n-Butylacetat

Organische Chemie.

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aliquis
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von aliquis »

@ mgritsch & Glaskocher:
Danke für die hilfreiche Einordnung. Bzgl. der höheren Alkohole und der nahe beieinander liegenden Siedepunkte habe ich sowas in der Richtung schon vermutet.
Die nächsten Ester, die ich herstellen werde, werden wohl ohnehin eher auf Ameisensäure und Methanol basieren.
Schade ist es aber trotzdem ein bisschen, weil die Gerüche umso interessanter werden, je höher Alkohole und Carbonsäuren sind - zumindest hinsichtlich des Produkts, bei den Edukten ja nicht unbedingt... 🤢
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Glaskocher
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von Glaskocher »

Beide geplanten Edukte (Methanol, Ameisensäure) haben ihre spezifischen Tücken. Die sind anspruchsvoller als ihre höheren Homologen. Ameisensäure setzt gerne CO frei und Methanol macht das Abtrennen des Reaktionswassers schwerer. Außerdem hydrolysieren ihre ester leichter und sind in Wasser besser löslich.
aliquis
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von aliquis »

@mgritsch bzgl. Acetylchlorid:
HCl kriecht wirklich überall durch. Auf der sicheren Seite ist man nur mit einem Chemikalienschrank mit Dauerabzug.
Bereits 37 %ige HCl habe ich in meinen Räumlichkeiten als Problem erlebt (trotz Lagerung in einer Laborglasflasche mit rotem, teflonkaschierten Deckel und deren Aufbewahrung in einer separaten Kunststoffbox).
Seitdem begnüge ich mich mit der 30-33 %igen, die dünstet schon merklich weniger aus und reicht für die allermeisten Anwendungen ebenfalls aus.
Acetylchlorid würde ich mindestens auf Niveau der 37 %igen HCl einordnen, eher noch ein Stückchen volatiler und aggressiver...
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mgritsch
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von mgritsch »

Glaskocher hat absolut recht. Die sind nicht easy.
Erfahrungswert wie man effektiv und effizient zu Estern kommt:
- Ethylester: mit Chloroform als Wasserschlepper arbeiten. Überschuss aus Produkt mit Wasser auswaschen, Säure mit NaHCO3 auswaschen.
- Methylester: mit SOCl2 arbeiten. Kein bekanntes Schleppmittel.
- Acetate: mit Anhydrid oder Chlorid arbeiten. Überschuss mit NaHCO3 auswaschen.
- Formiate: Ester sind recht niedrig siedend, können lfd abdestilliert werden. Außer Überschuss fällt mir da sonst wenig ein. Vorteil: braucht keine extra Kat-Säure, Nachteil: Ameisensäure ist wenig stabil. Haben aber wenig Bedeutung.
aliquis
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von aliquis »

Glaskocher hat geschrieben: Samstag 29. April 2023, 12:33 Beide geplanten Edukte (Methanol, Ameisensäure) haben ihre spezifischen Tücken. Die sind anspruchsvoller als ihre höheren Homologen. Ameisensäure setzt gerne CO frei und Methanol macht das Abtrennen des Reaktionswassers schwerer. Außerdem hydrolysieren ihre ester leichter und sind in Wasser besser löslich.
Ester - diese kleinen b*tches... :wink:

Mit Natriumhydrogensulfat als Katalysator bleibt Ameisensäure recht stabil.
Gute Erfahrungen habe ich mit dem Aussalzen in Wasser gelöster Ester gemacht.
Aber mit Methanol könnte es in der Tat wieder nicht so einfach werden. Stehe da bzgl. der praktischen Erfahrungen erst ganz am Anfang, weil ich fast 40 Jahre gebraucht habe, mich an den neurotoxischen Stoff überhaupt heranzutrauen... :oops:
Wegen evtl. Reste im Produkt würde ich die Ester in mein geplantes Schnupperkabinett aber wohl auch gar nicht erst aufnehmen...
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von aliquis »

@ mgritsch:

Thionylchlorid und Chloroform sind jetzt auch nicht so unbedingt Wunschkandidaten für meine Chemikaliensammlung... :oops:

Neutralisation von Restsäure mit Natron-Lösung und Entfernung von Wasser mit Natriumsulfat waren bislang nie eine Schwierigkeit.
Der Restalkohol ist das, was Probleme macht... - chemisch gesehen meine ich natürlich... :wink:
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von Glaskocher »

Man muß nicht alles machen, was man machen könnte.

