A
Anonymous
Фенилацетон из ацетата марганца
Подробно о получении МетилБензилКетона через трёхвалентный ацетат марганца, ссылаясь на опыт одного товарища.
**************************************************************
План действий:
1. Получение двухвалентного ацетата марганца тетрагидрата (Mn(CH3COO)2 * 4H2O)
2. Получение трёхвалентного ацетата марганца дигидрата (Mn(CH3COO)3 * 2H2O)
3. Очистка технического ацетона
4. Получение МетилБензилКетона (C6H5-CH2-COCH3)
**************************************************************
Лабораторное оборудование:
Круглодонная колба 500 мл
холодильник обратный
Блюдце
Две литровых банки или химических стакана
Стопка или химический стакан 150 мл
Нагревательное оборудование
Мерный цилиндр
Весы
Баян 20-ка (Лучше многоразовый)
**************************************************************
Итак, можно приступать к делу.
1. Получение двухвалентного ацетата марганца тетрагидрата (Mn(CH3COO)2 * 4H2O)
Пожалуй одни из лучших способов я приведу сразу:
Способ 1.
Ацетат марганца (II). Из раствора карбоната марганца MnCO3 в уксусной кислоте кристаллизуется тетрагидрат ацетата марганца Mn(C2H3O2)2*4H2O в виде устойчивых на воздухе бледно-красных игл или табличек (растворим в холодной воде в соотношении 1:3). Он находит применение в качестве стимулятора роста растений, сиккатива, а также как переносчик кислорода. Взаимодействием нитрата марганца (II) с уксусным ангидридом можно получить безводный ацетат марганца.
Способ 2.
Ацетат марганца (II) (CH3COO)2Mn*4H2O, светло-розовые кристаллы; tпл 80 С; хорошо растворяется в воде и спирте. Получается взаимодействием уксусной кислоты с Mn(OH)2. Применение: вспомогательный сиккатив; в производстве марганецоксидгидрата - темно-коричневого пигмента; катализатор окисления.
Далее подробно описывается методика получения Ацетата марганца (II), которой пользовался один товарищ.
Реактивы:
Сульфат марганца 5-водный (MnSO4 * 5H2O) - 75 грамм
Едкий натр (NaOH) - 23 грамма
Кислота уксусная ледяная (C2H4O2) - 100 мл
Вода дистиллированная
Берем литровую банку, засыпаем туда весь сульфат и заливаем 300 мл воды, после чего мешаем до полного растворения, в итоге будет прозрачный раствор со слегка розоватым оттенком. Далее засыпаем сразу всю щелочь, после чего снова мешаем, тут будет выделяться тепло и температура слегка приподнимится, взяв сосуд руками это можно будет почувствовать. Теперь доливаем воды до плечиков банки, или если делаем в химическом стакане, тогда до последнего деления, не важно точное количество воды. Теперь ждём, когда наш осадок осядет, откачаем воду баяном 20-кой и зальём осадок вновь до конца, перемешаем, так нам ещё нужно пару раз, после чего дольём воды на осадок, чтобы уровень в банке бал сантиметра на 2 выше и оставляем на ночь.
На утро берём баян и откачиваем воду, которая над осадком, её где-то сантиметра два, в итоге получаем один осадок цвета какао с молоком. Ну а теперь заливаем 100 мл уксусной кислоты, раствор незамедлительно приобретает коричневый цвет с розоватым оттенком, и мы быстро сливаем жидкость через сифон, минуя растворения белых остатков осадка. Теперь выливаем раствор в посуду, приспособленную к выпариванию и выпариваем, плита в конце не должна греть сильнее чем 200 градусов, поэтому под конец уменьшаем нагрев.
Внимание! Если же над плитой отсутствует вытяжка, то выпаривать надо будет как минимум в противогазе, поэтому один товарищ предпочитал делать это быстро или вообще почти не присутствовать на кухне, так как ему приходилось дышать через фильтры, а это неприятно, хотя кто был в армии, наверно тому всё равно. После выпаривания получается примерно 52 грамма розоватой соли.
