Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Alle discussies over de experimenten in "Uitgevoerde experimenten". Alleen discussies over de experimenten toegestaan.
User avatar
Nernst
Stikstof
Posts: 170
Joined: 01 Feb 2009, 17:02
Chemistry interests: Organic

Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Nernst » 14 Jul 2009, 19:46

Dit topic is in het leven geroepen ter discussie van de synthese van ethylbromide uit ethanol en natriumbromide. Klik hier om de synthese te bekijken.

User avatar
Wouter
Krypton
Posts: 1963
Joined: 02 Aug 2008, 01:47
Chemistry interests: Organic
Location: Groesbeek, Gelderland
Contact:

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Wouter » 14 Jul 2009, 20:58

Leuke en typische thuissynthese (emmers ftw :P). Wees wel voorzichtig met die reactieve alkylbromides (en jodides). Deze zijn vaak zo reactief dat ze kankerverwekkend (kunnen) zijn, al zal dat wel meevallen zolang je niet de hele dag aan het spul aan het snuffelen bent.

Heel mooie synthese met gemakkelijke reagentia en ene interessant product. Ga je ook nog een grignard draaien hiermee?
Organisch chemicus

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1271
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by woelen » 14 Jul 2009, 23:12

Dit is interessant. Zelf heb ik een dergelijke reactie geprobeerd met NaI en CH3OH om CH3I te maken (zie sciencemadness), maar jouw experiment lijkt toch een stuk eenvoudiger dan het maken van CH3I. Misschien probeer ik het komend weekend ook eens. Ik heb redelijk wat NaBr.

Enig puntje dat nog onduidelijk is is de gebruikte ethanol. Is dit zuiver of gedenatureerd? Liefst doe ik het experiment met gedenatureerde alcohol, want dat andere is erg duur.
Last edited by woelen on 15 Jul 2009, 23:40, edited 1 time in total.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Nernst
Stikstof
Posts: 170
Joined: 01 Feb 2009, 17:02
Chemistry interests: Organic

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Nernst » 15 Jul 2009, 01:19

woelen wrote: Enig puntje dat nog onduidelijk is is de gebruikte ethanol. Is dit zuiver of gedenatureerd. Liefst doe ik het experiment met gedenatureerde alcohol, want dat andere is erg duur.
Ik maak gebruikt van gedenatureerde alcohol.

Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Jor » 16 Jul 2009, 10:18

De reden dat dit niet werkt met MeI woelen, is omdat het zwavelzuur, zelfs dermate verdund, bij dergelijke temperaturen het jodide gewoon oxideert lijkt mij.
Voor ons in Europa, is het veruit het makkelijkst om MeI te maken uit methanol, rode P en jood. Ik wil dit nog wel eens gaan doen, al vind ik MeI een zeer naar stofje, dus dit moet ik nog overwegen.
Verder leuke synthese Nernst. Ik ben benieuwd naar de opwerking.

Je kunt resten alkylhalides kapot maken met behulp van ammonia.

User avatar
Nernst
Stikstof
Posts: 170
Joined: 01 Feb 2009, 17:02
Chemistry interests: Organic

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Nernst » 16 Jul 2009, 11:22

Voor de opwerking ben ik nog aan het twijfelen hoe ik dit precies ga aanpakken. In de originele procedure (voor n-butylbromide) wordt het alkylhalogenide nagewassen met 10% NaOH-oplossing om de laatste resten zwavelzuur te verwijderen. Nu lijkt mij dit geen goede procedure omwille van het feit dat het bromide-ion een goede leaving groep is en via een SN2 mechanisme door het hydroxide-ion verdrongen wordt ter vorming van ethanol.

Persoonlijk denk ik dat het beter is het alkylhalogenide te wassen met water, NaHCO3 en een laatste maal met water. Wat denken jullie?

User avatar
Gruson
Neon
Posts: 234
Joined: 14 Jan 2009, 16:21

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Gruson » 16 Jul 2009, 13:08

Als je snel doorwerkt zal het niet zo hard lopen waarschijnlijk. Maar het lijkt me beter om het volgens jouw methode te doen.
It could be that the purpose of your life is only to serve as a warning to others.

spidey
Kobalt
Posts: 1367
Joined: 16 Jan 2009, 23:58
Chemistry interests: Inorganic
Location: Amsterdam

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by spidey » 16 Jul 2009, 13:50

Helder beschreven experiment, Nernst. Leuk om te lezen.

Nog een vraag over je post van vanochtend: heb je ergens een link naar wat het SN2 mechanisme inhoudt?

User avatar
Nernst
Stikstof
Posts: 170
Joined: 01 Feb 2009, 17:02
Chemistry interests: Organic

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Nernst » 16 Jul 2009, 14:00

Spidey, ik neem aan dat je weet van een SN2 inhoudt?

Voor de vorming van ethylbromide:
De alcoholfunctie wordt eerst geprotoneerd om er een goede leaving groep van te maken, vervolgens valt het bromide-ion aan langs de andere kant. Er vormt zich het tussencomplex waarvan tenslotte water afgesplitst. (vaak te onthouden als het omklappen van een paraplu).

Wassen met NaOH-opl:
Hierbij loopt het mechanisme in de andere richting. Het hydroxide-ion is namelijk een beter nucleofiel dan het bromide-ion, waardoor het alkylhalogenide terug omgezet wordt tot het overeenkomstig alcohol.

Edit: Wassen met NaOH-opl titeltje veranderd.
Last edited by Nernst on 16 Jul 2009, 15:47, edited 2 times in total.

