naprijed »

[staklenu]

Reagens za uklanjanje kristalne vode u hidratnim solima.

Riječ je o ketalu između acetona i etanola (2,2-dietoksipropan), koji u reakciji s vodom daje lako hlapljive spojeve aceton i etanol.


Ovo što niže piše je ispravan i provjeren postupak za dobivanje 2,2-dietoksipropana. Postupak je preuzet iz Organic Syntheses, Coll. Vol. 1, p.1 (1941); Vol. 3, p.1 (1923), samo su promijenjeni  neki parametri reakcije.

2C₂H₅OH + H₃CC(O)CH₃ + CaCl2 --> H₃CC(OC₂H₅)₂CH₃ + CaCl₂×H₂O

U staklenu bocu se ulije 105.0 g etanola (130.5 mL, 2.17 mol, 95% je sasvim ok, ali sa sušenim bi iskorištenje bilo i veće). Doda se bezvodni CaCl₂ (20.0 g, 0.18 mol). CaCl₂ mora biti bezvodan, to je od esencijalne važnosti za reakciju. Bezvodni CaCl2 se može dobiti zagrijavanjem hidrata na visoku temperaturu. Smjesa se ohladi na oko 8°C uranjanjem boce u hladnu vodu te se doda 52.5 g (66.5 mL, 1.14 mol) acetona (najbolje je da je svježe predestiliran, što ne bi trebao biti problem. Destilaciju treba raditi zagrijavanjem preko vodene kupelji zbog zapaljivosti acetona.). Aceton se u reakcijsku smjesu dodaje polako po stijenci boce, tako da nadsloji alkohol sa kalcijevim kloridom (slojevi se u početku dok je boca otvorena ne bi trebali pomiješati, ako se ipak malo pomiješaju nije problem). Nakon toga se boca dobro začepi i energično mućka par minuta. Pri tome će se osjetiti mali porast temperature u boci. Ako temperatura puno poraste bilo bi dobro vrlo kratko olabaviti čep da se pritisak u boci izjednači s vanjskim, ali vrlo vjerojatno to neće biti potrebno. Nakon toga se začepljena boca ostavi na sobnoj temperaturi 1 do 2 dana, povremeno se promućka.
Već nakon 2 sata se u boci pojave 2 sloja. U slijedeća 24 sata se relativni volumeni slojeva mijenjaju u korist gornjeg sloja, a kasnije sve manje.

Slijedeći je postupak potrebno izvesti brzo kako bi se što manje spoja raspalo:

Odijeli se gornji sloj (uljasti dio, trebalo bi ga biti oko 128.0 g) te se ispere 3 puta sa po 30.0 mL hladne vode i nakon toga brzo odijeli od vode. Masa mu je nakon toga smanjena na oko 99.0 g, ali je čišći. Dobiveni uljasti produkt suši se stajanjem na oko 2.5 g bezvodnog kalijevog ili natrijevog karbonata i nakon toga odijeli filtracijom (lijevak + malo vate).

Ovako dobiveni produkt („sirovi produkt”) ima kao glavninu onečišćenja neizreagirane reaktante – etanol i aceton, koji neće smetati pri uklanjanju kristalne vode uzorcima hidratnih soli.

Ukoliko ipak želite pročistiti ovaj spoj i dobiti ga u čistom obliku (što stvarno nije nužno za obezvodnjavanje kristalnih soli) tada trebate sirovi produkt frakcijski predestilirati uz dugu kolonu za frakcijsku destilaciju destilaciju. Čisti produkt destilira pri 101 – 103.5 °C.

Oduzimanje kristalno vezane vode hidratnim solima

Najbolje je kristalnu metalnu sol najprije dobro usitniti, staviti u epruvetu i preliti sa priređenim 2,2-dietoksipropanom. Dobro bi bilo smjesu lagano zagrijati da reakcija bude potpunija. Reagensa bi trebalo dodati tek toliko da veže svu prisutnu vodu, jer će uklanjanje suviška reagensa biti teško s obzirom da ima vrelište oko 102°C. No ukoliko ipak dodate previše problem se da riješiti dodatkom male količine acetona ili etanola. Kad spoj reagira s vodom nastaju hlapljivi etanol i aceton koje se vrlo lako ukloni tek laganim zagrijavanjem (vodena kupelj), a bezvodna sol ostaje kao kruti produkt.

MXn×mH2O + m H3CC(OEt)2CH3 --> MXn + m CH3C(O)CH3 + 2m C2H5OH

   

Zanimljiva sinteza i koristan produkt.