BROMOCYKLOHEKSAN wg F. E. King,

1

ANDRZEJ SKIBIŃSKI

BROMOCYKLOHEKSAN

wg F. E. King, J. Chem. Soc., 1935, 983

OH + NaBr + H

₂

SO

₄

Br + NaHSO

₄

+ H

₂

O

Odczynniki: cykloheksanol, bromek sodu, 96% kwas siarkowy(VI), eter dietylowy. ¹

Szkło laboratoryjne i elementy aparatury: kolba trójszyjna (szyje równoległe) poj. 250 cm³, mieszadło szklane z uszczelnieniem, reduktor szklany, chłodnica zwrotna, wkraplacz poj. 50 cm³, rozdzielacz poj. 250 cm³, cylindry miarowe, kolba stożkowa poj. 100 cm³ ze szlifem i korkiem szlifowym, zlewki, aparatura do ciągłego usuwania łatwo lotnego i palnego rozpuszczalnika, aparatura do destylacji, mieszadło mechaniczne, kuchenka elektryczna, łaźnia wodna, statywy, łączniki, łapy, pierścień metalowy, węże gumowe.

Techniki: mieszanie, ekstrakcja, ewentualne oddestylowanie rozpuszczalnika, destylacja frakcyjna.

Zagrożenia: stężony kwas siarkowy(VI) – substancja silnie żrąca; eter dietylowy – bardzo łatwo palny, tworzy wybuchowe nadtlenki podczas długiego przechowywania; cykloheksanol – działa drażniąco na oczy, skórę i drogi oddechowe; 1-bromocykloheksan – substancja drażniąca.

Środki ostrożności: praca w okularach i rękawicach ochronnych, podczas pracy z eterem dietylowym i roztworami eterowymi w pobliżu nie może być żadnych źródeł ognia, należy unikać kontaktu reagentów, mieszaniny reakcyjnej, produktu i cieczy odpadowych z oczami, skórą i układem oddechowym.

1 Przed rozpoczęciem pracy należy zapoznać się z kartami bezpieczeństwa wszystkich używanych w syntezie odczynników!

2

Przepis wykonania: Do kolby trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadło, chłodnicę zwrotną i wkraplacz wprowadza się 28 cm³ wody i 27,4 g (0,266 mol) bromku sodu. Po rozpuszczeniu soli dodaje się 14,0 g (0,140 mol, 14,8 cm³) cykloheksanolu i w ciągu 5 min. do intensywnie mieszanej zawartości kolby wkrapla się 28 cm³ stężonego kwasu siarkowego². Obserwuje się silnie egzotermiczną reakcję. Po około 15 minutach, kontynuując mieszanie, zawartość kolby ogrzewa się na wrzącej łaźni wodnej przez 2 godziny. Następnie zawartość kolby chłodzi się, przenosi do rozdzielacza i rozdziela warstwy. W przypadku kłopotów z rozdziałem warstw należy dodać niewielką objętość zimnej wody taką, aby rozpuścić wytrącającą się sól. Jeżeli nadal są kłopoty z rozdziałem warstw to należy wyekstrahować produkt eterem dietylowym (3 razy po 20 cm³).

Surowy produkt lub ekstrakt eterowy przemywa się dwukrotnie wodą (po 10 cm³), 10% wodnym roztworem węglanu sodu (10 cm³) i wodą do odczynu obojętnego, po czym suszy bezwodnym siarczanem(VI) magnezu. Po odsączeniu środka suszącego oddestylowuje się eter dietylowy (jeżeli wcześniej ekstrahowano eterem produkt) w aparaturze do ciągłego usuwania łatwo lotnego i palnego rozpuszczalnika. Następnie klarowną ciecz destyluje się z kolby o pojemności, co najmniej trzykrotnie większej niż przewidywana objętość cieczy wynikająca z obliczeń, gdyż destylowana ciecz ma tendencję do pienienia. Zbiera się frakcję wrzącą w temperaturze 155­156 °C. Otrzymuje się 13,1 g (wydajność 57%) 1-bromocykloheksanu w postaci bezbarwnej cieczy.

Odpady: Wodne roztwory po oddzieleniu produktu należy zneutralizować 10% wodnym roztworem wodorotlenku sodu, rozcieńczyć wodą i wylać do kanalizacji. Przedgon i pogon po destylacji frakcyjnej umieścić w pojemniku na odpady organiczne zawierające fluorowce, oddestylowany eter dietylowy umieścić w pojemniku na odpady organiczne bez fluorowców.

Odsączony środek suszący umieścić w pojemniku na odpady stałe.

2 Oblicz masę i liczbę moli reagenta.