Durchführung:In einem 250 mL Dreihalsrundkolben werden 34 g Monochloressigsäure in 47,6 mL Wasser vorgelegt. Die Lösung wird auf 50°C mit einem Wasserbad erwärmt, und mit 19,7 g wasserfreiem Natriumcarbonat, (ein kleiner Überschuss ist nicht nachteilig), neutralisiert. Es ist Starkes aufschäumen zu beobachten, nur kleine Portionen Zugeben!!!
In der Zwischenzeit wird eine Lösung aus 20 g Natriumcyanid in 51 mL Wasser hergestellt und auf 55°C erwärmt.
Bemerkung: Es wurden 10 mL wasser mehr benötigt um das Natriumcyanid zu Lösen, sowie 13 mL Wasser zusätzlich zur Monochloressigsäure gegeben werden musste, das das Natriumsalz ausfällt.
Die Natriumchloracetat-Lösung wird auf Raumtemperatur abgekühlt und die Natriumcyanid-Lösung rasch unter Kühlung des Reaktionskolbens zugegeben. Sollte die Temperatur über 95°C ansteigen muss durch Zugabe von 13,6 mL Wasser solange gekühlt werden bis die Temperatur nicht mehr ansteigt.
Bemerkung: Die Temperatur stieg nicht über 32°C.
Die Lösung wird zum sieden erhitzt und 5 Minuten auf Siedetemperatur gehalten, anschließend wird für 1,5 Stunden in einem Wasserbad mit kaltem Wasser abgekühlt.
Sollte die Lösung sich getrübt haben, muss filtriert werden.
Durch Zugabe von 40,8 mL konzentrierter Salzsäure (d= 1,156 "g" /"mL" ; 10 M) wird die Säure freigesetzt. Die Lösung wird auf einem Wasserbad bei 60-70°C und 20-30 Torr abdestilliert, bis kein Destillat mehr übergeht. Der Rückstand wird in 40,8 mL 95%iger Alkohol aufgenommen und vom Natriumchlorid abfiltriert, zum waschen werden nochmals 34 mL 95%iger Alkohol verwendet.
Bemerkung: Statt des abdestillierens wurde die Lösung am Rotationsverdampfer abrotiert.
Der Alkohol wird auf einem Wasserbad bei 50-60°C unter vermindertem Druck abdestilliert.
Zur Veresterung wird ein Gemisch aus 40,8 mL absolutem Alkohol und 0,7 mL konzentrierter Schwefelsäure (18 M) zum Rückstand gegeben und für 3 Stunden am Rückfluss erhitzt. Danach wird der Überschuss an Alkohol und des gebildeten Wasser abdestilliert und der Rückstand erneut mit 20,4 mL absolutem Alkohol und 0,3 mL konzentrierter Schwefelsäure (18 M). Der Alkohol wird durch Destillation entfernt. Im Scheidetrichter wird mit konzentrierter Natriumcarbonat-Lösung neutralisiert und die wässrige Phase (unten) mit Ether extrahiert (sie enthält ca. ein Zehntel der Ausbeute). Die vereinigten organischen Phasen werden in einen Destillationskolben gegeben und unter vermindertem Druck destilliert. Nachdem das Lösemittel, der Alkohol und das Wasser abdestilliert wurden, geht der Ester bei 94-99°C bzw. bei 97-98°C und 16 Torr über.
Die theoretische Ausbeute beträgt 77-80% d.Th.
Bemerkung: Nachdem abziehen des Ethanols wurde eine Vakuumdestillation durchgeführt, es wurde ein Vorlauf, ein Zwischenlauf und ein Hauptlauf erhalten. Der Brechungsindex des Hauptlaufs entsprach nährungsweise dem des Endprodukts, deshalb wurde an dieser Stelle abgebrochen.
Ergebnis: Brechungsindex:
nD 20: 1,4195 (gemessener Wert)
nD 20: 1,4175 (Literaturwert)
Zusätzlich wurde ein IR-Spektrum der Substanz gemacht, es konnte Cyanessigsäureethylester identifiziert werden. (Siehe Anhang)
Ausbeute:
Aus 1 Mol Monochloressigsäure entsteht 1 Mol Cyanessigsäureethylester.
"M" ("Monochloressigsäure" )" = 94,5 " "g" /"mol" ≡ "M" ("Cyanessigsäureethylester" )"= 113,1" "g" /"mol"
m(Monochloressigsäure) = 34 g ≡ m(Cyanessigsäureethylester) = 40,7 g Ausbeute d. Th.
Theoretische Ausbeute 100%: 40,7 g Cyanessigsäureethylester
Auswaage : 6,73 g Cyanessigsäureethylester ≡ 16,5 % d. Th.
Hier noch die Brutto-Reaktionsgleichung, und Die Reaktionsmechanismen
Literatur: Organic Syntheses, Coll. Vol. 1, p.254 (1941); Vol. 8, p.74 (1928).
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