SSL (?): an | aus

Bitte die Forenregeln und die Hinweise zu den Versuchen lesen!

Neue Antwort erstellen PDF (normal) (Druckversion)
Sulfanilamid
Illum.-Ass.

Anmeldedatum: 04.01.2008
Beiträge: 1056
Artikel: 27
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Synthese von Sulfanilamid

Geräte:

Heizpilz, Magnetrührer, Rührfische, Bechergläser, Nutsche, Saugflasche, Filterpapier, Spatel, Zweihalsrundkolben, Stopfen, Rückflusskühler, Gasableitungsrohr, Gaswaschflasche oder ähnliches, Thermometer, Nitrilhandschuhe

Chemikalien:

Chlorsulfonsäure (C, Xi)


Acetanilid (Xi)


Ammoniaklösung (C, N, Xi)


Natriumhydroxid (C)


Aceton (F, Xi)


Toluol (F, Xi, Xn)


Salzsäure, konz. (C, Xi)


Ethanol (F, Xi)


Natriumhydrogencarbonat
Wasser
Eis
____________

p-Acetamidobenzensulfochlorid (Xn)


p-Aminosulfonylacetanilid (Xn)


Sulfanilamid

Hinweis:

Vorsicht beim Arbeiten mit Chlorsulfonsäure! Nitrilhandschuhe und ein gut ziehender Abzug sind bei dieser Synthese unabdingbar.

Durchführung:

Synthese von p-Acetamidobenzensulfochlorid:

In einer Rückflussapparatur werden unter Rühren 13,51 g Acetanilid vorsichtig bei 15°C in 40 mL Chlorsulfonsäure eingetragen. Der entstehende Chlorwasserstoff wird mit einem Gasableitungsrohr in konzentrierte Natronlauge geleitet und somit neutralisiert. Dann erhitzt man für eine Stunde unter Rückfluss. Ist die Reaktion beendet lässt man abkühlen und gibt dann vorsichtig (!) das Gemisch in Eiswasser. Hierbei sollte man besonders aufpassen, da der Überschuss an Chlorsulfonsäure heftig mit dem Wasser reagiert!
Das p-Acetamidobenzensulfochlorid fällt sofort als weißer Niederschlag aus, den man abfiltriert und in möglichst wenig 40°C warmem Aceton löst. Die Lösung stellt man in den Gefrierschrank oder in ein Eisbad, bis -10°C erreicht sind. Die ausgefallenen Kristalle werden abfiltriert und mit eiskaltem Toluol gewaschen.

Synthese von p-Aminosulfonylacetanilid:

Das p-Acetamidobenzensulfochlorid wird in einer Rückflussapparatur mit 70 mL konz. Ammoniaklösung versetzt und für eine halbe Stunde refluxiert. Die entstandene farblöse Lösung wird auf ~ 50 mL eingedampft und abkühlen gelassen. Beim Abkühlen fällt ein weißer Niederschlag von p-Aminosulfonylacetanilid aus. Das Rohprodukt wird in 140 mL einer 50%igen Ethanollösung in der Hitze gelöst und im Kühlschrank wieder ausgefällt. Danach wird es abfiltriert, mit eiskaltem Wasser nachgewaschen und getrocknet.

Synthese von Sulfanilamid:

Das p-Aminosulfonylacetanilid wird zuerst in einem Becherglas mit 200 mL Wasser unter Rühren suspendiert. Dann werden 100 mL konz. Salzsäure hinzugegeben und auf etwa 70 °C erhitzt. Hat sich das p-Aminosulfonylacetanilid vollständig gelöst, wird für 15 Minuten bei 70°C weiter gerührt. Danach lässt man die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen. Zu der nun abgekühlten Lösung gibt man soviel festes Natriumhydrogencarbonat, bis die Lösung nicht mehr aufschäumt. Dies entspricht einem pH-Wert von etwa 5. Daraufhin fällt das Sulfanilamid aus, welches man abfiltriert, mit eiskalten Wasser nachwäscht und trocknet.

Ausbeute: 3,4 g (8,66% d.Th.)

Entsorgung:

p-Acetamidosulfonylchlorid, p-Aminosulfonylacetanilid und Sulfanilamid werden zu den organischen Abfällen gegeben. Salzsäure wird mit Natronlauge neutralisiert und verdünnt in den Abfluss gegeben. Überschüssige Chlorsulfonsäure wird mit konzentrierter Schwefelsäure verdünnt, vorsichtig mit Eis hydrolysiert, neutralisiert und ebenfalls verdünnt in den Abfluss gegeben.

