4028 Sintesis 1-bromododekana dari 1-dodekanol

Transkripsi

1 4028 Sintesis 1-bromododekana dari 1-dodekanol C 12 H 26 O (186.3) OH H 2 SO 4 konz. (98.1) + HBr (80.9) C 12 H 25 Br (249.2) Br + H 2 O (18.0) Klasifikasi Tipe reaksi dan penggolongan bahan Substitusi nukleofilik alkohol, bromoalkana, katalis asam Teknik Laboratorium Pemanasan dengan refluk, pengadukan dengan batang pengaduk magnet, penggojokan, ekstraksi, fraksinasi, evaporasi dengan rotavapor, penyaringan, distilasi pengurangan tekanan, distilasi kolom, pemanasan dengan penangas minyak Instruksi (skala batch 10 mmol) Peralatan Labu leher-dua 10 ml atau labu alas bulat 10 ml dengan adaptor Claisen, pendingin refluk, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, corong pisah, rotavapor, peralatan distilasi mikro, kolom Vigreux 10 cm, pompa vakum, penangas minyak Bahan 1-dodekanol (tl C, td C) 1,86 g (10 mmol) Asam hidrobromida (48%) (td 126 C) 3,4 g (2,3 ml, 20 mmol) Asam sulfat pekat 0,59 g (0,32 ml, 6,0 mmol) sikloheksana (td 81 C) 20 ml Natrium hidrogen karbonat kira kira 2 g (untuk 20 ml larutan jenuh ) Natrium sulfat untuk pengering kira kira 1 g Reaksi 1-Dodekanol 1,86 g (10 mmol) dimasukkan ke dalam labu leher-dua 10 ml yang dilengkapi dengan batang pengaduk magnet dan pendingin refluk. Sambil diaduk, 0,59 g (0,32 ml, 6,0 mmol) H 2 SO 4 pekat dan 3,4 g (2,3 ml, 20 mmol) HBr (48%) ditambahkan. Kemudian, campuran reaksi direfluk dengan pengadukan pada penangas minyak dengan temperatur 140 1

2 C selama 5 jam. Pendingin refluk diisi dengan air sekali, kemudian aliran air dimatikan untuk mencegah pemisahan dodekanol pada pendingin refluk. Reaksi diamati dengan kromatografi lapis tipis (lihat analisis). Penyelesaian Larutan reaksi didinginkan sampai temperatur kamar, 6 ml air es ditambahkan dan campuran digojog dalam corong pisah dengan 10 ml sikloheksana. Fasa dipisahkan, fasa organik disimpan dan fasa air digojog kembali dengan 10 ml sikloheksana. Gabungan fasa organik digojog lagi dengan 20 ml larutan jenuh NaHCO 3. Jika pemisahan tidak berlangsung baik, campuran dapat disimpan semalam. Fasa organik dipisahkan dan dikeringkan dengan Na 2 SO 4. Setelah itu, zat pengering disaring dan pelarut dievaporasi dengan rotavapor. Cairan tertinggal sebagai residu. Hasil kotor 2,20 g. Hasil kotor didistilasi fraksinasi dengan peralatan distilasi mikro menggunakan kolom Vigreux 10 cm pada tekanan sekitar 0,1 hpa. Hasil: 1,60 g (6,42 mmol, 64%); td 72 C (2, hpa, temperatur penangas minyak 118 C); cairan tidak berwarna; 20 n D = 1,4581 Komentar Produk digunakan pada NOP 4029 sebagai reaktan Manajemen Limbah Daur ulang Sikloheksana hasil evaporasi dikumpulkan dan diredistilasi. Pembuangan Limbah Limbah Fasa air Fraksi awal dan residu distilasi natrium sulfat Pembuangan Campuran pelarut air, mengandung halogen Larut dalam sedikit aseton, kemudian: pelarut organik, mengandung halogen Limbah padat, bebas dari merkuri Waktu 8-9 jam Penghentian sementara Setelah pemanasan dengan refluk (5 jam) Setelah penggojokan Sebelum distilasi Tingkat kesulitan Sedang 2

