p-joodaniline

Alleen uitgevoerde en volledig uitgewerkte experimenten mogen hier geplaatst worden. Voor de discussies over de betreffende experimenten, zie "Discussies over experimenten".
Forum rules
Voordat je een experiment plaatst, lees dan de regels voor dit forum.
Post Reply
Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

p-joodaniline

Post by Jor » 27 Jun 2011, 21:23

Dit is een simpele organische synthese, waarvoor je geen complex glaswerk nodig hebt. Hier reageert jood met aniline in waterig millieu, in de aanwezigheid van natriumbicarbonaat. De producedure uit Vogel is grebruikt.

Image

Het natriumbicarbonaat reageert met het gevormde HI. De reden hiervoor is volgens mij dat anders het aniline geprotoneerd zou worden en minder reactief zal zijn.

Deelgebied:
Organische chemie

Moeilijkheid
4/10

Tijdsbestek:
2-3 uur

Reagentia
-aniline
-jood
-natriumbicarbonaat
-petroleum ether (mag 60-80C of 100-140C zijn, wasbenzine is dus prima) of hexaan/heptaan. Ik heb hexaan gebruikt.

Reagentia:
http://i405.photobucket.com/albums/pp13 ... 150819.jpg.

Veiligheid:
Aniline is giftig en mutageen. Het wordt makkelijk door de huid opgenomen en dit is dus ook het grootste risico van deze stof omdat je via deze route makkelijk veel aniline binnen kan krijgen. Het verdampt langzaam dus in een goed geventileerde ruimte werken. Jood is bijtend en geeft irriterende dampen af. Hexaan (of de andere genoemde oplosmiddelen) zijn erg brandbaar. n-Hexaan (in tegenstelling tot de andere alifatische koolwatersstoffen) is bovendien ook neurotoxisch.

Afval:
De gebruikte oplosmiddelen moeten in het halogeenrijk organisch afval. Filtreerpapier en het zwarte teer-achtige bijproduct als vast afval bewaren.

Werkwijze:

Aan een 100mL bekerglas, voeg toe: 35mL water, 3,6g aniline (39 mmol), 5,0g natriumbicarbonaat (60mmol) en een roervlo. Weeg vervolgens 8,5g jood (34 mmol) af. Voeg een ijsklontje toe aan het reactiemengsel, zodat deze rond de 15C wordt. Voeg vervolgens langzaam in porties het jood toe. De oplossing werd gelijk donker. Nadat de helft van het jood was toegevoegd was het reactiemengsel een donkerbruine suspensie.

Image

Vervolgens werd de rest van het jood in een keer toegevoegd, en is de oplossing gedurende een uur geroerd. Er had zich een donker neerslag gevormd en de oplossing erboven was lichtgeel, wat aangeeft dat al het jood heeft gereageerd. Hierna werd op een Buchner gefiltreerd en gewassen met water. Indien gewenst kan redelijk wat jood teruggewonnen worden uit het filtraat, wat hier echter niet gedaan is.

Image

Na een tijdje lucht er doorheen te hebben gezogen werd de vaste stof, welke nog enigzins nat was, in een 100mL erlenmeyer gebracht samen met 35mL hexaan. Omdat een Liebigkoeler overkill was is er een luchtkoeler op gezet, om enigzins de dampen binnen te houden, en is het hexaan tot koken verwarmd, waarbij er een donkeroranje oplossing ontstaat. De koude hexaan+vaste stof:

Image

Nadat de vaste stoffen goed geextraheerd waren werd de oplossing heet gedecanteerd in een bekerglas, is vervolgens afgekoeld. Hierbij ontstaan veel kristallen. Vervolgens is het inmiddels koude hexaan weer in de erlenmeyer gebracht en is deze opnieuw aan de kook gebracht. Vervolgens is geprobeerd dit heet te filtreren zonder vacuum (door een opgewarmde trechter te gebruiken), maar hierbij kwam er ook zwarte 'drab' door de filter, omdat een deel hiervan in het water was opgelost wat nog in het ruwe product zat (er waren 2 lagen, onderste waterlaag was heel donker, bijna zwart). Alles is dus opnieuw in de erlenmeyer gebracht en opnieuw geextraheerd, waarna de hete hexaan-laag gedecanteerd werd bij de al eerder verkregen kristallen. Niet de hele hexaan laag kon eruit gekregen werden omdat hierbij automatisch wat zwart spul mee kwam en dit was niet gewenst in het product.

Na afkoelen in een ijsbad zijn de kristallen met een Buchner afgefiltreerd en gedroogd aan de lucht. De opbrengst is 3,30 gram. Dit is een 45% opbrengst. Er is geen smeltpunt gemeten.

Image

Discussie
Er zijn waarschijnlijk meerdere redenen waarom niet de opbrengst uit de literatuur is verkregen (70-80%):

-Het gebruikte jood is tijdens het langzame toevoegen niet afgedekt dus heeft 10 minuten aan de lucht gestaan waarbij zeker een deel gesublimeerd zal zijn. Aangezien jood het limiterend reagens is gaat hiermee de opbrengst direct omlaag.
-Volgens Orgsyn (http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/pre ... p=cv2p0347.) geeft hogeren temperaturen tijdens de additie van jood veel 'tar' oftwel zwarte rotzooi. Dit was in mijn geval zo, er was na de extractie nog veel 'tar' in de erlenmeyer. Betere opbrengsten kunnen dus worden behaald als het jood langzamer onder koelen wordt toegevoegd.
-Niet al de hexaan-oplossing kon uit de erlenmeyer worden gehaald.

Verder discusseren:
viewtopic.php?f=21&t=755.

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 3 guests