Erklärung:



Die Chlorsulfonierung verläuft mit 2 mol Chlorsulfonsäure. Zuerst wird das Acetanilid elektrophil angegriffen, wodurch die Sulfonsäure entsteht. Das zweite Molekül von Chlorsulfonsäure bildet in einem Additions-Eliminierungs-Mechanismus das Sulfochlorid unter Abspaltung von Schwefelsäure.



In einer nucleophilen Substitution greift ein Ammoniakmolekül den Schwefel der Sulfochloridgruppe nucleophil an. Ein Chloridion spaltet sich ab. Das resultierende Ammoniumion wird durch ein zweites Molekül Ammoniak deprotoniert. Es entsteht p-Aminosulfonylacetanilid.



Die Acetylgruppe, welche eigentlich als Schutzgruppe fungiert, wird hydrolisiert. Die Carbonylgruppe wird protoniert. Daraufhin addiert sich Wasser an den aktivierten Carbonylkohlenstoff. Das resultierende Oxoniumion wird neutralisiert. Es wird Essigsäure abgespalten und das Sulfanilamid liegt in wässriger Lösung protoniert vor.



Um das Sulfanilamid auszufällen wird das Natriumhydrogencarbonat hinzugegeben: Im Sinne einer Säure-Base-Reaktion deprotoniert das Hydrogencarbonation das Ammoniumion.

Bilder:


Die Apparatur für die Chlorsulfonierung


Das Acetanilid-Chlorsulfonsäure-Gemisch (die gelbliche Färbung kam leider durch eine Verunreingung vom Rührfisch, hat aber bei der Reaktion nicht gestört, das Gemisch sollte eigentlich farblos sein.)


Das ausgefallene p-Acetamidobenzensulfochlorid


Das abfiltrierte p-Acetamidobenzensulfochlorid


p-Acetamidobenzensulfochlorid wird mit konz. Ammoniaklösung refluxiert


Das Rohprodukt


Beim Umkristallisieren aus 50%igen Ethanol


Das reine p-Aminosulfonylacetanilid


Hydrolyse des p-Aminosulfonylacetanilid


Das fertige Sulfanilamid



1H-NMR Spektrum vom Sulfanilamid. Gelöst in Methanol-d4.

Zu sehen ist der typische Dacheffekt für ein 1,4-substituiertes Benzen, resultierend aus einer Ha-Ha' / Hb-Hb' Kopplung der aromatischen Protonen. Die Protonen der Sulfamidgruppe resp. der Aminogruppe sind austauschbare Protonen, weswegen sie in dem Spektrum nicht auftauchen.

_________________
Interessenvereinigung Naturwissenschaft und Technik IVNT e.V.
Der Verein für alle, die gerne selbst forschen und experimentieren.
Homepage: www.ivnt.de

Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von t0bychemie anzeigenPrivate Nachricht sendenWebsite dieses Benutzers besuchen
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 26.02.2008
Beiträge: 1250
Artikel: 11
Wohnort: Kreis Aachen
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Wunderschöne Synthese!
Was willst du weiterhin damit machen? Wie groß sind in etwa die Verluste?
Wie hast du das getrocknet?

_________________
Ich liebe den Geruch von Ether am Morgen

Top10, die mir den Laboralltag versüßen
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Kohlenstoff anzeigenPrivate Nachricht senden
Illum.-Ass.

Anmeldedatum: 04.01.2008
Beiträge: 1056
Artikel: 27
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Dankesehr! Mit dem Sulfanilamid habe ich nichts weiter mehr vor.. man könnte natürlich noch einen Azofarbstoff drauß machen aber das ist jetzt nicht wirklich interessant für mich. Bei dieser Synthese wollte ich nur mal eine Chlorsulfonierung ausprobieren, da ich die Chlorsulfonsäure ja nun fast geschenkt bekommen habe Mr. Green Die Verluste scheinen doch nicht zu verachten zu sein, obwohl ich eigentlich, wie ich finde, recht sauber gearbeitet habe. Die Ausbeute wird natürlich noch nachgeliefert, ich werde mich auch bemühen ein DC zu schaffen oder den Stoff anderweitig zu analysieren.
Getrocknet habe ich es in einem improvisierten Exsikkator über CaCl2

mfg

_________________
Interessenvereinigung Naturwissenschaft und Technik IVNT e.V.
Der Verein für alle, die gerne selbst forschen und experimentieren.
Homepage: www.ivnt.de

Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von t0bychemie anzeigenPrivate Nachricht sendenWebsite dieses Benutzers besuchen
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 26.02.2008
Beiträge: 1250
Artikel: 11
Wohnort: Kreis Aachen
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Wo war denn das Hauptproblem wegen der Ausbeute? Ich kann mir vorstelle, dass das Produkt auch noch mit p-Sulfonsäureanilin oder Salzen davon verunreinigt ist.

