4009 Sintesis asam adipat dari sikloheksena

Transkripsi

1 4009 Sintesis asam adipat dari sikloheksena C 6 H 10 (82.2) + 4 H H 2 2 H + 4 H 2 (34.0) + sodium tungstate dihydrate + Aliquat 336. Na 2 W 4 2 H 2 (329.9) C 6 H 10 4 C 25 H 54 ClN (404.2) (146.1) Klasifikasi Tipe reaksi dan penggolongan bahan ksidasi, katalis transfer fasa peroksida, alkena, asam karboksilat Tenik Laboratorium Pengadukan dengan batang pengaduk magnet, pemanasan dengan refluk, rekristalisasi, penyaringan, evaporasi dengan rotavapor, pemanasan dengan penangas minyak Instruksi (skala batch 10 mmol) Peralatan Labu leher-dua 25 ml, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, pendingin refluk, corong Buchner, labu penghisap, desikator, penangas minyak. Bahan sikloheksena (td 83 C) 0,82 g (1,0 ml, 10 mmol) hidrogen peroksida 30% (td 107 C) 4,4 ml (43 mmol) natrium tungstat dihidrat 44 mg (0,13 mmol) metiltrioktilamonium klorida (Aliquat 336 atau Adogen 464) 0,03 g (0,07 mmol) asam sulfat (0,5 M) 0,30 ml (0,15 mmol) Reaksi Metiltrioktilamonium klorida 0,03 g (0,07 mmol) dan 0,30 ml (0,15 mmol) asam sulfat 0,5 M dimasukkan ke dalam labu leher-dua 25 ml yang dilengkapi dengan batang pengaduk magnet dan pendingin refluk dan diaduk selama 5 menit pada temperatur kamar. Natrium tungstat dihidrat 44 mg (0,13 mmol) dan 4,4 ml (43 mmol) hidrogen peroksida ditambahkan dan campuran diaduk selama 10 menit pada temperatur kamar. Selanjutnya, ditambahkan 1,0 ml (10 mmol) sikloheksena. Campuran reaksi direfluk sambil diaduk pada temperatur penangas minyak 110 C selama 4 jam. 1

2 Penyelesaian Campuran reaksi didinginkan dan disimpan semalam dalam pendingin (4 C) untuk kristalisasi asam adipat. Padatan dipisahkan dengan corong Buchner, dicuci dengan sedikit air (1 ml) dan dikeringkan dalam desikator selama semalam. Hasil : 920 mg (6,30 mmol, 63%); tl 154 C, kristal putih Manajemen limbah Pembuangan limbah Limbah Filtrat air Pembuangan Campuran pelarut air, mengandung halogen, mengandung logam berat Waktu 4-5 jam, kristalisasi selama semalam Penghentian sementara Setelah pemanasan campuran reaksi Tingkat kesulitan Mudah Instruksi (skala batch 100 mmol) Peralatan Labu leher-dua atau -tiga 100 ml, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, pendingin refluk, corong Buchner, labu penghisap, desikator, penangas minyak. Bahan sikloheksena (td 83 C) 8,22 g (10,1 ml, 100 mmol) hidrogen peroksida 30% (td 107 C) 44,0 ml (430 mmol) natrium tungstat dihidrat 0,44 g (1,3 mmol) metiltrioktilamonium klorida (Aliquat 336 atau Adogen 464) 0,61 g (1,5 mmol) asam sulfat (0,5 M) 3,0 ml (1,5 mmol) aseton (td 56,2 C) untuk rekristalisasi kira-kira 100 ml Reaksi Metiltrioktilamonium klorida 0,61 g (1,5 mmol) dan 3,0 ml (1,5 mmol) asam sulfat 0,5 M dimasukkan ke dalam labu leher-tiga 100 ml yang dilengkapi dengan batang pengaduk magnet dan pendingin refluk dan diaduk selama 5 menit pada temperatur kamar. Natrium tungstat dihidrat 0,44 g (1,3 mmol) dan 44,0 ml (430 mmol) hidrogen peroksida ditambahkan dan campuran diaduk selama 10 menit pada temperatur kamar. Selanjutnya, ditambahkan 8,22 g (10,1 ml, 100 mmol) sikloheksena. Campuran reaksi direfluk sambil diaduk pada temperatur penangas minyak 110 C selama 5 jam. 2

