2002 Καταλυόµενη από οξέα ακεταλοποίηση του ακετοξικού αιθυλεστέρα µε αιθανοδιόλη προς το αντίστοιχο 1,3- διοξολάνιο

Σχετικά έγγραφα
2006 Αντίδραση της (R)-(-)καρβόνης µε βενζυλαµίνη παρουσία µοντµοριλλονίτη Κ-10 προς µια βάση Schiff

4028 Σύνθεση του 1-βρωµοδωδεκάνιου από 1- βρωµοδωδεκανόλη

4023 Σύνθεση του κυκλοπεντανο-2-καρβοξυλικού αιθυλεστέρα από αδιπικό διαιθυλεστέρα

1007 Σύνθεση της 2,4,6-τριβρωµοανιλίνης από το 4- βρωµοακετανιλίδιο

2003 Καταλυόµενη από οξέα ακεταλοποίηση της 3- νιτροβενζαλδεϋδης µε αιθανοδιόλη προς το αντίστοιχο 1,3- διοξολάνιο

2011 Καταλυόµενη από οξύ αντίδραση του L-(+)-τρυγικού οξέος µε αιθανόλη προς τρυγικό διαιθυλεστέρα

4029 Σύνθεση του δωδεκυλο φαινυλο αιθέρα από βρωµοδωδεκάνιο και φαινόλη OH

4022 Σύνθεση του (S) -3-υδροξυβουτυρικού αιθυλεστέρα

4010 Σύνθεση της π-µεθοξυακετοφαινόνης από ανισόλη


4006 Σύνθεση του 2-(3-οξοβουτυλο)κυκλοπεντανονο-2- καρβοξυλικού αιθυλεστέρα


3023 Υδρογόνωση του κινναµωµικού αιθυλεστέρα σε 3- φαινυλοπροπιονικό αιθυλεστέρα

4005 Σύνθεση του 9-(5-οξοτετραυδροφουραν-2-υλ) εννεανοϊκού µεθυλεστέρα

4016 Σύνθεση της (±) 2,2 -διυδροξυ-1,1 -διναφθαλινίου (1,1 -δι- 2-ναφθόλης)

2023 Αναγωγή της D-(+)-καµφοράς µε λιθιο αργιλλιο υδρίδιο σε ένα ισοµερές µίγµα (+)-βορνεόλης και ( )-ισοβορνεόλης

4019 Σύνθεση του ακεταµιδοστεατικού µεθυλεστέρα από ελαϊκό µεθυλεστέρα

2022 Αναγωγή της L-( )-µινθόνης µε λιθιοαργιλλιο υδρίδιο σε ένα ισοµερές µίγµα της ( ) µινθόλης και της (+) νεοµινθόλης

3028 Μετάθεση πινακόλης προς πινακολόνη

1005 Βρωµίωση του 1,2-διµεθοξυβενζολίου προς 4,5-διβρωµο- 1,2-διµεθοξυβενζολίο

3015 Σύνθεση του ιωδοκυκλοεξανίου από κυκοεξάνιο και ιωδοφόρµιο

5013 Σύνθεση του 2,6-διµεθυλο-4-φαινυλο-1,4-διυδροπυριδινο- 3,5-δικαρβοξυλικού διαιθυλεστέρα

3012 Σύνθεση του αδαµαντανυλιδενο αδαµαντανίου από αδαµαντανόνη

3003 Σύνθεση της trans- 2-χλωροκυκλοεξανόλης από. κυκλοεξένιο (bp 83 C) Ταξινόµηση. Οδηγία (κλίµακα 100 mmol)

3035 Σύνθεση του cis-1,2-εποξυκυκοοκτανίουαπό κυκλοοκτένιο

3034 Σύνθεση της trans-1,2-κυκλοεξανοδιόλης από κυκλοεξένιο

4002 Σύνθεση του βενζιλίου από βενζοϊνη

1006 Βρωµίωση του 4-αιθοξυακετανιλιδίου (φαινακετίνης) σε 3-βρωµο-4-αιθοξυακετανιλίδιο

4026 Σύνθεση του 2-χλωρο-2-µεθυλοπροπάνιο (tertβουτυλοχλωρίδιο)

4027 Σύνθεση του 11-χλωροενδεκα-1-ένιου από 10-ενδεκα-1- όλη

1024 Απόσπαση νερού από την 4-υδροξυ-4-µεθυλο-2-πεντανόνη

3021 Οξείδωση του ανθρακενίου σε ανθρακινόνη

1023 Αποµόνωση της εσπεριδίνης από φλοιούς πορτοκαλιού

4008 Σύνθεση της υδροχλωρικής 2-διµεθυλαµινοµεθυλοκυκλοεξανόνης

1010 Ενδοµοριακή ακυλίωση του 3-φαινυλοπροπιονικού οξέος προς 2,3διυδροινδανο-1-όνη (αλφα-ινδανόνη)

