NOP
4002
http://www.oc-praktikum.de
Sintesis benzil dari benzoin OH
O +
1/
2
O2
VOCl3
+
O
O
C14H12O2
C14H10O2
(212.3)
173.3
1/
2
H2O
(210.2)
Klasifikasi Tipe reaksi dan penggolongan bahan Oksidasi alkohol, keton, katalis logam transisi
Tenik Laboratorium Pemasukkan gas, pengadukan dengan batang pengaduk magnet, penggojokan, ekstraksi, penyaringan, rekristalisasi, evaporasi dengan rotavapor
Instruksi (skala batch 10 mmol) Peralatan Labu leher-dua 25 mL, pengaduk magnet, batang pengaduk magnet, adaptor dengan penghubung gelas, penutup grinding dan selang penghubung, balon terisi-gas, corong pisah, rotavapor Bahan benzoin (tl 132-134 °C) vanadium(V)-oksiklorida aseton (kering) (td 56 °C) etil asetat (td 77 °C) dietil eter (td 35 °C) natrium hidrogen karbonat natrium klorida magnesium sulfat untuk pengering oksigen
2,12 g (10,0 mmol) 0,017 g (0,10 mmol) 10 mL 34 mL 15 mL kira-kira 3 g (untuk 30 mL larutan jenuh) kira-kira 6 g (untuk 16 mL larutan jenuh)
Reaksi Aseton kering 10 mL dimasukkan ke dalam labu leher-dua 25 mL yang telah dilengkapi dengan batang pengaduk magnet. Kemudian ditambahkan 0,017 g (0,10 mmol) vanadium(V) 1
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
oksiklorida dan 2,12 g (10,0 mmol) benzoin. Salah satu sisi terbuka dilengkapi dengan adaptor penghubung gelas, penutup dengan grinding dan selang yang terhubung dengan balon yang berisi oksigen. Labu dialiri dengan oksigen secara singkat, kemudian leher labu terbuka yang lain (kedua) ditutup. Penutup pada leher labu harus dijamin aman untuk melawan tekanan yang berlebih. Campuran reaksi diaduk dalam atmosfir oksigen selama 3 jam pada temperatur kamar. Mula-mula larutan hijau berasap, menjadi cerah setelah satu jam. Jika diperlukan, balon gas diisi ulang. Penyelesaian Etil asetat 10 mL ditambahkan ke dalam larutan reaksi dan campuran digojok dua kali masing-masing dengan 15 mL larutan natrium hidrogen karbonat jenuh menggunakan corong pisah. Gabungan fasa air digojok sebanyak tiga kali masing-masing dengan 8 mL etil asetat. Gabungan fasa organik dicuci dua kali masing-masing dengan 8 mL larutan natrium klorida jenuh dan dikeringkan menggunakan magnesium sulfat. Setelah zat pengering dipisahkan, pelarut dievaporasi dengan rotavapor. Residu kristalin yang tertinggal adalah produk kotor. Hasil kotor: 1,6 g Produk kotor direkristalisasi dengan kira-kira 15 mL dietil eter dan disimpan dalam refrigerator (pendingin) untuk pembentukan kristal. Hasil: 1,13 g (5,37 mmol, 54%), jarum kuning; tl 95-96°C Komentar Jika diperlukan, hasil produk dapat ditingkatkan jika campuran diaduk lebih lanjut selama 2 jam pada temperatur kamar dan balon gas diisi ulang dengan oksigen. Larutan reaksi dapat juga diaduk semalam pada temperatur kamar. Asam benzoat akan dibentuk sebagai produk samping, yang akan berpindah ke fasa air selama proses penggojogan. Manajemen limbah Pembuangan limbah Limbah
Pembuangan Limbah air, mengandung logam berat pelarut organik, bebas halogen pelarut organik, bebas halogen Limbah padat, bebas dari merkuri
Fasa air Campuran pelarut hasil evaporasi Larutan induk dari rekristalisasi Magnesium sulfat Waktu 4-5 jam, tanpa waktu untuk kristalisasi Penghentian sementara Setelah pengadukan dan sebelum rekristalisasi Tingkat kesulitan Mudah
2
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
Instruksi (skala batch 100 mmol) Peralatan Labu leher-dua 250 mL, pengaduk magnet, batang pengaduk magnet, adaptor dengan penghubung gelas, penutup grinding dan selang penghubung, balon terisi-gas, corong pisah, rotavapor Bahan benzoin (tl 132-134 °C) vanadium(V)-oksiklorida aseton (kering) (td 56 °C) etil asetat (td 77 °C) dietil eter (td 35 °C) natrium hidrogen karbonat natrium klorida magnesium sulfat untuk pengering oksigen
21,2 g (100 mmol) 0,174 g (1,00 mmol) 100 mL 250 mL kira kira 50 mL kira-kira 30 g (untuk 300 mL larutan jenuh) kira-kira 60 g (untuk 160 mL larutan jenuh)
