Synthese Propanal m.b.v. n-Propanol

[Jan1987]

Hallo,

Ik heb een vraag, we zijn momenteel met een synthese bezig van n-propanol naar propanal. Normaal wordt dit gedaan met behulp van kaliumdichromaat, omdat dit niet mogelijk is hebben we Natriumhypochloriet gebruikt ipv Kaliumdichomaat.

We doen een bekende hoeveelheid propanol in een rondbodemkolf, hierop zit 1 bolkoeler met een temperatuur van 65 graden (hier komt je propanol dus mee terug) vervolgens zit er onder een hoek van 90 graden een tweede bolkoeler op met een temperatuur van 20 graden om de propanal wel neer te slaan.

We doen de natriumhypochloriet (chloorbleek, 15% NaCLO)met een druppel trechter toevoegen in een half uur, en laten hem vervolgens nog een kwartier doorkoken. Alvorens we beginnen doen we de NaCLO neutraliseren met 6 mol Zwavelzuur omdat de halfreacties neutraal verlopen.

Nu is echter de vraag, er komt niks over op de 2e bolkoeler en we krijgen dus geen product. Hebben jullie enig idee en kunnen jullie mij helpen? Misschien dat iemand bekend is met deze synthese? Op papier in theorie moet het op deze manier mogelijk zijn. De halfreacties verlopen 1:1 dus wanneer een zelfde hoeveelheid NaCLO wordt toegevoegd aan de 1-propanol zou die hoeveelheid ook aan propanal moeten onstaan...

alvast bedankt!

[jhullaert]

Je doet 6M zwavelzuur bij je hypochloriet omdat de halfreactie in neutraal milieu verlopen? Heb je ooit al eens zuur bij bleekwater gedaan? Dan krijg je een chloorwolk. Ik denk dat je het hypochloriet direct kan gebruiken.

[Jor_CF]

Mag ik vragen waarom je geen dichrommat mag gebruiken?

Misschien persulfaat proberen te gebruiken, ik heb gehoord dat dit werkt, maar weet het niet zeker. Evt met wat katalytisch zilvernitraat.

[jhullaert]

Reageert dat met dichromaat niet door naar propionzuur?

Ah of dit lukt als je het aldehyde direct over destileert toch?

Met chromylchloride moet dit zeker lukken denk ik.

[Jan1987]

Hallo,

allereerst bedankt voor de reacties!

ik zal de synthese even wat nader toelichten, het is een oxidatie synthese die wordt uitgevoerd door de tweede jaars studenten in een opleiding. Vorig jaar hadden ze de oxidatie van adipinezuur. Dit was eigenlijk een 'saaie' synthese maar de analyse ervan was wel leuk en interessant. Omdat de vakken nu wat verandert zijn en de synthese en de analyse uit elkaar gehaald zijn moet er dus een nieuwe oxidatie synthese worden gezocht die wat leuker is om te doen.

Vandaar ook de reden, omdat het dus op een school is, dat er geen kaliumdichromaat gebruikt mag worden. Niet veilig genoeg waarschijnlijk

Vandaar dat we dus op zoek moesten naar iets anders, wij zijn namelijk studenten, die dit voor leraren moeten ontwikkelen voor de aankomende leerlingen...

Misschien heeft 1 van jullie wel een andere leuke oxidatie synthese die wel gewoon mag uitgevoerd worden. Terugkomend op waarom er zwavelzuur wordt toegevoegd. Dit komt omdat als je kijkt naar de halfreactie van Kaliumdichromaat hij zuur nodig heeft, als deze synthese wordt uitgevoerd met kaliumdichromaat moet er namelijk geconcentreerd zwavelzuur bij. Omdat de halfreactie van Natriumhypochloriet in neutraal milieu moet verlopen hebben we hem inderdaad aangezuurt en er ontstaat inderdaad een klein beetje chloorgas.

Als er nog andere vragen zijn just ask! het chromylchloor weet ik dus ook niet of gebruikt worden maar ik denk het niet!