3033 Σύνθεση του ακετυλενοδικαρβοξυλικού οξέος από το µεσοδιβρωµοηλεκτρικό

5004 Ακεταλοποίηση της 3-νιτροβενζαλδεΰδης µε αιθανοδιόλη προς το αντίστοιχο διοξολάνιο καταλυόµενη από οξέα

1017 Σύζευξη του χλωριούχου βενζολοδιαζωνίου µε 2-ναφθόλη προς 1-φαινυλαζο-2-ναφθόλη

4024 Εναντιοεκλεκτική σύνθεση του (1R,2S)-cis-υδροξυ κυκλοπεντανοκαρβοξυλικού αιθυλεστέρα

4014 ιαχωρισµός των εναντιοµερών (R)- και (S)- 2,2 διυδροξυ-1,1 -διναφθαλινίων ((R)- και (S)-1,1-δι-2- ναφθολών)

3010 Σύνθεση του 9,10-διυδρο-9,10-αιθανοανθρακενο-11,12- trans-δικαρβοξυλικός διαιθυλεστέρα

4001 Μετεστεροποίηση του καστορελαίου σε ρικινολεϊκό µεθυλεστέρα

4009 Σύνθεση του αδιπικού οξέος από κυκλοεξένιο

2028 Αντίδραση του κυκλοεξυλο µαγνησιο βρωµιδίου µε διοξείδιο του άνθρακα προς κυκλοεξανοκαρβοξυλικό οξύ

1003 Νίτρωση της βενζαλδεϋδης σε 3-νιτροβενζαλδεϋδη

2004 ιαστερεοεκλεκτική αναγωγή της βενζοϊνης µε βοροϋδρίδιο του νατρίου προς 1,2-διφαινυλο-1,2- αιθανοδιόλη

4025 Σύνθεση του 2-ιωδοπροπανίου από 2-προπανόλη

2017 Αντίδραση του κινναµοϋλο χλωριδίου µε αµµωνία προς κινναµουλο αµίδιο

1004 Νίτρωση του πυριδινο-ν-οξειδίου σε 4-νιτροπυριδινο-Νοξείδιο

3009 Σύνθεση του trans- 5-νορβορνενο-2,3-δικαρβοξυλικού οξέος από φουµαρικό οξύ και κυκλοπενταδιένιο

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

5001 Νίτρωση της φαινόλης σε 2-νιτροφαινόλη και 4- νιτροφαινόλη

3002 Προσθήκη βρωµίου στο φουµαρικό οξύ προς mesoδιβρωµοηλεκτρικό

2030 Αντίδραση του βρωµιούχου (καρβοµεθοξυµεθυλο) τριφαινυλοφωσφονίου µε βενζαλδεϋδη

5012 Σύνθεση του ακετυλοσαλικυλικού οξέος (ασπιρίνης) από σαλικυλικό οξύ και οξικό ανυδρίτη

2013 Αντίδραση του κινναµωµικού οξέος µε θειονυλο χλωρίδιο προς το κινναµοϋλο χλωρίδιο

3011 Σύνθεση του ερυθρο-9,10-διυδροξυστεατικού οξέος από ελαϊκό οξύ

5007 Αντίδραση φθαλικού ανυδρίτη µε ρεσορκίνη προς φλουρεσκεϊνη


5009 Σύνθεση της χαλκο φθαλοκυανίνης

1011 Σύνθεση του 1,4-δι-tert-βουτυλοβενζολίου από tertβουτυλοβενζόλιο και tert-βουτυλο χλωρίδιο

3001 Υδροβορίωση/οξείδωση του 1-οκτενίου σε 1-οκτανόλη

Σύνθεση του τετρα-ιωδιούχου κασσίτερου (SnI 4 )

Παρασκευαστικό διαχωρισμό πολλών ουσιών με κατανομή μεταξύ των δύο διαλυτών.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ενότητα : Σύνθεση Διβενζαλακετόνης

ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΙΙ. Μ. Κροκίδα

1. Παρασκευή οξαζολιδινόνης με την αντίδραση Erlenmayer και μετατροπή της προς ακεταμιδοκινναμωμικό οξύ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ενότητα : Aντίδραση Cannizzaro

Άσκηση 3η. Μέθοδοι Διαχωρισμού. Τμήμα ΔΕΑΠΤ - Εργαστήριο Γενικής Χημείας

ΑΣΚΗΣΗ 2. ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ Α. Θεωρητικό μέρος 1. Χρήση των μεταβολών των φάσεων στην ανάλυση Η μελέτη της χημικής ανάλυσης αρχίζει με μια από τις

Εισαγωγικό φροντιστήριο

Διαλύματα - Περιεκτικότητες διαλυμάτων Γενικά για διαλύματα

Πρακτικά και Θεωρητικά Θέµατα. Οργανικής Χηµείας

Άσκηση 3η. Μέθοδοι Διαχωρισμού. Τμήμα ΔΕΑΠΤ - Εργαστήριο Γενικής Χημείας

Εργαστηριακή άσκηση 1: ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΔΙΑΛΥΣΗΣ

136.23, , , , , , , , ppm.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ενότητα : Σύνθεση Tριτοταγούς Βουτυλοχλωριδίου

MAΘΗΜΑ 5 ο ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΕΣΤΕΡΟΠΟΙΗΣΗ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ενότητα : Σύνθεση Ακετανιλιδίου

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΤΑΞΗΣ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Αρχή της μεθόδου: MAΘΗΜΑ 7 ο MEΘΟ ΟΙ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΕΚΧΥΛΙΣΗ

ΕΝΟΤΗΤΑ Θ ΣΥΝΘΕΣΗ ΕΣΤΕΡΩΝ

Πείραμα 1 ο. Προσδιορισμός Υγρασίας Τροφίμων

Παρασκευή αιθανόλης-απόσταξη αλκοολούχου διαλύματος. Τεχνική της απόσταξης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΤΡΟΦΙΜΑ. ΠΛΕΣΣΑΣ ΣΤΑΥΡΟΣ, PhD

Απλά διαγράμματα τάσης ατμών-σύστασηςιδανικών διαλυματων

1. Ο ατμοσφαιρικός αέρας, ως αέριο μίγμα, είναι ομογενές. Άρα, είναι διάλυμα.

ΑΝΑΓΩΓΗ ΚΑΡΒΟΝΥΛΙΟΥ. O Me 3 SiCl. Μόνο σε κυκλοεξανικά παράγωγα R 2 C R 3. R 1 H p-tosyl = p-ts + H 2 NHN SO 2 CH 3. 2RLi. - Ts.

Αξιοποίηση Φυσικών Αντιοξειδωτικών στην Εκτροφή των Αγροτικών Ζώων για Παραγωγή Προϊόντων Ποιότητας. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών

ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΒΑΣΙΚΗΣ ΣΥΣΤΑΣΗΣ ΟΙΝΟΥ

ΚΟΡΕΣΜΕΝΕΣ ΜΟΝΟΣΘΕΝΕΙΣ ΑΛΚΟΟΛΕΣ

Αρχή της µεθόδου: , ή Η 2. Είδη Αέριας Χρωµατογραφίας:

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ - ΥΓΡΗ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΥΨΗΛΗΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ

Μηχανική και Ανάπτυξη Διεργασιών

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΕΝΟΤΗΤΑ Γ ΣΤΕΡΟΕΙΔΗ Γ Δ

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ - ΠΟΤΕΝΣΙΟΜΕΤΡΙΑ

Ο αλκοολικός τίτλος % vol είναι % v/v. Η αλκοόλη, % vol, μετράται στους 20 o C. Γίνεται διόρθωση της αλκοόλης όταν η θερμοκρασία είναι διαφορετική

Transcript:

NP 22 Καταλυόµενη από οξέα ακεταλοποίηση του ακετοξικού αιθυλεστέρα µε αιθανοδιόλη προς το αντίστοιχο 1,3- διοξολάνιο CH 3 C2 H 5 + H H Μοντµοριλλονίτης K 1 Κυκλοεξάνιο CH 3 C2 H 5 + H 2 C 6 H 1 3 (13.1) C 2 H 6 2 (62.1) C 8 H 14 4 (174.2) (18.) Ταξινόµηση Τύποι αντιδράσεων και τάξεις ουσιών Αντίδραση του κετονικού καρβονυλίου, ακεταλοποίηση, Κετόνη, αλκοόλη, οµάδα προστασίας, όξινος καταλύτης. Μέθοδοι εργασίας Αζεοτροπική αποµάκρυνση νερού, ανάδευση µε αναδευτήρα KPG, διήθηση, εξάτµιση σε περιστρεφόµενο εξατµιστή, απόσταξη υπό ελαττωµένη πίεση, κλασµατική απόσταξη µέσω κλασµατικής στήλης,εµπλουτισµός, θέρµανση σε ελαιόλουτρο, ανάδευση µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης. Εργασία σε κλίµακα 1 mmol: ανάδευση µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης αντί µε αναδευτήρα KPG, θέρµανση µε ψυκτήρα επαναρροής µε εκχυλιστήρα Soxhlet αντί του επιθέµατος διαχωρισµού νερού, όχι απόσταξη µε κλασµατική στήλη. Οδηγία (κλίµακα 2 mmol) Εξοπλισµός Τρίλαιµη φιάλη 5 ml, σφαιρική φιάλη 1 ml, διαχωριστής νερού, ψυκτήρας επαναρροής, αναδευτήρας KPG, θερµαινόµενη πλάκα, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, συσκευή απόσταξης ή περιστρεφόµενος εξατµιστής, στήλη Vigreux 3 cm µε χιτώνιο υπό κενό κατά προτίµηση NS29/32, επίθεµα απόσταξης κενού, αντλία κενού, ελαιόλουτρο. Ουσίες Αιθανοδιόλη (bp 198 C) ακετοξικός αιθυλεστέρας (bp 18 C) κυκλοεξάνιο (bp 81 C) µοντµοριλονίτης K 1 Για ένα παράγωγο: 2,4- ινιτροφαινυλυδραζίνη (mp 23 C) 14.9 g (13.5 ml, 24 mmol) 26. g (25.2 ml, 2 mmol) 22 ml 12. g 2. g 1

