2. Реакции замещения он-группы
1-Бромбутан
В круглодонную колбу объемом 50 мл помещают 15 мл воды и 17,5 г бромида натрия и тщательно перемешивают. К смеси добавляют 10,0 г бутанола-11, а затем постепенно при охлаждении и взбалтывании – 12 мл концентрированной серной кислоты. Смесь кипятят 2 часа с обратным холодильником, затем обратный холодильник заменяют на нисходящий и отгоняют 1‑бромбутан. Сырой продукт содержит примесь воды, дибутилового эфира, бутанола-1 и следы брома.
Бромид отделяют от водного слоя в делительной воронке и промывают водой. Затем переносят 1‑бромбутан в сухую делительную воронку и промывают 2 мл холодной концентрированной серной кислоты. Кислоту отделяют, продукт дополнительно промывают холодной водой и затем 10 % раствором гидрокарбоната натрия. Продукт сушат хлоридом кальция и перегоняют, собирая фракцию 98-104 °С.
Выход около 16 г. Т. кип. 102 °С; nD20 1.4394.
По данной методике могут быть получены:
исходный спирт |
продукт реакции |
выход,% |
т. кип., °С |
nD20 |
3-метилбутанол-1 |
1-БРОМ-3-МЕТИЛБУТАН |
90 |
120 |
1,4409 |
Бромэтан
Работу проводят в вытяжном шкафу!
В круглодонную колбу объемом 100 мл вливают 16 г этилового спирта, добавляют 18 мл воды и при постоянном охлаждении и встряхивании медленно, порциями приливают 69 г охлажденной серной кислоты. Смесь охлаждают до комнатной температуры и при перемешивании прибавляют 30 г тонко растертого бромида калия. Колбу соединяют с дефлегматором и длинным, хорошо действующим водяным холодильником, снабженным алонжем, конец которого опущен в приемник с ледяной водой. Реакционную смесь нагревают на плитке до тех пор, пока в приемник не перестанут поступать маслянистые капли, опускающиеся на дно приемника. Если реакционная смесь в колбе начнет сильно пениться, то на некоторое время прерывают нагревание. По окончании реакции бромэтан отделяют при помощи делительной воронки от воды, помещают его в плоскодонную колбу и сушат 30‑40 мин хлоридом кальция, после чего перегоняют, собирая фракцию, кипящую при температуре 36-40 °С. Выход 22‑23 г. Т. кип. 38 °С; nD20 1.4239.
По данной методике могут быть получены:
исходный спирт |
продукт реакции |
выход,% |
т. кип., °С |
nD20 |
пропанол-1 |
1-БРОМПРОПАН |
70 |
71 |
1,4343 |
пропанол-2 |
2-БРОМПРОПАН |
30-40 |
59 |
1,4251 |
1,4-ДИОКСАН
Работу проводят в вытяжном шкафу!
В перегонную колбу с дефлегматором объемом 100 мл помещают 30 мл сухого этиленгликоля и 1 мл концентрированной серной кислоты, тщательно перемешивают до однородности. Реакционную смесь осторожно нагревают до кипения. Через некоторое время начинается медленная отгонка продукта реакции. В начале перегонки температура паров составляет 84‑90 °С, в конце повышается до 102 °С. Нагревание заканчивают, когда содержимое колбы сильно чернеет, вспенивается, начинается выделение оксида серы(IV).
К бесцветному прозрачному дистилляту добавляют порошкообразный карбонат калия, периодически перемешивая содержимое колбы, до образования двух слоев – водного и органического. Верхний слой (диоксан) отделяют с помощью делительной воронки и сушат сначала прокаленным карбонатом калия, затем декантируют (или фильтруют) и сушат гидроксидом калия. Высушенный диоксан отделяют от нижнего слоя и перегоняют, собирая фракцию 100‑103 °С. Выход около 12 г. Т. кип. 101 °С; nD20 1,4224.
2-МЕТИЛ-2-ХЛОРПРОПАН (трет-бутилхлорид)
В делительную воронку помещают 18,5 г трет‑бутилового спирта и 62 мл концентрированной соляной кислоты. Смесь встряхивают и дают отстояться в течение 15–20 минут. Отделяют нижний слой, верхний промывают 5 % раствором гидроксида натрия, затем водой до нейтральной реакции промывных вод. Полученный продукт сушат хлоридом кальция и перегоняют с длинным водяным холодильником, собирая фракцию 49‑52 °С. Выход около 18 г. Т. кип. 52 °С; nD20 1,3857.
По данной методике могут быть получены:
исходный спирт |
продукт реакции |
выход,% |
т. кип., °С |
nD20 |
2-метилбутанол-2 |
2-МЕТИЛ-2-ХЛОРБУТАН |
80 |
86 |
1,4055 |