Aber man sollte nicht permanent öffentlich jammern, was man warum nicht nutzen will/kann/darf. Wenn dir Methanol zu neurotoxisch ist, dann eben nicht. Wenn Thionylchlorid und Chloroform keine Wunschkandidaten sind, dan nutze Anderes oder suche andere Forschungsfelder.

Die wässrige Extraktion gut ausgebrannter Holzasche bietet ein interessantes Forschungsfeld, wo Du die Bestandteile rein per Sortieren mit der Pinzette trennen kannst, sobald die Kristalle groß genug sind. Aber das erfordert Geduld beim Wachsenlassen und "leeres Wasser" als Lösemittel. Das klingt auch einfacher, als es im Endeffekt werden kann...



Hat das jetzt noch mit n-Butylacetat zutun oder sind wir mal wieder offtopic geraten, weil man dies nicht kann, das nicht will und jenes nicht mehr verkäuflich ist?
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von aliquis »

@Glaskocher:

Methanol liegt mir nun reichlich vor - zu spät, um sich nochmal anders zu entscheiden... :wink:

Der Besitz von Thionylchlorid und Trichlormethan ist nicht verboten, sie sind aber in der Tat schwer zu bekommen. Chloroform wäre noch recht einfach selbst herzustellen, wenn man denn wollte. Ein Must-have fürs Hobbylabor ist es aber m. E. trotzdem nicht... zumal ich ja auch gar keinen Wasser- sondern eher einen Alkohol-Schlepper bräuchte... (gibt's nicht, also Haken dran).

Auch von Beschaffungsproblemen war hier ursprünglich eigentlich gar nicht die Rede: mit Natriumhydrogensulfat und Toluolsulfonsäure als leicht verfügbaren Katalysatoren kommt man bei der Fischer-Veresterung bestens klar, an die meisten Alkohole und Carbonsäuren kommt man - und sei es im Einzelfall auch über Umwege - legal heran.

Acetylchlorid ist frei erhältlich, eine sehr sinnvolle Chemikalie für viele Anwendungen und auch kein Problem für Amateurchemiker, sofern sie über passende Lagerungsmöglichkeiten verfügen.

Somit alles noch zum Thema Ester - offtopic kann ich hier nicht erkennen.

Wenn Du es aber gern so hättest: Holzasche ist nicht gleich Holzasche. Aber ein wunderbares, haushaltsnahes Testfeld für die qualitative Analyse von Kationen und Anionen. Vor über 35 Jahren habe ich mit der Prüfung auf die Verwendbarkeit als Dünger mal den Regionalsieg bei "Schüler experimentieren" geholt, also ein für mich schon seit Jugendzeiten längst umgepflügtes Feld, dessen ich mich heute nicht unbedingt nochmals annehmen muss.
Wenn man an der aufwendigen Gewinnung hygroskopischer Salze aus Asche Freude hat, kann man natürlich auch das versuchen. Auch hier gilt: kann man machen, muss man aber nicht... :wink:
Und wenn man es machen möchte: was spricht dagegen, sich hier im Forum Tipps zu holen? Wenn nicht hier, wo dann?
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von mgritsch »

aliquis hat geschrieben: Samstag 29. April 2023, 11:30 Nur 63 % Ester im Azeotrop - das ist wirklich enttäuschend... :(
Der Vollständigkeit und Richtigkeit halber - hatte ich falsch gelesen. Es sind 63,3% BuOH im Azeotrop, nicht Ester. (ACS Azeotropic Data 1952)
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von aliquis »

Andersherum war es auch schon kein gutes Ergebnis... :(

Die Dichte meines finalen, praktisch wasser- und säurefreien zweiten Destillats (nach der Trocknung) betrug übrigens etwa 0,87 g/cm3 (bestimmt durch Einwaage eines definierten Volumens bei Raumtemperatur). Wie passt das zum hohen Butanol-Gehalt des Azeotrops?
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von mgritsch »