NP πυκνό H 2 S 4 αιθανόλη (σ.ζ 78 C) 1 ml 5 ml Αντίδραση Σε µια τρίλαιµη φιάλη των 5 ml απαλλαγµένη από υγρασία και εφοδιασµένη µε αναδευτήρα KPG, διαχωριστή νερού και ψυκτήρα επαναρροής φέρονται 2 ml κυκλοεξανίου, 26. g (25.2 ml, 2 mmol) ακετοξικού αιθυλεστέρα, 14.9 g (13.4 ml, 24 mmol) αιθανοδιόλης και 12. g µοντµοριλονίτη K 1. Τα µίγµα θερµαίνεται υπό ανάδευση µε τον αναδευτήρα KPG µέχρις ότου δεν συλλέγεται πλέον νερό στον διαχωριστή νερού (περίπου 3 ώρες, διαχωρισµένη υδατική φάση 6.8 ml) Επεξεργασία Το µίγµα της αντίδρασης ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου και διηθείται σε πτυχωτό ηθµό σε σφαιρική φιάλη των 5 ml και το υπόλειµµα πλένεται µε 2 ml κυκλοεξάνιο. Ο διαλύτης αποστάζεται σε κανονική πίεση ή εξατµίζεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή σε ένα ασθενές κενό (235 hpa, θερµοκρασία λουτρού 5 C). Παραµένει σαν ακάθαρτο προϊόν ένα ελαφρώς κίτρινο ελαιώδες υπόλειµµα. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος : 26.1 g; καθαρότητα (GC) = 92% (βλέπε αναλυτικά δεδοµένα) Το υπόλειµµα µεταφέρεται σε σφαιρική φιάλη των 1 ml και αποστάζεται κλασµατικά περίπου στα 14 hpa µέσω µιας στήλης Vigreux 3 cm µε χιτώνιο κενού και κεφαλή απόσταξης κενού. Πρωτόκολλο απόσταξης (παράδειγµα) : Κλάσµα Θερµοκρασία κεφαλής( C) Πίεση (hpa) Θερµοκρασία ελαιόλουτρου ( C) Μάζα (g) Καθαρότητα - GC (%) *) 1 Μέχρι 77 8.1 122.453 41.6 2 78-85 12. 13.823 48.9 3 85-86 9.1-11. 133 1.611 75.1 4 86-87 9.-11. 137 4.179 9.4 5 86-87 9.-1. 137 7.1 93.8 6 86-87 8.-9. 14 8.815 98.7 7 86-76 8. 14-16 1.314 98.7 *) Εδώ καταχωρείται το επί τοις εκατό ποσοστό σε προϊόν του κάθε κλάσµατος, το υπόλοιπο είναι κυρίως ακετοξικός αιθυλεστέρας. Υπόλειµµα απόσταξης: 1.85 g Απόδοση (Κλάσµατα 4-7): 21.3 g (122 mmol, 61%); σ.ζ 86-87 C (8-1 hpa); άχροο υγρό. Σχόλια Ο αναδευτήρας KPG δεν πρέπει να αντικατασταθεί από µαγνητικό αναδευτήρα γιατί στην αρχή της αντίδρασης ο Μοντµοριλονίτης Κ 1 µε το υπάρχον νερό στο διάλυµα σχηµατίζει 2