2. Получение трёхвалентного ацетата марганца дигидрата (Mn(CH3COO)3 * 2H2O)
Именно эта соль необходима для реакции получения P2P между бензолом и ацетоном. Существует способ получения безводного трёхвалентного ацетата Mn, но он тут описан не будет, если же вы будете пользоваться этим способом или вы достанете безводную соль, то имейте ввиду, что её нужно на каждую загрузку реакции не 13,4г, а 10,1г, это соответствует 50 ммоль.
Тут будет описан удобный способ получения этой соли, которым и пользовался один товарищ.
Реактивы:
Калия Перманганат (KMnO4) - 3,1г
Кислота уксусная ледяная (C2H4O2) - 200 мл
Берём 19,6 грамм двухвалентного ацетата и растираем в порошок, перманганат тоже растираем в порошок и делим на определённое количество небольших порций. Засыпаем двухвалентный ацетат в колбу и заливаем уксусной кислотой, кидаем в колбу парочку осколков (кипелки), затыкаем колбу обратным холодильником, пускаем по нему воду и начинаем кипятить суспензию. Как жидкость начнёт кипеть, начинаем присыпать в колбу маленькие порции перманганата. Можно снимать холодильник каждый раз и присыпать по не многу, но один товарищ делал не так, он растворял перманганат в пробирке в уксусной кислоте и прикапывал сверху через холодильник из баяна, так удобнее. Внимание! Не сыпьте больших порций, так как смесь может очень бурно закипеть и выйти за пределы сосуда. Как-то один товарищ вообще делал этот процесс на открытом огне и без обратного холодильника, да ещё умудрился пересыпать перманганата, после чего стол горел синем пламенем высотой метр.
Этот товарищ и сейчас считает, что на открытом огне можно кипятить, но только в круглодонной колбе, и только с обратным холодильником и присыпать перманганат только маленькими порциями. Итак, после прибавления всего перманганата кипятим ещё контрольные 10 минут с обратным холодильником.
Мы должны теперь остудить раствор коричневого цвета и вылить его в банку, после чего добавить 5 мл воды, интенсивно потереть стеклянным предметом о стенки и ждать кристализации, если через ночь её не будет, нам придётся добавить ещё воды милилитра 2 и снова потереть стенки банки. Ждём кристализации и изчезновения цвета у жидкости, после чего жидкость сливаем. Иногда кристаллы выпадают в осадок, о иногда кристализуются и хорошо держат форму. В Первом случае один товарищ откачивал жидкость баяном, а во втором просто сливал. Отработанную уксусную кислоту использовать нигде не рекомендуется, так как это уже в основном СН3СО2К. Далее берём и ложкой выкладываем влажные кристаллы или даже вообще пасту на блюдце и ставим его куданибудь. Соль засыхает за ночь, мешаем её и оставляем ещё постоять, конечно совсем уксусом она пахнуть не перестанет, но это не столь важно.
Итак теперь мы имеем кристаллы бурого цвета.
3. Очистка технического ацетона
Для реакции нам понадобится чистый ацетон, если вам достать его не проблема, то смело пропускайте эту часть.
Вот стандартный метод очистки технического ацетона, можете прочитать для общего развития:
Технический ацетон содержит примеси воды, метанола и уксусной кислоты. Ацетон чрезвычайно легко воспламеняется (температура вспышки 16,7°С). Его пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси с пределами взрываемости 2,55-12,8%. Поэтому при работе должны приниматься меры предосторожности против пожара и взрыва.
Для очистки 1 л ацетона смешивают с 300-350 мл воды и перегоняют на водяной бане из круглодонной колбы вместимостью 2л с дефлегматором высотой 25-30 см, собирая фракцию, кипяую до 70°С. Эту фракцию помещают в колбу с хорошо дейсвующим обратным холодильником, добавляют растертый в порошок перманганат калия (4...5 г на 1 л ацетона) и кипятят на водяной бане 4-5 ч до обесцвечивания раствора.Затем добавляют еще 2 г перманганата и кипятят 1 ч. Если раствор за это время не обесцветится, то обратный холодильник заменяют нисходящим и отгоняют ацетон.
Для высушивания ацетон помещают в колбу с обратным холодильником, закрытым хлоркальциевой трубкой, добавляют безводный хлорид кальция (120 г на 1 л) и кипятят, дважды заменяя осушитель через каждые 5...6 ч. Переливать ацетон на свежий осушитель следует как можно быстрее, так как ацетон очень жадно поглощает влагу.
Окончательно ацетон перегоняют над хлоридом кальция. Температура кипения ацетона 56,24°С, n d20=1,3591.
С.С. Гитис, А.И. Глаз, А.В. Иванов "Практикум по органической химии" Москва "Высшая школа"1991
У одного товарища всегда есть ацетон ЧДА, но один раз не было, и опыт показал, что ацетон, который он крайне просто кое как очистил прекрасно подошёл для реакции.
Итак, температура кипения ацетона 56,24°С, значит можно взять и перегнать его из технического на водяной бане в приемник с хлоркальциевой трубкой. Внимание! Температура бани не должна превышать 75°С, иначе вместе с ацетоном отгонится и небольшое количество винного спирта, который тоже есть в техническом ацетоне. Хлоркальциевая трубка необходима, иначе ацетон будет поглощать влагу, в крайнем случае можно сделать и так: Взять коническую колбу или бутыль, заткнуть резиновой пробкой с двумя отверстиями, в одно - холодильник, во второе трубочку, уходящую в пробирку, наполненную гранулами хлористого кальция.
4. Получение МетилБензилКетона (C6H5-CH2-COCH3)
Вот теперь мы готовы к получению P2P, загрузки можно делать и многократно больше, но время проведения реакции увеличится, хотя оно ещё зависит от интенсивности кипения и других факторов.
Реактивы на одну загрузку:
Бензол - 60 мл
Ацетон - 30 мл
Уксусная кислота - 15-20 мл
Сода пищевая
Берём стопку, засыпаем 13,4 грамма трёхвалентного ацетата марганца и заливаем 15 мл уксусной кислоты, после чего растираем и получаем красно-коричневую пасту. Эту пасту всю переносим в круглодонную колбу, заливаем бензолом, затем быстро ацетоном. Кидаем пару кипелок (осколков), устанавливаем обратный холодильник (лучше змеевик, но хорошо будет и шариковый) и начинаем кипятить настолько сильно, насколько это возможно, при условии, чтобы ни капельки паров не выходило из холодильника. Реакцию ведут до обесцвечивания раствора. Где-то с середины процесса в колбе начнёт очень сердито стрелять, это на дне лежит осадок образовавшегося двухвалентного ацетата, который можно будет потом использовать вновь для получения трёхвалентного. Реакция должна длится примерно часа 4. Как правило мыть колбу потом проблематично, так как она становится после всего этого не очень чистой изнутри.
После всего этого раствор охлаждают, выливают в банку, добавляют 300 мл воды и оставляют на ночь, на утро сверху лежит слой бензола, который один товарищ выкачивал многоразовым баяном, но его можно слить и через делительную воронку. После того, как мы слили бензол, проэкстрагируем водный слой ещё 60 мл бензола и обьеденим оба бензола. В Первом много P2P, во втором мало, но всё же есть. Мы получили порядка 110 мл жидкости, которую нужно промыть 50 мл насыщенного раствора соды для удаления уксусной кислоты и два раза по 25 мл воды. Один товарищ промывал так: влил в жидкость воду, дал постоять минуту, откачал нижний слой (водный) бояном. Теперь промытый P2P-содержащий бензол нужно высушить безводным сульфатом натрия или магния. Один товарищ засыпал сульфат натрия на глаз немного в раствор и ждал минут 15, после этого кристаллы будто набухали. После сушки раствор
упариваем или отгоняем от него бензол на водяной бане и в итоге получаем 3-3,7 грамма БензилМетилКетона в виде желтого масла. Если реакция не была доведена до обесцвечивания, то цвет P2P будет красным (то есть фенилацетон получается грязным) и его будет грамма 2-2,5. Вот вроде и всё.