Ich sehe keinen Zusammenhang :)
Um ein Azeotrop zu erzeugen hättest du nur 40% Ausbeute haben müssen. Ich rechne mit mehr. Ich habe auch nicht behauptet dein Produkt wäre das Azeotrop. Du wirst nur mit deinen Möglichkeiten keine sinnvolle weitere Reinigung erzielen da die Siedepunkte alle viel zu nahe beisammen liegen.
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von aliquis »

Anhand der Dichte bin ich auf die Annahme gekommen, dass mein Gemisch noch ca. 12 % Butanol enthält (und irgendwo hatte ich den Wert auch in dem Patent bestätigt gefunden). War das richtig gedacht?

Wenn dem so sein sollte, wäre das für meine Möglichkeiten dann ja schon ein ziemlich gutes Ergebnis und gar kein Grund zur Enttäuschung - alles eine Frage der Sichtweise... :)
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von mgritsch »

Genausowenig wie sich Siedepunkte linear verhalten tut das die Dichte. In solchen Phänomenen manifestiert sich die nicht-Idealität, die Wechselwirkungen. Deine rechnerische Abschätzung kann also relativ beliebig falsch sein. Die Größenordnung klingt aber durchaus plausibel.

Leider haben die höheren Alkohole einen recht ausgeprägten Eigengeruch (der in den jeweiligen Oxidationsprodukten noch stärker wird -> zB Buttersäure) und 10-20% Verunreinigung machen sich durchaus bemerkbar. Andererseits - erwarte dir nicht zu viel von den einfachen Estern, auch wenn sie rein sind. Ich war noch von jedem mehr oder weniger enttäuscht. Die Verwendung als Lösemittel ist vielleicht wirklich die passendere ;)
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Re: n-Butylacetat

Beitrag von aliquis »

In hoher Konzentration riechen sie alle recht streng.
In grosser Verdünnung sind sie viel angenehmer.
Das Probierglasexperiment führt auch diesbezüglich zu netten Ergebnissen: einfach ein paar ml Carbonsäure und Alkohol mit einer Spatelspitze Hydrogensulfat oder TSS kurz aufkochen (Feuergefahr berücksichtigen!), dann den Inhalt in ein grosses Becherglas mit warmem Wasser giessen und schon nach kurzer Zeit erfüllt der entsprechende Duft den Raum: deutlich, aber nicht penetrant.
Als am angenehmsten habe da in letzter Zeit Ethyllactat empfunden (leichte Vanille- und Kokos-Note). Und von früher (Schulzeit) habe ich noch den intensiven Bananen- und Birnenduft von Pentylacetat in Erinnerung - das möchte ich unbedingt nochmal nachkochen. Leider ist Amylalkohol vergleichsweise teuer und hat sonst nur wenig Verwendungsmöglichkeiten im Heimlabor, die über das, was man mit dem günstigeren Butanol auch schon machen kann, hinausgehen.

Die Lactate könnten auch als Lösungsmittel eine vielversprechende Zukunft haben: in den entsprechenden Eigenschaften stehen sie ihren bewährten Kollegen in nichts nach, sind aber weniger feuergefährlich. Die Dämpfe verusachen nicht so schnell Kopfschmerzen und Benommenheit. Ausserdem sind die Lactate auch in der Umwelt leichter abbaubar. Leider sind sind sie in der Herstellung noch nicht ganz so günstig wie Ethylacetat und Co.

Auch wenn die Ester hinterher vom Geruch her für einiges entschädigen: um Buttersäure mache ich grundsätzlich einen grossen Bogen... 🤮
Ich finde, schon Butanol hat eine leicht ranzige Beinote - vermutlich bedingt durch spurenweise Oxidation an der Luft.

Und andere Länder, andere Präferenzen: was die Amerikaner an ihren Wintergrün-Kaugummis lieben, kann ich nicht nachvollziehen. Ich finde, Methylsalicylat riecht eher nach antiseptischer Hautsalbe (@lemmi: Stimmt's? DDD - die kenne ich noch aus meiner Kindheit...) als nach Minze (Methylbenzoat ist da schon näher dran). Und besonders gesund zum Verzehr ist die Substanz ja nun auch nicht...
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