Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Fragen zur allgemeinen Chemie; alles, was in keine andere Kategorie passt.

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aliquis
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Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von aliquis »

Damit Monte nicht noch böser mit uns wird, habe ich das Nebenthema aus diesem Thread viewtopic.php?f=32&t=5914&sid=6d2f60a91 ... 059a8fc4c3 mal hier mit rüber genommen.

Wäre es nicht viel einfacher (und auch spektakulärer...) wasserfreies Aluminiumbromid direkt aus den Elementen herzustellen und anstatt des Chlorids zu verwenden (z. B. für Friedel-Crafts-Reaktionen)?

Wie sieht es mit Aluminiumiodid aus?

Glaskocher
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von Glaskocher »

Hier mal die Vorgeschichte in Zitaten...:
Monte hat geschrieben:
Samstag 18. Juni 2022, 02:30
... Neugierig bist du sehr, aber Du darfst fragen, ich baue ein Gerät für Gasphasen Reaktionen, da kann man dann zB. AlCl3 trocken herstellen usw... bitte dann wieder zum Topic zurück danke. 8)
aliquis hat geschrieben:
Samstag 18. Juni 2022, 15:59
Wäre zum Trocknen nicht einfach eine Trockenpistole oder eine DS-Apparatur geeignet?
Glaskocher hat geschrieben:
Samstag 18. Juni 2022, 16:50
Aliminiumchlorid kann man nicht trocknen, zumindest nicht durch das Verdunsten von Wasser. Es bleibt Aluminiumhydroxid übrig und HCl dampft ab.

Ob man es mit Thionylchlorid trocknen kann ist nur eine theoretische Frage, da dieses Reagenz nur unter EVE verkauft wird.

Dann bleibt nur die Synthese aus den Elementen übrig. Man kann "angeranztes" Aluminiumchlorid übrigens zur Reinigung sublimieren, ich habe die Parameter aberr nicht verfügbar. Ich überlege gerade, ob man diese Reaktion eventuell "in Situ" im (noch ansonsten leeren) Reaktionsgfäß machen kann, bevor dss Lösemittel eingefüllt wird. Nur bitte das Aluminium nicht mit Teflon berühren, das könnte zu Nebenreaktionen führen.
Monte hat geschrieben:
Samstag 18. Juni 2022, 17:00
Glaskocher hat geschrieben:
Samstag 18. Juni 2022, 16:50
[...]

Nur bitte das Aluminium nicht mit Teflon berühren, das könnte zu Nebenreaktionen führen.
Richtig + Danke für den Hinweis :thumbsup:
...
aliquis hat geschrieben:
Samstag 18. Juni 2022, 17:46
Für die Herstellung aus den Elementen werden emaillierte Gefäße empfohlen. Ich weiß nicht, ob der Glasbläser da der richtige Ansprechpartner ist.

...
Und weiter mit der neuen Antwort...
aliquis hat geschrieben:
Samstag 18. Juni 2022, 17:46
Für die Herstellung aus den Elementen werden emaillierte Gefäße empfohlen. Ich weiß nicht, ob der Glasbläser da der richtige Ansprechpartner ist. ...
Aus welcher Zeit stammt diesee Empfehlung? Man muß aufpassen, daß die Reaktion nicht an der Glaswand stattfindet, um keine Hitzesprünge zu riskieren. Bei emaillietrten Gefäßen hat man eine deutlich kompliziertere Abdichtung gegen Luft und Feuchte. Im Demonstrationsversuch würde ich im großen Glaskolben unten Sand rein füllen, als Tropfenfänger. Den Sand wird man durch Sublimation im Vakuum los.

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lemmi
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von lemmi »

Ich weiß nicht ob das die fragestellung war, aber ich habe wasserfreies Aluminiumchlorid als Katalysator mal folgendermaßen hergestellt: Gut vorgetrockneter Chlorwasserstoff wird in einem weiten Glasrohr über ein Porzellanschiffchen mit Aluminiumgriess geleitet, das erhitzt wird Das gebildete Aluminiumchlorid sublimiert in den kühleren Teilen des Glasrohrs und wird nach dem Versuch dort herausgekratzt. Es ist vollkommen rein.
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher." (A. Einstein 1871 - 1955)

"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)

"Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung der Leute, die die Welt nie gesehen haben." (Alexander v. Humboldt, 1769 - 1859)