Тормознутый один товарищ...
Подробно о получении МетилБензилКетона через трёхвалентный ацетат марганца, ссылаясь на опыт одного товарища.
**************************************************************
План действий:
1. Получение двухвалентного ацетата марганца тетрагидрата (Mn(CH3COO)2 * 4H2O)
2. Получение трёхвалентного ацетата марганца дигидрата (Mn(CH3COO)3 * 2H2O)
3. Очистка технического ацетона
4. Получение МетилБензилКетона (C6H5-CH2-COCH3)
**************************************************************
Лабораторное оборудование:
Круглодонная колба 500 мл
холодильник обратный
Блюдце
Две литровых банки или химических стакана
Стопка или химический стакан 150 мл
Нагревательное оборудование
Мерный цилиндр
Весы
Баян 20-ка (Лучше многоразовый)
**************************************************************
Итак, можно приступать к делу.
1. Получение двухвалентного ацетата марганца тетрагидрата (Mn(CH3COO)2 * 4H2O)
Пожалуй одни из лучших способов я приведу сразу:
Способ 1.
Ацетат марганца (II). Из раствора карбоната марганца MnCO3 в уксусной кислоте кристаллизуется тетрагидрат ацетата марганца Mn(C2H3O2)2*4H2O в виде устойчивых на воздухе бледно-красных игл или табличек (растворим в холодной воде в соотношении 1:3). Он находит применение в качестве стимулятора роста растений, сиккатива, а также как переносчик кислорода. Взаимодействием нитрата марганца (II) с уксусным ангидридом можно получить безводный ацетат марганца.
Способ 2.
Ацетат марганца (II) (CH3COO)2Mn*4H2O, светло-розовые кристаллы; tпл 80 С; хорошо растворяется в воде и спирте. Получается взаимодействием уксусной кислоты с Mn(OH)2. Применение: вспомогательный сиккатив; в производстве марганецоксидгидрата - темно-коричневого пигмента; катализатор окисления.
Далее подробно описывается методика получения Ацетата марганца (II), которой пользовался один товарищ.
Реактивы:
Сульфат марганца 5-водный (MnSO4 * 5H2O) - 75 грамм
Едкий натр (NaOH) - 23 грамма
Кислота уксусная ледяная (C2H4O2) - 100 мл
Вода дистиллированная
Берем литровую банку, засыпаем туда весь сульфат и заливаем 300 мл воды, после чего мешаем до полного растворения, в итоге будет прозрачный раствор со слегка розоватым оттенком. Далее засыпаем сразу всю щелочь, после чего снова мешаем, тут будет выделяться тепло и температура слегка приподнимится, взяв сосуд руками это можно будет почувствовать. Теперь доливаем воды до плечиков банки, или если делаем в химическом стакане, тогда до последнего деления, не важно точное количество воды. Теперь ждём, когда наш осадок осядет, откачаем воду баяном 20-кой и зальём осадок вновь до конца, перемешаем, так нам ещё нужно пару раз, после чего дольём воды на осадок, чтобы уровень в банке бал сантиметра на 2 выше и оставляем на ночь.
На утро берём баян и откачиваем воду, которая над осадком, её где-то сантиметра два, в итоге получаем один осадок цвета какао с молоком. Ну а теперь заливаем 100 мл уксусной кислоты, раствор незамедлительно приобретает коричневый цвет с розоватым оттенком, и мы быстро сливаем жидкость через сифон, минуя растворения белых остатков осадка. Теперь выливаем раствор в посуду, приспособленную к выпариванию и выпариваем, плита в конце не должна греть сильнее чем 200 градусов, поэтому под конец уменьшаем нагрев.
Внимание! Если же над плитой отсутствует вытяжка, то выпаривать надо будет как минимум в противогазе, поэтому один товарищ предпочитал делать это быстро или вообще почти не присутствовать на кухне, так как ему приходилось дышать через фильтры, а это неприятно, хотя кто был в армии, наверно тому всё равно. После выпаривания получается примерно 52 грамма розоватой соли.
