Практикум з органічного синтезу
ем очищення дешевих технічних продуктів.
Дуже багато органічні розчинники вогненебезпечні та отруйні. Тому при роботі з ними завжди слід дотримуватися всіх запобіжних заходів.
Етиловий 95,6% -ний спирт-ректифікат має температуру кипіння 78,3 "С, df = 0,7936 і є постійно киплячій азеотропной сумішшю, що містить 4,4% води. Для багатьох цілей необхідний етиловий спирт 100 або 99,9% -ний, так званий «абсолютний», який вперше був отриманий російським академіком Ловица. Вода, що міститься в етиловому спирті-ректифікаті, не може бути видалена простий перегонкою. в лабораторії зневоднення спирту можна виробляти при нагріванні з легко-гидратирующие речовинами, такими як окис кальцію або безводна сірчанокисла мідь (II). По лучение зневодненого 99,5% -ного етилового спирту за допомогою окису кальцію і безводної сірчанокислої міді проводиться в колбі зі зворотним Холодильником, забезпеченим хлоркальціевой трубкою для захисту спирту від попадання вологи з повітря. Товарну окис кальцію у вигляді шматків розміром з лісовий горіх перед вживанням прокаливают в електричній печі протягом 1-2 ч. Відразу по охолодженні переносять окис кальцію в добре закривається банку.
Круглодонную колбу ємністю 1 л заповнюють 500 мл 95,6% -ного етилового спирту і 125 г свіжопрокаленого окису кальцію. Суміш кип'ятять на водяній бані протягом 6 ч, а потім залишають на ніч; за цей час шматки окису кальцію здебільшого перетворюються в порошкоподібну гідроокис кальцію. Після охолодження спирт відганяють на приладі для перегонки висушених низкокипящих розчинників, при цьому приймачем служить склянка, в якій буде зберігатися абсолютний спирт (рис. 27). Перегонку спирту спочатку ведуть на слабокіпящей водяній бані, до якої додають трохи кухонної солі, а потім - на киплячій, причому перші 15 мл дистиляту відкидають. Перегонка йде досить повільно і значна кількість спирту утримується твердим залишком. Така обробка дозволяє довести міцність спирту до 99,5%, що досить для більшості робіт.
При застосуванні для зневоднення спирту сірчанокислої міді (П) надходять у такий спосіб. Кристалогідрат CuSO, -5H20 нагрівають при перемішуванні в нікелевої або порцеляновій чашці до 220 ° С до тих пір, поки він не перетвориться в білий порошок. Отриману збезводнену сернокислую мідь після охолодження додають до спирту в кількості 200-250 г на 1 л спирту. Суміш кип'ятять зі зворотним холодильником і хлоркальціевой трубкою протягом 6 ч, залишають стояти на ніч, а на наступний день відганяють (див. Рис. 27). Таку обробку повторюють ще раз. Для зневоднення спирту непридатні хлористий кальцій і сірчана кислота, так як хлористий кальцій утворює зі спиртом кристаллогидрат, а сірчана кислота - ефіри.
Для отримання безводного абсолютного етилового спирту можна застосовувати магній, натрій; в даний час ши- Рис. 27. Прилад для перегонки вису-роко застосовується абсолютіро- шенних низкокипящих розчинників, вання спирту методом азеотропної суміші з бензолом. Розглянемо ці випадки. Дія магнію:
2С2Н5ОН + Mg -> (CsH50) 2Mg + Hj (C., H50) 2Mg + 2H20 ->? Mg (OH) j + 2C2H5OH
У круглодонную колбу ємністю 2 л, забезпечену зворотним холодильником з хлоркальціевой трубкою, поміщають 5 г стружки магнію, 0,5 г йоду і доливають 70-75 мл зневодненого етилового спирту. Суміш нагрівають до тих пір, поки забарвлення йоду не зникне. Після цього вливають в колбу 900 мл зневодненого етилового спирту і кип'ятять суміш протягом 30 хв. Потім колбу охолоджують, замінюють зворотний холодильник низхідним, приєднують до нього приймач за допомогою алонжі з відведенням, сполученим з хлоркальціевой трубкою для запобігання від вологи повітря, і переганяють. При дотриманні всіх запобіжних заходів проти вологи повітря отримують 99,95% -ний спирт.
Дія натрію. Натрій легко реагує з водою, що міститься в спирті, і частково зі спиртом. Утворився їдкий натр піддається алкоголизу, в якому встановлюється рівновага між їдким натром і спиртом, з одного боку, і продуктами їх взаємодії - етілат натрію і водою - з іншого:
2Na + 2Н20 -? 2NaOH + Н2 2NaOH + 2С2Н5ОН = e = s 2C2H5ONa + 2H20
При обробці діетиловим ефіром фталевої кислоти можна утворився їдкий натр змусити необоротно реагувати з надлишком висококиплячих складного ефіру.
При подальшій перегонці з колби з невеликим дефлегматором етиловий спирт легко відганяється від складного ефіру:
СбН4 (СООС2Н5) 2 + 2NaOH -v C «H, (COONa), + 2С2НБОН
Круглодонную колбу ємністю 2 л постачають зворотним холодильником, з яким за допомогою зігнутої трубки з'єднують спадний холодильник з приєднаним до нього, як описано вище, приймачем. У колбу поміщають 1 л зневодненого спирту і вносять 7 г чистого сухого натрію. Після того як натрій прореагує, доливають 30 г діетилфталат і рівномірно кип'ятять реакційну суміш протягом 2 ч Потім випускають воду з муфти зворотного холодильника і переганяють спирт на водяній бані, використовуючи в якості насадки неохолоджуваний водою