P2np à p2p
Ajouter à un ballon à fond rond de 500 ml (RBF) à 3 cols
Le col central est équipé d'un agitateur aérien - IMPORTANT : il doit s'agir d'un agitateur aérien suffisamment puissant pour empêcher la poudre de fer de se déposer au fond ; on ne peut pas utiliser d'agitateur magnétique, car il n'est pas assez puissant pour maintenir la poudre de fer dans la solution et, de toute façon, le fer perturbe l'agitation magnétique.
Le col latéral est équipé d'un long condenseur à reflux alimenté en eau froide.
Le deuxième col latéral est équipé d'un entonnoir d'addition à pression égale rempli de 0,197 mole d'acide chlorhydrique concentré à 35,5 % dans l'exemple ci-dessous, ce qui représente 20,2 ml.
Le RBF est placé dans un bain d'eau ou d'huile pour maintenir la température de la réaction interne entre 85 et 95 degrés Celsius.
Ajouter au RBF
0,1 mole de P2NP (P2NP 163,2 g/mole) = 16,23 g de P2NP
0,715 mole de fer (Fe 55,85 g/mole) = 40 g de fer (Fe) - tournures de fonte ou, idéalement, poudre de fer de 40 mesh (poudre de 0,4 mm).
Remarque : pour activer un métal, il faut normalement le rincer avec un acide minéral fort comme l'acide chlorhydrique ou un alcali comme l'hydroxyde de sodium pendant quelques minutes afin d'éliminer toute couche d'oxydation qui l'empêche de réagir, puis le rincer deux fois avec de l'eau distillée et l'utiliser immédiatement ou le stocker dans un liquide non polaire jusqu'à ce qu'il soit prêt à l'emploi.
Cependant, dans cette réduction du nitroalcène en cétone, l'acide chlorhydrique est l'un des réactifs, l'activation peut donc se produire in situ.
75 ml d'eau distillée
0,1 g de chlorure ferrique - agit comme un catalyseur d'initialisation - aide la réaction à démarrer plus rapidement
L'acide provenant de l'entonnoir d'addition est ajouté lentement sur une période de 5 à 6 heures, de manière à ce que la réaction se poursuive sans être explosive, le reflux ne devant jamais dépasser la moitié de la hauteur du condenseur de reflux.
À la fin, le mélange réactionnel est basifié avec une solution de NaOH à 25 % jusqu'à un pH de 11, puis l'huile de P2P est distillée à la vapeur dans un récipient.
Le rendement devrait être de 75 à 77 % de P2P à partir du P2NP, c'est-à-dire que le P2P est de 134,3 g/mol, de sorte que 0,1 mole représente 13,42 g et que le rendement de 0,75 à 0,77 % = 10 g (9,94 ml) à 10,3 g (10,24 ml) (la densité du P2P est de 1,006 g/mL).
Cette réaction peut être mise à l'échelle jusqu'à une taille assez importante, les équivalents molaires sont :
rapport molaire Fe/alcène = 7,15
rapport molaire HCl/Alcène = 1,97
1,97 x 0,1 mole de p2NP=0,197 moles de HCl x HCl 36,458 g/mol = 7,18g HCl
Si vous avez de l'acide chlorhydrique concentré à 35,5%, cela signifie qu'il contient 355g/L, ou 35,5g/100ml, donc 718g / 0,355 = 20,2ml d'acide chlorhydrique concentré à 35,5% à ajouter via l'entonnoir d'addition.
Ainsi, une réaction à 1 mole utiliserait un RBF de 5L avec 163,2 g de P2NP, 7,15 mole de Fe (7,15 x 55,85 g/mol) = 400g de poudre de fer, 750ml d'eau distillée, 1g de chlorure ferrique et 202ml d'acide chlorhydrique concentré à 35,5%.
Le rendement serait de 100 g (99,4 ml) à 103 g (102,4 ml) de P2P.
Note : Pour un agitateur aérien bon marché :
Sur ebay, vous pouvez obtenir un palier d'agitateur en PTFE bon marché adapté à la taille du col central de votre ballon d'ébullition, vous pouvez obtenir un agitateur en acier recouvert de PTFE pour le protéger de l'acide, vous pouvez obtenir une alimentation de banc qui fournit 0-30V 0-3A pour environ £30, et vous pouvez obtenir un moteur DC de certains mixeurs portatifs bon marché que vous pouvez démonter et connecter l'arbre du moteur à l'arbre de l'agitateur, L'arbre de l'agitateur passe par un palier (graissez au préalable la bague interne du palier avec de la vaseline pour réduire les frottements), connectez le moteur à l'alimentation électrique de la paillasse, réglez le courant sur une valeur suffisamment élevée pour alimenter le moteur, puis faites varier la vitesse en augmentant ou en diminuant la tension.
Bouchon standard en PTFE Adaptateur de palier d'agitateur de laboratoire Accessoire d'agitateur No.29
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Cet adaptateur s'adapte à une douille de 29/32 sur un ballon d'ébullition, il utilise un arbre d'agitateur de 8 mm de diamètre.
Il est difficile de trouver un agitateur revêtu de PTFE avec un diamètre d'arbre de 8 mm. La plupart des agitateurs sur ebay ont un diamètre de 7 mm, il est donc préférable de commander les deux articles auprès de laborxing.
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Vous devriez pouvoir en trouver une moins chère car vous n'avez besoin que de 0-3A, peut-être si le moteur que vous prenez a un couple élevé, alors 0-5A.
Synthèse :
