al-ham-bic
2010-04-03 17:11
Premessa
Ho sintetizzato il cloruro di butirrile essenzialmente per due motivi:
1-usare il metodo del cloruro di tionile per produrre gli alogenuri acilici;
2-previsto specifico utilizzo del composto per la sintesi di butirrati alchilici senza ricorrere all'esterificazione di Fischer.
Materiali occorrenti:
Acido n-Butirrico
Cloruro di tionile
Apparato di distillazione (Liebig e Allhin)
Imbuto gocciolatore
Vetreria varia
Procedimento (comprese le procedure di sicurezza e con questi reagenti ===> buon senso! 
).
- Asciugare preliminarmente con cura tutta la vetreria che si prevede di usare (tra gli altri metodi, un buon soffio di aria compressa permette di arrivare dovunque e porta via ogni traccia di goccioline d'acqua).
- In un pallone a due colli da 250 ml si intoducono 83 g (50 ml) di cloruro di tionile :tossico: :corrosivo: , si applica un buon refrigerante a ricadere (almeno 6 bolle) e al collo laterale del pallone un imbuto gocciolatore contenente 48 g (50 ml) di acido n-butirrico. Si scalda moderatamente l'SOCl2 e si fa gocciolare lentamente l'acido nel pallone, goccia a goccia, sotto leggera agitazione. La discesa dell'acido deve durare circa un'ora, regolando la temperatura (50-60°) in modo che la reazione di alogenazione proceda speditamente senza divenire tumultuosa. In questa fase si ha abbondante emissione di gas fortemente irritanti e fumanti all'aria dalla sommità dell'Allhin (HCl + SO2), quindi regolarsi di conseguenza (cappa o all'aperto, sempre attenzione!). Quando tutto l'acido butirrico è sceso nel pallone, continuare il riscaldamento a riflusso per un'altra mezz'ora, notando la progressiva diminuzione di gas in uscita dal refrigerante. A questo punto lasciar raffreddare un poco e sostituire velocemente l'Allhin con un Liebig, collegando ermeticamente il sifone di raccolta ad una beuta da 100 ml normalizzata. Per neutralizzare eventuali gas acidi, il beccuccio di sfiato del distillatore si collega con un tubo in silicone che va a terminare in una bottiglia contenente un po' di NaOH al 20% (il tubo non deve pescare nel liquido).
In questo modo, se tutto il setup è fatto bene (velo di silicone nei giunti, anelli di tenuta, ecc.) non si ha la minima emissione di gas irritanti nell'ambiente durante la fase di distillazione.
Distillare ora il prodotto, raccogliendo tutto ciò che passa dai 75 ai 110 gradi (la maggior parte è intorno ai 100°, prima arriva il leggero eccesso di tionilcloruro usato all'inizio). Riaggiangiare il sistema per la successiva ridistillazione, raccogliendo questa volta tra i 98 e i 102 gradi (quasi tutto passa intorno a questa temperatura, senza problemi).
Si ottiene un liquido limpido incoloro, mobilissimo, fumante all'aria, con odore fortemente irritante :irritante: :irritante: come tutti gli alogenuri acilici inferiori.
Resa 48 g (48 ml), circa 82% di cloruro di n-butirrile, p.e. 101°, d. 1,05.
Reazioni
R-COOH + SOCl2 --> R-CO-Cl + SO2 + HCl R in questo caso = n-propile
Osservazioni
Questa sintesi coinvolge reagenti e prodotti "delicati": del resto si spera che chi ha il tionilcloruro sappia come trattarlo... La resa è stata praticamente sovrapponibile a quella della mia fonte (OrgSyn), e sicuramente superiore a quanto mi aspettavo.
Le foto 1 e 2 mostrano la fase di alogenazione e gli abbondanti vapori acidi che vengono risucchiati dalla "cappa naturale" del mio lab (grande apertura verso il tetto immediatamente sopra l'Allhin, con tiraggio naturale di corrente d'aria dal basso verso l'alto).
In mancanza di questa, la sintesi va fatta tassativamente all'aperto.
La fotografia 3 mostra la fase di distillazione con il cloruro acilico che sta arrivando e il particolare dello sfiato di raccolta per la neutralizzazione di eventuali residui gassosi acidi.
. (ovviamente ironico...) 