NP συσσωµατώµατα. Μια µη αποτελεσµατική ανάδευση µπορεί να προκαλέσει µεγάλη καθυστέρηση στον βρασµό. Η απόδοση της αντίδρασης δεν είναι µεγάλη. Σύµφωνα µε το ισοζύγιο µάζας µεταξύ αντιδρώντων και αποµονωθέντος προϊόντος είναι πιθανό ότι σχηµατίζονται πτητικά παραπροϊόντα και αργότερα κατά την απόσταξη του διαλύτη συναποστάζονται και χάνονται. Πιθανή παράπλευρη αντίδραση: H 3 C C 2 H 5 H +, H 2 H 3 C H + H H 3 C CH 3 + C 2 Επιχειρηµατολογία για την πιθανότητα αυτή: Το C 2 µπορεί να ανιχνευτεί εάν ο ψυκτήρας επαναρροής συνδεθεί µε µια πλυντρίδα µε κορεσµένο διάλυµα Ba(H) 2 και στη σειρά µια δεύτερη πλυντρίδα εξασφαλίσει ότι δεν θα εισέλθει C 2 από το περιβάλλον στην πρώτη πλυντρίδα. Κατά την διάρκεια της αντίδρασης σχηµατίζεται ίζηµα ανθρακικού βαρίου. Η υδατική φάση που συλλέγεται στο διαχωριστή νερού είναι σχεδόν διπλάσια από εκείνη που προβλέπεται από την αντίδραση ακεταλοποίησης (6.8 αντί 3.6 ml). Στο φάσµα 1 H NMR δείγµατος που προκύπτει από εκχύλιση µε CDCl 3 της υδατικής φάσης του διαχωριστή νερού βρίσκονται σήµατα που αντιστοιχούν στην ακετόνη και την αιθανόλη. Στα πρώτα κλάσµατα της απόσταξης του κυκλοεξανίου ανιχνεύονται µε GC ακετόνη και αιθανόλη Από την υδατική φάση του διαχωριστή νερού µπορεί να καταβυθισθεί η 2,4- δινιτροφαινυλυδραζόνη της ακετόνης. ιαδικασία: Σε 2 g 2,4-δινιτροφαινυλυδραζίνης προστίθενται 1 ml πυκνού H 2 S 4 και εν συνεχεία υπό ανακίνηση προστίθενται 14 ml Η 2 Ο. Το εισέτι θερµό διάλυµα αραιώνεται µε 5 ml αιθανόλης. 5 ml του διαλύµατος αυτού αναµιγνύονται µε περίπου 2 ml από την υδατική φάση του διαχωριστή νερού. Ένα µικροκρυσταλλικό πορτοκαλόχρουν στερεό καταβυθίζεται µέσα σε λίγα λεπτά. Εάν όχι, προστίθεται κατά σταγόνες µια µικρή ποσότητα νερού µέχρις ότου αρχίσουν να σχηµατίζονται κρύσταλλοι. Το ίζηµα διηθείται και ξηραίνεται, σ.τ. 115-117 o C (χωρίς ανακρυστάλλωση). 3

NP ιαχείρηση αποβλήτων Ανακύκλωση Το κυκλοεξάνιο από την αντίδραση συλλέγεται και επαναποστάζεται, αν και µπορεί να περιέχει - ανάλογα µε τις συνθήκες της απόσταξης - ακετόνη και αιθανόλη. Ο µοντµοριλλονίτης K 1 µπορεί να ανακυκλωθεί µετά από ξήρανση. Απόρριψη αποβλήτων Απόβλητο Απόρριψη Κυκλοεξάνιο εάν δεν ανακυκλωθεί Οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου Μοντµοριλλονίτης Κ 1 Στερεό απόβλητο ελεύθερο υδραργύρου Υδατική φάση από τον διαχωριστή νερού Μίγµατα διαλύτη νερού ελευθέρα αλογόνου Υπόλειµµα απόσταξης Οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου Μητρικό υγρό της 2,4-δινιτροφαινυλυδραζόνης Μίγµατα διαλύτη νερού ελευθέρα αλογόνου Χρόνος Περίπου 7 ώρες. ιακοπή Μετά την διήθηση και αποµάκρυνση του Μοντµοριλλονίτη. Μετά την απόσταξη του διαλύτη. Βαθµός δυσκολίας Μέτρια Οδηγία (κλίµακα 1 mol) Εξοπλισµός Τρίλαιµη φιάλη 1 L, σφαιρική φιάλη 25 ml, διαχωριστής νερού, ψυκτήρας επαναρροής, αναδευτήρας KPG, θερµαινόµενη πλάκα, ελαιόλουτρο θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, περιστρεφόµενος εξατµιστής, στήλη Vigreux 3 cm µε χιτώνιο υπό κενό (κατά προτίµηση NS29/32), επίθεµα απόσταξης κενού, αντλία κενού. Ουσίες Αιθανοδιόλη (bp 198 C) ακετοξικός αιθυλεστέρας (bp 18 C) κυκλοεξάνιο (bp 81 C) µοντµοριλονίτης K 1 Για ένα παράγωγο: 2,4- ινιτροφαινυλυδραζίνη (mp 23 C) πυκνό H 2 S 4 αιθανόλη (σ.ζ 78 C) 74.5 g (67.7 ml, 1.2 mol) 13 g (126 ml, 1. mol) 65 ml 6 g 2. g 1 ml 5 ml 4

