Ievads.
Piedāvāju jums trīs vienkāršākās nitroetāna sintēzes.
- No nātrija etilsulfāta un metāla nitrīta.
- No etilhalogenīda un sudraba nitrīta.
- No etilbromīda (jodīda) un nātrija nitrīta.
Šis saraksts ļauj izvēlēties piemērotu reaģentu, ko var iegādāties jūsu reģionā. Atbilstoši vietējām reaģentu cenām, galaprodukta cenām un reaģentu pieejamībai var izvēlēties saprātīgāku sintēzes veidu.
Izskats: eļļains šķidrums, augļu smarža
Viršanas temperatūra: 112,0 līdz 116,0 °C/760 mmHgKušanas temperatūra: -90 °C
Molekulmasa: 75,067 g/mol
Blīvums: 1,054 g/ml (20° C)
Lūzuma koeficients: 1,3917 pie 20 °C/D; 1,39007 pie 24,3 °C/D
No nātrija etilsulfāta un metāla nitrīta.
1,5 molu nātrija nitrīta (103,5 g) sajauc ar 1 molu nātrija etilsulfāta (158 g) un 0,0625 molu K2CO3 (8,6 g). Tad maisījumu uzkarsē līdz 125-130 °C, un šajā temperatūrā nitroetāns pārtvaicējas, tiklīdz tas veidojas. Karsēšanu pārtrauc, kad destilācijas plūsma ievērojami samazinās, un neapstrādāto nitroetānu mazgā ar tādu pašu daudzumu ūdens, žāvē virs CaCl2 un, ja nepieciešams, dekolorizē ar nelielu daudzumu aktīvās ogles. Pēc tam nitroetānu atkārtoti destilē, savācot frakciju, kuras temperatūra ir 114-116 °C. Ieguvums 42-46 % no teorijas.
Sīkāku sintēzes aprakstu var atrast šeit. Pastāv nitrometāna sintēzes metode, ko var pārveidot par nitroetāna sintēzi, izmantojot. Dimetilsulfāts jāaizstāj ar dietilsulfātu un jāpārrēķina reaģentu masas .
No etilhalogenīda un sudraba nitrīta .
Atdzesē 100 g sudraba nitrīta (0,65 mol) 150 ml sausa ētera līdz 0 °C 3 kaklu 500 ml kolbā (aptumšotā telpā vai izmantojot dzeltenu gaismu). Pievieno 0,5 molus etilhalogenīda (78 g etiljodīda vai 55 g etilbromīda) pa pilieniem 2 stundu laikā, nepārtraukti maisot un uzturot 0 °C temperatūru un tumšos apstākļos. Ja izmanto etilbromīdu, maisīt 24 h 0 °C temperatūrā, pēc tam 24 h istabas temperatūrā, ja izmanto etilbromīdu, un 48 h, ja izmanto etilbromīdu .
(Halogēnu klātbūtnes pārbaude, lai noteiktu, kad reakcija ir pabeigta, pievienojot dažus pilienus reakcijas maisījuma mēģenē, kurā ir sudraba nitrāta spirta šķīdums, un atzīmējot, vai parādās nogulsnes. Ja tas tā ir, reakcija nav pabeigta. Var izmantot arī Beilšteina testu, kurā izmanto nelielu vara stieples spirāli mēģenē, kurai pievieno nelielu reakcijas maisījuma daļu, un atzīmē, vai reakcija notiek, ja uz vara spirāles virsmas nogulsnējas elementārais sudrabs). Reakcijas laikā šķīdumā nogulsnējas sudraba jodīds (vai bromīds). Atfiltrē sudraba sāli un izmazgā to ar vairākām porcijām ētera. Ēteri iztvaicē istabas temperatūrā. (To var aizstāt ar ētera destilāciju, izmantojot ūdens vannu pie atmosfēras spiediena. Izmanto 2x45 cm kolonnu, kas pildīta ar 4 mm biezām pireksa spirālēm. Efektīvāku kolonnu neizmanto, jo etilnitrīts, kas reakcijas laikā veidojas kā blakusprodukts, ir nestabils. Uzturēt bezūdens apstākļus, jo etilnitrīts hidrolizēsies līdz etanolam, un to būs grūti atdalīt). Pēc tam atlikumu destilē vakuumā pie aptuveni 5 mm Hg. Sākotnējā frakcija būs etilnitrīts, kam sekos starpfrakcija, pēc tam pārtvaicēs nitroetānu. Atmosfēras destilācija var samazināt iznākumu. Iznākums ir aptuveni 83 % no teorētiskā.
No etilbromīda (jodīda) un nātrija nitrīta (DMF).
32,5 g etilbromīda (0,3 moli) ielej 600 ml dimetilformamīda (DMF) un 36 g sausa NaNO2 (0,52 moli) maisītā šķīdumā vārglāzē, kas stāv ūdens vannā, uzturot šķīdumu istabas temperatūrā, jo reakcija ir nedaudz eksotermiska. Šķīdumu vienmēr glabāt ārpus tiešiem saules stariem. Maisīšanu turpināja sešas stundas. Pēc tam reakcijas maisījumu pārlēja 2500 ml vārglāzē vai kolbā, kurā bija 1500 ml ledusūdens un 100 ml petrolētera. Petrolētera slāni nolej un saglabā, un ūdens fāzi ekstrahē vēl četras reizes ar 100 ml petrolētera, pēc tam organiskos ekstraktus apvieno un pēc tam mazgā ar 4x75 ml ūdens. Atlikušo organisko fāzi žāvēja virs magnija sulfāta, filtrēja, un petrolēteri atdalīja, destilējot zem pazemināta spiediena uz ūdens vannas, kuras temperatūrai ļāva lēnām paaugstināties līdz aptuveni 65 °C. Atlikumu, kas sastāv no neapstrādāta nitroetāna, destilēja zem parastā spiediena (vēlams ar nelielu destilācijas kolonnu), lai iegūtu 60 % produkta, kura viršanas temperatūra ir 114-116 °C.
Etilbromīds reaģē ar NaNO2, veidojot nitroetānu un etilnitrītu.
Šo metodi var variēt vairākos veidos. Pirmkārt, dimetilsulfoksīdu (DMSO) kā šķīdinātāju var aizstāt ar dimetilformamīdu (DMF). Arī etilēnglikolu var izmantot kā šķīdinātāju, bet reakcija šajā vidē norit diezgan lēni, kas ļauj notikt blakusreakcijām, piemēram, šādai: RH-NO2 + R-ONO => R-(NO)NO2 + R-OH. NaNO2 vietā var izmantot arī KNO2. Ja NaNO2 izmanto DMF, kā nitrītu atdalītāju var pievienot arī 30 g (0,5 mol) urīnvielas, lai samazinātu blakusreakcijas, kā arī vienlaikus palielinātu NaNO2 šķīdību un tādējādi ievērojami paātrinātu reakciju.
Ja etilbromīdu aizstāj ar etiljodīdu, vajadzīgais reakcijas laiks samazinās tikai līdz 2,5 h, nevis 6 h. Ja izmanto etiljodīdu, nedaudz jāmaina iepriekš minētā procedūra. Savāktie petētera ekstrakti jāmazgā ar 2x75 ml 10 % nātrija tiosulfāta, kam seko 2x75 ml ūdens, nevis 4x75 ml ūdens, kā norādīts iepriekš. Tas jādara, lai atdalītu nelielu daudzumu brīvā joda.
Last edited:
