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



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

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

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

3021 Οξείδωση του ανθρακενίου σε ανθρακινόνη

3012 Σύνθεση του αδαµαντανυλιδενο αδαµαντανίου από αδαµαντανόνη

4028 Σύνθεση του 1-βρωµοδωδεκάνιου από 1- βρωµοδωδεκανόλη

4029 Σύνθεση του δωδεκυλο φαινυλο αιθέρα από βρωµοδωδεκάνιο και φαινόλη OH

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

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

4002 Σύνθεση του βενζιλίου από βενζοϊνη

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

3023 Υδρογόνωση του κινναµωµικού αιθυλεστέρα σε 3- φαινυλοπροπιονικό αιθυλεστέρα

3015 Σύνθεση του ιωδοκυκλοεξανίου από κυκοεξάνιο και ιωδοφόρµιο


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

4019 Σύνθεση του ακεταµιδοστεατικού µεθυλεστέρα από ελαϊκό µεθυλεστέρα

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

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

3033 Σύνθεση του ακετυλενοδικαρβοξυλικού οξέος από το µεσοδιβρωµοηλεκτρικό

4008 Σύνθεση της υδροχλωρικής 2-διµεθυλαµινοµεθυλοκυκλοεξανόνης

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

1003 Νίτρωση της βενζαλδεϋδης σε 3-νιτροβενζαλδεϋδη

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

2017 Αντίδραση του κινναµοϋλο χλωριδίου µε αµµωνία προς κινναµουλο αµίδιο

4010 Σύνθεση της π-µεθοξυακετοφαινόνης από ανισόλη

4001 Μετεστεροποίηση του καστορελαίου σε ρικινολεϊκό µεθυλεστέρα

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

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

1023 Αποµόνωση της εσπεριδίνης από φλοιούς πορτοκαλιού

3035 Σύνθεση του cis-1,2-εποξυκυκοοκτανίουαπό κυκλοοκτένιο


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

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

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

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

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

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

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

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

4009 Σύνθεση του αδιπικού οξέος από κυκλοεξένιο

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

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

4022 Σύνθεση του (S) -3-υδροξυβουτυρικού αιθυλεστέρα

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

3002 Προσθήκη βρωµίου στο φουµαρικό οξύ προς mesoδιβρωµοηλεκτρικό

3028 Μετάθεση πινακόλης προς πινακολόνη

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

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

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

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

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

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

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

2030 Αντίδραση του βρωµιούχου (καρβοµεθοξυµεθυλο) τριφαινυλοφωσφονίου µε βενζαλδεϋδη

4025 Σύνθεση του 2-ιωδοπροπανίου από 2-προπανόλη

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

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


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

Σύνθεση του τετρα-ιωδιούχου κασσίτερου (SnI 4 )

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ενότητα : Aντίδραση Cannizzaro

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

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ενότητα : Σύνθεση Διβενζαλακετόνης

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

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

Πρακτικά και Θεωρητικά Θέµατα. Οργανικής Χηµείας

Παρασκευαστικό διαχωρισμό πολλών ουσιών με κατανομή μεταξύ των δύο διαλυτών.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ενότητα : Σύνθεση Ακετανιλιδίου

Διαλύματα - Περιεκτικότητες διαλυμάτων Γενικά για διαλύματα

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

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

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΤΡΟΦΙΜΑ. ΠΛΕΣΣΑΣ ΣΤΑΥΡΟΣ, PhD

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΣΑΠΟΥΝΙΟΥ. Η εργαστηριακή αυτή άσκηση πραγματοποιήθηκε στο ΕΚΦΕ Ιωαννίνων

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

ΕΝΟΤΗΤΑ Θ ΣΥΝΘΕΣΗ ΕΣΤΕΡΩΝ

Εισαγωγικό φροντιστήριο

Γενική Χημεία. Νίκος Ξεκουκουλωτάκης Επίκουρος Καθηγητής

Τεχνικές Εκχύλισης και Απόσταξης. Χρήστος Παππάς - Επίκουρος καθηγητής

1 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΤΡΑΠΕΖΑΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

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.

ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΔΙΑΛΥΣΗΣ ΣΤΕΡΕΗΣ ΟΥΣΙΑΣ ΣΤΟ ΝΕΡΟ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ενότητα : Σύνθεση Οξίμης της Κυκλοεξανόνης

MAΘΗΜΑ 5 ο ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΕΣΤΕΡΟΠΟΙΗΣΗ

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ - ΥΓΡΗ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΥΨΗΛΗΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ

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

Σύντομη περιγραφή του πειράματος

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ - ΠΟΤΕΝΣΙΟΜΕΤΡΙΑ

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

Πείραμα 1 ο. Προσδιορισμός Υγρασίας Τροφίμων

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΛΙΠΩΝ & ΕΛΑΙΩΝ. Β/Ο: ΠΟΙΟΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ Β ΠΡΟΟΔΟΣ- 1.ΕΝΟΤΗΤΑ (p.34-44) Α) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΛΙΠΑΡΩΝ ΥΛΩΝ

Τράπεζα Χημεία Α Λυκείου

ΑΣΚΗΣΗ 6 η BOD-COD. Θεωρητικό υπόβαθρο. Αποσύνθεση υπό αερόβιες συνθήκες Ο 2. Οξείδωση Ενέργεια. Τελικά προϊόντα Η 2 Ο, CO 2, SO 4, NO 3, ενέργεια

Εργαστηριακή άσκηση 1: ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΔΙΑΛΥΣΗΣ

ÁÎÉÁ ÅÊÐÁÉÄÅÕÔÉÊÏÓ ÏÌÉËÏÓ

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

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ (Δ. Δ.7 ο ) ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΥΛΗ

FeCl 3(aq) + 6NH 4 SCN (aq) (NH 4 ) 3 [Fe(SCN) 6 ] (aq) +3NH 4 Cl (aq) (1) ή FeCl 4

Transcript:

2003 Καταλυόµενη από οξέα ακεταλοποίηση της 3- νιτροβενζαλδεϋδης µε αιθανοδιόλη προς το αντίστοιχο 1,3- διοξολάνιο H O NO 2 HO HO 4-τολουολοσουλφονικό οξύ O O + + κυκλοεξάνιο NO 2 H 2 O C 7 H 5 NO 3 C 2 H 6 O 2 C 7 H 8 O 3 S. H 2 O C 9 H 9 NO 4 (151.1) (62.1) (190.2) (195.2) Τύποι αντιδράσεων και τάξεις ουσιών Αντίδραση του αλδεϋδικού καρβονυλίου, ακεταλοποίηση, αλδεϋδη, ακετάλη, αλκοόλη, οµάδα προστασίας, όξινος καταλύτης. Μέθοδοι εργασίας Αζεοτροπική αποµάκρυνση νερού, θέρµανση µε ψυκτήρα επαναρροής µε εκχυλιστήρα Soxhlet (για εργασία σε κλίµακα 10 mmol), ανάδευση µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, εξάτµιση σε περιστρεφόµενο εξατµιστή, ανατάραξη, εκχύλιση, ανακρυστάλλωση, θέρµανση σε ελαιόλουτρο. Οδηγία (κλίµακα 100 mmol) Εξοπλισµός Σφαιρική φιάλη 500 ml, διαχωριστής νερού, ψυκτήρας επαναρροής, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, διαχωριστικό χωνί, περιστρεφόµενος εξατµιστής, φιάλη διήθησης, ηθµός για διήθηση υπό κενό, ξηραντήρας, ελαιόλουτρο. Ουσίες 3-νιτροβενζαλδεϋδη (mp 58 C; (προϊόν από NOP-Nr. 1003) αιθανοδιόλη (bp 198 C) 4-τολουολοσουλφονικό οξύ. Η 2 Ο (mp 103-105 C) κυκλοεξάνιο (bp 81 C) tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας (bp 55 C) όξινο θειώδες νάτριο θειϊκό νάτριο για ξήρανση κυκλοεξάνιο (bp 81 C) για ανακρυστάλλωση 1 15.1 g (100 mmol) 6.83 g (6.20 ml, 110 mmol) 190 mg (1.00 mmol) 200 ml 200 ml περίπου13 g (για 20 ml κορεσµένο υδατικό διάλυµα NaHSO 3 ) περίπου 5 g περίπου 30 ml

tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας (bp 55 C) για ανακρυστάλλωση περίπου 30 ml Αντίδραση Σε µια σφαιρική φιάλη απαλλαγµένη υγρασίας και εφοδιασµένη µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, διαχωριστή νερού και ψυκτήρα επαναρροής, φέρονται 15.1 g (100 mmol) 3- νιτροβενζαλδεϋδης, 6.83 g (6.20 ml, 110 mmol) αιθανοδιόλης και 1.00 g (5.30 mmol) µονοενυδατωµένου π-τολουολοσουλφονικού οξέος διαλυµένα σε 200 ml κυκλοεξανίου. Το µίγµα βράζει υπό επαναρροή µεχρις ότου δεν συλλέγεται άλλο νερό στον διαχωριστή νερού (περίπου 2-3 ώρες). Επεξεργασία Το θερµό µίγµα της αντίδρασης αποχύνεται σε µια άλλη σφαιρική φιάλη των 500 ml για να διαχωριστεί το ελαιώδες υπόλειµµα το οποίο έχει αποχωριστεί στον πυθµένα της φιάλης αντίδρασης (περίπου 200 mg). To υπόλειµµα αυτό αποτελείται κυρίως από προϊόν, πρώτες ύλες και π-τολουολοσουλφονικό οξύ ( φάσµα 1 H NMR). O διαλύτης από το αποχυθέν διάλυµα αποµακρύνεται στον περιστρεφόµενο εξατµιστή. Αποµένει ένα κίτρινο κρυσταλλικό στερεό σαν ακάθαρτο προϊόν. Απόδοση: 19.7 g; mp 50-52 o C; καθαρότητα σύµφωνα µε GC 95% ακετάλη και 4 % αλδεϋδη. Για την αποµάκρυνση, σαν υδροθειώδες προϊόν προσθήκης, της αλδεϋδης που δεν αντέδρασε το ακάθαρτο προϊόν διαλύεται σε 200 ml tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα και εκχυλίζεται µια φορά µε 20 ml κορεσµένου υδατικού διαλύµατος οξίνου θειώδους νατρίου. Η οργανική φάση ξηραίνεται υπεράνω θειϊκού νατρίου. Μετά την αποµάκρυνση του θειϊκού νατρίου µε διήθηση, ο διαλύτης αποµακρύνεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Αποµένει ένα σχεδόν άχροο κρυσταλλικό υπόλειµµα. Απόδοση: 17.9 g; (91.7 mmol, 92%); mp 57 58 o C; Καθαρότητα σύµφωνα µε GC περισσότερο από 99%. Το προϊόν είναι επαρκώς καθαρό για τις περισσότερες χρήσεις. Εάν απαιτείται µεγαλύτερη καθαρότητα µπορεί να ανακρυσταλλωθεί από µίγµα κυκλοεξανίου / tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα 1:1 (περίπου 45 ml).το διάλυµα πρέπει να αφεθεί πωµατισµένο σε θερµοκρασία δωµατίου µέχρις ότου σχηµατιστούν κρύσταλλοι (εάν χρειαστεί 1-2 ηµέρες). Εάν το διάλυµα ψυχθεί απότοµα σε παγόλουτρο το προϊόν αποβάλλεται συνήθως σαν λάδι. Μετά από βραχεία ψύξη σε παγόλουτρο οι κρύσταλλοι διηθούνται και ξηραίνονται µέχρι σταθερού βάρους σε ξηραντήρα κενού. Απόδοση: 15.9 g (81.5 mmol; 82%); mp 57 58 o C; Άχροοι κρύσταλλοι; καθαρότητα σύµφωνα µε GC περισσότερο από 99 % (βλέπε αναλυτικά δεδοµένα). Το προϊόν µπορεί να ανακρυσταλλωθεί µε µικρότερη όµως απόδοση από µια πολύ µικρή ποσότητα αιθανόλης (13 ml). Σχόλια Το µίγµα της αντίδρασης από απόχυση καθώς επίσης και τα εκχυλίσµατα µε tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα δεν πρέπει να µείνουν για πολύ χρόνο πριν την αποµάκρυνση του διαλύτη, 2