3 Penyelesaian Campuran reaksi didinginkan dan disimpan semalam dalam pendingin (4 C) untuk kristalisasi asam adipat. Padatan dipisahkan dengan corong Buchner, dicuci dengan 10 ml air. Larutan induk dipekatkan dengan rotavapor hingga volumenya menjadi 50% dan disimpan dalam pendingin. Jika kristal terbentuk dari larutan induk jenuh tersebut, dipisahkan dan digabung dengan fraksi utamanya. Gabungan fraksi kristal dikeringkan dalam desikator. Hasil kotor : 12,2 g Produk kotor direkristalisasi dengan 100 ml aseton. Larutan induk dipekatkan dengan rotavapor; kemungkinan terbentuk fraksi kristal lanjut, yang kemurniannya harus ditentukan secara terpisah (misal: penentuan tl). Hasil kotor: 10,5 g (71,9 mmol, 72%,); tl 152 C, kristal putih Manajemen limbah Daur ulang Aseton dari larutan induk dievaporasi, dikumpulkan dan diredistilasi. Pembuangan limbah Limbah Filtrat air Residu dari larutan induk rekristalisasi Pembuangan Campuran pelarut air, mengandung halogen, mengandung logam berat Dilarutkan dalam sedikit aseton, kemudian: pelarut organik, bebas halogen Waktu 6-7 jam, kristalisasi selama semalam Penghentian sementara Setelah pemanasan campuran reaksi Tingkat kesulitan Mudah Instruksi (skala batch 1 mol) Peralatan Labu leher-dua atau -tiga 1 L, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, pendingin refluk, corong Buchner, labu penghisap, rotavapor, desikator, penangas minyak. Bahan sikloheksena (td 83 C) 82,2 g (101 ml, 1,00 mol) hidrogen peroksida 30% (td 107 C) 440 ml (4,30 mol) natrium tungstat dihidrat 4,4 g (13 mmol) metiltrioktilamonium klorida (Aliquat 336 atau Adogen 464) 6,1 g (15 mmol) asam sulfat (0,5 M) 30 ml (15 mmol) aseton (td 56,2 C) untuk rekristalisasi kira-kira 1,0 L 3

4 Reaksi Metiltrioktilamonium klorida 6,1 g (15 mmol) dan 30 ml (15 mmol) asam sulfat 0,5 M dimasukkan ke dalam labu leher-tiga 1 L yang dilengkapi dengan batang pengaduk magnet dan pendingin refluk dan diaduk selama 5 menit pada temperatur kamar. Natrium tungstat dihidrat 4,4 g (13,2 mmol) dan 440 ml (4,30 mol) hidrogen peroksida ditambahkan dan campuran diaduk selama 10 menit pada temperatur kamar. Selanjutnya, ditambahkan 82,2 g (101 ml, 1,00 mol) sikloheksena. Campuran reaksi direfluk sambil diaduk pada temperatur penangas minyak 110 C selama 5 jam. Penyelesaian Campuran reaksi didinginkan dan disimpan semalam dalam pendingin (4 C) untuk kristalisasi asam adipat. Padatan dipisahkan dengan corong Buchner dan dicuci dengan 50 ml air. Larutan induk dipekatkan dengan rotavapor hingga volumenya menjadi 50% dan disimpan dalam pendingin. Jika kristal terbentuk dari larutan induk jenuh tersebut, dipisahkan dan digabung dengan fraksi utamanya. Gabungan fraksi kristal ini dikeringkan dalam desikator. Hasil kotor : 123 g, tl 146 C Produk kotor direkristalisasi dengan 1000 ml aseton. Larutan induk dipekatkan dengan rotavapor; kemungkinan terbentuk fraksi kristal lanjut, yang kemurniannya harus ditentukan secara terpisah (misal: penentuan tl). Hasil kotor: 105 g (0,719 mol, 72%,); kristal putih, tl 154 C, Manajemen limbah Daur ulang Aseton dari larutan induk dievaporasi pada rotavapor, dikumpulkan dan diredistilasi. Pembuangan limbah Limbah Filtrat air Residu dari larutan induk rekristalisasi Pembuangan Campuran pelarut air, mengandung halogen, mengandung logam berat Dilarutkan dalam sedikit aseton, kemudian: pelarut organik, bebas halogen Waktu 6-7 jam, kristalisasi selama semalam Penghentian sementara Setelah pemanasan campuran reaksi Tingkat kesulitan Mudah 4

5 Analisis Spektrum 1 H NMR produk murni (300 MHz, D 2, 60 C) H H δ (ppm) Multiplisitas Jumlah H Keterangan 1,71 m 4 3-H 2,48 m 4 2-H Spektrum 13 C NMR produk murni (75,5 MHz, D 2, 60 C) δ (ppm) Keterangan 178,6 C-1 33,8 C-2 24,2 C-3 5

6 Spektrum IR produk murni (KBr) cm -1 (cm -1 ) Keterangan Ikatan -H, asam karboksilat, ikatan C-H, alkana 1694 Ikatan C=, asam karboksilat 6