Monte
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von Monte »

aliquis hat geschrieben:
Samstag 18. Juni 2022, 17:35
Damit Monte nicht noch böser mit uns wird [...]
Ich war nicht böse mit Euch :angel: , ich wollte auch nicht unhöflich sein, aber zwecks der Sauberkeit meines Glasbläserthreads ist das schon besser, wenn dieses Thema separat diskutiert wird, vielen Dank für Euer Verständnis. :thumbsup:

Monte
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von Monte »

Hier wäre eine Vorschrift für Aluminiumchlorid trocken:

http://lambdasyn.org/synfiles/aluminiumchlorid.htm

Sebacylbrause
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von Sebacylbrause »

lemmi hat geschrieben:
Samstag 18. Juni 2022, 20:49
Ich weiß nicht ob das die fragestellung war, aber ich habe wasserfreies Aluminiumchlorid als Katalysator mal folgendermaßen hergestellt: Gut vorgetrockneter Chlorwasserstoff wird in einem weiten Glasrohr über ein Porzellanschiffchen mit Aluminiumgriess geleitet, das erhitzt wird Das gebildete Aluminiumchlorid sublimiert in den kühleren Teilen des Glasrohrs und wird nach dem Versuch dort herausgekratzt. Es ist vollkommen rein.
Über was hast du das HCl-Gas geleitet um es zu trocknen?

aliquis
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von aliquis »

@Monte: Dein Anliegen war m. E. völlig berechtigt, daher nun dieser separate Thread.

@Glaskocher:
Zunächst mal Danke für Deine Mühe beim Rüberholen der Zitate.
Zu Deiner Rückfrage: Keine Ahnung, von wann der Wikipedia-Artikel ist, aber von dort stammt die Info mit den emaillierten Gefäßen.

@lemmi, Monte, Sebacylbrause: alle von Euch genannten Methoden setzen die Verwendung von konz. Schwefelsäure zur Herstellung oder Trocknung von HCl voraus, wodurch sie mittlerweile leider nicht mehr hobbytauglich sind.
Das ist beim Aluminiumbromid aus den Elementen natürlich nicht viel besser, denn das Brom müsste ja auch mit dem gleichen Mittel getrocknet sein.
Bleibt nur noch Aluminiumiodid - oder ist da ein anderes Reaktionsverhalten zu befürchten, das es für Friedel-Crafts unbrauchbar macht?

Monte
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von Monte »

Laut Wikipedia:
Statt der Schwefelsäure kann auch Natriumhydrogensulfat (NaHSO4) benutzt werden. Dazu wird ein Gemisch aus Natriumchlorid und Natriumhydrogensulfat trocken erhitzt. Um die Reaktion in Gang zu halten, muss das hierbei entstehende Chlorwasserstoffgas abgeführt werden.
https://de.wikipedia.org/wiki/Chlorwasserstoff

Was denkt ihr? Kann man HCl eigentlich mit Molekularsieb A5 trocknen, weiß das jemand zufälligerweise?

aliquis
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von aliquis »

Die Frage ist da wiederum, wie man das NaHSO4 in seine kristallwasserfreie Form bekommt. Im Handel habe ich nur das Hydrat gefunden - und meist auch nur in technisch oder lebensmittelrein.

Glaskocher
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von Glaskocher »

Viele Molekularsiebe bekommen in stark saurer Umgebung Probleme, ihre innere Struktur zu erhalten. Das gilt besonders für Sorten, die einen recht hohen Anteil an Aluminium im Kristallfitter haben. Es gibt einige Sorten, die man über Umwege in ihre H-Form übergühren kann. Das geschieht oft über Ammonium-Austausch und nachträgliches Kalzinieren, wobei Ammoniak frei gesetzt wird und das Proton im Kristallgitter zurück bleibt.

Ich hatte mal 4-Chlor-Biphenyl herstellen müssen. Dazu wurde ein spezieller Zeolith verwendet, der nur das 4-Chlor-Isomer wieder austreten lassen kann. Es wurde mit Chlor in Dichlormethan oder Chloroform gearbeitet. Das freiwerdende Vhlorwasserstoffgas beeinträchtigte diese Sorte Zeolith nicht. Der Zeolith mußte trocken eingesetzt werden, um katalytisch wirksam zu sein.

Der meistverwendete Zeolith hat den Strukturcode LTA.