καθώς ίχνη οξέος και νερού µπορεί να προκαλέσουν διάσπαση της ακετάλης. Το διάλυµα δεν πρέπει επίσης να θερµανθεί περισσότερο από όσο χρειάζεται για την ανακρυστάλλωση Η ποσότητα του νερού που συλλέχτηκε στον διαχωριστή µπορεί να είναι µεγαλύτερη από την προβλεπόµενη θεωρητικά, γιατί τόσο το 4-τολουολοσουλφονικό οξύ και άλλα χηµικά περιέχουν νερό. ιαχείρηση αποβλήτων Ανακύκλωση Το κυκλοεξάνιο από το µίγµα της αντίδρασης και ο tert-βιυτυλο µεθυλο αιθέρας συλλέγονται και επαναποστάζονται. Απόρριψη αποβλήτων Αποβλήτο Υδατική φάση από τον διαχωριστή νερού Υδατική φάση από διαδικασίες εκχύλισης Υπόλειµµα από φιάλη αντίδρασης Μητρικό υγρό από ανακρυστάλλωση Θειϊκό νάτριο Απόρριψη Μίγµατα διαλύτη νερού ελεύθερα αλογόνου Μίγµατα διαλύτη νερού ελεύθερα αλογόνου ιάλυση σε µικρή ποσότητα ακετόνης και µετά: οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου Στερεό απόβλητο, ελεύθερο υδραργύρου Χρόνος Περίπου 5 ώρες περιλαµβανοµένης της επεξεργασίας ιακοπή Μετά την εξάτµιση του κυκλοεξανίου από το διάλυµα της αντίδρασης. Βαθµός δυσκολίας Εύκολη Οδηγία (κλίµακα 10mmol) Εξοπλισµός Σφαιρική φιάλη 500 ml, εκχυλιστήρας Soxhlet των 30 ml µε φύσιγγα εκχύλισης, ψυκτήρας επαναρροής, θερµαινόµενος µαγνητικός αναδευτήρας µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης, διαχωριστικό χωνί, περιστρεφόµενος εξατµιστής, φιάλη διήθησης, ηθµός για διήθηση υπό κενό, ξηραντήρας, ελαιόλουτρο. Ουσίες 3-νιτροβενζαλδεϋδη (mp 58 C; (προϊόν από NOP-Nr. 1003) αιθανοδιόλη (bp 198 C) 4-τολουολοσουλφονικό οξύ. Η 2 Ο (mp 103-105 C) κυκλοεξάνιο (bp 81 C) 3 1.51 g (10mmol) 683 mg (0.620 ml, 11 mmol) 19 mg (0.1 mmol) 50 ml