[RubenM]

Ik heb ooit eens geleerd (maar dat is al lang geleden) dat bij gebruik van Cr(VI) verbindingen primaire alcoholen in principe doorreageren tot carbonzuren. Je kunt dit ondervangen (en dus stoppen bij een aldehyd) door PCC (pyridinium chlorochromaat) te gebruiken. Oxidaties gebaseerd op chroom zijn behoorlijk uit de gratie (giftig); alternatieven zijn natuurlijk Swern en Dess-Martin, maar dat is in jouw geval niet zo bruikbaar.

Dan komen we op hypochloriet. Oxidaties mbv natriumhypochloriet in AZIJNzuur zijn volgens mij redelijk gebruikelijk in de "class-room chemistry". Ik kan me voorstellen dat dit een milde manier is om in situ hypochloorzuur (een betere oxidator) te genereren (minder kans op chloorwolken?). Ik zou dat eerst eens proberen.

[jhullaert]

Met hypochloriet kan je bepaalde methyl groepen tot het carbonzuur oxideren, tolueen naar benzoëzuur lukt zeker.

[edje_CF]

dichromaat een andere chroom verbindingen mogen nauwelijks meer gebruikt worden op scholen omdat dit carcinogeen is en de school gebonden is aan allerlij regels etc.

Aan je hypoclroriet wordt denk ik zwavelzuur toegevoegd omdat deze vaak een flinke hoveelheid natronloog bevat ter stabilisatie.

Sterke basen kunnen vervolgens weer met je aldehyde reageren.

zie ook http://en.wikipedia.org/wiki/Cannizzaro_reaction

edit:

Oh ja misschien is het gebruik van een catalytische hoeveelheid tempo ook wel nodig (Anelli's oxidatie)

[TDocJJ]

Lees dit anders eens even door,

http://www.rsc.org/delivery/_ArticleLinkin...&JournalCode=CC

[woelen]

Is het al zo erg dat zelfs tweedejaars studenten niet meer mogen werken met kaliumdichromaat? Ik begin me toch echt wel zorgen te maken over het doorgeslagen veiligheidsgedoe in het onderwijs. Dat je VWO leerlingen uit klas 3 of 4 niet met kaliumdichromaat laat experimenteren snap ik, maar tweedejaars studenten??

Ik heb mijn twijfels bij die hypochloriet synthese. Zou je niet allerlei nevenreacties krijgen, waaronder zelfs chlorering van de koolwaterstoffen? Evt. gevormd chloride zal onmiddelijk met hypochloriet reageren tot chloor in de sterk zure omstandigheden van dit experiment. Het lijkt mij niet de beste methode en misschien zelfs wel gevaarlijker dan met kaliumdichromaat (ontploffingsgevaar, denk maar aan de "chloorbom" met calciumhypochloriet en ethanol).

De enige andere geschikte oxidator lijkt mij cerium(IV) of misschien waterstofperoxide in zuur milieu. Cerium(IV) verbindingen zijn echter wel erg duur. Permanganaat is te sterk en oxideert door naar propionzuur, oxidatoren als chloraat en bromaat geven ook veel nevenreacties vanwege vorming van vrij chloor of broom. Jodaat als oxidator lijkt mij ook een redelijk rommelige zooi met vorming van vrij jood.

Zoals Jor voorstelde, persulfaat zou misschien ook kunnen, maar ik ben bang dat deze ook door oxideert tot propionzuur. Het werkt wel heel langzaam. Toevoegen van een klein beetje zilvernitraat als katalysator zal zeker helpen.

[TDocJJ]

Ik heb vorig jaar de synthese uitgevoerd die wordt beschreven in het linkje wat ik vanochtend stuurde. Dit werkte prima, net zoals de rest van de klas overigens. Een probleem waar ik persoonlijk tegenaan liep was sterische hindering bij gebruik van PIPO (ik probeerde menthol te oxideren naar menthone maar dat lukte dus niet ivm sterische hindering). Maar daar heb je met propanol zeker geen last van lijkt mij.