3016 Οξείδωση του ρικινολεϊκού οξέος ( από το καστορέλαιο) µε KMnO 4 προς αζελαϊκό οξύ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "3016 Οξείδωση του ρικινολεϊκού οξέος ( από το καστορέλαιο) µε KMnO 4 προς αζελαϊκό οξύ"

Πρίσκα Μανιάκης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 6 Οξείδωση του ρικινολεϊκού οξέος ( από το καστορέλαιο) µε KMnO 4 προς αζελαϊκό οξύ CH -(CH ) OH (CH ) -COOH KMnO 4 /KOH HOOC-(CH ) -COOH C H 4 O (.) KMnO 4 KOH (.) (6.) C H 6 O 4 (.) Ταξινόµιση Τύποι αντιδράσεων και τάξεις ουσιών Οξείδωση. Αλκένιο, καρβοξυλικό οξύ, ανανεώσιµες πηγές. Μέθοδοι εργασίας Θέρµανση µε ψυκτήρα επαναρροής, ανάδευση µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, ανάδευση µε KPG, σταγονοµετρική προσθήκη µε χωνί προσθήκης, εκχύλιση, ανατάραξη, εξάτµιση σε περιστρεφόµενο εξατµιστή, διήθηση, ανακρυστάλλωση, θέρµανση σε ελαιόλουτρο. Οδηγία (κλίµακα 4 mmol) Εξοπλισµός Σφαιρική φιάλη ml, τρίλαιµη φιάλη ml, ψυκτήρας επαναρροής, εσωτερικό θερµόµετρο, χωνί προσθήκης µε σύστηµα εξισορρόπησης της πίεσης, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας, µαγνητική ράβδος ανάδευσης, αναδευτήρας KPG, ποτήρι ζέσεως των ml, φιάλη Erlenmeyer ml, διαχωριστικό χωνί, περιστρεφόµενος εξατµιστής, χωνί Buechner, φιάλη διήθησης, ξηραντήρας, ελαιόλουτρο. ΟυσίεςSubstances καστορέλαιο υδροξείδιο του καλίου υπερµαγγανικό κάλιο αιθανόλη (bp C) tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας (bp C) πυκνό θειϊκό οξύ Celite (βοήθηµα διήθησης) πάγος 4 g (περίπου 4 mmol) 4. g ( mmol).6 g ( mmol) 4 ml ml ml g Παρασκευή του ρικινολεϊκού οξέος από καστορέλαιο

2 Αντίδραση Σε σφαιρική φιάλη των ml εφοδιασµένη µε ψυκτήρα επαναρροής και µαγνητική ράβδο ανάδευσης που περιέχει ένα διάλυµα από. g (6 mmol) KOH σε 4 ml αιθανόλης, φέρονται 4 g (περίπου 4 mmol) καστορέλαιο. Το µίγµα θερµαίνεται υπό ανάδευση µε επαναρροή επί 4 ώρες. Επεξεργασία Το ψυχθέν µίγµα αποχύνεται σε ποτήρι ζέσεως των 4 ml που περιέχει g πάγου. Στη συνέχεια προστίθενται προσεκτικά και µε ισχυρή ανάδευση µε µια γυάλινη ράβδο ml πυκνού θειϊκού οξέος διαλυµένα σε 6 ml νερού µεχρι σαφούς όξινης αντίδρασης. Το ακάθαρτο ρικινολεϊκό οξύ που προκύπτει αποχωρίζεται σαν λάδι. Οι δυο φάσεις διαχωρίζονται σε διαχωριστικό χωνί και η υδατική εκχυλίζεται µε ml tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα. Το λάδι και το αιθερικό εκχύλισµα ενώνονται και ο διαλύτης αποµακρύνεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Το ρικινολεϊκό οξύ παραµένει σαν ελαιώδες υπόλειµµα. Απόδοση g (περίπου 4 mmol). Οξείδωση του ρικινολεϊκού οξέος Αντίδραση Σε µια φιάλη Erlenmeyer των ml που περιέχει ένα διάλυµα από. g (6 mmol) KOH σε ml νερού, διαλύονται g (4 mmol) ακάθαρτου ρικινολεϊκού οξέος. Σε µια τρίλαιµη φιάλη των ml εφοδιασµένη µε αναδευτήρα KPG και εσωτερικό θερµόµετρο διαλύονται.6 g ( mmol) υπερµαγγανικού καλίου σε ml νερού σε µια θερµοκρασία περίπου ο C. Κάτω από ισχυρή ανάδευση το αλκαλικό διάλυµα του ρικινολεϊκού οξέος στη φιάλη Erlenmeyer προστίθεται σε µια δόση στην τρίλαιµη φιάλη. Στο ελεύθερο στόµιο τοποθετείται ψυκτήρας επαναρροής και το µίγµα αναδεύεται χωρίς περαιτέρω θέρµανση ή ψύξη έως ότου το χρώµα του υπερµαγγανικού ιόντος εξαφανιστεί (περίπου λεπτά). Για µια καλύτερη εξέταση του χρώµατος µια µικρή ποσότητα δείγµατος αραιώνεται µε νερό σε ένα δοκιµαστικό σωλήνα. Επεξεργασία Ο ψυκτήρας επαναρροής αντικαθίσταται για λίγο από ένα σταγονοµετρικό χωνί προσθήκης µε πλευρικό σωλήνα εξισορρόπησης της πίεσης, από όπου προστίθεται στάγδην και υπό ανάδευση ενα διάλυµα από ml πυκνού θειϊκού οξέος σε ml νερού. Το µίγµα της αντίδρασης στη συνέχεια θερµαίνεται µε ψυκτήρα επαναρροής σε ένα ελαιόλουτρο για λεπτά περίπου στους ο C µε σκοπό την καλύτερη συσσωµάτωση και καταβύθιση του προϊόντος. Το µίγµα διηθείται σε ένα µεγάλο χωνί Buechner στο οποίο ο ηθµός έχει καλυφθεί από ένα στρώµα Celite. Το υπόλειµµα του ηθµού ζέεται µε ml νερό σε ένα ποτήρι των ml και επαναδιηθείται. Τα ενωµένα διηθήµατα συµπυκνώνονται υπό ελαττωµένη πέση σε έναν περιστρεφόµενο εξατµιστή (περίπου hpa) σε όγκο - ml. Η φιάλη τοποθετείται σε παγόλουτρο και το προϊόν κρυσταλλώνεται. ιηθείται υπό κενό, πλένεται µε µικρή ποσότητα νερού και ξηραίνεται σε ξηραντήρα. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος 4. g.

