Нитроэтан его синтез или получение насколько это затратно если самому делать?

[neohim7]

Нитроэтан - лабораторный cинтез (получение): (источник http://izmira.org/product/nitroetan/ )

 

Исходные вещества очень ядовиты и дорогостоящие.

1. Из нитрита натрия:  

    

   Этилбромид вступает в реакцию с NaNO2, образуя нитроэтан и этилнитрит.

    

    

   32,5 г. этилбромида (0,3 моль) выливают в перемешиваемый раствор 600 мл диметилформамида и добавляют 36 г. сухого нитрита натрия NaNO 2 (0,52 моль) в химический стакан, стоящий на водяной бане, поддерживая у раствора комнатную температуру, так как реакция слегка экзотермическая. Необходимо держать раствор под прямыми солнечными лучами. Перемешивание продолжается в течение шести часов. После этого реакционную смесь выливают в стакан или колбу объемом 3000 мл, содержащую 1500 мл ледяной воды и 100 мл петролейного эфира. Слой петролейного эфира выливали и сохраняли для дальнейщего использования . Водную фазу, экстрагировали четыре раза по 100 мл петролейным эфиром каждый, после чего органические экстракты объединяли и затем промывали 4 раза по 75 мл воды. Оставшуюся органическую фазу сушат над сульфатом магния затем фильтруют активированным углем . Петролейный эфир удаляют перегонкой при пониженном давлении на водяной бане, которую медленно нагревают до  65 °С. Остаток, состоящий из сырого нитроэтана, перегоняют при атмосферном давлении (предпочтительно с помощью небольшого дефлегматора). Выход составил 60% продукта от теоретического, кипящего при 114-116 °С.

2. Из нитрита серебра:

   Охлаждают 100 г. нитрита серебра (0,65 моль) и 150 мл петролейного эфира до 0 °С в трехгорлой колбе на 500 мл (в затемненной комнате или с использованием желтого света). Затем по каплям приливают 0,5 моль этилгалогенида (78 г этилйодида или 55 г этилбромида) при непрерывном перемешивании и поддержании температуры около 0 °С в темных условиях. Перемешивают в течение 24 часов при 0 °C, затем в течение 24 часов при комнатной температуре, если используют этилбромид, и 48 часов, если используют этилйодид. (Тест на галогены, чтобы увидеть, когда реакция будет завершена - добавляют несколько капель реакционной смеси в пробирку, содержащую спиртовой раствор нитрата серебра, если появляется осадок, то реакция не завершена. Также можно использовать другой тест - небольшую катушку из медной проволоки опускают в пробирку, в которую добавляется небольшая часть реакционной смеси, если реакция не завершена, то на поверхности медной катушки осаждается элементарное серебро). Серебряный йодид (или бромид) будет осаждаться в растворе в ходе реакции. Отфильтруйте соль серебра и промойте ее несколькими порциями эфира. Выпаривают эфир при комнатной температуре. (также можно применить при дистилляции эфира колонна 2x45 см, заполненную 4 мм спиралями. Более эффективная колонна не используется из-за нестабильности этилнитрита, образующегося как - продукт реакции. Поддерживайте безводные условия, так как этилнитрит будет гидролизоваться до этанола, и его будет трудно отделить.) Затем вакуумный остаток перегоняют примерно при 5 мм рт.ст. Этилнитритом будет исходная фракция с последующей промежуточной фракцией, после чего нитроэтан нужно будет дистиллировать. Выход составляет около 83% от теории.

3.  Из диэтилсульфата:

   В бутыль с пробкой помещали смесь диэтилсульфата (120 г.) и раствора нитрита натрия (120 г. в 160 мл воды). Бутылку встряхивали механически в течение 20 часов, причем давление время от времени выпускали. Содержимое затем выливали в делительную воронку, и верхний слой отделяли, сушили над хлоридом кальция. И перегоняли при 14 мм рт.ст., собирали дистиллят до 60 °С (остаток, примерно 230 г., состоял из этилового сульфата и снова использовался). Дистиллят фракционировали при атмосферном давлении и собирали фракцию с концентрацией 114-116 °С. встряхивали с водой, сушили над хлоридом кальция, пропускали через древесный уголь и перегоняли; 114-115,5 °С. Выход 17,7 г.(31% или с учетом регенерированного этилсульфата, 43,5% от теоретического).

   Затем был проведен второй эксперимент с использованием того же количества этилсульфата, как указано выше. Выделенный раствор нитрита натрия(нижний слой) из первого опыта концентрировали добавлением приблизительно 16 г. нитрита натрия на 160 мл раствора. Выход 26,4 г. (46%, или с учетом выделенного этилсульфата,65%). Для каждого последующего цикла примерно 16 г. нитрита на 160 мл раствора, хотя это представляет собой довольно уменьшающуюся концентрацию с учетом увеличения выхода нитроэтана.

   Этот метод можно усовершенствовать несколькими путями. Во-первых, диметилсульфоксид (ДМСО) можно заменить диметилформамидом (ДМФА) в качестве растворителя. Этиленгликоль также работает в качестве растворителя, но реакция протекает довольно медлено в этой среде с учетом побочных реакций, таких как: RH-NO2 + R-ONO => R- (NO) NO2 + R-OH. Вместо NaNO2 можно также использовать нитрит калия KNO2. Если в DMF используется NaNO2, 30 г. (0,5 моля) мочевину можно также добавлять в качестве поглотителя нитритов для минимизации побочных реакций, а также одновременно увеличивая растворимость NaNO2 и тем самым значительно ускоряя реакцию.

   Если этилбромид заменить этилйодидом, требуемое время реакции уменьшается до 2,5 ч вместо 6 ч. В случае использования этилйодида необходимо внести небольшие изменения в описанную выше процедуру. Объединенные эфирные экстракты следует промывать дважды 75 мл 10% -ным тиосульфатом натрия, а затем дважды 75 мл воды вместо четырех раз 75 мл воды, как указано выше. Это позволяет удалить небольшое количество свободного йода.

    

   Приготовление реактивов: Получение этилбромида:

   1500 мл концентрированной H2SO4 добавляют к 900 мл воды, затем охлаждают. Затем, медленно осторожно, чтобы избежать повышения температуры  вливают 1500 мл абсолютного этанола. Охлаждают смесь и добавляют 1100-1200г. бромида калия KBr (или эквимолярное количество NaBr). Нагревают смесь на песчаной бане на самой низкой температуре, при которой этилбромид перегоняется, собирают его водную фракцию. Затем снова промывают этилбромид  водой и высушивают над CaCl2. Выход 90-96% от теории.

   Способ 1:

   Смесь 500 г (3,94 моль) йода, 800 мл 84% (масса/объем) этанола и 60 г.(2,244 моля) алюминиевой фольги небольшими кусочками слегка нагревают. После запуска скорость реакции постепенно возрастает, но ее можно контролировать охлаждением. Она спадает примерно через 10 минут и заканчивается через час. Продукт перегоняется до появления красного дыма. К охлажденному остатку добавляют холодную смесь из 700 мл 84% этанола и 400 мл 85% -ной серной кислоты. Через 15 мин начинают дистилляцию и продолжается до тех пор, пока в приемнике не образуются маслянистые капли. Выход неочищенного этилиодида составляет 260 мл (504 г, выход приблизительно 80% от теории).

   Способ 2:

   1 моль спирта и 2 моля KI (или эквимолярного количества NaI) добавляют к 2,96 моль 95% фосфорной кислоты. Остудить смесь 3-4 часа. Результатом будет двухфазная смесь. Добавьте к реакционной смеси воду и эфир. Отделяют эфирный слой, обесцвечивают его Na-тиосульфатом, промывают насыщенным раствором NaCl и сушат Na2SO4. Выпаривают эфир и дистиллируют оставшийся алкилиодид. Выход ~ 90% от теории.