Μοριακά κόσκινα 4 Å 10 g tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας (bp 55 C) 20 ml όξινο θειώδες νάτριο περίπου 3 g (για 5 ml κορεσµένο υδατικό διάλυµα NaHSO 3 ) θειϊκό νάτριο για ξήρανση περίπου 1 g κυκλοεξάνιο (bp 81 C) για ανακρυστάλλωση περίπου 3 ml tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας (bp 55 C) για ανακρυστάλλωση περίπου 3 ml Αντίδραση Η διάταξη για την αντίδραση αποτελείται από µια ξηρή σφαιρική φιάλη των 100 ml, εφοδιασµένη µε µαγνητική ράβδο ανάδευσης και επίθεµα εκχύλισης Soxhlet µε ψυκτήρα επαναρροής. Η φύσιγγα εκχύλισης πληρούται µε 10 g µοριακά κόσκινα 4 Å για τη δέσµευση του παραγόµενου νερού κατά την αντίδραση. Στη φιάλη φέρονται 1.51 g (10 mmol) 3- νιτροβενζαλδεϋδης και 50 ml κυκλοεξανίου και προστίθενται 683 mg (0.62 ml, 11.0 mmol) αιθανοδιόλης και 19 mg (0.10 mmol) µονοενυδατωµένου π-τολουολοσουλφονικού οξέος. Το µίγµα βράζει υπό ανάδευση και επαναρροή για 2 ώρες. Επεξεργασία Το θερµό µίγµα της αντίδρασης αποχύνεται σε µια σφαιρική φιάλη των 100 ml για να διαχωριστεί το ελαιώδες υπόλειµµα το οποίο έχει αποχωριστεί στον πυθµένα της φιάλης αντίδρασης (περίπου 200 mg). To υπόλειµµα αυτό αποτελείται κυρίως από προϊόν, πρώτες ύλες και π-τολουολοσουλφονικό οξύ (φάσµα 1 H NMR). O διαλύτης από το αποχυθέν διάλυµα αποµακρύνεται στον περιστρεφόµενο εξατµιστή. Αποµένει ένα κίτρινο κρυσταλλικό στερεό σαν ακάθαρτο προϊόν. Απόδοση: 1.96 g; mp 50-52 o C; καθαρότητα σύµφωνα µε GC: 95% ακετάλη και 4 % αλδεϋδη. Για την αποµάκρυνση σαν υδροθειώδες προϊόν προσθήκης, της αλδεϋδης που δεν αντέδρασε το ακάθαρτο προϊόν διαλύεται σε 20 ml tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα και εκχυλίζεται άπαξ µε 5 ml κορεσµένου υδατικού διαλύµατος οξίνου θειώδους νατρίου. Η οργανική φάση ξηραίνεται υπεράνω θειϊκού νατρίου. Μετά την αποµάκρυνση του θειϊκού νατρίου µε διήθηση, ο διαλύτης αποµακρύνεται σε περιστρεφόµενο εξατµιστή. Αποµένει ένα σχεδόν άχροο κρυσταλλικό στερεό.το προϊόν κρυσταλλώνεται σε σχεδόν άχροες βελόνες Απόδοση: 1.82g; (9.32 mmol, 93%); mp 57 58 o C; καθαρότητα σύµφωνα µε GC περισσότερο από 99%. Το προϊόν είναι επαρκώς καθαρό για τις περισσότερες χρήσεις. Εάν απαιτείται µεγαλύτερη καθαρότητα µπορεί να ανακρυσταλλωθεί από µίγµα κυκλοεξανίου/tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα 1:1 (περίπου 4.5 ml).το διάλυµα πρέπει να αφεθεί πωµατισµένο σε θερµοκρασία δωµατίου µέχρις ότου σχηµατιστούν κρύσταλλοι (εάν χρειαστεί 1-2 ηµέρες). Εάν το διάλυµα ψυχθεί απότοµα σε παγόλουτρο το προϊόν αποβάλλεται συνήθως σαν λάδι. Μετά από βραχεία ψύξη σε παγόλουτρο οι κρύσταλλοι διηθούνται και ξηραίνονται µέχρι σταθερού βάρους σε ξηραντήρα κενού. 4

