Synthese von o-Aminobenzoesäure - Anthranilsäure

Geräte:

Bechergläser, Apparatur zur (Vakuum-)Filtration, Magnetrührer, Thermometer

Chemikalien:

Phthalimid

Natriumhydroxid (C)


Salzsäure (C, Xi)


Eisessig (C, F)


Brom (C, N, T)


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Anthranilsäure (C)



Hinweis:

Vor Versuchsbeginn ist Eis bereitzulegen um die Reaktionsmedien zu kühlen.
Beim Neutralisieren des Reaktionsmediums ist Vorsicht geboten. Aufgrund der Freisetzung von Kohlenstoffdioxid während des Hofmann-Abbaus setzt eine teils stark schäumende Gasentwicklung ein.

Durchführung:

Vorbereitung der Hypobromitlösung:

15 g Natriumhydroxid werden in 80 ml Wasser gelöst. Nach dem Abkühlen auf 0°C tropft man vorsichtig unter Rühren 4,2 g Brom zu. Die Reaktion ist soweit beendet wenn die Lösung klar bzw. leicht gelblich ist.

Vorbereitung des Phthalimids:

12 g Phthalimid werden im Mörser fein zerrieben und mit 11 g Natriumhydroxid und 50 ml Wasser in ein Becherglas gegeben.

Dann wird das Becherglas in ein Eisbad gesetzt und unter Rühren und Beobachtung der Temperatur (sie sollte im Becherglas nicht über 40°C steigen) die Hypobromitlösung zugetropft. Nach ca. 3 h Rühren im Eisbad wird einige Minuten auf 80°C erhitzt und nach dem Abkühlen mit ca. 30 ml konz. Salzsäure unter Beobachtung mit Indikatorpapier neutralisiert.
Danach wird mit 15 ml Eisessig die Anthranilsäure ausgefällt, abgenutscht, mit etwas kaltem Wasser gewaschen und aus Wasser umkristallisiert.
Ggfs. ist die Anthranilsäure etwas dunkel verfärbt. In diesem Fall wird mit einigen Körnchen Aktivkohle umkristallisiert, die vor Auskristallisation der Anthranilsäure aus der heißen Mutterlauge abfiltriert werden.

Ausbeute: 6,5g (58% d.Th.)
Die verhältnismäßig geringe Ausbeute ist der Tatsache geschuldet, dass mein Ansatz beim Neutralisieren plötzlich überschäumte.

Entsorgung:

Die Anthranilsäure wird zu den organischen Abfällen gegeben. Natronlauge wird verdünnt/neutralisiert, Reste der Hypobromitlösung verdünnt über das Abwasser entsorgt.

Erklärung:

Zuerst wird im Alkalischen das Benzoesäureamid freigesetzt:


Es folgt der Hofmannabbau des Säureamids zur o-Aminobenzoesäure (Anthranilsäure):


Im Sauren wird das Anion protoniert und die freie Säure, die aufgrund ihrer schlechten Löslichkeit in Wasser ausfällt, liegt vor:


Bilder:


Die Hypobromitlösung


Die Reaktionslösung aus Phthalimid, Natriumhydroxid und Hypobromit


Das Produkt: Die Anthranilsäure nach Filtrieren und Waschen mit Wasser