User avatar
Wouter
Krypton
Posts: 1963
Joined: 02 Aug 2008, 01:47
Chemistry interests: Organic
Location: Groesbeek, Gelderland
Contact:

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Wouter » 16 Jul 2009, 15:36

Ok, een stukje te laat... Maar ik was al een eind dus ik vond het zonde van mijn getyp :P

Er zijn verschillende soorten nucleofiele substitutiereacties, waarbij, zoals de naam suggereert, een deel van een molecuul wordt vervangen door een andere. Hierbij is er een nucleofiele vervangende groep en een vertrekkende groep (ook wel leaving group of l.g.). Vaak wordt er gesproken van Sn1 en Sn2, waar de S voor substitution staat , de n voor nucleophilic en het nummer voor het soort (geloof ik)

Sn1 is substitutie waarbij de vertrekkende groep eerst van het molecuul wordt verwijderd, waarbij een carbocation ontstaat. Denk bijvoorbeeld aan tert-butanol , waarbij het alcohol heel gemakkelijk een proton pakt en als water vertrekt. Het tertiaire carbocation dat overblijft is redelijk stabiel dus dit is geen vervelend evenwicht. Het tegenanion (nucleofiel) van het proton reageert weer heel gemakkelijk met het carbocation om zo een stabieler product te verkrijgen.
Image
Sn1 treedt meestal op bij moleculen die òf heel gunstig een carbocation kunnen vormen (geconjugeerde bindingen, tertiair), òf te sterisch gehinderd zijn om Sn2 te kunnen ondergaan.

Sn2 is substitutie waarbij een vertrekkende groep geen stabiel carbocation kan vormen (primair en secundair is niet gunstig). Bijvoorbeeld: het ethanol wordt wel geprotoneerd door een heel sterk zuur, maar kan niet vertrekken omdat het geprotoneerde alcohol stabieler is dan het bijbehorende carbocation. Maar doordat de lading op het koolstofatoom vrij sterk elektrofiel wordt, kan een nucleofiel deze goed aanvallen. Zodra deze een binding met elkaar aangaan schiet de vertrekkende groep er uit is het product gevormd.
Image
Als door sterische hindering Sn2 niet kan plaatsvinden (denk aan tertiaire koolstofatomen, waar een nucelofiel niet van achteren kan aanvallen), dan treedt misschien Sn1 of zelfs eliminatie op. Er kan ook geen reactie plaatsvinden.

Bij Sn1 verdwijnt de eventuele stereochemie op die plek en ontstaat een racemisch mengsel (zowel links- als rechtsdraaiend). Bij Sn2 Behoud je de stereochemie, maar is deze omgekeerd van het beginproduct. Dit komt omdat een carbocation qua structuur plat is en dus van beide kanten kan worden aangevallen.

Er is niet altijd sprake van protonering. Dat is in het geval van een alcohol heel gunstig omdat water natuurlijk een heel stabiel molecuul is. Hoe stabieler en onreactiever de vertrekkende groep, des te beter die is. Het kan dus ook zo zijn dat er een reactie plaatsvindt tussen natriumhydroxide en een alkylbromide, waarbij natriumbromide en een alkylhydroxide ontstaat.


Ik hoop dat die duidelijk is en niet teveel jargon bevat (al lijkt dat wel zo even snel).. Als je een foutje ziet graag melden natuurlijk.
Organisch chemicus

Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Jor » 16 Jul 2009, 15:54

Ik heb even mijn Vogel erbij gepakt.

In Vogel wordt elke alkyl halide (inclusief EtBr) gewassen met achtereenvolgens conc. HCl (dit verwijderd de alcohol), water, sat. NaHCO3 en water.
Daarna drogen met calciumchloride en destilleren.

User avatar
Nernst
Stikstof
Posts: 170
Joined: 01 Feb 2009, 17:02
Chemistry interests: Organic

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Nernst » 17 Jul 2009, 13:19

Ik vind het gek dat men opteert voor het wassen met conc HCl. Dit introduceert een nieuw anion, maar naast dit feit weet ik niet zeker als je met conc HCl het aanwezige ether (meest voorkomende onzuiverheid) krijgt verwijderd. Normaal gezien gebruiken ze hier conc H2SO4 voor.

Mijn vooropgestelde zuiveringsmethode:
1. Wassen met H2SO4
2. wassen met H2O
3. Toevoegen van NaHCO3-opl
4. Wassen met H2O

Fuzzwood
Koolstof
Posts: 131
Joined: 27 Jan 2009, 13:56

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Fuzzwood » 17 Jul 2009, 14:24

Waarom niet wassen met HBr als je dat hebt? Dat introduceert geen nieuw anion.

User avatar
Nernst
Stikstof
Posts: 170
Joined: 01 Feb 2009, 17:02
Chemistry interests: Organic

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by Nernst » 17 Jul 2009, 15:00

Ik bezit niet over HBr. Eventueel zou ik het insitu kunnen aanmaken met NaBr en H2SO4, maar daar verspil ik liever mijn NaBr niet aan. Het gaat mij niet zozeer om een nieuw anion te introduceren, deze stoort later toch niet en wordt met het water toch grotendeels uitgewassen. IK vraag me eerder af als HCl wel sterk genoeg is om het ether te verwijderen.

spidey
Kobalt
Posts: 1367
Joined: 16 Jan 2009, 23:58
Chemistry interests: Inorganic
Location: Amsterdam

Re: Ethylbromide uit ethanol en natriumbromide

Post by spidey » 17 Jul 2009, 17:07

Zou het kunnen zijn dat HBr niet zuur genoeg is om mee te wassen? Er wordt immers uitgegaan van geconcentreerd HCl.

@Phantom: Bedankt voor de uitleg, helder!
Je zou een sectie 'theorie' kunnen aanmaken op het forumoverzicht en het plaatsen als 'minutes of theory' B)

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest