DL-ALANIN 302-72-7

[Phil]

Nach Organikum S 514-515 (21)
Und Praxis des Org Chemikers S 354-355 (43)

Bei diesem Versuch entsteht Blausäure, Lebensgefahr! Nur in gut ziehendem Abzug durchführen.

08.05.13

Mol nach Vorschrift	Menge nach Vorschrift	Produkt	Molarität Produkt	Ansatzgrösse x Molarität	Einwiegen
0.55	23.92	Ammoniumchlorid	43.49	3.3	143.52g
-	100 ml	Ammoniakwasser 25%	-	-	330 ml
0.55	29.95	Natriumcyanid	49.01	3.3	161.74g
-	50ml	Wasser	-	-	150.0ml
0.50	22.05	Acetaldehyd

   

44.1	3.3	145.53g
-	300ml	HCl 37%	-	-	990.0ml
-	100ml	Diethyleter	-	-	330ml
-	-	Triethylamin	-	-	130g
-	2000ml	Methanol	-	-	2000ml

Herstellung von Acetahldehyd http://forum.lambdasyn.org/index.php?topic=1799.msg9159#msg9159
Triethylamin wurde anstelle von Diethylamin oder Buthylamin verwendet.

REAKTOR:
2000 ml Duranflasche und Magnetrührer. Rotovap. Vakuumpumpe. Trockenschrank.

CHEMISCH-PHYSIKALISCHE DATEN MIT GHS DATEN
Synonym: (±)-2-Aminopropionic acid
•   CAS Number 302-72-7
•   Linear Formula CH3CH(NH2)COOH
•   Molecular Weight 89.09
•   Beilstein Registry Number 1720250
•   EC Number 206-126-4
•   MDL number MFCD00064408
•   PubChem Substance ID 24891244
mp    289 °C (dec.)(lit.)

AUSFÜHRUNG:
09.05.13
13:00 Die Edukte Ammoniumchlorid, NH3OH, NaCN und Aldehyd Ethermischung,  werden in die Flasche eingewogen und gelöst, dann wird abgekühlt und den Aldehyd langsam zugegeben, wobei die Temp. Von 14°C auf 20°C   steigt. Bei der Zugabe wird im Eisbad gekühlt und die Farbe ändert sich langsam nach gelbbraun.
14:05 Alles Aldehyd zugegeben. Bei der Zugabe stieg die Temp. Nie über 25°C.
15:10 Die Reaktionsmischung wird immer dunkler. Feine Krist. Sichtbar, es wird Viskoser. Lasse nun über Nacht auf dem MG-Rührer bei Raumtemp.

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10.05.13
08:30 Der Geruch nach Aldehyd ist verschwunden. Rotiere das Lömi-Wassergemisch ab, es schäumt sehr stark, muss aufpassen dass es nicht kotzt.
09:00 Ether dest. Ab bei 50°C Badtemp. 867mbr er wird separat gesammelt und gereinigt. Um kotzen zu vermeiden wird langsam dest.
09:30 200ml Ether konnten zurückgewonnen werden. Kühle das Bad auf 40°C und fahre das Vakuum langsam auf 66mbr.
09:45 Vakuum geht nicht tiefer als 178 mbr.
11:30 Da fst nicht mehr übergeht wird nun die HCl eingezogen, direkt in den Roti, es gibt eine momentane starke Ammoniumchlorid Entwicklung, das Produkt wird dunkel rot fast wie Blut. Heize auf 70°C. die HCN wird in den Abzug geleitet.
12:45 Es wird weiter auf 115°C geheizt, schwacher Rückfluss.
17:00 nun wird bei 100°C Badtemp. Alles vorsichtig abgezogen damit es nicht kotzt.
18:05 700ml gekotzt, dafür Vakuum 48mbr 97°C, dest sehr schwierig.
19:10 dest. Langsam
22:00 alles abdest. Brauner Rückstand. Lasse am Vakuum ohne zu heizen.

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11.05.13
08:00 Produkt ist noch extrem feucht es wird weiter getrocknet bei 50°C
19:30 Das Produkt ist nun trocken lasse über Nacht nochmals am Vakuum ohne zu trocknen.

12.05.13
08:00 Es ging noch etlichs an Feuchtigkeit über.
15:30 Die Kristallmasse wird in den Soxleth überführt um das Ammoniumchlorid mit 100ml Methanol von dem Alanin aus zu waschen. Dies ergab kein befriedigendes Ergebnis da beträchtliche Mengen an Ammoniumchlorid zurückgewaschen wurde. Darum wurde nochmals filtriert.

15.05.13
15:07 130gr Triethylamin eingezogen der PH steigt von 1 auf PH9 Es fällt sofort DL-Alanin aus, erkennbar an den Kristallen und schwachen Wärmeentwicklung. Der Kolben wird in ein Schüttelbad bei 4°C gestellt, es wird langsam geschüttelt, um feine Kristalle zu erhalten.

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16.05.13
08:05 Das sehr dunkle Produkt wird ab filtriert und die Kristalle mit MeOH gewaschen. Wobei die Krist schön hell beige werden. Die Mula wird nochmals ein rotiert,  was nochmals eine Kristallfraktion hergibt.
10:17 Die Kristalle werden im Trockenschrank 50°C bei vollem Vakuum getrocknet über Nacht. Ausbeute 47 gr 32% (Lit 50%) mp. 280.5 °C zers.

Anmerkung: Die Klammer mit dem Magneten dient zusammen mit einem Rührfisch als Stromstöhrer.
 







 

[Mephisto]

Füge der Sicherheit wegen bitte eine Warnung ein: "Bei diesem Versuch entsteht Blausäure, Lebensgefahr! Nur in gut ziehendem Abzug durchführen."

Ich persönlich würde HCN zusätzlich durch Lauge leiten, bevor ich es in den Abzug leite.

Dein Erfahrungsbericht zur Strecker-Synthese ist sehr interessant, Phil. Karma +1. Wer sich für den Mechanismus interessiert, verweise ich auf Wikipedia:

900px-Stecker-Synthese_optimiert_V-2.png (206.57 KB . 900x1075 - angeschaut 748 Mal)
Eine Sache habe ich nicht ganz verstanden. Du extrahierst das Alanin-Hydrochlorid / Ammoniumchlorid Gemisch mit Methanol, um das NH4Cl auszuwaschen. Was bedeutet folgender Satz?

Dies war kein ergab kein befriedigendes Ergebnis da beträchtliche Mengen an Ammoniumchlorid zurückgewaschen wurde. Darum wurde nochmals filtriert.

15:07 130gr Triethylamin eingezogen PH9 Es fällt sofort DL-Alanin aus, erkennbar an   den Kristallen und schwachen Wärmeentwicklung. Der Kolben wird in ein Schüttelbad bei 4°C gestellt, es wird langsam geschüttelt, um feine Kristalle zu erhalten.

Das ist so kurz, kannst Du das bitte erläutern? Hast bei diesem Schritt eine wässrige Lösung (wie viel ml Wasser hast Du verwendet?)? Was bedeutet hier "eingezogen"?

Zur Sauberkeit des Produkts: ist Triethylamin-Hydrochlorid nicht ebenfalls auskristallisiert? Eine Charakterisierung des Produkts (Schmelzpunkt/Zersetzung und vor allem ein DC in Aminosäure-Laufmittel) wäre wünschenswert. Insgesamt eine schöne Synthese, aber sehr knapp beschrieben (und mit ordentlich Labor-Slang).

[Phil]

Eine Sache habe ich nicht ganz verstanden. Du extrahierst das Alanin-Hydrochlorid / Ammoniumchlorid Gemisch mit Methanol, um das NH4Cl auszuwaschen. Was bedeutet folgender Satz? Das ist so kurz,
kannst Du das bitte erläutern? Hast bei diesem Schritt eine wässrige Lösung (wie viel ml Wasser hast Du verwendet?)  Was bedeutet hier "eingezogen"?

Du hast recht der Satz sollte so heissen: 
(Dies ergab kein befriedigendes Ergebnis da beträchtliche Mengen an Ammoniumchlorid zurückgewaschen wurde. Darum wurde nochmals filtriert.)
Nein es wurde kein Wasser zugegeben, sondern Wasserfreies Triethylamin eingezogen, bei meinem Roti kann man unter dem Kühler laufend etwas im Vakuum einziehen, ohne dass es in die Vorlage gelangt sondern direkt in den Rotierenden Kolben. Bei dem Bild mit dem Soxleth sieht man den Schlauch wo etwas eingezogen werden kann.

Zur Sauberkeit des Produkts: ist Triethylamin-Hydrochlorid nicht ebenfalls auskristallisiert? Eine Charakterisierung des Produkts (Schmelzpunkt/Zersetzung und vor allem ein DC in Aminosäure-Laufmittel) wäre wünschenswert. Insgesamt eine schöne Synthese, aber sehr knapp beschrieben (und mit ordentlich Labor-Slang).