   Получение нитрита серебра (AgNO 2):

   Под желтым фотографическим светом готовят раствор 76 г. (1,1 моля) нитрита натрия в 250 мл воды в 1 л. колбе. Затем готовят раствор из 169,9 г. нитрата серебра (1 моль) в 500 мл воды. Медленно добавляют раствор соли серебра в раствор нитрита натрия при энергичном перемешивании. После завершения добавление прекращают перемешивают и дают смеси постоять в темноте в течение 1 часа. Образуется желтый осадок. Его собирают, суспензируют в 250 мл пресной воды и вновь фильтруют. Повторяют эту промывку снова, собирая твердое вещество после фильтрации. Сушат продукт до постоянного веса в вакуумном эксикаторе над гранулами KOH. Примечание: Гранулы помещают на дно эксикатора, предпочтительно на стеклянной тарелке. Керамическую подставку, на которой поддерживается образец, помещают на место и продукт, тонко распределенный на стеклянной пластине, помещают на подложку. Вакуум поддерживается в эксикаторе в течение периода сушки. Высыхание до постоянной массы означает, что при взвешивании продукта, два последовательных веса не совпадут в последнем десятичном значении . Сушку можно ускорить, промыв продукт один раз метанолом после двух промывок водой. Должно получиться около 134 г (87%). Хранить в коричневой стеклянной бутылке в темном помещении.

   Получение этилсульфата натрия:  Способ 1:

   Для приготовления натриевой соли этил-гидросульфата, смесь спирта и H2SO4 кипятили с обратным холодильником, охлаждали и добавляли избыток карбоната кальция. Этилгидросульфат превращается в растворимый этилсульфат кальция, в то время как избыток H2SO4 удаляется в виде нерастворимого сульфата кальция. Водный фильтрат затем смешивают с достаточным количеством карбоната натрия, чтобы получить этилсульфат натрия, нерастворимый карбонат кальция, который затем отфильтровывают. Раствор этилсульфата натрия может быть сконцентрирован на водяной бане без заметного гидролиза, и сульфат окончательно кристаллизуется.

   Помещают 40 мл(32 г.) ректификованного спирта в 250 мл круглодонную колбу и медленно добавляют 16 мл (30 г.) концентрированной серной кислоты, поддерживая жидкость в колбе и хорошо встряхивая на протяжении всего добавления для обеспечения тщательного перемешивания. Затем устанавливают дефлегматор в колбу и нагреют последнюю на марле так, чтобы смесь кипела осторожно в течение 45 минут. Затем охлаждают продукт и выливают его в 200 мл холодной воды. Затем добавляют 23 г. тонко измельченного карбоната кальция при перемешивании с раствором кислоты. Важно добавить карбонат кальция в виде тонкой струи порошка и немедленно перемешать его с большей частью раствора: для этой цели лучше всего просеять карбонат через мелкое сито непосредственно в жидкость или, альтернативно добавить его с лопаточки, осторожно постукивая по ней над  жидкостью. Если карбонат добавляют небрежно по нескольку граммов за один раз, он быстро покрывается нерастворимым сульфатом кальция, который защищает его от дальнейшей реакции. Добавление карбоната кальция должно занять около 30 минут, и хорошо перемешанная смесь должна, наконец, стать нейтральной на лакмусовой бумаге. Далее нагревают смесь на водяной бане, используя термометр в качестве мешалки, до тех пор, пока температура не достигнет 60 °C, а затем процеживают  с помощью вакуума через через широкую воронку Бюхнера: при этой температуре фильтрация должна быть быстрой. Далее промывают остаток сульфата кальция на фильтре небольшим количеством горячей воды, добавив промывочную воду к основному фильтрату. Для того, чтобы превратить этил-сульфат кальция в этил-сульфат натрия, осторожно по каплям добавить концентрированный водный раствор карбоната натрия в хорошо перемешанный фильтрат до тех пор, пока капля последнего, отведенного на стеклянный стержень, не станет достаточно щелочной(красный лакмус - бумага голубая). Затем отфильтровывают раствор вакуумом и снова промывают оставшийся карбонат кальция небольшим количеством воды. Выпаривают фильтрат на водяной бане до тех пор, пока капля, отведенная на стержень, не кристаллизуется при охлаждении. Затем оставляют раствор стоять почти до охлаждения и, наконец, тщательно охлаждают его в ледяной воде. (Если охлаждение ледяной водой опущено, в конце концов разделятся крупные хорошо разработанные бесцветные кристаллы этилсульфата натрия.) Отфильтровывают кристаллы вакуумом, сливают и сушат над хлоридом кальция в эксикаторе. Выход 12 г. Чтобы получить вторую (но менее чистую) партию сульфата, выпаривают фильтрат дальше на водяной бане и остужают, как раньше.