_________________
Ich liebe den Geruch von Ether am Morgen

Top10, die mir den Laboralltag versüßen
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Kohlenstoff anzeigenPrivate Nachricht senden
Illum.-Ass.

Anmeldedatum: 04.01.2008
Beiträge: 1056
Artikel: 27
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Du meinst wohl Sulfanilsäure? Möglich wäre es schon das die Chlorsulfonierung nicht vollständig abläuft, oder auch eine Hydrolyse der Sulfochloride.. ich denke aber, dass dieser Prozentsatz, der das ausmacht, gering sein wird. 1. Habe ich mit einem kleinem Überschuss an Chlorsulfonsäure gearbeitet was ersteres durch simple Gleichgewichtsverschiebung so gut wie ausschließt.. Zweitens sind Sulfochloride erstaunlich stabil, eine Chlorsulfonierung ist übliche Laborpraxis und wird der Sulfonierung vorgezogen, das sagt denke ich einiges. Sollte trotzdem etwas Sulfanilsäure entstanden sein, so werde ich das durch das Waschen ebenfalls zu einem großen Prozentsatz herausbekommen haben, da Sulfanilsäure, ergo auch dessen Salze besser löslich sind als Sulfanilamid es ist.

mfg

_________________
Interessenvereinigung Naturwissenschaft und Technik IVNT e.V.
Der Verein für alle, die gerne selbst forschen und experimentieren.
Homepage: www.ivnt.de

Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von t0bychemie anzeigenPrivate Nachricht sendenWebsite dieses Benutzers besuchen
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 26.02.2008
Beiträge: 1250
Artikel: 11
Wohnort: Kreis Aachen
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Ähm...ja...Sulfanilsäure^^ Mr. Green

_________________
Ich liebe den Geruch von Ether am Morgen

Top10, die mir den Laboralltag versüßen
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Kohlenstoff anzeigenPrivate Nachricht senden
Illum.-Ass.

Anmeldedatum: 04.01.2008
Beiträge: 1056
Artikel: 27
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Ausbeute eingefügt.

_________________
Interessenvereinigung Naturwissenschaft und Technik IVNT e.V.
Der Verein für alle, die gerne selbst forschen und experimentieren.
Homepage: www.ivnt.de

Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von t0bychemie anzeigenPrivate Nachricht sendenWebsite dieses Benutzers besuchen
Illum.-Ass.

Anmeldedatum: 04.01.2008
Beiträge: 1056
Artikel: 27
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
1H-NMR Spektrum aufgenommen und eingefügt.

_________________
Interessenvereinigung Naturwissenschaft und Technik IVNT e.V.
Der Verein für alle, die gerne selbst forschen und experimentieren.
Homepage: www.ivnt.de

Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von t0bychemie anzeigenPrivate Nachricht sendenWebsite dieses Benutzers besuchen
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 05.06.2009
Beiträge: 1547
Artikel: 15
Langsam wird das hier wirklich Standart... Mr. Green
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von Caesiumhydroxid anzeigenPrivate Nachricht senden
Illum.-Ass.

Anmeldedatum: 04.01.2008
Beiträge: 1056
Artikel: 27
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Wenn man die einmalige Chance hat soetwas aufzunehmen sollte man das auch tun, da es einem zeigt ob man wirklich das Produkt in den Händen hält. Und gibt zu gleich Kontra gegen das "Rumgepanschvorurteil" des Hobyychemikers. Eine WinWin-Situation Mr. Green

_________________
Interessenvereinigung Naturwissenschaft und Technik IVNT e.V.
Der Verein für alle, die gerne selbst forschen und experimentieren.
Homepage: www.ivnt.de

Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von t0bychemie anzeigenPrivate Nachricht sendenWebsite dieses Benutzers besuchen
Illumina-Mitglied

Anmeldedatum: 06.12.2009
Beiträge: 14
Artikel: 0
Geschlecht: Geschlecht:Männlich
Alter: 56
Hallo,

sehr gut ausgeführt und dargestellt.
Lediglich bei der Apparatur im ersten Bild sei anzumerken das man dort 2 Gaswaschflaschen benutzen sollte.

Ansonsten.......gut gemacht.

gruss
Benutzer-Profile anzeigenAlle Beiträge von lord henry anzeigenPrivate Nachricht senden
Sulfanilamid
Du kannst keine Beiträge in dieses Forum schreiben.
Du kannst auf Beiträge in diesem Forum nicht antworten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht bearbeiten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht löschen.
Du kannst an Umfragen in diesem Forum nicht mitmachen.
Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde  
Seite 1 von 1  



Vorheriges Thema anzeigen :: Nächstes Thema anzeigen  
  
   
  Neue Antwort erstellen