Nein das Triethylaminhydrochlorid blieb in dem MeOH, ein DC wird volgen, weiss aber noch nicht genau wann.

[Mephisto]

Ok, ok. Jetzt habe ich es verstanden. Etwas über den Roti einzuziehen ist schon eine unorthodoxe Methode ein Reagenz dazu zu geben. Darauf kam ich nicht .

Aber bei einer Sache stehe ich noch auf dem Schlauch. Das NHCl4 wird vom Methanol kontinuierlich ausgewaschen. Was heißt, es wurde "zurückgewaschen"? Wie passierte das?

[Phil]

Ok, ok. Jetzt habe ich es verstanden. Etwas über den Roti einzuziehen ist schon eine unorthodoxe Methode ein Reagenz dazu zu geben. Darauf kam ich nicht .

Nun da ich reformiert bin kenne ich die Orthodoxen Methoden nicht sehr genau.   
Bei diesem Versuch habe ich fast alles in dem Roti gemacht.

Aber bei einer Sache stehe ich noch auf dem Schlauch. Das NHCl4 wird vom Methanol kontinuierlich ausgewaschen. Was heißt, es wurde "zurückgewaschen"? Wie passierte das?

Die Porengrösse der Hülse war etwas zu gross oder der Ammoniumchlorid Niederschlag zu fein, so wurde etwas von dem Salz aus der Hülse gewaschen. 

[Heuteufel]

Gute Arbeit! 
Ich finde deinen Einsatz des Roti interessant. Ich hab bis jetzt nie in Erwägung gezogen eine Synthese im Roti durchzuführen, aber eigentlich, warum nicht...

Die Porengrösse der Hülse war etwas zu gross oder der Ammoniumchlorid Niederschlag zu fein, so wurde etwas von dem Salz aus der Hülse gewaschen.

Bist du dir sicher, dass der Niederschlag völlig trocken war (und das MeOH +-wasserfrei)? Ich halte es für wahrscheinlicher, dass das Ammoniumchlorid einfach herausgelöst wurde (also in Lösung ging, und dann wieder ausfiel). Vielleicht mit iPrOH versuchen. Ich habe gute Erfahrungen mit iPrOH zum Trennen organischer Verbindungen von NH₄Cl gemacht: ist billig, hat wenig Wasser, und ist weniger polar als MeOH.

PS: irgendwie kann ich auf dem Foto gar keine Hülse sehen?! 

[Phil]

Danke für Dein Lob.

Gute Arbeit! 

Ich finde deinen Einsatz des Roti interessant. Ich hab bis jetzt nie in Erwägung gezogen eine Synthese im Roti durchzuführen, aber eigentlich, warum nicht...

Da es ja nur um Heizen, Kristallisieren und Destillieren ging, ist der Roti die Wahl für diese Synthese
Da der Kolben sich dreht und Schikanen hat erhält man je nach Geschwindigkeit feine bis gröbere Kristalle.

Bist du dir sicher, dass der Niederschlag völlig trocken war (und das MeOH +-wasserfrei)? Ich halte es für wahrscheinlicher, dass das Ammoniumchlorid einfach herausgelöst wurde (also in Lösung ging, und dann wieder ausfiel). Vielleicht mit iPrOH versuchen. Ich habe gute Erfahrungen mit iPrOH zum Trennen organischer Verbindungen von NH₄Cl gemacht: ist billig, hat wenig Wasser, und ist weniger polar als MeOH.

Da ich keine Möglichkeit habe den Wassergehalt zu bestimmen ging ich davon aus dass es trocken war, auch weil es nicht mehr so klumpte, aber ich kann mich auch theuschen, das MeOH war sicher trocken. IPA? Ja warum nicht ist mir nicht in den Sinn gekommen.

PS: irgendwie kann ich auf dem Foto gar keine Hülse sehen?! 

Die Hülse war noch nicht eingesetzt, Du siehst also richtig, ich wollte schauen wie hoch das Volumen des rohen Produktes geht.

[Heuteufel]

Da ich keine Möglichkeit habe den Wassergehalt zu bestimmen

Wiegen, trocknen, wieder wiegen? 

IPA?

Ja! Ich weiß auch nicht, warum ich mich für eine Abkürzung entschieden habe, die fast so lang wie das Wort ist.