Úvodná časť.
Predstavujem vám tri najjednoduchšie syntézy nitroetánu.
- Z etylsulfátu sodného a nitritu kovu.
- Z etylhalogenidu a dusitanu strieborného.
- Z etylbromidu (jodidu) a dusitanu sodného.
Tento zoznam umožňuje vybrať vhodné činidlo, ktoré sa dá zakúpiť vo vašej oblasti. Podľa miestnych cien činidiel, cien za konečný produkt a dostupnosti činidiel si môžete vybrať rozumnejší spôsob syntézy.
Vzhľad: olejovitá kvapalina, ovocný zápach
Bod varu: 112,0 až 116,0 °C/760 mmHgBod topenia: -90 °C
Molekulová hmotnosť: 75,067 g/mol
Hustota: 1,054 g/ml (20 °C)
Index lomu: 1,3917 pri 20 °C/D; 1,39007 pri 24,3 °C/D
Z etylsulfátu sodného a dusitanu kovu.
1,5 mólu dusitanu sodného (103,5 g) sa intímne zmieša s 1 mólom etylsulfátu sodného (158 g) a 0,0625 mólu K2CO3 (8,6 g). Zmes sa potom zahreje na 125 - 130 °C, pri ktorej teplote sa nitroetán vydestiluje hneď, ako sa vytvorí. Zahrievanie sa preruší, keď destilačný tok značne zoslabne, a surový nitroetán sa premyje rovnakým množstvom vody, vysuší sa nad CaCl2 a v prípade potreby sa odfarbí trochou aktívneho uhlia. Nitroetán sa potom opätovne oddestiluje, pričom sa odoberie frakcia s teplotou medzi 114 - 116 °C. Výťažok 42 - 46 % teórie.
Podrobnejší opis syntézy nájdetetu. Existuje metóda syntézy nitrometánu, ktorú možno previesť na syntézu nitroetánu pomocou. Je potrebné nahradiť dimetylsulfát za dietylsulfát a prepočítať hmotnosti činidiel .
Z etylhalogenidu a dusitanu strieborného .
Ochlaďte 100 g dusitanu strieborného (0,65 mol) v 150 ml suchého éteru na teplotu 0 °C v 3-hrdlovej 500 ml banke (v zatemnenej miestnosti alebo pomocou žltého svetla). Za stáleho miešania a udržiavania teploty 0 °C a tmavých podmienok pridajte 0,5 mólu halogenidu etylnatého (78 g jodidu etylnatého alebo 55 g bromidu etylnatého) po kvapkách v priebehu 2 hodín. Miešajte 24 hodín pri 0 °C, potom 24 hodín pri izbovej teplote, ak používate etylbromid, a 48 hodín, ak používate etylbromid .
(Testujte prítomnosť halogénov, aby ste zistili, kedy je reakcia ukončená, pridaním niekoľkých kvapiek reakčnej zmesi do skúmavky obsahujúcej alkoholový roztok dusičnanu strieborného a zaznamenajte, či sa objaví zrazenina. Ak áno, reakcia nie je dokončená. Môže sa použiť aj Beilsteinov test, pri ktorom sa v skúmavke použije malá cievka z medeného drôtu, do ktorej sa pridá malá časť reakčnej zmesi, a zaznamená sa, či nastane reakcia, pri ktorej sa na povrchu medenej cievky usadzuje elementárne striebro). V priebehu reakcie sa v roztoku vyzráža jodid strieborný (alebo bromid). Odfiltrujte soľ striebra a premyte ju niekoľkými dávkami éteru. Odparte éter pri izbovej teplote. (Tento postup možno nahradiť destiláciou éteru vo vodnom kúpeli pri atmosférickom tlaku. Používa sa kolóna 2x45 cm naplnená 4 mm pyrexovými špirálami. Účinnejšia kolóna sa nepoužíva z dôvodu nestability etylnitritu, ktorý vzniká ako vedľajší produkt reakcie. Zachovajte bezvodé podmienky, pretože etylnitrit bude hydrolyzovať na etanol a bude sa ťažko oddeľovať). Potom zvyšok vydestilujte vo vákuu pri teplote približne 5 mm Hg. Počiatočnou frakciou bude etylnitrit, po ňom bude nasledovať medziprodukt a potom sa vydestiluje nitroetán. Atmosférická destilácia môže znížiť výťažok. Výťažok je približne 83 % teoretickej hodnoty.
Z etylbromidu (jodidu) a dusitanu sodného (DMF).
Do miešaného roztoku 600 ml dimetylformamidu (DMF) a 36 g suchého NaNO2 (0,52 mólu) v kadičke stojacej vo vodnom kúpeli sa nalialo 32,5 g etylbromidu (0,3 mólu), pričom sa roztok udržiaval pri izbovej teplote, pretože reakcia je mierne exotermická. Roztok vždy uchovávajte mimo dosahu priameho slnečného svetla. V miešaní sa pokračovalo šesť hodín. Potom sa reakčná zmes preliala do 2500 ml kadičky alebo banky, ktorá obsahovala 1500 ml ľadovej vody a 100 ml petroléteru. Petroléterová vrstva sa vyliala a uložila a vodná fáza sa extrahovala ešte štyrikrát po 100 ml petroléteru, pričom sa organické extrakty spojili a následne sa premyli 4x75 ml vody. Zvyšná organická fáza sa vysušila nad síranom horečnatým, prefiltrovala a petroléter sa odstránil destiláciou za zníženého tlaku na vodnom kúpeli, ktorého teplota sa nechala pomaly stúpnuť na približne 65 °C. Zvyšok pozostávajúci zo surového nitroetánu sa destiloval za bežného tlaku (najlepšie pomocou malej destilačnej kolóny), čím sa získalo 60 % produktu s teplotou varu 114 - 116 °C.
Etylbromid reaguje s NaNO2 za vzniku nitroetánu a etylnitritu.
Túto metódu možno obmieňať niekoľkými spôsobmi. Po prvé, dimetylsulfoxid (DMSO) sa môže nahradiť dimetylformamidom (DMF) ako rozpúšťadlom. Ako rozpúšťadlo funguje aj etylénglykol, ale reakcia v tomto prostredí prebieha dosť pomaly, čo umožňuje vedľajšie reakcie, ako je táto: RH-NO2 + R-ONO => R-(NO)NO2 + R-OH. Namiesto NaNO2 sa môže použiť aj KNO2. Ak sa NaNO2 používa v DMF, môže sa pridať aj 30 g (0,5 mol) močoviny ako čističa dusitanov, aby sa minimalizovali vedľajšie reakcie, ako aj súčasne zvýšila rozpustnosť NaNO2, a tým sa reakcia výrazne urýchlila.
Ak sa etylbromid nahradí etyljodidom, požadovaný reakčný čas sa skráti len na 2,5 h namiesto 6 h. V prípade použitia etyljodidu je potrebné vykonať miernu zmenu v uvedenom postupe. Zoskupené petéterové extrakty by sa mali premyť 2x75 ml 10 % tiosíranu sodného a následne 2x75 ml vody namiesto 4x75 ml vody, ako je uvedené vyššie. Tým sa odstránia malé množstvá voľného jódu.
Last edited:
