4025 Sintesis 2-iodopropana dari 2-propanol

Transkripsi

1 4025 Sintesis 2-iodopropana dari 2-propanol OH I + 1/2 I 2 + 1/3 P x + 1/3 P(OH) 3 C 3 H 8 O (60.1) (253.8) (31.0) C 3 H 7 I (170.0) (82.0) Klasifikasi Tipe reaksi dan penggolongan bahan Substitusi nukleofilik Iodoalkana, alkohol Teknik Laboratorium Pemanasan dengan refluk, pengadukan dengan pengaduk magnet, penggojogan, ekstraksi, penyaringan, pembuangan gas, bekerja dengan botol pencuci, distilasi dengan kolom fraksinasi, pemanasan dengan penangas minyak. Instruksi (skala batch 10 mmol) Peralatan Labu alas bulat 10 ml, pendingin refluk, 3 buah botol pencuci, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, corong pisah, konektor distilasi, kolom Vigreux 10 cm, penangas minyak. Bahan 2-propanol (kering) (td 82 C) Fosfor, merah iodin larutan NaOH (0,5 M) molekular sieve 3Å larutan NaHCO 3 encer natrium sulfat untuk pengeringan 0,601 g (0,765 ml, 10,0 mmol) 0,124 g (4,00 mmol) 1,29 g (5,08 mmol) Reaksi Prosedur ini harus dilakukan di dalam lemari asam. Peralatan terdiri dari labu alas bulat 10 ml dengan batang pengaduk magnet dan pendingin refluk. Pendingin refluk dihubungkan dengan tiga botol pencuci satu demi satu. Yang pertama, dihubungkan secara langsung pada pendingin refluk dan diisi dengan molekular sieve, yang ke dua kosong, yang ke tiga berisi larutan natrium hidroksida 0,05 M. 1

2 1,29 g (5,08 mmol) iodin, 0,124 g (4,00 mmol) fosfor merah dan 0,601 g (0,765 ml, 10,0 mmol) 2-propanol kering ditambahkan ke dalam labu reaksi. Dengan pengadukan, campuran reaksi dipanaskan sampai mendidih dengan penangas minyak dan direfluk selama dua jam. Penyelesaian Setelah reaksi, pendingin refluk diganti dengan konektor distilasi dan produk kotor langsung didistilasi dari campuran reaksi pada temperatur pendidihan yaitu C. Produk distilasi dipindahkan ke dalam corong pisah dan dicuci dengan larutan NaHCO 3 encer. Fasa organik dipisahkan dan dikeringkan dengan natrium sulfat. Setelah penyaringan, produk kotor didistilasi melalui kolom Vigreux 10 cm. Hasil: 1,21 g (7,12 mmol, 71%); td 88 C, cairan tak berwarna ; n D 20 = 1,495 Komentar Penggunaan molekular sieve sebagai zat pengering dianjurkan, jika tidak digunakan hasilnya akan lebih rendah. Jika terdapat sedikit 2-propanol yang tidak bereaksi pada produk kotor, senyawa ini tidak akan terdeteksi setelah dilakukan tahap pencucian. Manajemen limbah Daur ulang Molekular sieve dapat diregenerasi Pembuangan limbah Limbah Fasa air dari ekstraksi Residu dari distilasi pertama Residu dari distilasi ke dua natrium sulfat isi botol pencuci ke tiga Pembuangan Campuran pelarut air, mengandung halogen Dilarutkan dalam air, netralisasi dengan NaOH encer, kemudian campuran pelarut air, mengandung halogen Pelarut organik, mengandung halogen Limbah padat, bebas dari merkuri Limbah air domestik Waktu 4 jam Penghentian sementara Sebelum distilasi pertama dan antara distilasi pertama dan ke dua Tingkat kesulitan Mudah 2

3 Instruksi (skala batch 100 mmol) Peralatan Labu alas bulat leher-dua 50 ml, peralatan Thielepape, pendingin refluk, 3 buah botol pencuci, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, corong pisah, konektor distilasi, kolom Vigreux 10 cm, penangas minyak. Bahan 2-propanol (kering) (td 82 C) Fosfor, merah iodin larutan NaOH (0,5 M) molekular sieve 3Å larutan NaHCO 3 encer natrium sulfat untuk pengeringan 6,01 g (7,65 ml, 100 mmol) 1,24 g (40,0 mmol) 12,9 g (50,8 mmol) Reaksi Prosedur ini harus dilakukan di dalam lemari asam. Peralatan terdiri dari labu alas bulat leherdua 50 ml dengan batang pengaduk magnet dan diatasnya dipasang peralatan Thielepape yang digabung pendingin refluk. Pendingin refluk dihubungkan dengan tiga botol pencuci satu demi satu. Yang pertama, dihubungkan secara langsung pada pendingin refluk dan diisi dengan molekular sieve, yang ke dua kosong, yang ke tiga mengandung larutan natrium hidroksida 0,05 M. Peralatan Thielepape memiliki frit dasar dengan porositas P-0 atau kerucut ekstraksi dari gelas dengan frit dasar dengan porositas P-0. Sebagai penggantinya, peralatan Thielepape dapat menggunakan peralatan refluk yang ditutup dengan glass wool. Iodin 12,9 g (50,8 mmol) dipindahkan ke dalam peralatan Thielepape. 1,24 g (40,0 mmol) fosfor merah dan 6,01 g (7,65 ml, 100 mmol) 2-Propanol kering ditambahkan ke dalam labu reaksi dan dengan pengadukan campuran dipanaskan sampai mendidih dengan penangas minyak. Dengan merefluk pelarut, iodin akan larut dan berpindah secara kontinu ke dalam campuran reaksi. Setelah waktu yang pendek penangas minyak dapat diambil, karena pelepasan panas dari reaksi eksotermis dihasilkan selama refluks tanpa penambahan panas. Bila reaksi telah selesai campuran direfluk lagi selama 30 menit. Penyelesaian Pada tahap ini, refluk pada peralatan Thielepape ditutup dan produk kotor didistilasi langsung ke dalam peralatan Thielepape. Produk distilasi diambil dari peralatan dan dipindahkan ke dalam corong pisah. Hasil ini dicuci dengan larutan encer NaHCO 3. Fasa organik dipisahkan dan dikeringkan dengan natrium sulfat. Setelah penyaringan zat pengering, produk kotor didistilasi melalui kolom Vigreux 10 cm. Hasil: 14,1 g (82,9 mmol, 83%); td 88 C, cairan tak berwarna ; n D 20 = 1,495 3

4 Komentar Penggunaan molekular sieve sebagai zat pengering dianjurkan, jika tidak digunakan hasilnya akan lebih rendah. Hal yang penting adalah pemindahan pelarut melalui peralatan Thielepape harus dilakukan dengan cepat. Jika terdapat sedikit 2-propanol yang tidak bereaksi pada produk kotor, senyawa ini tidak akan terdeteksi setelah dilakukan tahap pencucian. Manajemen limbah Daur ulang Molekular sieve dapat diregenerasi Pembuangan limbah Limbah Fasa air dari ekstraksi Residu dari distilasi pertama Residu dari distilasi ke dua natrium sulfat Isi botol pencuci ke tiga Pembuangan Campuran pelarut air, mengandung halogen Dilarutkan dalam air, netralisasi dengan NaOH encer, kemudian campuran pelarut air, mengandung halogen Pelarut organik, mengandung halogen Limbah padat, bebas dari merkuri Limbah air domestik Waktu 4 jam Penghentian sementara Sebelum distilasi pertama dan antara distilasi pertama dan ke dua Tingkat kesulitan Mudah Instruksi (skala batch 1 mol) Peralatan Labu alas bulat leher-dua 500 ml, peralatan Thielepape, pendingin refluk, 3 buah botol pencuci, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, corong pisah, konektor distilasi, kolom Vigreux 10 cm, penangas minyak. Bahan 2-propanol (kering) (td 82 C) Fosfor, merah iodin larutan NaOH (0,5 M) molekular sieve 3Å larutan NaHCO 3 encer natrium sulfat untuk pengeringan 60,1 g (76,5 ml, 1,00 mmol) 12,4 g (0,400 mol) 129 g (0,508 mol) 4

5 Reaksi Prosedur ini harus dilakukan di dalam lemari asam. Peralatan terdiri dari labu alas bulat leherdua 500 ml dan diatasnya dipasang peralatan Thielepape yang digabung pendingin refluk. Pendingin refluk dihubungkan dengan tiga botol pencuci satu demi satu. Yang pertama, dihubungkan secara langsung pada pendingin refluk dan diisi dengan molekular sieve, yang ke dua kosong, yang ke tiga mengandung larutan natrium hidroksida 0,05 M. Peralatan Thielepape memiliki frit dasar dengan porositas P-0 atau kerucut ekstraksi dari gelas dengan frit dasar dengan porositas P-0. Sebagai penggantinya, peralatan Thielepape dapat menggunakan peralatan refluk yang ditutup dengan glass wool. Iodin 129 g (0,508 mol) dipindahkan ke dalam peralatan Thielepape. Fosfor merah 12,4 g (0,400 mol) dan 60,1 g (76,5 ml, 1,00 mol) 2-Propanol kering ditambahkan ke dalam labu reaksi dan dengan pengadukan campuran dipanaskan sampai mendidih dengan penangas minyak. Dengan merefluk pelarut, iodin akan larut dan berpindah secara kontinu ke dalam campuran reaksi. Setelah waktu yang pendek penangas minyak dapat diambil, karena pelepasan panas dari reaksi eksotermis dihasilkan selama refluks tanpa penambahan panas. Bila reaksi telah selesai campuran direfluk lagi selama 30 menit. Penyelesaian Pada tahap ini, refluk pada peralatan Thielepape ditutup dan produk kotor didistilasi langsung dari campuran reaksi ke dalam peralatan Thielepape. Produk distilasi diambil dari peralatan dan dipindahkan ke dalam corong pisah. Hasil ini dicuci dengan larutan encer NaHCO 3 dan dikeringkan dengan natrium sulfat. Setelah penyaringan zat pengering, produk kotor didistilasi melalui kolom Vigreux 10 cm. Hasil: 144 g (853 mmol, 85%); td 88 C, cairan tak berwarna ; n D 20 = 1,495 Komentar Penggunaan molekular sieve sebagai zat pengering dianjurkan, jika tidak digunakan hasilnya akan lebih rendah. Hal yang penting adalah pemindahan pelarut melalui peralatan Thielepape harus dilakukan dengan cepat. Jika terdapat sedikit 2-propanol yang tidak bereaksi pada produk kotor, senyawa ini tidak akan terdeteksi setelah dilakukan tahap pencucian. Manajemen limbah Daur ulang Molekular sieve dapat diregenerasi Pembuangan limbah Limbah Fasa air dari ekstraksi Residu dari distilasi pertama Residu dari distilasi ke dua natrium sulfat Isi botol pencuci ke tiga Pembuangan Campuran pelarut air, mengandung halogen Dilarutkan dalam air, netralisasi dengan NaOH encer, kemudian campuran pelarut air, mengandung halogen Pelarut organik, mengandung halogen Limbah padat, bebas dari merkuri Limbah air domestik 5

6 Waktu 5 jam Penghentian sementara Sebelum distilasi pertama dan antara distilasi pertama dan ke dua Tingkat kesulitan Mudah Analisis Pengamatan reaksi Penghentian reaksi untuk pengambilan sampel dapat menurunkan hasil akhir!. Pengamatan reaksi dapat dilakukan dengan spektroskopi IR. Preparasi sampel: Campuran reaksi 1 ml diambil dengan pipet dan didistilasi dengan peralatan distilasi mikro. Produk distilasi digunakan untuk spektroskopi IR tanpa pelarut. Hilangnya pita OH pada 3400 cm -1 mengindikasikan sempurnanya reaksi Spektrum 1 H NMR produk murni (500 MHz, CDCl 3 ) I δ (ppm) Multiplisitas Jumlah H Keterangan 1,82 d 6 CH 3 4,26 m 1 I-CH 6

7 Spektrum 13 C NMR produk murni (75,5 MHz, CDCl 3 ) δ (ppm) Keterangan 31,13 CH 3 21,23 I-CH Spektrum IR produk murni (film) cm -1 (cm -1 ) Keterangan 2983, 2917 Ikatan C-H, alkana 1455 Deformasi C-H 1370 Deformasi C-H, -CH 3 simetris 7