**APAAN** (alfa-fenylacetoacetonitril) uit **benzylnitril** en **ethylethanoaat (ethylacetaat)** in aanwezigheid van **natriumethoxide**:
### Reagentia:
- Benzylnitril (C₆H₅CH₂CN)
- Ethylethanoaat (Ethylacetaat, CH₃COOCH₂CH₃)
- Natriumethoxide (NaOEt)
- Ethanol (als oplosmiddel)
- Zoutzuur (HCl) voor neutralisatie
- IJs voor koeling
### Uitrusting:
- Rondbodemkolf (2 L of zoals geschikt voor de schaal)
- Magneetroerder met warmhoudplaat
- Terugvloeikoeler
- Druppeltrechter
- Scheitrechter
- IJsbad
- pH-meter of indicatorpapier
- Vacuümfiltratieopstelling
### Overzicht reactie:
De reactie tussen **benzylnitril** en **ethylethanoaat** vormt APAAN via een Claisen-condensatie, met **natriumethoxide** als basiskatalysator.
### Stapsgewijze procedure:
#### 1. 1. Bereiding van natriumethoxide:
- Neem in een zuurkast **natriummetaal** (of in de handel verkrijgbaar natriumethoxide) en **ethanol**.
- Voeg langzaam **kleine stukjes natriummetaal** (let op reactiviteit) toe aan **droge ethanol** in een **droge rondbodemkolf** voorzien van een magneetroerder. Hierbij ontstaan natriumethoxyde en waterstofgas (wees voorzichtig).
- Gebruik **0,1 mol natriummetaal** per **0,1 mol benzylnitril**.
- Als al het natriummetaal is opgelost en gereageerd, heb je nu **natriumethoxide** oplossing.
**Voorbeeld**:
Voor 0,1 mol benzylnitril:
- 0,1 mol natrium = 2,3 g
- 0,1 mol ethanol = 4,6 g (ongeveer 5,8 mL ethanol)
#### 2. Reactie opzetten:
- Voeg in een schone **rondbodemkolf** **benzylnitril** (0,1 mol, 11,8 g) toe.
- Voeg **ethylethanoaat** (0,12 mol, 12,5 g) toe in dezelfde kolf.
- Voeg de **vers bereide natriumethoxide** oplossing van stap 1 toe aan de kolf.
- Sluit een refluxkoeler aan op de kolf om verlies van oplosmiddel tijdens het verwarmen te voorkomen.
- Plaats de erlenmeyer op een **magneetroerder** en verwarm zachtjes om **reflux** te handhaven gedurende **4-6 uur** bij ongeveer **60-70 °C**.
#### 3. De reactie controleren:
- Koel het reactiemengsel na 4-6 uur refluxen af tot **kamertemperatuur**.
- Gebruik indien mogelijk **TLC (dunnelaagchromatografie)** om de voltooiing van de reactie te controleren, of gebruik de kleurverandering en oplosbaarheidseigenschappen om de voltooiing te controleren (het reactiemengsel moet stroperiger worden).
#### 4. Blussen van de reactie:
- Als de reactie klaar is, moet het reactiemengsel **gedoofd** worden door druppelsgewijs **verdund zoutzuur (HCl)** (1M) toe te voegen terwijl de erlenmeyer gekoeld wordt gehouden in een **ijsbad**.
- Voeg **voldoende HCl** toe totdat het reactiemengsel neutraal (pH 7) of licht zuur (pH 5-6) wordt. Controleer de pH met pH-papier of een meter.
- De toevoeging van HCl neutraliseert het teveel aan natriumethoxide en stopt de reactie.
#### 5. 5. Extractie:
- Breng het mengsel na het blussen over in een **scheitrechter**.
- Voeg een organisch oplosmiddel toe zoals **dichloormethaan (DCM)** of **ethylacetaat** om het organische product te extraheren.
- Schud en laat de lagen scheiden.
- Giet de waterige laag af en was de organische laag met **pekel (zout water)** om resterend water te verwijderen.
- Scheid de organische laag en droog deze boven **watervrij natriumsulfaat**.
#### 6. Verdamping van oplosmiddel:
- Zodra de organische laag droog is, filtreer je de oplossing om het droogmiddel (natriumsulfaat) te verwijderen.
- Gebruik een **rotatieverdamper** om het organische oplosmiddel te verwijderen, wat ruwe **APAAN** oplevert.
#### 7. 7. Zuivering:
- Het ruwe APAAN-product kan gezuiverd worden door **herkristallisatie** uit een geschikt oplosmiddel zoals ethanol of door **vacuümdestillatie** indien nodig, afhankelijk van de vereiste zuiverheid.
#### Opbrengst:
- De typische opbrengst voor deze reactie ligt tussen 70-85%**, afhankelijk van de zuiverheid van de reagentia en de reactieomstandigheden.
### Veiligheidsmaatregelen:
- **Natriumethoxide** is zeer reactief, dus ga er voorzichtig mee om, vooral in de buurt van vocht.
- Voer reacties met natriummetaal en brandbare oplosmiddelen zoals ethanol altijd uit in een **zuurkast** met goede ventilatie.
- Draag de juiste beschermende kleding, waaronder handschoenen en oogbescherming.
### Conclusie:
Dit proces beschrijft de productie van **APAAN** uit **benzylnitril** en **ethylethanoaat** met behulp van **natriumethoxide** als katalysator in een Claisen-condensatiereactie, gevolgd door neutralisatie en extractie om het gewenste product te verkrijgen.
