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  • 22. August 2017, 20:22:27

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Autor Thema: Synthese von Benzil  (Gelesen 5335 mal)

Heuteufel

  • Francium
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Synthese von Benzil
« am: 20. Juli 2011, 10:07:02 »
Synthese von Benzil

Benzil [134-81-6]


* Benzil (Cu Ox).gif
(2.59 KB . 416x179 - angeschaut 734 Mal)

In der nachfolgenden Synthese wird Benzoin durch Kupfer(II)-sulfat in Pyridin zu Benzil oxidiert. Diese Vorgehensweise basiert auf der Erkenntnis, dass Benzoin eine positive Fehling-Probe gibt. Die Verwendung von Pyridin als Lösungsmittel hat den Vorteil, dass kein Kupfer(I)-oxid ausfällt, und dass Benzoin sich teilweise im Pyridin löst (Benzil jedoch kaum).

Synthesevorschrift:

In einem 12 l Kolben mit KPG-Rührer, Rückflusskühler, und einem Einleitungsrohr zum Einleiten von Luft werden 4100 g (16,4 mol) kristallines Kupfersulfat, 4000 g Pyridin und 1600 g Wasser vorgelegt. Diese Mischung wird auf dem Dampfbad erhitzt, bis das Kupfersulfat sich komplett aufgelöst hat, dann werden 1696 g (8 mol) Benzoin (nicht umkristallisiertes Rohprodukt ist rein genug) hinzugegeben, und das Reaktionsgemisch wird für zwei Stunden unter Erhitzen gerührt. Hierbei wird der anfangs dunkelblaue Kolbeninhalt dunkelgrün, und das geschmolzene Benzil, das sich gebildet hat, schwimmt als obere Phase auf dem Reaktionsgemisch. Anschließend wird das Reaktionsgemisch erkalten gelassen, wobei das Benzil erstarrt, und die Kupfersulfat-Pyridin Mischung wird abdekantiert. Das rohe Benzil wird mit Wasser gewaschen und dann mit 3-4 l 10 % Salzsäure gekocht. Wenn die Mischung wieder kalt ist wird das Benzil abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Durch Umkristallisieren aus Tetrachlormethan erhält man 1450 g (86 % der Theorie) reines Benzil, welches bei 94-95 °C schmilzt.


Durchführung der Synthese:

(5g Benzoin wurden zum Benzil oxidiert)

Kupfer(II)-sulfat Pentahydrat:

* Benzil 1.jpg
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Die zur Oxidation verwendete Kupfer(II)-sulfat-Pyridin Mischung:

* Benzil 2.jpg
(70.52 KB . 1024x683 - angeschaut 550 Mal)

Das Reaktionsgemisch wird dunkelgrün (schlecht zu erkennen) und das gebildet Benzil bildet die obere Phase:

* Benzil 3.jpg
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Beim Abkühlen erstarrt das Benzil:

* Benzil 4.jpg
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Das rohe Benzil wird mit Salzsäure gekocht und bildet beim Abkühlen Kristalle:

* Benzil 5.jpg
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Das reine Benzil:

* Benzil 6.JPG
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Eigenschaften und Verwendung:

Benzil bildet gelbe Kristalle, die bei 95 °C schmelzen und sich bei 346-348 °C zersetzen. Die Verbindung ist in Wasser unlöslich, löst sich aber in den meisten organischen Lösungsmitteln.
Benzil findet Verwendung als Synthesebaustein und als Photoinitiator für Polymerisationsreaktionen.
Die Reaktion von Benzil mit Kaliumhydroxid in wässrigem Ethanol liefert Benzilsäure und wird als „Benzilsäure-Umlagerung“ bezeichnet. Diese Umlagerung spielt auch bei der Synthese des Antikonvulsivums Phenytoin aus Benzil und Harnstoff eine wichtige Rolle.
Des Weiteren reagiert Benzil mit Dibenzylketon im Zuge einer Aldol Kondensation zu Tetraphenylcyclopentadienon (http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=CV3P0806).

Bemerkungen:

*Die reduzierte Kupfersulfat-Pyridin Mischung kann durch Einleiten von Luft wieder oxidiert werden. Nach der Zugabe von 200 ml Pyridin kann die reoxidierte Mischung zur Umsetzung einer weiteren Portion von 1696 g Benzoin verwendet werden.

*Die Oxidation von Benzoin zu Benzil kann auf viele Methoden durchgeführt werden:
-Mit Salpetersäure: http://www.versuchschemie.de/topic,5148,-Benzil+aus+Benzoin.html
-Mit einer katalytischen Menge Vanadium(V)-oxychlorid und Sauerstoff: http://www.oc-praktikum.de/de/instructions/pdf/4002_de.pdf
-Mit einer katalytischen Menge Kupfer(II)-acetat und Ammoniumnitrat in Eisessig: http://www.cerlabs.com/experiments/10875407382.pdf
-Mit Chlor, Iod, …

*Um festzustellen, ob die Oxidation vollständig ist, kann man eine Fehling Probe durchführen. Vergleicht man auf diese Weise die Salpetersäure-Methode mit der Kupfer(II)-sulfat-Pyridin-Methode, so stellt man fest, dass das das umkristallisierte Benzil, das mit der Salpetersäure-Methode hergestellt wurde, im Gegensatz zu dem mit der hier verwendeten Methode hergestellten Benzil, eine positive Fehling Probe gibt. Es ist also nur schwer möglich mit der Salpetersäure-Methode reines Benzil zu gewinnen.

*Bei der Umkristallisation liefert eine Mischung von Essigsäureethylester und Ether im Verhältnis 9:1 als Alternative zu Tetrachlormethan auch hervorragende Resultate.

Quelle:

http://www.orgsynth.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv1p0087



« Letzte Änderung: 09. Januar 2012, 21:30:36 von Mephisto »
"The higher impact projects tend not to be harder than lower impact projects. Just higher impact." - A commentator on the blog "In the pipeline"


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