Απόδοση: 1.60 g (8.20 mmol, 82%); mp 57-58 C; Άχροοι κρύσταλλοι; καθαρότητα σύµφωνα µε GC > 99 % (βλέπε αναλυτικά δεδοµένα). Το προϊόν µπορεί να ανακρυσταλλωθεί αν και µε µικρότερη απόδοση από µια πολύ µικρή ποσότητα αιθανόλης (περίπου 1.5 ml). Σχόλια Το µίγµα της αντίδρασης από απόχυση καθώς επίσης και τα εκχυλίσµατα µε tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα δεν πρέπει να µείνουν για πολύ χρόνο πριν την αποµάκρυνση του διαλύτη, καθώς ίχνη οξέος και νερού µπορεί να προκαλέσουν διάσπαση της ακετάλης. Το διάλυµα δεν πρέπει επίσης να θερµανθεί περισσότερο από όσο χρειάζεται για την ανακρυστάλλωση Η ποσότητα του νερού που συλλέχτηκε στον διαχωριστή µπορεί να είναι µεγαλύτερη από την προβλεπόµενη θεωρητικά, γιατί τόσο το 4-τολουολοσουλφονικό οξύ και άλλα χηµικά περιέχουν νερό. ιαχείριση αποβλήτων Ανακύκλωση Το κυκλοεξάνιο από το µίγµα της αντίδρασης και ο tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρας συλλέγονται και επαναποστάζονται. Τα µοριακά κόσκινα αναγεννώνται Απόρριψη αποβλήτων Αποβλήτο Υδατική φάση από τον διαχωριστή νερού Υδατική φάση από διαδικασίες εκχύλισης Υπόλειµµα από φιάλη αντίδρασης Μητρικό υγρό από ανακρυστάλλωση Θειϊκό νάτριο Απόρριψη Μίγµατα διαλύτη νερού ελευθέρα αλογόνου Μίγµατα διαλύτη νερού ελευθέρα αλογόνου ιάλυση σε µικρή ποσότητα ακετόνης και µετά: οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου Οργανικοί διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου Στερεό απόβλητο, ελεύθερο υδραργύρου Χρόνος Περίπου 5 ώρες περιλαµβανοµένης της επεξεργασίας ιακοπή Μετά την εξάτµιση του κυκλοεξανίου από το διάλυµα της αντίδρασης. Βαθµός δυσκολίας Εύκολη Αναλυτικά δεδοµένα Έλεγχος της πορείας αντίδρασης από το ποσό του νερού της αντίδρασης που συλλέγεται 5

2,0 1,6 ml H 2 O 1,2 0,8 0,4 0,0 0 20 40 60 80 100 120 140 time [min] Κλίµακα αντίδρασης: 100 mmol Η αρχή για συλλογή του παραγόµενου νερού τίθεται στο σηµείο 0 των συντεταγµένων της αντίδρασης. Ο απαιτούµενος χρόνος για την αντίδραση αυτή ποικίλει, εξαρτώµενος από την ταχύτητα θέρµανσης, τη θερµοκρασία της αντίδρασης και τον απαιτούµενο χρόνο για την απόσταξη. Επέκταση του χρόνου αντίδρασης στις 18 ώρες δεν βελτιώνει το ποσοστό µετατροπής. Έλεγχος της πορείας αντίδρασης µε TLC Ο έλεγχος της πορείας της αντίδρασης µε TLC δεν είναι κατάλληλος για την αντίδραση αυτή, γιατί ακόµη και στο τέλος της αντίδρασης παραµένουν µικρές ποσότητες αλδεϋδης. Στους τυπικούς οργανικούς διαλύτες δεν µπορεί να γίνει ένας αποτελεσµατικός διαχωρισµός αλδεϋδης και διοξολανίου. Έλεγχος της πορείας αντίδρασης µε GC Παρασκευή δείγµατος σε αντίδραση κλίµακας 100 mmol: Για την άνετη λήψη δείγµατος του έλεγχου της πορείας της αντίδρασης χρησιµοποιείται σαν δοχείο αντίδρασης τρίλαιµη φιάλη. Προκειµένου όπως προκύψουν αρκετές µετρήσεις ακόµη και σε θερµοκρασίες του µίγµατος της αντίδρασης χαµηλότερες του βρασµού, η άνοδος της θερµοκρασίας του µίγµατος αντιδράσης πρέπει να γίνει βραδέως (περίπου σε 40-45 λεπτά).το πρώτο δείγµα µπορεί να ληφθεί ευθύς ως η 3-νιτροβενζαλδεϋδη διαλυθεί µε ήπια θέρµανση. Πριν από την έναρξη της αντίδρασης σε κατάλληλα δοχεία δειγµάτων φέρονται 2 ml tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα. Για την συλλογή κάθε δείγµατος ακολουθείται η επόµενη διαδικασία: Το ελαιόλουτρο χαµηλώνει. Ευθύς ως σταµατίσει ο βρασµός επαναρροής του διαλύµατος σταµατά η ανάδευση και ακολουθεί αναµονή για 1 περίπου λεπτό, προκειµένου τα µη πλήρως διαλυτά συστατικά κατακαθίσουν. Χρησιµοποιώντας ένα σιφώνιο λαµβάνεται δείγµα 2 ml από το διάλυµα από ένα άνοιγµα της φιάλης και τοποθετείται σε ένα φιαλίδιο. Το περιεχόµενο διάλυµα στο φιαλίδιο παραλαµβάνεται µε ένα σιφώνιο έτσι ώστε να επαναδιαλυθεί η τυχόν πρόσφατα καταβυθισµένη ουσία, πριν να µεταφερθεί στο φιαλίδιο του δείγµατος. Το δείγµα στη συνέχεια ψύχεται αµέσως σε παγόλουτρο και τοποθετείται σε ψυγείο µέχρι την µέτρηση στο GC. Το µίγµα της αντίδρασης θερµαίνεται πάλι υπό ανάδευση µεχρι την επόµενη µέτρηση. Εάν η µέτρηση GC δεν µπορεί να γίνει µέσα σε 24 ώρες τότε το δείγµα πρίν από τη µέτρηση πρέπει να µεταφερθεί σε σφαιρική φιάλη, να εξατµιστεί ο διαλύτης και να επαναδιαλυθεί το ίζηµα σε 4 ml tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα. Συνθήκες GC: στήλη: Stabilwax-DA, L=30 m, d=0.32 mm, film=0.25 µm (Restek) είσοδος: injector 250 C, split injection, injected volume 0.1 µl 6

φέρον αέριο: H 2 2, precolumn pressure 150 kpa φούρνος: 100 C (7.5 min), 4 C/min 150 C (0 min), 2 C/min 170 C (0 min), 1 C/min 180 C ανιχνευτής: FID, 250 C, H 2 25.1 ml/min; synth. air 392 ml/min (275 kpa); make-up gas N 2 ολοκληρωτής: integrator 4290 (Thermo Separation Products) Η επί τοις % συγκέντρωση υπολογίστηκε από το εµβαδόν των κορυφών Χρόνος συγκρατήσεως (min) ουσία 3.87 αιθανανοδιόλη (πρώτη ύλη) 23.5 3-νιτροβενζαλδεϋδη (πρώτη ύλη) 34.0 1,3-διοξολάνιο (προϊόν) Εκατοστιαία αναλογία εµβαδών των συµµετεχόντων συστατικών συναρτήσει του χρόνου 100 percent of peak areas 80 60 40 20 διοξολάνιο (προϊόν) αλδεϋδη (πρώτη ύλη) αιθανοδιόλη (πρώτη ύλη) 0 0 50 100 150 200 250 time [min] Κλίµακα αντίδρασης: 100 mmol Στο σηµείο 0 της κλίµακας του χρόνου µπαίνουν τα αντιδρώντα συστατικά. Οι καµπύλες συγκεντρώσεων των αντιδρώντων συστατικών δείχνουν ότι η αιθανοδιόλη είναι ελάχιστα διαλυτή στον διαλύτη κυκλοεξάνιο. Μόνο µε την αύξηση της θερµοκρασίας µετά από 40 λεπτά είναι ορατή µια αυξηµένη συγκέντρωση στο διάλυµα. 7

Ποσότητα νερού για την ίδιας κλίµακας αντίδραση συναρτήσει του χρόνου 2,0 1,6 ml H 2 O 1,2 0,8 0,4 0,0 0 50 100 150 200 250 time [min] Μετά από 40 λεπτά το διάλυµα της αντίδρασης θερµαίνεται σε επαναρροή και αρχίζει ο διαχωρισµός του νερού. GC των προϊόντων Παρασκευή δείγµατος: 80 mg ουσίας διαλύονται σε 0.5 ml tert-βουτυλο µεθυλο αιθέρα Συνθήκες GC: στήλη: Zebron ZB-1, L=15 m, d=0.25 mm, film=0.25 µm (Phenomenex) είσοδος: injector 250 C, split injection, injected volume 0.15 µl φέρον αέριο: He, precolumn pressure 101 kpa φούρνος: 85 C (0 min), 8 C/min 250 C (10 min) ανιχνευτής: FID, 250 C, H 2 33.9 ml/min; synth air 322 ml/min; make-up gas N 2, 15.0 ml/min (59 kpa) ολοκληρωτής: integrator 4290 (Thermo Separation Products) Η επί τοις % συγκέντρωση υπολογίστηκε από το εµβαδόν των κορυφών GC ακάθαρτου προϊόντος 100 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 8

Χρόνος συγκρατήσεως (min) Ουσία 12.9 πρώτη ύλη (3-νιτροβενζαλδεϋδη) 4.0 18.2 προϊόν (1,3-διοξολάνιο) 94.7 άλλα Μη ταυτοποιηθέντα 1.3 Εµβαδ ον κορυφών % GC του προϊόντος (µη ανακρυσταλλωµένου) 60 50 40 30 20 10 0 0 4 8 12 16 20 24 Retention time (min) Substance Peak area % 12.9 educt (3-νιτροβενζαλδεϋδη) 0.01 18.2 προϊόν (1,3-διοξολάνιο) 99.6 Άλλα µη ταυτοποιηθέντα 0.3 Το GC του ανακρυσταλλωµένου προϊόντος δείχνειµόνο ίχνη από προσµίξεις (< 0.1%). Φάσµα 13 C NMR του καθαρού προϊόντος (62.5 MHz, CDCl 3 ) 9

160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 (ppm) δ (ppm) Απόδοση 65.5 O CH 2 CH 2 O 102.3 O CH O 121.7 CH αρένιο 124.0 CH αρένιο 129.4 CH αρένιο 132.7 CH αρένιο 140.4 C CH(διοξολάνιο) αρένιο 148.3 C NO 2 αρένιο 76.5-77.5 διαλύτης Φάσµα 1 H NMR ακάθαρτου προϊόντος (250 MHz, CDCl 3 ) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 (ppm) Φάσµα 1 H NMR καθαρού προϊόντος (250 MHz, CDCl 3 ) 10

8.4 8.0 (ppm) 7.6 4.2 4.1 (ppm) 4.0 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 (ppm) δ (ppm) πολλαπλότητα Αριθµός H Απόδοση 8.37-8.35 m 1 2-H 8.25-8.20 m 1 4-H 7.83-7.79 m 1 6-H 7.60-7.54 m 1 5-H 5.90 s 1 7-H 4.18-4.05 m 4 8-H 7.26 διαλύτης 6 5 8 8 O O 7 1 2 3 4 NO 2 Τα ασθενή σήµατα στα 1.23, 1.61 και 3.7 ppm προέρχονται από την αιθανόλη της ανακρυστάλλωσης. Στο φάσµα 1 H NMR του ακάθαρτου προϊόντος φαίνεται η κορυφή στα 10.15 ppm του αλδεϋδικού πρωτονίου Φάσµα IR καθαρού προϊόντος(kbr) 70 60 50 Transmission [%] 40 30 20 10 0 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wellenzahl [cm -1 ] (cm -1 ) Απόδοση 3093 εσµός C H αρένιο 2978, 2905, 2862 εσµός C H αλκάνιο 11

2769 δεσµός C H, O CH O 1690 (µόνο στο ακάθαρτο δεσµός C = O,αλδεϋδηe προϊόν) 1621, 1588 εσµός C = C,αρένιο 1532, 1359 δεσµός N = O, ασυµµ. και συµµ. Στο φάσµα IR του ακάθαρτου προϊόντος φαίνεται η κορυφή στα 1690 cm -1 της 3-νιτροβενζαλδεϋδης. Στοιχειακή ανάλυση των προϊόντων πριν και µετά την ακακρυστάλλωση % C % H % N Υπολογισθέντα 55.39 4.65 7.18 Βρέθηκαν (πρίν την ανακρυστάλλωση) 55.54 55.47 4.38 4.37 7.16 7.07 Βρέθηκαν (µετά την ανακρυστάλλωση) 55.45 55.61 4.38 4.40 7.09 7.17 12