### Reagentia:
- Benzylnitril (C₆H₅CH₂CN)
- Ethylethanoaat (Ethylacetaat, CH₃COOCH₂CH₃)
- Natriumethoxide (NaOEt)
- Ethanol (als oplosmiddel)
- Zoutzuur (HCl) voor neutralisatie
- IJs voor koeling
### Uitrusting:
- Rondbodemkolf (2 L of zoals geschikt voor de schaal)
- Magneetroerder met warmhoudplaat
- Terugvloeikoeler
- Druppeltrechter
- Scheitrechter
- IJsbad
- pH-meter of indicatorpapier
- Vacuümfiltratieopstelling
### Overzicht reactie:
De reactie tussen **benzylnitril** en **ethylethanoaat** vormt APAAN via een Claisen-condensatie, met **natriumethoxide** als basiskatalysator.
### Stapsgewijze procedure:
#### 1. 1. Bereiding van natriumethoxide:
- Neem in een zuurkast **natriummetaal** (of in de handel verkrijgbaar natriumethoxide) en **ethanol**.
- Voeg langzaam **kleine stukjes natriummetaal** (let op reactiviteit) toe aan **droge ethanol** in een **droge rondbodemkolf** voorzien van een magneetroerder. Hierbij ontstaan natriumethoxyde en waterstofgas (wees voorzichtig).
- Gebruik **0,1 mol natriummetaal** per **0,1 mol benzylnitril**.
- Als al het natriummetaal is opgelost en gereageerd, heb je nu **natriumethoxide** oplossing.
**Voorbeeld**:
Voor 0,1 mol benzylnitril:
- 0,1 mol natrium = 2,3 g
- 0,1 mol ethanol = 4,6 g (ongeveer 5,8 mL ethanol)
#### 2. Reactie opzetten:
- Voeg in een schone **rondbodemkolf** **benzylnitril** (0,1 mol, 11,8 g) toe.
- Voeg **ethylethanoaat** (0,12 mol, 12,5 g) toe in dezelfde kolf.
- Voeg de **vers bereide natriumethoxide** oplossing van stap 1 toe aan de kolf.
- Sluit een refluxkoeler aan op de kolf om verlies van oplosmiddel tijdens het verwarmen te voorkomen.
- Plaats de erlenmeyer op een **magneetroerder** en verwarm zachtjes om **reflux** te handhaven gedurende **4-6 uur** bij ongeveer **60-70 °C**.
#### 3. De reactie controleren:
- Koel het reactiemengsel na 4-6 uur refluxen af tot **kamertemperatuur**.
- Gebruik indien mogelijk **TLC (dunnelaagchromatografie)** om de voltooiing van de reactie te controleren, of gebruik de kleurverandering en oplosbaarheidseigenschappen om de voltooiing te controleren (het reactiemengsel moet stroperiger worden).
#### 4. Blussen van de reactie:
- Als de reactie klaar is, moet het reactiemengsel **gedoofd** worden door druppelsgewijs **verdund zoutzuur (HCl)** (1M) toe te voegen terwijl de erlenmeyer gekoeld wordt gehouden in een **ijsbad**.
- Voeg **voldoende HCl** toe totdat het reactiemengsel neutraal (pH 7) of licht zuur (pH 5-6) wordt. Controleer de pH met pH-papier of een meter.
- De toevoeging van HCl neutraliseert het teveel aan natriumethoxide en stopt de reactie.
#### 5. 5. Extractie:
- Breng het mengsel na het blussen over in een **scheitrechter**.
- Voeg een organisch oplosmiddel toe zoals **dichloormethaan (DCM)** of **ethylacetaat** om het organische product te extraheren.
- Schud en laat de lagen scheiden.
- Giet de waterige laag af en was de organische laag met **pekel (zout water)** om resterend water te verwijderen.
- Scheid de organische laag en droog deze boven **watervrij natriumsulfaat**.
#### 6. Verdamping van oplosmiddel:
- Zodra de organische laag droog is, filtreer je de oplossing om het droogmiddel (natriumsulfaat) te verwijderen.
- Gebruik een **rotatieverdamper** om het organische oplosmiddel te verwijderen, wat ruwe **APAAN** oplevert.
#### 7. 7. Zuivering:
- Het ruwe APAAN-product kan gezuiverd worden door **herkristallisatie** uit een geschikt oplosmiddel zoals ethanol of door **vacuümdestillatie** indien nodig, afhankelijk van de vereiste zuiverheid.
#### Opbrengst:
- De typische opbrengst voor deze reactie ligt tussen 70-85%**, afhankelijk van de zuiverheid van de reagentia en de reactieomstandigheden.
### Veiligheidsmaatregelen:
- **Natriumethoxide** is zeer reactief, dus ga er voorzichtig mee om, vooral in de buurt van vocht.
- Voer reacties met natriummetaal en brandbare oplosmiddelen zoals ethanol altijd uit in een **zuurkast** met goede ventilatie.
- Draag de juiste beschermende kleding, waaronder handschoenen en oogbescherming.
### Conclusie:
Dit proces beschrijft de productie van **APAAN** uit **benzylnitril** en **ethylethanoaat** met behulp van **natriumethoxide** als katalysator in een Claisen-condensatiereactie, gevolgd door neutralisatie en extractie om het gewenste product te verkrijgen.