutu z kryształami z II rzutu? Wydajność I rzutu wynosi 59%, razem I i II rzut – 69%. Temperatura topnienia czystego m-dinitrobenzenu wynosi 88-90°C.


Zestaw do przeprowadzenia reakcji:





1. pręt szklany, 2. gumka zabezpieczająca, 3. prowadnica (rurka szklana), 4. korek gumowy,

5. podnośnik, 6. czasza grzejna, 7. kolba trójszyjna, 8. chłodnica zwrotna, 9. mieszadło mechaniczne, 10. termometr, 11. silniczek napędzający mieszadło, 12. transformator (do regulacji szybkości obrotów mieszadła).

UWAGA! Dla przejrzystości rysunku nie pokazano statywów i łap utrzymujących kolbę reakcyjną i chłodnicę.
p–NITROACETANILID

Aniliny nie poddaje się bezpośredniemu nitrowaniu. Po pierwsze, kwas azotowy ma właściwości utleniające a wzbogacony w elektrony pierścień aromatyczny jest podatny na utlenianie; prowadzi to do jego destrukcji. Po drugie, w silnie kwaśnym środowisku mieszaniny nitrującej grupa aminowa przekształca się w grupę amoniową, która jest podstawnikiem o silnych właściwościach elektronoakceptorowych, kierującym podstawienie elektrofilowe w pozycję meta. W rezultacie otrzymuje się z niezbyt dobrą wydajnością mieszaninę regioizomerów nitroanilin.



Osłabienie elektrodonorowości grupy NH2 osiąga się przekształcając ją w grupę amidową NHC(O)R w reakcji acylowania. Jako odczynnika acylującego używa się chlorku lub bezwodnika kwasowego. W praktyce najczęściej stosuje się bezwodnik octowy; reakcja acetylowania. (Zwróć uwagę na różnicę między acylowaniem a acetylowaniem).

Para elektronowa atomu azotu jest w tych związkach sprzężona z elektronami  grupy karbonylowej, co osłabia jej sprzężenie z układem  elektronowym pierścienia aromatycznego a tym samym zmniejsza jego podatność na substytucję elektrofilową.


Dzięki zmniejszonej reaktywności acetanilid można nitrować, zachowując łagodne warunki, otrzymując z dobrą wydajnością p-monopodstawioną pochodną, która po hydrolizie w środowisku kwaśnym i zalkalizowaniu mieszaniny poreakcyjnej daje p-nitroanilinę.


W kolbie kulistej z trzema szyjami poj. 250 ml zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne i termometr umieszcza się 13,5 g (0,1 mol) drobno sproszkowanego i suchego acetanilidu oraz 13,5 ml lodowatego kwasu octowego. Do energicznie mieszanej zawartości dodaje się 50 g (27 ml) stężonego kwasu siarkowego. Mieszanina rozgrzewa się i powstaje klarowny roztwór. W bocznych szyjach kolby umieszcza się termometr i wkraplacz z wyrównywaczem ciśnienia (lub nóżkę umocowanego do statywu rozdzielacza) zawierający przygotowaną wcześniej i ochłodzoną mieszaniną 8.4 g (6,0 ml) stężonego kwasu azotowego i 6.7 g (4 ml) stężonego kwasu siarkowego. Kolbę umieszcza się w mieszaninie chłodzącej składającej się z lodu i soli, i jej zawartość miesza się mechanicznie. Kiedy temperatura mieszaniny spadnie do 0‑2ºC, powoli wkrapla się do niej mieszaninę kwasów, utrzymując temperaturę poniżej 5ºC. Po zakończeniu dodawania kwasów, usuwa się łaźnię chłodzącą i pozostawia kolbę na 1 godz. w temp. pokojowej. Potem mieszaninę reakcyjną wylewa się na 140 g pokruszonego lodu (lub do 270 ml zimnej wody); surowy nitroacetanilid natychmiast się wytrąca. Zawiesinę pozostawia się na 15 min, a następnie sączy pod zmniejszonym ciśnieniem na lejku Büchnera. Osad przemywa się kilkakrotnie zimną wodą (do czasu gdy odczyn przesączu będzie obojętny) i dokładnie odciska (1). Jasnożółty produkt krystalizuje się z etanolu, sączy pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa niewielką ilością zimnego etanolu i suszy na powietrzu na bibule filtracyjnej. (Żółty o–nitroacetanilid pozostaje w przesączu.) Wydajność p–nitroacetanilidu (w postaci bezbarwnego, krystalicznego ciała stałego) wynosi 11 g (60%), t.t. = 214ºC. Ług pokrystaliczny przenosimy do kolby okrągłodennej i odparowujemy na wyparce obrotowej do ½ objętości wyjściowej. Otrzymany osad odsączamy, suszymy i mierzymy temperaturę topnienia. Określamy czystość II rzutu krystalizacyjnego (patrz: m-dinitrobenzen).

Pobieranie 1.05 Mb.

Share with your friends:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




©operacji.org 2020
wyślij wiadomość

    Strona główna