3 Για καθαρισµό το ακάθαρτο προϊόν διαλύεται σε περίπου ml θερµού νερού, διηθείται θερµό και ψύχεται βραδέως σε θερµοκρασία περιβάλλοντος και εν συνεχεία σε λουτρό πάγου. Το κρυσταλλικό προϊόν διηθείται υπό κενό, πλένεται µε ml παγωµένου νερού και ξηραίνεται σε ξηραντήρα. Απόδοση:. g (. mmol, %); άχροο στερεό, mp 4-6 C ιαχείριση αποβλήτων Απόρριψη αποβλήτων Απόβλητο Απόρριψη Υδατική φάση από παρασκευή Μίγµατα διαλύτη νερού, ελεύθερα αλογόνου ρικινολεϊκού οξέος Εξατµισθείς tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας Οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου (µπορεί να περιέχει αιθανόλη) Υπόλειµµα διήθησης µε Celite Στερεά απόβλητα ελεύθερα υδραργύρου, περιέχοντα βαρέα µέταλλα Υδατικά διηθήµατα από παρασκευή Μίγµατα διαλύτη νερού, ελεύθερα αλογόνου αζελαϊκού Εξατµισθέν νερό Αποχετευτικό σύστηµα Χρόνος ώρες. ιακοπή Μετά την αποµόνωση του ρικινολεϊκού οξέος Μετά την διήθηση υπό κενό του MnO. Πρίν την ανακρυστάλλωση. Βαθµός δυσκολίας Μέτρια. Αναλυτικά δεδοµένα TLC Συνθήκες TLC: προσροφητικό: εκλουστικό: εµφάνιση: Merck silica gel 6 F 4, x cm αιθανόλη Αντιδραστήριο Tillmanns- Το πλακίδιο βυθίζεται στο διάλυµα και µετά από ελαφρά θέρµανση σε θερµό ρεύµα αέρα εµφανίζονται οι κηλίδες ιώδους χρώµατος. ιάλυµα αντιδραστηρίου:.% ενός διαλύµατος από το άλας µε νάτριο της,6-διχλωροϊνδοφαινόλης σε αιθανόλη % R f (ρικινολεϊκό οξύ). R f (αζελαϊκό οξύ).6

4 TLC a) Ρικινολεϊκό οξύ b) ακάθαρτο προϊόν c) αζελαϊκό οξύ a b c Φάσµα C NMR καθαρού προϊόντος (6. MHz, DMSO-D 6 ) 4 6 HOOC COOH δ (ppm) Απόδοση. C-, C-.6 C-. C-4, C-6. C-, C-.4 COOH. διαλύτης 4

5 Φάσµα H NMR ακάθαρτου προϊόντος ( MHz, DMSO-D 6 ) Φάσµα H NMR καθαρού προϊόντος ( MHz, DMSO-D 6 ) 4 6 HOOC COOH δ (ppm) Πολλαπλότητα Αριθµός H Απόδοση. m 6 4-H, -H, 6-H.4 m 4 -H, -H. t, J =. Hz 4 -H, -H ~ bs COOH.4 διαλύτης

6 Φάσµα IR ακάθαρτου προϊόντος (KBr) 6 Transmission [%] 4 4 Wellenzahl [cm - ] Φάσµα IR καθαρού προϊόντος (KBr) 6 Transmission [%] 4 4 Wellenzahl [cm - ] (cm - ) απόδοση - εσµός O-H, καρβοξυλικό οξύ 6, εσµοί C-H, αλκάνιο, O-H 4 εσµός C=O, καρβοξυλικό οξύ 6

Σχετικά έγγραφα

3033 Σύνθεση του ακετυλενοδικαρβοξυλικού οξέος από το µεσοδιβρωµοηλεκτρικό

3033 Σύνθεση του ακετυλενοδικαρβοξυλικού οξέος από το µεσοδιβρωµοηλεκτρικό οξύ HOOC H Br Br H COOH KOH HOOC COOH C 4 H 4 Br 2 O 4 C 4 H 2 O 4 (275.9) (56.1) (114.1) Ταξινόµηση Τύποι αντιδράσεων και τάξεις