NP Αντίδραση Σε µια τρίλαιµη φιάλη του 1 L απαλλαγµένη από υγρασία και εφοδιασµένη µε αναδευτήρα KPG, διαχωριστή νερού και ψυκτήρα επαναρροής φέρονται 6 ml κυκλοεξανίου, 13 g (126 ml, 1. mol) ακετοξικού αιθυλεστέρα, 74.5 g (67.7 ml, 1.2 mol) αιθανοδιόλης και 6 g µοντµοριλονίτη K 1. Τα µίγµα θερµαίνεται υπό ανάδευση µε τον αναδευτήρα KPG µέχρις ότου δεν συλλέγεται πλέον νερό στον διαχωριστή νερού (περίπου 13 ώρες, διαχωρισµένη υδατική φάση 34 ml) Επεξεργασία Το µίγµα της αντίδρασης ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου και διηθείται σε πτυχωτό ηθµό σε σφαιρική φιάλη το 1 L και το υπόλειµµα πλένεται µε 5 ml κυκλοεξάνιο. Ο διαλύτης εξατµίζεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή σε ένα ασθενές κενό (235 hpa, θερµοκρασία λουτρού 5 C). Παραµένει σαν ακάθαρτο προϊόν ένα ελαφρώς κίτρινο ελαιώδες υπόλειµµα. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος: 132 g; καθαρότητα (GC) = 91% (βλέπε αναλυτικά δεδοµένα) Το υπόλειµµα µεταφέρεται σε σφαιρική φιάλη των 25 ml και αποστάζεται κλασµατικά περίπου στα 14 hpa µέσω µιας στήλης Vigreux 3 cm µε χιτώνιο κενού και κεφαλή απόσταξης κενού. Πρωτόκολλο απόσταξης (παράδειγµα) : Κλάσµα Θερµοκρασία κεφαλής( C) Πίεση (hpa) Θερµοκρασία ελαιόλουτρου ( C) Μάζα (g) Καθαρότητα - GC (%) *) 1 Μέχρι 8 9.7-1. µέχρι 126 1.29 53.6 2 77-82 8.4-1. 126-13 2.43 61.1 3 83-88 12.-13. 125 6.71 71.1 4 88-89 11.-12. 125-13 5.15 79.6 5 87-88 9.4-11. 132 14.16 87.7 6 86-87 8.9-9.1 132 6.78 92.3 7 86 8.4-8.6 133 11.15 95.5 8 86-89 8.4-1. 133 9.72 97.5 9 87-88 8.1-8.5 133 14.88 98.4 1 89 9.1-9.5 133 15.22 98.9 11 86-88 8.3-9.1 133 15.37 99.2 12 89 9. 133 14.7 99. 13 89 9. 133 9.52 98.2 14 87-88 8.4 133-155 1.94 96.4 *) Εδώ καταχωρείται το επί τοις εκατό ποσοστό σε προϊόν του κάθε κλάσµατος, το υπόλοιπο είναι κυρίως ακετοξικός αιθυλεστέρας. Υπόλειµµα απόσταξης : 2.35 g Απόδοση (Κλάσµατα 9-13): 69.7 g (4 mmol, 4%) 5

NP Απόδοση (Κλάσµατα 5-8): 41.8 g (24 mmol, 24%) Σχόλια Ο αναδευτήρας KPG δεν πρέπει να αντικατασταθεί από µαγνητικό αναδευτήρα σ αυτή την µεγάλης κλίµακας αντίδραση γιατί µε τοστερεό στην φιάλη µια µη αποτελεσµατική ανάδευση θα καθυστερήσει τον βρασµό. Η απόδοση της αντίδρασης δεν είναι µεγάλη. Σύµφωνα µε το ισοζύγιο µάζας µεταξύ αντιδρώντων και αποµονωθέντος προϊόντος είναι πιθανό ότι σχηµατίζονται πτητικά παραπροϊόντα και αργότερα κατά την απόσταξη του διαλύτη συναποστάζονται και χάνονται. Πιθανή παράπλευρη αντίδραση: H 3 C C 2 H 5 H +, H 2 H 3 C H + H H 3 C CH 3 + C 2 Επιχειρηµατολογία για την πιθανότητα αυτή: Το C 2 µπορεί να ανιχνευτεί εάν ο ψυκτήρας επαναρροής συνδεθεί µε µια πλυντρίδα µε κορεσµένο διάλυµα Ba(H) 2 και στη σειρά µια δεύτερη πλυντρίδα εξασφαλίσει ότι δεν θα εισέλθει C 2 από το περιβάλλον στην πρώτη πλυντρίδα. Κατά την διάρκεια της αντίδρασης σχηµατίζεται ίζηµα ανθρακικού βαρίου. Η υδατική φάση που συλλέγεται στο διαχωριστή νερού είναι σχεδόν διπλάσια από εκείνη που προβλέπεται από την αντίδραση ακεταλοποίησης (34 αντί 18 ml). Στο φάσµα 1 H NMR δείγµατος που προκύπτει από εκχύλιση µε CDCl 3 της υδατικής φάσης του διαχωριστή νερού βρίσκονται σήµατα που αντιστοιχούν στην ακετόνη και την αιθανόλη. Στα πρώτα κλάσµατα της απόσταξης του κυκλοεξανίου ανιχνεύονται µε GC ακετόνη και αιθανόλη Από την υδατική φάση του διαχωριστή νερού µπορεί να καταβυθισθεί η 2,4- δινιτροφαινυλυδραζόνη της ακετόνης. ιαδικασία: Σε 2 g 2,4-δινιτροφαινυλυδραζίνης προστίθενται 1 ml πυκνού H 2 S 4 και εν συνεχεία υπό ανακίνηση προστίθενται 14 ml Η 2 Ο. Το εισέτι θερµό διάλυµα αραιώνεται µε 5 ml αιθανόλης. 5 ml του διαλύµατος αυτού αναµιγνύονται µε περίπου 2 ml από την υδατική φάση του διαχωριστή νερού. Ένα µικροκρυσταλλικό πορτοκαλόχρουν στερεό καταβυθίζεται µέσα σε λίγα λεπτά. Εάν όχι, προστίθενται κατά σταγόνες µια µικρή ποσότητα νερού µέχρις 6

NP ότου αρχίσουν να σχηµατίζονται κρύσταλλοι. Το ίζηµα διηθείται και ξηραίνεται, σ.τ. 115-117 C (χωρίς ανακρυστάλλωση). ιαχείριση αποβλήτων Ανακύκλωση Το κυκλοεξάνιο από την αντίδραση συλλέγεται και επαναποστάζεται, αν και µπορεί να περιέχει - ανάλογα µε τις συνθήκες της απόσταξης ακετόνη και αιθανόλη. Ο µοντµοριλλονίτης K 1 µπορεί να ανακυκλωθεί µετά από ξήρανση. Απόρριψη αποβλήτων Απόβλητο Απόρριψη Κυκλοεξάνιο εάν δεν ανακυκλωθεί Οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου Μοντµοριλλονίτης Κ 1 Στερεό απόβλητο ελεύθερο υδραργύρου Υδατική φάση από τον διαχωριστή νερού Μίγµατα νερού διαλυτών ελευθέρων αλογόνου Υπόλειµµα απόσταξης Οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου Μητρικό υγρό της 2,4-δινιτροφαινυλυδραζόνης Μίγµατα νερού διαλυτών ελευθέρων αλογόνου Χρόνος Περίπου 2 ώρες ιακοπή Μετά την διήθηση και αποµάκρυνση του Μοντµοριλλονίτη Μετά την απόσταξη του διαλύτη Βαθµός δυσκολίας Μέτρια Οδηγία (κλίµακα 1 mmol) Εξοπλισµός Σφαιρική φιάλη 1 ml, εκχυλιστήρας Soxhlet µε φύσιγγα εκχύλισης, ψυκτήρας επαναρροής, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, διαχωριστής νερού, ελαιόλουτρο, συσκευή µικροαπόσταξης, αντλία κενού. Ουσίες αιθανοδιόλη (bp 198 C) ακετοξικός αιθυλεστέρας (bp 18 C) κυκλοεξάνιο(bp 81 C) µοντµοριλονίτης K 1 µοριακά κόσκινα 4 Å 745 mg (.677 ml, 12. mmol) 1.3 g (1.26 ml, 1. mmol) 6. ml 6 mg 5. g 7

NP Αντίδραση Σε µια τρίλαιµη φιάλη των 1 ml απαλλαγµένη από υγρασία και εφοδιασµένη µε εκχυλιστήρα Soxhlet των 3 ml, ψυκτήρα επαναρροής και µαγνητική ράβδο ανάδευσης φέρονται 5 ml κυκλοεξανίου, 1.3 g (1.26 ml, 1. mmol) ακετοξικού αιθυλεστέρα, 1.3 g (1.26 ml, 1. mmol) αιθανοδιόλης και 6 mg µοντµοριλονίτη K 1. Στην φύσιγγα του εκχυλιστήρα Soxhlet φέρονται 5. g µοριακών κόσκινων για να δεσµεύσουν το παραγόµενο νερό που σχηµατίζεται κατά την αντίδραση. Το µίγµα θερµαίνεται υπό ανάδευση για 3 ώρες µε επαναρροή. Επεξεργασία Το µίγµα της αντίδρασης ψύχεται σε θερµοκρασία δωµατίου και διηθείται σε πτυχωτό ηθµό σε σφαιρική φιάλη των 1 ml και το υπόλειµµα πλένεται µε 1 ml κυκλοεξάνιου. Ο διαλύτης αποστάζεται σε κανονική πίεση Παραµένει ένα άχροο ελαιώδες υπόλειµµα. Απόδοση ακάθαρτου προϊόντος : 1.13 g; Το υπόλειµµα αποστάζεται σε µια συσκευή µικροαπόσταξης περίπου στα 14 hpa. Απόδοση: περίπου 1. g (5.7 mmol, 57%); Σ.ζ. 85-89 C (12-14 hpa) Η απόδοση εξαρτάται πολύ από το είδος της συσκευής απόσταξης και την επιδεξιότητα του πειραµατιζόµενου. ιαχείριση αποβλήτων Ανακύκλωση Τα µοριακά κόσκινα µπορούν να αναγεννηθούν. Απόρριψη αποβλήτων Απόβλητο Κυκλοεξάνιο Μοντµοριλλονίτης Κ 1 Υπόλειµµα απόσταξης Απόρριψη Οργανικοί διαλύτες, ελεύθεροι αλογόνου Στερεό απόβλητο, ελεύθερο υδραργύρου Οργανικοί διαλύτες, ελεύθεροι αλογόνου Χρόνος Περίπου 2 ώρες. ιακοπή Μετά την διήθηση και αποµάκρυνση του µοντµοριλλονίτη. Μετά την απόσταξη του διαλύτη. Βαθµός δυσκολίας Μέτρια. Αναλυτικά δεδοµένα Έλεγχος πορείας της αντίδρασης Η πορεία της αντιδρασης µπορεί να παρακολουθηθεί µε αέριο χρωµατογραφία και σε αντιδράσεις µεγάλης κλίµακας µπορεί επίσης να ελεγχθεί από τον όγκο της υδατικής φάσης που διαχωρίζεται. 8