3 Instruksi (Skala batch 100 mmol) Peralatan Labu leher-dua atau leher-tiga 100 ml, pendingin refluk, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, corong pisah, rotavapor, peralatan distilasi, adaptor penerima "pig type", kolom Vigreux 10 cm, pompa vakum, penangas minyak Bahan 1-dodekanol (tl C, td C) Asam hidrobromida (48%) (td 126 C) Asam sulfat pekat sikloheksana (td 81 C) natrium hidrogen karbonat natrium sulfat untuk pengering 18,6 g (100 mmol) 34 g (23 ml, 200 mmol) 7,4 g (4,0 ml, 75 mmol) 90 ml kira kira 6 g (untuk 60 ml larutan jenuh) kira kira 5 g Reaksi 1-Dodekanol 18,6 g (100 mmol) dimasukkan ke dalam 100 ml labu leher-dua yang dilengkapi dengan batang pengaduk magnet dan pendingin refluk. Sambil diaduk, 7,4 g (4,0 ml, 75 mmol) H 2 SO 4 pekat dan 34 g (23 ml, 200 mmol) HBr (48%) ditambahkan satu persatu. Kemudian, campuran reaksi direfluk selama 5 jam dengan pengadukan pada temperatur penangas minyak 140 C. Pendingin refluk diisi dengan air sekali, kemudian aliran air dimatikan untuk mencegah pemisahan dodekanol pada pendingin refluk. Reaksi diamati dengan kromatografi lapis tipis (lihat analisis). Penyelesaian Larutan reaksi didinginkan sampai temperatur kamar, 60 ml air es ditambahkan dan campuran digojog dalam corong pisah dengan 50 ml sikloheksana. Setelah dipisahkan, fasa organik disimpan dan fasa air digojog kembali dengan 40 ml sikloheksana. Gabungan fasa organik digojok lagi dengan 60 ml larutan jenuh NaHCO 3. Jika pemisahan tidak berlangsung baik, campuran dapat disimpan semalam. Fasa organik dipisahkan dan dikeringkan dengan Na 2 SO 4. Setelah itu, zat pengering disaring dan pelarut dievaporasi dengan rotavapor. Cairan tertinggal sebagai residu. Hasil kotor 23,1 g. Hasil kotor didistilasi fraksinasi dengan kolom Vigreux 10 cm pada tekanan sekitar 0,1 hpa. Hasil: 20,7 g (82,7 mmol, 83%); td 72 C (2, hpa, temperatur penangas minyak 120 C); cairan tidak berwarna; 20 n D = 1,4581. Komentar Produk digunakan pada NOP 4029 sebagai reaktan 3

4 Manajemen Limbah Daur ulang Sikloheksana hasil evaporasi dikumpulkan dan diredistilasi. Pembuangan Limbah Limbah Fasa air Fraksi awal dan residu distilasi natrium sulfat Pembuangan Campuran pelarut air, mengandung halogen Larut dalam sedikit aseton, kemudian: pelarut organik, mengandung halogen Limbah padat, bebas dari merkuri Waktu 8-9 jam Penghentian sementara Setelah pemanasan dengan refluk (5 jam) Setelah penggojokan Sebelum distilasi Tingkat kesulitan Sedang Instruksi (Skala batch 1 mol) Peralatan Labu leher-dua atau leher-tiga 1 L, pendingin refluk, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, corong pisah, rotavapor, konektor distilasi, adaptor penerima "pig type", kolom Vigreux 30 cm, pompa vakum, penangas minyak Bahan 1-dodekanol (tl C, td C) Asam hidrobromida (48%) (td 126 C) Asam sulfat pekat sikloheksana (td 81 C) natrium hidrogen karbonat natrium sulfat untuk pengering 186 g (1 mol) 340 g (230 ml, 2,0 mol) 74 g (40 ml, 750 mmol) 400 ml kira kira 25 g (untuk 250 ml larutan jenuh) kira kira 50 g Reaksi 1-Dodekanol 186 g (1,00 mol) dimasukkan ke dalam labu leher-dua 1 L yang dilengkapi dengan batang pengaduk magnet dan pendingin refluk. Sambil diaduk, 74 g (40 ml, 750 mmol) H 2 SO 4 pekat dan 340 g (230 ml, 2,0 mol) HBr (48%) ditambahkan satu persatu. Kemudian, campuran reaksi direfluk selama 6 jam dengan pengadukan pada temperatur penangas minyak 140 C. Pendingin refluk diisi dengan air sekali, kemudian aliran air 4

5 dimatikan untuk mencegah pemisahan dodekanol pada pendingin refluk. Reaksi diamati dengan kromatografi lapis tipis (lihat analisis). Penyelesaian Larutan reaksi didinginkan sampai temperatur kamar, 300 ml air es ditambahkan dan campuran digojog dalam corong pisah dengan 240 ml sikloheksana. Fasa dipisahkan, fasa organik disimpan dan fasa air digojog kembali dengan 160 ml sikloheksana. Gabungan fasa organik digojog lagi dengan 250 ml larutan jenuh NaHCO 3. Jika pemisahan tidak berlangsung baik, campuran dapat disimpan semalam. Fasa organik dipisah dan dikeringkan dengan Na 2 SO 4. Setelah itu, zat pengering disaring dan pelarut dievaporasi dengan rotavapor. Cairan tertinggal sebagai residu. Hasil kotor: 235 g. Hasil kotor didistilasi fraksinasi dengan kolom Vigreux 30 cm pada tekanan 0,1 hpa. Hasil: 210 g (0,843 mol, 84%); td 65 C (1, hpa, temperatur penangas minyak 115 C); cairan tidak berwarna; 20 n D = 1,4581. Komentar Produk digunakan pada NOP 4029 sebagai reaktan Manajemen Limbah Daur ulang Sikloheksana hasil evaporasi dikumpulkan dan diredistilasi. Pembuangan Limbah Limbah Fasa air Fraksi awal dan residu distilasi natrium sulfat Pembuangan Campuran pelarut air, mengandung halogen Larut dalam sedikit aseton, kemudian: pelarut organik, mengandung halogen Limbah padat, bebas dari merkuri Waktu jam Penghentian Sementara Setelah pemanasan dengan refluk (5 jam) Setelah penggojokan Sebelum distilasi Tingkat kesulitan Sedang 5

6 Analisis Pengamatan reaksi dengan KLT Preparasi Sampel : Dengan menggunakan pipet tetes, 2 tetes dari fasa bagian atas diambil dari campuran reaksi dan diencerkan dengan 0,5 ml dietil eter. Kondisi KLT : Adsorben: KLT-aluminium foil (silika gel 60) Eluen: Petroleum eter : etil asetat 6 : 4 Penampakan: Plat KLT-aluminium dicelupkan ke dalam 2N H 2 SO 4 dan kemudian dikeringkan dengan pengering udara panas R f (dodekanol) 0,44 R f (bromododekana) 0,72 Pengamatan reaksi dengan GC Preparasi Sampel : Dengan menggunakan pipet tetes, diambil 1 tetes campuran reaksi dan diencerkan dengan 10 ml diklorometana, 0,2 ml dari larutan ini diinjeksikan Kondisi GC : kolom: DB-1, 28 m, diameter internal 0,32 mm, film 0,25 µm inlet: on-column-injection Gas pembawa: hidrogen (40 cm/detik) oven: 90 C (5 menit), 10 C/menit sampai 240 C (30 menit) detektor: FID, 270 C Persen konsentrasi dihitung dari luas puncak 6

7 GC produk kotor (skala batch 1 mol) Waktu retensi (menit) Senyawa Luas puncak % 12,33 reaktan (dodekanol) 9,1 13,55 Produk (1-bromododekana) 89,5 lainnya Tidak diketahui < 1 GC produk murni (skala batch 1 mol) Waktu Retensi (menit) Senyawa Luas Puncak % 13,59 produk (1-bromododekana) 97,8 Lainnya < 1 tiap puncak 7

8 Spektrum 1 H NMR produk kotor (500 MHz,CDCl 3 ) Spektrum 1 H NMR produk murni (500 MHz,CDCl 3 ) Br δ (ppm) Multiplisitas Jumlah H Keterangan 0,88 t 3 12-H 1,26 m 16 CH 2 sisa 1,42 m 2 3-H 1,85 m 2 2-H 3,39 t 2 1-H 8

9 Spektrum 13 C NMR produk kotor (125,7 MHz, CDCl 3 ) Spektrum 13 C NMR produk murni (125,7 MHz, CDCl 3 ) Br δ (ppm) Keterangan 14,1 C-12 22,7 C-11 31,9 C-10 32,9 C-2 33,8 C-1 76,5-77,5 pelarut 9

10 Spektrum IR produk murni (film) (cm -1 ) Keterangan 2925, 2851 Ikatan C-H, alkana 1466 Deformasi C-H, alkana 722 Ikatan C-Br 10