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; Nebenreaktionen |
Säurekatalysierte Acetalisierung von 3-Nitrobenzaldehyd mit Ethandiol zum entsprechenden 1,3-Dioxolan |
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Durchführung der ReaktionIn einem trockenen 500 mL Rundkolben mit Magnetrührer, Wasserabscheider und Rückflusskühler werden 15.1 g (100 mmol) 3-Nitrobenzaldehyd in 200 mL Cyclohexan
vorgelegt. Nach der Zugabe von 6.83 g (6.20 mL, 110 mmol)
Ethandiol
und 190 mg (1.00 mmol)
4-Toluolsulfonsäure-Monohydrat
wird die Reaktionsmischung so lange am Wasserabscheider zum Sieden erhitzt,
bis sich kein Wasser mehr
abscheidet (2-3 h
).
AufarbeitungDie noch heiße Reaktionsmischung wird sofort von dem im Reaktionskolben in kleiner Menge vorhandenen bräunlichen, öligen Bodensatz in einen 500 mL Rundkolben abdekantiert. Der Rückstand (etwa 200 mg) besteht vorwiegend aus Produkt, den Edukten und 4-Toluolsulfonsäure (1H-NMR-Spektrum). Von der abdekantierten Lösung rotiert man das Lösungsmittel sofort
ab. Es bleibt ein gelblicher kristalliner Rückstand als Rohprodukt.
Rohausbeute: 19.7 g; Schmelzpunkt 50-52 °C; GC-Reinheit: 95% Acetal, daneben noch 4% Aldehyd. Zur Entfernung von nicht umgesetztem Aldehyd als Natriumhydrogensulfit-Addukt wird das Rohprodukt in 200 mL tert-Butylmethylether gelöst und einmal mit 20 mL gesättigter wässriger Natriumhydrogensulfit-Lösung ausgeschüttelt. Nach dem Trocknen der organischen Phase mit Natriumsulfat und Abfiltrieren des Trockenmittels wird das Lösungsmittel sofort
abrotiert. Es bleibt ein fast farbloser kristalliner Rückstand als Produkt, das
in langen, nahezu farblosen Nadeln kristallisiert.
Ausbeute: 17.9 g; Schmelzpunkt 57-58 °C; GC-Reinheit über 99%. Das Produkt ist für die meisten Zwecke rein genug. Wenn eine weitere Reinigung gewünscht wird, kann die Substanz aus dem Lösungsmittelgemisch Cyclohexan / tert-Butylmethylether im Verhältnis 1:1 (etwa 45 mL) umkristallisiert werden. Man sollte die Lösung zugedeckt bei Raumtemperatur stehen lassen (bei Bedarf 1-2 Tage) bis Kristalle ausfallen, weil sich bei raschem Abkühlen im Eisbad meist ein Öl abscheidet. Nach kurzem Kühlen im Eisbad wird die Substanz über einen Büchnertrichter abgesaugt und im Exsikkator bei vermindertem Druck bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Ausbeute: 15.9 g; Schmelzpunkt 57-58 °C; farblose, glänzende Kristallblättchen; GC-Reinheit: > 99.8%. Das Produkt kann auch aus sehr wenig Ethanol umkristallisiert werden, allerdings mit deutlich geringerer Ausbeute. ZeitbedarfInsgesamt etwa 5 Stunden.UnterbrechungsmöglichkeitNach dem Abrotieren des Cyclohexans von der Reaktionslösung.RecyclingDas Cyclohexan der Reaktionslösung und der tert-Butylmethylether werden gesammelt und redestilliert. |
Entsorgungsvorschlag |
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