2. Получение трёхвалентного ацетата марганца дигидрата (Mn(CH3COO)3 * 2H2O)
Именно эта соль необходима для реакции получения P2P между бензолом и ацетоном. Существует способ получения безводного трёхвалентного ацетата Mn, но он тут описан не будет, если же вы будете пользоваться этим способом или вы достанете безводную соль, то имейте ввиду, что её нужно на каждую загрузку реакции не 13,4г, а 10,1г, это соответствует 50 ммоль.
Тут будет описан удобный способ получения этой соли, которым и пользовался один товарищ.
Реактивы:
Калия Перманганат (KMnO4) - 3,1г
Кислота уксусная ледяная (C2H4O2) - 200 мл
Берём 19,6 грамм двухвалентного ацетата и растираем в порошок, перманганат тоже растираем в порошок и делим на определённое количество небольших порций. Засыпаем двухвалентный ацетат в колбу и заливаем уксусной кислотой, кидаем в колбу парочку осколков (кипелки), затыкаем колбу обратным холодильником, пускаем по нему воду и начинаем кипятить суспензию. Как жидкость начнёт кипеть, начинаем присыпать в колбу маленькие порции перманганата. Можно снимать холодильник каждый раз и присыпать по не многу, но один товарищ делал не так, он растворял перманганат в пробирке в уксусной кислоте и прикапывал сверху через холодильник из баяна, так удобнее. Внимание! Не сыпьте больших порций, так как смесь может очень бурно закипеть и выйти за пределы сосуда. Как-то один товарищ вообще делал этот процесс на открытом огне и без обратного холодильника, да ещё умудрился пересыпать перманганата, после чего стол горел синем пламенем высотой метр.
Этот товарищ и сейчас считает, что на открытом огне можно кипятить, но только в круглодонной колбе, и только с обратным холодильником и присыпать перманганат только маленькими порциями. Итак, после прибавления всего перманганата кипятим ещё контрольные 10 минут с обратным холодильником.
Мы должны теперь остудить раствор коричневого цвета и вылить его в банку, после чего добавить 5 мл воды, интенсивно потереть стеклянным предметом о стенки и ждать кристализации, если через ночь её не будет, нам придётся добавить ещё воды милилитра 2 и снова потереть стенки банки. Ждём кристализации и изчезновения цвета у жидкости, после чего жидкость сливаем. Иногда кристаллы выпадают в осадок, о иногда кристализуются и хорошо держат форму. В Первом случае один товарищ откачивал жидкость баяном, а во втором просто сливал. Отработанную уксусную кислоту использовать нигде не рекомендуется, так как это уже в основном СН3СО2К. Далее берём и ложкой выкладываем влажные кристаллы или даже вообще пасту на блюдце и ставим его куданибудь. Соль засыхает за ночь, мешаем её и оставляем ещё постоять, конечно совсем уксусом она пахнуть не перестанет, но это не столь важно.
Итак теперь мы имеем кристаллы бурого цвета.
3. Очистка технического ацетона
Для реакции нам понадобится чистый ацетон, если вам достать его не проблема, то смело пропускайте эту часть.
Вот стандартный метод очистки технического ацетона, можете прочитать для общего развития:
Технический ацетон содержит примеси воды, метанола и уксусной кислоты. Ацетон чрезвычайно легко воспламеняется (температура вспышки 16,7°С). Его пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси с пределами взрываемости 2,55-12,8%. Поэтому при работе должны приниматься меры предосторожности против пожара и взрыва.
Для очистки 1 л ацетона смешивают с 300-350 мл воды и перегоняют на водяной бане из круглодонной колбы вместимостью 2л с дефлегматором высотой 25-30 см, собирая фракцию, кипяую до 70°С. Эту фракцию помещают в колбу с хорошо дейсвующим обратным холодильником, добавляют растертый в порошок перманганат калия (4...5 г на 1 л ацетона) и кипятят на водяной бане 4-5 ч до обесцвечивания раствора.Затем добавляют еще 2 г перманганата и кипятят 1 ч. Если раствор за это время не обесцветится, то обратный холодильник заменяют нисходящим и отгоняют ацетон.
