Introducción.
Lespresento las tres síntesis más sencillas del nitroetano.
- A partir desulfato de etilo sódico y un nitrito metálico.
- A partir dehaluro de etilo y nitrito de plata.
- A partir debromuro de etilo (yoduro) y nitrito de sodio.
Esta lista permite seleccionar un reactivo adecuado que pueda comprarse en su zona. Según los precios locales de los reactivos, los precios del producto final y la disponibilidad de reactivos, puede seleccionar la forma de síntesis más razonable.
Aspecto: líquido aceitoso, olor afrutado
Punto de ebullición: 112,0 a 116,0 °C/760 mmHgPunto de fusión: -90 °C
Peso molecular: 75,067 g/mol
Densidad: 1,054 g/ml (20° C)
Índice de refracción: 1,3917 a 20 °C/D; 1,39007 a 24,3 °C/D
A partir de etil sulfato sódico y un nitrito metálico.
Se mezclan íntimamente 1,5 moles de nitrito sódico (103,5 g) con 1 mol de etil sulfato sódico (158 g) y 0,0625 moles de K2CO3 (8,6 g). La mezcla se calienta a 125-130 °C, temperatura a la que se destila el nitroetano tan pronto como se forma. El calentamiento se interrumpe cuando el flujo de destilación disminuye considerablemente, y el nitroetano bruto se lava con la misma cantidad de agua, se seca sobre CaCl2 y, si es necesario, se decolora con un poco de carbón activado. A continuación se vuelve a destilar el nitroetano, recogiendo la fracción entre 114-116 °C. Rendimiento 42-46% de la teoría.
Sepuede encontrar una descripción más detallada de la síntesis aquí. Existe un método de síntesis del nitrometano, con el que se puede convertir en síntesis del nitroetano. Es necesario sustituir el dimetilsulfato por dietilsulfato y volver a contar las masas de los reactivos .
A partir de haluro de etilo y nitrito de plata.
Enfriar 100 g de nitrito de plata (0,65 mol) en 150 ml de éter seco hasta 0 °C en un matraz de 3 cuellos y 500 ml (en una habitación oscura o utilizando luz amarilla). Añadir 0,5 moles de haluro de etilo (78 g de yoduro de etilo o 55 g de bromuro de etilo) gota a gota durante 2 horas mientras se agita constantemente y se mantiene la temperatura a 0 °C y en condiciones de oscuridad. Agitar durante 24 horas a 0 °C, luego 24 horas a temperatura ambiente si se utiliza bromuro de etilo, y 48 h si se utiliza b romuro de etilo.
(Compruebe la presencia de halógenos para ver cuándo se ha completado la reacción, añadiendo unas gotas de la mezcla de reacción a un tubo de ensayo que contenga una solución alcohólica de nitrato de plata y observe si aparece un precipitado. Si es así, la reacción está incompleta. También se puede utilizar la prueba de Beilstein, que utiliza una pequeña bobina de alambre de cobre en un tubo de ensayo al que se añade una pequeña porción de la mezcla de reacción, y se observa si se produce la reacción, donde la plata elemental se depositará en la superficie de la bobina de cobre). El yoduro (o bromuro) de plata precipitará en la solución durante el curso de la reacción. Filtra la sal de plata y lávala con varias porciones de éter. Evaporar el éter a temperatura ambiente. (Esto puede sustituirse por la destilación del éter utilizando un baño de agua a presión atmosférica. Se utiliza una columna de 2x45 cm empaquetada con hélices de pirex de 4 mm. No se utiliza una columna más eficaz debido a la inestabilidad del nitrito de etilo formado como subproducto en la reacción. Mantener las condiciones anhidras, ya que el nitrito de etilo se hidrolizará a etanol y será difícil de separar). A continuación, destilar el residuo al vacío a unos 5 mm Hg. El nitrito de etilo será la fracción inicial, seguida de una fracción intermedia y, a continuación, se destilará el nitroetano. La destilación atmosférica puede reducir el rendimiento. El rendimiento es aproximadamente el 83% del teórico.
A partir de bromuro de etilo (yoduro) y nitrito de sodio (DMF).
Se vierten 32,5 gramos de bromuro de etilo (0,3 moles) en una solución agitada de 600 ml de dimetilformamida (DMF) y 36 gramos de NaNO2 seco (0,52 moles) en un vaso de precipitados colocado en un baño de agua manteniendo la solución a temperatura ambiente ya que la reacción es ligeramente exotérmica. Mantener siempre la solución alejada de la luz solar directa. La agitación continuó durante seis horas. Después, la mezcla de reacción se vertió en un vaso o matraz de 2500 ml, que contenía 1500 ml de agua helada y 100 ml de éter de petróleo. La capa de éter de petróleo se vertió y se guardó, y la fase acuosa se extrajo cuatro veces más con 100 ml de éter de petróleo cada una, donde después se juntaron los extractos orgánicos, y a su vez se lavó con 4x75 ml de agua. La fase orgánica restante se secó sobre sulfato de magnesio, se filtró, y el éter de petróleo se eliminó por destilación a presión reducida en un baño de agua, cuya temperatura se dejó aumentar lentamente hasta unos 65 °C. El residuo, consistente en nitroetano bruto, se destiló a presión ordinaria (preferiblemente con una pequeña columna de destilación) para dar un 60% de producto, que hirvió a 114-116 °C.
El bromuro de etilo reacciona con NaNO2, formando nitroetano y nitrito de etilo.
Este método puede variarse de varias maneras. En primer lugar, se puede sustituir la dimetilformamida (DMF) por dimetilsulfóxido (DMSO) como disolvente. El etilenglicol también funciona como disolvente, pero la reacción se produce con bastante lentitud en este medio, lo que permite reacciones secundarias, como ésta: RH-NO2 + R-ONO => R-(NO)NO2 + R-OH. También puede utilizarse KNO2 en lugar de NaNO2. Si se utiliza NaNO2 en DMF, también pueden añadirse 30 g (0,5 mol) de urea como secuestrante de nitritos para minimizar las reacciones secundarias, así como para aumentar simultáneamente la solubilidad del NaNO2 y acelerar así significativamente la reacción.
Si se sustituye el bromuro de etilo por yoduro de etilo, el tiempo de reacción necesario disminuye a sólo 2,5 h en lugar de 6 h. En caso de emplear yoduro de etilo, debe realizarse un ligero cambio en el procedimiento anterior. Los extractos de éter de petróleo agrupados deben lavarse con 2x75 ml de tiosulfato sódico al 10%, seguido de 2x75 ml de agua, en lugar de 4x75 ml de agua como en el caso anterior. Esto para eliminar pequeñas cantidades de yodo libre.
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