Methyliodid aus Iod und rotem Phosphor

[Phil]

Methyliodid aus Iod und rotem Phosphor
Iodmethan, [74-88-4]

Material/Geräte:
5 l Reaktor mit Heiz-Kühl-System Presto und Rührer, Soxleth mit Kühler, absteigender Kühler, Kryostat.

Chemikalien:
Natriumthiosulfat
Magnesiumsulfat
Calciumchlorid
Methanol
Phosphor, rot
Iod

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Methyliodid

Sicherheitshinweise:
Achtung dieses Produkt ist Neurotoxisch also ein Nervengift!


Versuchsdurchführung:
Eingesetzt werden:
Methanol 32,04 g × 64,9 mol = 2.080 g
Phosphor rot 30,97 g × 25,1 mol = 778,8 g
Iod 126,90 g × 65,0 mol = 8.248,5 g

Der Phosphor und das MeOH wird in den Reaktor gegeben und das Iod in den Sooxleth ohne Hülse.
Etwa 500 g Iod kann direkt in den Reaktor gegeben werden, die Temp. steigt langsam auf von 14 °C auf 25 °C so kann nochmals direkt 500 g Iod zugegeben werden, nun steigt die Temp. auf 35 °C nun wird nochmals direkt Iod zugegeben, nun steigt die Temp. Auf 65 °C es kommt nun zum Rückfluss der stabil ist, es wird nun Iod direkt vom Soxleth in die Apparatur gewaschen.
Langsam sinkt die Temp. auf 40°C, da es sehr langsam geht mit dieser Methode der Iod-Zugabe, kühle ich den Mantel auf 20°C, so kommt der Rückfluss langsam zum erliegen, obwohl die Reaktion läuft. Immer wenn der Rückfluss aufhört wird direkt ca, 200 g Iod zugegeben ohne Soxleth. Die Produkte Temp. sank nie unter 35 °C und es kann zügig gearbeitet werden. Die Iod-Zugabe ist innerhalb von 10 Stunden beendet. Danach wird noch ca. 2 Stunden unter Rückfluss gehalten, über Nacht lässt man auf Raumtemperatur. Am nächsten Morgen wird das Produkt direkt abdestilliert. Der Mantel wird zuerst auf 45 °C erwärmt und der größte Teil abdest, da das Destillat noch raucht wird nochmals 100 g MeOH zugegeben, nun raucht das Destillat nicht mehr. Nach und nach wird die Manteltemp. Auf 65 °C erwärmt, die Destillation ist nach 5 Stunden beendet. Der Mantel vom Kühler wird auf -15 °C gekühlt um Verluste zu vermeiden.
Das Destillat ist rot, nach der MeOH Zugabe orange rot. Total gingen 9.029,4 g rohes Destillat über.
Das Rohe Produkt wird mit wenig Natriumthiosulfatlösung 32% gewaschen um Iodspuren herauszuwaschen, mit eiskaltem Wasser nachgewaschen und mit Calciumchlorid getrocknet damit eventuelles MeOH gebunden wird, nochmals mit Magnesiumsulfat getrocknet und destilliert.
Ausbeute: 8.506 g (92,2% d.Th.)
Wassergehalt 0,0093% nach KF

Bemerkung:
Es wurde bewusst mit einem Überschuss von Phosphor gearbeitet, um alles Iod zu verbrauchen, da dieser wesentlich günstiger ist.


Entsorgung:
Die verbleibende Phosphorige Säure wird behalten für spätere Versuche. Phosphor war im leichten Überschuss, der wurde abfiltriert und kann für ähnliche Versuche nach dem Trocknen verwendet werden.


Erklärung:
6 MeOH + 3 I2 + 2 P → 6 MeI + 2 H3PO3

Physikalische Daten für das Produkt:
Molecular Weight: 141.94
vapor density 4.89 (vs air)
vapor pressure 24.09 psi ( 55 °C) 7.89 psi ( 20 °C)
assay: 99.5% - contains copper as stabilizer
refractive index n20/D 1.531(lit.)
bp 41-43 °C (lit.)
mp −64 °C (lit.)
density 2.28 g/mL at 25 °C (lit.)
storage temp. 2-8°C


Literatur:
Organikum 21 230-231
Alternative Methoden


Bilder:

Reaktor befüllen


Alles bis auf das I2 im Reaktor


Abhebern von MeOH


fertig abgehebert


Temp. Protokoll


Alles im Reaktor


rohes MeI mit freiem I2


rohes MeI mit I2


mit Thiosulfat gewaschen

[NI2]

Ansatz ist mal wieder monströs Bin sehr auf die Ausbeute am ende gespannt.

Das mit der Formatierung müssen wir aber nochmal irgendwie ein wenig durchsprechen.

[Phil]

Jaja die Formate an meinem sollte ich auch arbeiten
Bin aber froh wen Du mir hifst. Der Ansatz war gar nicht so gross nur sau teuer.

[NI2]

Ist ja auch das Produkt, sofern es dann schön sauber ist.

[Phil]

Ja das ist war, das Produkt ist auch nicht gerade billig wegen dem Iod halt.
Ich denke dass es recht rein ist. Mache dann ein GC.

[meganie]

Schöne Synthese eines nützlichen Produkts mit einer beeindruckenden Ansatzgröße!

[Phil]

Ja die Grösse war spannend wegen dem Gewicht, es ist nicht mal was aus dem Han getropft. Und die Reaktion konnte ich wirklich gut steuern man sieht ja auch im Temp. Protokoll wann die Jodzugabe stattfand, die grüne Kurve Stig dann an, siehe auf dem Foto. Nie musste man Angst haben dass es durchgeht.

[lemmi]

Phil hat diese Synthese - wie mir jetzt erst auffällt - zweimal gepostet. Einmal mit I₂ und einmal mit KI als Augnagsstoff.

Wie sollen wir damit verfahren? M.E. wäre es am sinnvollsten, beide Synthesen in einem Artikel und die Diskussion in einem Thread zusammenzuführen. Geht das?

[lemmi]

[EDIT by lemmi: format überarbeitet und verschoben]