NP Εάν έχει σχεδιαστεί να γίνεται ο έλεγχος της αντίδρασης µε GC τότε θα πρέπει να χρησιµοποιηθεί µια δίλαιµη ή τρίλαιµη φιάλη αντίδρασης για την λήψη των δειγµάτων. Για κάθε δείγµα το µίγµα της αντίδρασης αφήνεται να ψυχθεί (µε υποστολή του υποστηλώµατος του ελαιόλουτρου) µέχρις ότου σταµατίσει ο βρασµός του διαλύµατος. Με ένα σιφώνιο λαµβάνονται περίπου 3 ml διαλύµατος και διηθούνται µέσα σε µια µικρή σφαιρική φιάλη. Ο διαλύτης εξατµίζεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Το υπόλειµµα αναλύεται χωρίς την προσθήκη διαλύτη για ακετοξικό αιθυλεστέρα και προϊόν, ενώ για ανίχνευση αιθανόλης και ακετόνης, λαµβάνεται ένα δείγµα όπως περιγράφτηκε προηγουµένως, διηθείται και εισάγεται στον χρωµατογράφο. Αέρια χρωµατογραφία (GC) Συνθήκες GC: στήλη: Zebron ZB-1, length 15 m, internal diameter.25 mm, film.25 µm, (Phenomenex, Torrance, CA, USA) είσοδος: injector temperature 25 C; split injection; injected volume.2 µl (without solvent) A decomposition of the substances in the injector could be excluded through a test with an injector temperature of only 15 C. φέρον αέριο: He, pre-column pressure 9 kpa φούρνος: start temperature 3 C (8 min), 1 C/min at15 C (1 min), 1 C/min at2 C (1 min). The low start temperature is necessary to prove acetone and ethanol clearly. ανιχνευτής: FID, 25 C, H 2 33.9 ml/min; synth. air322 ml/min; make-up-gas N 2, flow 15. ml/min (59 kpa) ολοκληρωτής: integrator 429 (Thermo Separation Products) Η επί τοις % συγκέντρωση υπολογίστηκε από το εµβαδόν των κορυφών GC ακάθαρτου προϊόντος 1 8 6 4 2 6 12 18 24 3 36 Χρόνος συγκρατήσεως (min) Ουσία Εµβαδόν κορυφών %.5 αιθανόλη.4.6 ακετόνη.1 1.2 κυκλοεξάνιο 1.1 9.5 Ακετοξικός 3.2 αιθυλεστέρας 15.1 προϊόν 91.7 9

NP άλλα Μη ταυτοποιηθέντα 3.5 GC του καθαρού προϊόντος 1 8 6 4 2 6 12 18 24 3 36 Χρόνος συγκρατήσεως Ουσία Εµβαδόν κορυφών % (min) 15.1 προϊόν 99.6 Το υπόλειµµα απόσταξης δείχνει (GC) την παρουσία προϊόντος σε ποσοστό 41 % και άλλα µη ταυτοποιηθεντα παραπροϊόντα µε υψηλότερους χρόνους συγκρατήσεως. Φάσµα 13 C NMR καθαρού προϊόντος (62.5 MHz, CDCl 3 ) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 (ppm) δ (ppm) Απόδοση 14.1 CH 2 CH 3 24.5 CH 3 C(διοξολάνιο) 1

NP 44.2 CH 2 C 6.5 CH 2 CH 3 64.7 CH 2 CH 2 17.6 C (quart.) διοξολανικός δακτύλιος 169.4 C 76.5-77.5 διαλύτης Φάσµα 1 H NMR ακάθαρτου προϊόντος (25 MHz, CDCl 3 ) 7 6 5 4 (ppm) 3 2 1 Φάσµα 1 H NMR καθαρού προϊόντος(25 MHz, CDCl 3 ) 7 6 5 4 (ppm) 3 2 1 δ (ppm) Πολλαπλότητα Αριθµός H Απόδοση 1.22 t 3 CH 2 CH 3 1.46 s 3 CH 3 C(διοξολάνιο) 2.62 s 2 CH 2 C 3.93 s 4 CH 2 CH 2 4.11 q 2 CH 2 CH 3 11

NP Φάσµα IR ακάθαρτου προϊόντος (film) 1 8 Transmission [%] 6 4 2 4 35 3 25 2 15 1 5 Wellenzahl [cm -1 ] IR spectrum of the pure product (film) 1 8 Transmission [%] 6 4 2 4 35 3 25 2 15 1 5 W ellenzahl [cm -1 ] (cm -1 ) απόδοση 2984 εσµός C H αλκάνιο 1738 εσµός C = εστέρας 12