Для высушивания ацетон помещают в колбу с обратным холодильником, закрытым хлоркальциевой трубкой, добавляют безводный хлорид кальция (120 г на 1 л) и кипятят, дважды заменяя осушитель через каждые 5...6 ч. Переливать ацетон на свежий осушитель следует как можно быстрее, так как ацетон очень жадно поглощает влагу.
Окончательно ацетон перегоняют над хлоридом кальция. Температура кипения ацетона 56,24°С, n d20=1,3591.
С.С. Гитис, А.И. Глаз, А.В. Иванов "Практикум по органической химии" Москва "Высшая школа"1991
У одного товарища всегда есть ацетон ЧДА, но один раз не было, и опыт показал, что ацетон, который он крайне просто кое как очистил прекрасно подошёл для реакции.
Итак, температура кипения ацетона 56,24°С, значит можно взять и перегнать его из технического на водяной бане в приемник с хлоркальциевой трубкой. Внимание! Температура бани не должна превышать 75°С, иначе вместе с ацетоном отгонится и небольшое количество винного спирта, который тоже есть в техническом ацетоне. Хлоркальциевая трубка необходима, иначе ацетон будет поглощать влагу, в крайнем случае можно сделать и так: Взять коническую колбу или бутыль, заткнуть резиновой пробкой с двумя отверстиями, в одно - холодильник, во второе трубочку, уходящую в пробирку, наполненную гранулами хлористого кальция.
4. Получение МетилБензилКетона (C6H5-CH2-COCH3)
Вот теперь мы готовы к получению P2P, загрузки можно делать и многократно больше, но время проведения реакции увеличится, хотя оно ещё зависит от интенсивности кипения и других факторов.
Реактивы на одну загрузку:
Бензол - 60 мл
Ацетон - 30 мл
Уксусная кислота - 15-20 мл
Сода пищевая
Берём стопку, засыпаем 13,4 грамма трёхвалентного ацетата марганца и заливаем 15 мл уксусной кислоты, после чего растираем и получаем красно-коричневую пасту. Эту пасту всю переносим в круглодонную колбу, заливаем бензолом, затем быстро ацетоном. Кидаем пару кипелок (осколков), устанавливаем обратный холодильник (лучше змеевик, но хорошо будет и шариковый) и начинаем кипятить настолько сильно, насколько это возможно, при условии, чтобы ни капельки паров не выходило из холодильника. Реакцию ведут до обесцвечивания раствора. Где-то с середины процесса в колбе начнёт очень сердито стрелять, это на дне лежит осадок образовавшегося двухвалентного ацетата, который можно будет потом использовать вновь для получения трёхвалентного. Реакция должна длится примерно часа 4. Как правило мыть колбу потом проблематично, так как она становится после всего этого не очень чистой изнутри.
После всего этого раствор охлаждают, выливают в банку, добавляют 300 мл воды и оставляют на ночь, на утро сверху лежит слой бензола, который один товарищ выкачивал многоразовым баяном, но его можно слить и через делительную воронку. После того, как мы слили бензол, проэкстрагируем водный слой ещё 60 мл бензола и обьеденим оба бензола. В Первом много P2P, во втором мало, но всё же есть. Мы получили порядка 110 мл жидкости, которую нужно промыть 50 мл насыщенного раствора соды для удаления уксусной кислоты и два раза по 25 мл воды. Один товарищ промывал так: влил в жидкость воду, дал постоять минуту, откачал нижний слой (водный) бояном. Теперь промытый P2P-содержащий бензол нужно высушить безводным сульфатом натрия или магния. Один товарищ засыпал сульфат натрия на глаз немного в раствор и ждал минут 15, после этого кристаллы будто набухали. После сушки раствор
упариваем или отгоняем от него бензол на водяной бане и в итоге получаем 3-3,7 грамма БензилМетилКетона в виде желтого масла. Если реакция не была доведена до обесцвечивания, то цвет P2P будет красным (то есть фенилацетон получается грязным) и его будет грамма 2-2,5. Вот вроде и всё.
Тормознутый один товарищ...