   Способ 2:

   Два моля абсолютного этанола (92 грамма) медленно прикапывают в химический стакан, содержащий один моль 20% олеума (H2SO4, содержащий 20% SO3), регулируя скорость так, чтобы температура поддерживалась на уровне 45  °C. Когда добавляется весь этанол, раствор нейтрализуется безводным карбонатом натрия (Na2CO3), при этом необходимо следить за выделением углекислого газа. Выход составляет 85% от теории.

   1,5 моль нитрита натрия (103,5 г.) тщательно смешивают с одним моль этилсульфата натрия (158 г.) и 0,0625 моль K2CO3 (8,6 г,). Затем смесь нагревают до 125-130 °С, при этой температуре нитроэтан перегоняют сразу же, как только он образуется. Нагрев прекращается, когда поток дистилляции значительно ослабевает, а сырой нитроэтан промывается равным количеством воды, высушивается над CaCl2 и, если необходимо, обесцвечивается небольшим количеством активированного угля. Затем нитроэтан повторно перегоняют, собирая фракцию между 114-116 °C. Выход 46% от теории .

[avg]

Чем, если не секрет, вызван интерес к нитроэтану?

[yatcheh]

Да дуревар - теоретик. Начнёт практиковать - подсядет, не до теорий будет

[avg]

Да дуревар - теоретик. Начнёт практиковать - подсядет, не до теорий будет

В смысле- связано с 2-фенилэтиламином?

[yatcheh]

В смысле- связано с 2-фенилэтиламином?

 

А то! Здесь такие "теоретики" регулярно возникают. И у всех, как не подбор - одни и те же интересы в области химии бета-фенилэтиламинов

Изменено 30 Октября, 2017 в 18:54 пользователем yatcheh

[neohim7]

А то! Здесь такие "теоретики" регулярно возникают. И у всех, как не подбор - одни и те же интересы в области химии бета-фенилэтиламинов

 

Чем, если не секрет, вызван интерес к нитроэтану?

Мне просто один преподаватель химии сказал, что его легко получить из диэтилового эфира. И он не запрещен в концентрации меньше 40% . Мне нужно его 2 литра. А стоит он дорого .

[sergium]

А то! Здесь такие "теоретики" регулярно возникают. И у всех, как не подбор - одни и те же интересы в области химии бета-фенилэтиламинов

А вдруг девушка решила написать про свой опыт). Будет вторая книга A Chemical Love Story

Не рубите на корню молодую Кастанеду)

Изменено 30 Октября, 2017 в 19:32 пользователем sergium

[neohim7]

У нас нет работы в Донецке. А я увлекаюсь химией можно сказать полюбила ее. И если делать самой дорогостоящие реактивы в небольших количествах ( не запрещенные!!!). Открыть свое ИП. Так можно денежку зарабатывать около 500$ в месяц.  

[avg]

У нас нет работы в Донецке. А я увлекаюсь химией можно сказать полюбила ее. И если делать самой дорогостоящие реактивы в небольших количествах ( не запрещенные!!!). Открыть свое ИП. Так можно денежку зарабатывать около 500$ в месяц.

Реально цена нитроэтана не должна быть выше 10 $/кг. Выше она может быть на черном рынке, в связи с не вполне законными целями.

[sergium]

Из диэтилового эфира вряд ли сможете просто получить так. Сводится все опять к этанолу. А чем не устраивает этилсульфатный метод? В вашем случае он наименее дорогостоящий.
Правда опять же склоняюсь к тому, что легче купить. Можете даже на китайских поставщиков выйти, у которых в принципе дешевле многое, если сможете потом растаможить реактив

Изменено 30 Октября, 2017 в 20:05 пользователем sergium