HCl-Gas müßte man auch mit Calciumchlorid trocknen können. Dieses Salz ist gegen HCl stabil und bildet mehrere Hydratstufen.

aliquis
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von aliquis »

O.k., dann wäre es mit Calciumchlorid als Trockenmittel wenigstens möglich, wenn auch so oder so apparativ recht aufwendig. Für eine vernünftige Ableitung des HCl/Wasserstoff-Gemisches wäre ausserdem zu sorgen. Im Hobbyrahmen alles in allem schon ein durchaus ambitioniertes Projekt. Spätestens beim Rohrofen wäre ich raus...

Generell finde ich einen harmlosen Feststoff zum Gastrocknen aber sogar besser - ein evtl. Rückstieg von konz. Schwefelsäure in heisse Apparaturen ist ja auch nicht so angenehm...

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lemmi
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von lemmi »

Natriumhydrogensulfat sollte man eigentlich doch auch wasserfrei bekommen oder? Abgesehen davon, könnte man es nicht vielleicht sogar mit Kristallwasser einsetzen und das entstehende HCl einfach gut trocknen?

Im allerschlimmsten Fall kann man so wie hier einfach WC-Reiniger trocken erhitzen!

Als Trockenmittel habe ich Calciumchlorid verwendet, das ist auch "hobbytauglich"! Gibt's z.B. im Baumarkt als Nachfüllpack für Luftentfeuchter.
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aliquis
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von aliquis »

NaHSO4 entwickelt mit Chlorid nur ohne Wasserzugabe HCl, weil es die schwächere Säure ist und ohne starkes Erhitzen der Trockenmischung das Gleichgewicht gar nicht nach rechts verschoben werden könnte.

Das Kristallwasser lässt sich durch einfaches Erhitzen nicht austreiben, weil sich das NaHSO4 dabei bereits zersetzt. Vermutlich müsste man im Vakuum arbeiten und/oder Spezialapparaturen verwenden.

Ich würde auch das kristallwasserhaltige Hydrogensulfat verwenden und dann das Gas mit CaCl2 trocknen. Das scheint die einfachste Methode zu sein und die billigste obendrein: beide Substanzen gibt's im Bulk im Baumarkt.

Das Hauptproblem wird dann wohl der Reaktor fürs AlCl3 sein. Kein Wunder, warum Monte nach Spezialgeräten sucht... Da wäre es aber vermutlich deutlich wirtschaftlicher, die Chemikalie einfach zu kaufen, denn man bekommt sie beschränkungsfrei und günstig, z. B. bei S3. Leichtmetallpulver-/späne zu kaufen ist heutzutage deutlich problematischer... Da muss man sich langsam mal überlegen, sich einen Feinschleifer zuzulegen... ;-)

Magst Du nicht mal Deine Aluminiumchlorid-Herstellung von damals als Artikel einstellen?

Monte
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von Monte »

aliquis hat geschrieben:
Sonntag 19. Juni 2022, 19:55
[...]

Magst Du nicht mal Deine Aluminiumchlorid-Herstellung von damals als Artikel einstellen?
Der Artikel würde mich auch interessieren :-) Und ich kann mich erinnern, ganz wage, dass auch mal jemand von VC das damals gemacht hatte oder ich täusche mich, weil ich den Bericht gerade nicht finde. Falls jemand von Euch Zeit hat und das Archiv durchsuchen möchte? :D

Gibt es sonst keiner anderen Möglichkeiten, um HCl herzustellen, wo würde HCl als Nebenprodukt anfallen, da muss es doch noch mehr geben?

@aliquis

AlCl3 werde ich mal testen, zum Spaß, aber man soll ja auch noch andere Sachen damit machen können... unter anderem wollte ich auch mal CO2 zu MeOH testen, hatte da erst vor kurzen günstige Pt Katalysatorpellets gekauft, könnte vielleicht auch bei niedrigen Drücken ablaufen, wir werden sehen.

aliquis
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Re: Herstellung und Verwendung wasserfreier Aluminiumhalogenide

Beitrag von aliquis »

HCl naheliegederweise nur als Verdrängungsreaktion oder aus den Elementen (Wasserstoffflamme in Chlor, auf keinen Fall vorgemischt zünden...).

Gut, wenn das AlCl3 nur dem Spass an der Freude dient: o.k. Wenn es aber eher Mittel zum Zweck wäre (Alkylierung), ist es wirtschaftlicher, es zu kaufen.

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