Reaksi Aseton kering 100 mL dimasukkan ke dalam labu leher-dua 250 mL yang telah dilengkapi dengan batang pengaduk magnet. Kemudian ditambahkan 0,174 g (1,00 mmol) vanadium(V) oksiklorida dan 21,2 g (100 mmol) benzoin. Salah satu sisi terbuka dilengkapi dengan adaptor penghubung gelas, penutup dengan grinding dan selang yang terhubung dengan balon yang berisi oksigen. Labu dialiri dengan oksigen secara singkat, kemudian leher labu terbuka yang lain (kedua) ditutup. Penutup pada leher labu harus dijamin aman untuk melawan tekanan yang berlebih. Campuran reaksi diaduk dalam atmosfir oksigen selama 5 jam pada temperatur kamar. Mula-mula larutan hijau berasap, menjadi cerah setelah satu jam. Jika diperlukan, balon gas diisi ulang. Penyelesaian Etil asetat 50 mL ditambahkan ke dalam larutan reaksi dan campuran digojok dua kali masing-masing dengan 100 mL larutan natrium hidrogen karbonat jenuh menggunakan corong pisah. Gabungan fasa air digojok sebanyak tiga kali masing-masing dengan 50 mL etil asetat. Gabungan fasa organik dicuci dua kali masing-masing dengan 80 mL larutan natrium klorida jenuh dan dikeringkan menggunakan magnesium sulfat. Setelah zat pengering dipisahkan, pelarut dievaporasi dengan rotavapor. Residu kristalin yang tertinggal adalah produk kotor. Hasil kotor: 15,5 g Produk kotor direkristalisasi dengan kira-kira 50 mL etil asetat/dietil eter (9:1) dan disimpan dalam refrigerator (pendingin) untuk pembentukan kristal. Hasil: 12,3 g (585 mmol, 59%), jarum kuning; tl 93-94°C Komentar Jika diperlukan, hasil produk dapat ditingkatkan jika campuran diaduk lebih lanjut selama 2 jam pada temperatur kamar dan balon gas diisi ulang dengan oksigen. Larutan reaksi dapat juga diaduk semalam pada temperatur kamar. 3
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
Asam benzoat akan terbentuk sebagai produk samping, yang akan dipindahkan ke fasa air selama proses penggojogan. Manajemen limbah Pembuangan limbah Limbah
Pembuangan Limbah air, mengandung logam berat pelarut organik, bebas halogen pelarut organik, bebas halogen Limbah padat, bebas dari merkuri
Fasa air Campuran pelarut hasil evaporasi Larutan induk dari rekristalisasi Magnesium sulfat Waktu 7-8 jam, tanpa kristalisasi Penghentian sementara Setelah pengadukan dan sebelum rekristalisasi Tingkat kesulitan Mudah
Analisis Pengamatan reaksi dengan KLT Preparasi sampel: Dengan menggunakan pipet tetes, diambil dua tetes larutan reaksi dan diencerkan dengan 1 mL diklorometana. Kondisi-KLT: adsorben: eluen: Reagen penampak: Rf (benzil)
KLT-aluminium foil (silika gel 60) petroleum eter (60/80)/dietil eter/metanol = 14 : 6 : 2 Plat KLT-aluminium dicelupkan ke dalam 2N H2SO4 dan dikeringkan dengan pengering udara panas. 0,49 (UV aktif)
Pengamatan reaksi dengan GC Preparasi sampel: Dengan menggunakan pipet tetes, diambil dua tetes larutan reaksi dan diencerkan dengan 10 mL diklorometana. 0,2 µL dari larutan ini diinjeksikan. Dari produk padat diambil 10 mg dan dilarutkan dalam 10 mL diklorometana. 0,2 µL dari larutan ini diinjeksikan. Kondisi-GC: Kolom: inlet: Gas pembawa: oven:
DB-1, 28 m, internal diameter 0,32 mm, film 0,25 µm on-column-injection hidrogen (40 cm/detik) 90 °C (5 menit), 10 °C/menit pada 240 °C (30 menit)
4
Juli 2007
NOP detektor:
http://www.oc-praktikum.de FID, 270 °C
Persen konsentrasi dihitung dari luas puncak.
GC larutan reaksi (Waktu reaksi : 5 jam)
Waktu retensi (menit) 16,05 4,40
Senyawa produk (benzil) Asam benzoat
Luas puncak % 87,8 12,1
Senyawa Produk (benzil) Asam benzoat
Luas puncak % 92,7 2,2
GC produk kotor
Waktu retensi (menit) 16,15 4,40
5
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
GC produk murni
Waktu retensi (menit) 16,17
Senyawa produk (benzil)
Luas puncak % 98,8
Spektrum 1H NMR produk kotor (500 MHz, CDCl3)
6
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
Spektrum 1H NMR produk murni (300 MHz, CDCl3)
O 3 4
2 1
5
7
O
6
δ (ppm) 7,50 7,64 7,95
Multiplisitas m (d) m (dd) m (dd)
Jumlah H 4 2 4
Keterangan 3-H, 7-H 5-H 4-H, 6-H
Spektrum 13C NMR produk kotor (125,5 MHz, CDCl3)
7
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
Spektrum 13C NMR produk murni (75,5 MHz, CDCl3)
O 3 2
4
1 7
5
O
6
δ (ppm) 194,5 154,8 133,0 129,8 129,0 76,5-77,5
Keterangan C-1 C-2 CH aromatis CH aromatis CH aromatis pelarut
Spektrum IR produk murni (KBr)
cm-1 (cm-1) 3064 1660 1594 1579
Keterangan Ikatan C-H, aromatis Ikatan C=O, keton Ikatan C=C, aromatis Ikatan C=C, aromatis
8
Juli 2007
