Synthese von Methyliodid

[Phil]

Synthese von Methyliodid 74-88-4 aus Methanol, Kaliumiodid und rotem Phosphor mit Schwefelsäure


Geräte:

5 Liter Reaktor mit Presto LH 85, KPG Rührer, Tropftrichter, Thermosonde, Rückflusskühler, Absteigenderkühler, Kryostat


Chemikalien:

Kaliumiodid

Methanol
roter Phosphor
Schwefelsäure 50%

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Methyliodid

Hinweis:

Achtung! Dieses Produkt ist neurotoxisch und carcinogen!


Durchführung:

01.10.15
Im Reaktor wurden 1000 g Kaliumiodid, 1400 g Methanol und 10 g roter Phosphor vorgelegt und 1600 g Schwefelsäure in einen Tropftrichter gefüllt. Die Mischung aus Wasser und KI kühlte bis auf -1°C ab. Das Gemisch wird über Nacht stehengelassen.

02.10.15
11:15 Heize auf 55°C, dabei löst sich das restliche KI auf
13:00 Heize auf 65°C, tröpfle langsam die Schwefelsäure dazu. Bei 55°C ganz schwache Reaktion, es ist keine Reaktion erkennbar.
14:05 Ruhige Reaktion
14:55 Rückflusskühler durch absteigenden ersetzt. Dabei bemerkt dass ein Stopfen nicht fest war.
17:25 Da MeOH mit abdest wird die Temp. Auf 55°C zurückgestellt. N20D 1.3870 Geruch nach H₂S und Alkylhalogenid
18:15 55°C erreicht
21:15 Produkt dest kontinuierlich ab 42°C Kopftemp. Klar farblos.

03.10.15
00:15 alle Säure zugegeben
08:00 destilliert nur langsam es gingen ca. 100ml über. 2-Phasen haben sich in der Reaktionsmischung gebildet.
16:10 stelle Innentemperatur auf 60°C Kopf 38°C
16:30 Kühler wird mit Kryostat auf -20°C gekühlt Kopf 45°C
18:30 Heize auf 70°C
19:35 Stelle auf 75°C es destilliert sehr langsam.
20:10 Produkttemperatur 75°C, Kopftemp. 70°C es dest nun besser, aber ein anderes Produkt geht über, erkennbar an der Kopftemp und es werden schlieren im Destillat gebildet.
20:15 beende die Destillation.Kühle auf 20°C. Insgesamt wurden 623g abdest.

10.10.15 Reinigung:
15:30 Das Produkt wurde mit Wasser und NaCl gewaschen mit Soda auf pH=7 gebracht und die Phasen getrennt, dann mit CaCl₂ getrocknet.
395g Rohprodukt wurden erhalten.

21.11.15
10:37 Laut RFA sind noch 17% Iod im Sumpf enthalten darum wurden nochmals 800 g 50% Schwefelsäure zugegeben bei Innentemperatur 64°C
16:34 gebe nochmals 391 g MeOH zu, weil wenig Produkt übergeht. Temp. steigt auf Kopftemp. 48°C
21:50 Alle Säure zugegeben.

22.11.15
10:30 Es gingen nochmals 177 g MeJ über, so dass nun 572,3 g Rohausbeute erhalten wurden.
11:00 gebe 1 l Wasser in den Reaktor, damit ausgefallene Salze gelöst werden und der Füllstand höher wird, was das Abdestillieren erleichtert.
11:15 Es dest wesentlich mehr ab und alle Salze sind gelöst.
13:31 es geht kein Destillat mehr über.

28.11.15
16:11 Der Reaktor wird auf 70°C erhitzt, da noch 3% Iod enthalten sind im Sumpf. Eine kleine Probe aus dem Reaktor gemischt mit Wasser zeigte keine Phasenbildung, dies kann eventuell durch den PH möglich sein.

18:54 Es konnte noch 12,5 g Produkt erhalten werden. Nach dem Reinigen und abrotieren von dem Produkt sind nun im Ganzen 460,6 g reines MeI erhalten worden das mit 0.2 g Kupferpulver stabilisiert wurde. Im Roti Kolben ist ein höhersiedendes Produkt zurück geblieben. Das Ölbad wurde mit 60°C geheizt. Der Geruch wurde wesentlich besser fast so wie von Dichlormethan.
Leider sind durch die Reinigung und das Abrotieren Verluste entstanden, so dass nun eine Ausbeute von 460,6 g reinem Produkt erhalten wurde. Da am Anfang ein Schliffstopfen nicht ganz dicht war ist auch da ein Verlust entstanden.

Ausbeute: 460,6 g (46,6 % der Theorie)


Entsorgung:

Der Rückstand wird filtriert um den Phosphor zurückzugewinnen, er kann für die selbe Reaktion wieder verwendet werden. Das Filtrat wird zum Sondermüll gegeben, wo es verbrannt wird. Es sind noch 2,6 % Iod enthalten.


Reaktionsgleichung:

H₂SO₄ + KI + CH₃OH --heat--> KHSO₄ + H₂O + CH₃I


Eigenschaften und Physikalische Daten:
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(lit.)
density 2.28 g/mL at 25 °C(lit.)
storage temp. 2-8°C


Bilder:


1000 g Kaliumiodid, 1400 g Methanol und 10 g roter Phosphor vorgelegt


1600 g Schwefelsäure in einen Tropftrichter gefüllt


Reaktorkopf


Tropftrichter mit KPG Rührer und Rückflusskühler


Tropftrichter mit KPG Rührer und Rückflusskühler


Farbänderung


Farbänderung


Salzbildung


Salzbildung


Destillat aus Reaktor


Destillat aus Reaktor


Destillation am Roti


Destillation am Roti direkt in die Flasche


Fertiges Produkt


Analyse


Analyse


Analyse


Quelle:

Lambdasyn

[lemmi]

Ich habe diese Versuchsbeschreibung so gut ich konnte umformatiert. Die korrekten Gefahrenzeichen für Methyliodid einzusetzen, ist mir nicht gelungen, da das Produkt auf diese bereits vorhandene Synthese verweist.

Allerdings kann ich die Versuchsbeschreibung teilweise nicht verstehen. So ist mir nicht klar, an welcher Stelle das Rohprodukt rektifiziert wird. Die Berechung der Ausbeute in % fehlt auch. Des weiteren die erklärenden Unterschriften zu den Bildern.

Ich fände es gut diesen Artikel zu haben, denn er zeigt einen Großansatz, wofür wir sonst (außer Phils beiträgen) keine Vorschriften haben und die Ausbeute ist wesentlich besser, als bei dem anderen Artikel. Andererseits ist da noch ein Haufen dran zu tun.

[lemmi]

[EDIT: verschoben]

[Bortribromid]

Ich verstehe das drittletzte Bild mit der Bildunterschrift "Analyse" nicht.
Enthält das Produkt wirklich 6 % Phosphor?

[Cumarinderivat]

Die Analysenmethode der Analyse(n) wäre auch mal noch interessant ... Ich würde ja anhand des Ausdrucks mal auf RFA tippen.

[Vanadium]

Ich fände es auch sehr gut, wenn die Analysemethode nochmal genau erklärt werden würde. Ansonsten ist die Synthese sehr eindrucksvoll, natürlich vor allem aufgrund des großen Ansatzes. Da kann man erstmal länger davon zehren...