NOP
4006
http://www.oc-praktikum.de
Sintesis etil 2-(3-oksobutil)siklopentanon-2-karboksilat O
O COOEt
C8H12O3 (156.2)
O +
O
FeCl3 x 6 H2O
COOEt C4H6O (70.2)
(270.3)
C12H18O4 (226.3)
Klasifikasi Tipe reaksi dan penggolongan bahan Adisi alkena, adisi Michael ester karboksilat, keton, katalis asam Teknik Laboratorium Bekerja dengan gas inert, pengadukan dengan batang pengaduk magnet, penambahan bertetes dengan corong tetes, ekstraksi, penggojogan, evaporasi dengan rotavapor, distilasi pengurangan tekanan, pemanasan dengan penangas minyak
Instruksi (skala batch 10 mmol) Peralatan Labu leher-dua 10 mL, penyedia gas inert, corong tetes dengan pengatur tekanan, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, peralatan distilasi mikro, penangas air, pompa vakum, penangas minyak. Bahan Etil Siklopentanon-2-karboksilat (td 224-228 °C) metil vinil keton (distilasi) (td 80-81 °C) Besi(III) klorida heksahidrat
1,56 g (1,45 mL, 10,0 mmol) 0,981 g (1,15 mL, 14,0 mmol) 54 mg (0,20 mmol)
Reaksi Etil siklopentanon-2-karboksilat 1,56 g (1,45 mL, 10,0 mmol) dan 54 mg (0,20 mmol) besi(III) klorida heksahidrat dimasukan ke dalam labu leher-dua 10 mL, untuk menjaga temperatur tetap konstan, maka diletakkan dalam penangas air pada suhu kamar dan dilengkapi dengan corong tetes dengan pengatur tekanan, batang pengaduk magnet dan penghubung gas nitrogen. Peralatan dialiri dengan gas nitrogen. Metil vinil keton 0,981 g (1,15 mL, 14,0 mmol) ditambahkan sambil diaduk selama satu jam. Selanjutnya campuran reaksi diaduk selama 4 jam pada temperatur kamar. Reaksi dapat diamati baik dengan kromatografi lapis tipis atau kromatografi gas (lihat analisis)
1
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
Penyelesaian Corong tetes dan penghubung nitrogen dilepas, peralatan distilasi mikro dipasang dan produk didistilasi dengan pengurangan tekanan. Hasil: 1,73 g (7,64 mmol, 76%); temperatur distilasi 86 °C (5·10-3 hPa, temperatur penangas minyak 135 °C), cairan tidak berwarna; n 20 D = 1,4656 Manajemen limbah Pembuangan limbah Limbah
Pembuangan Dilarutkan dalam sedikit aseton, kemudian: pelarut organik, mengandung halogen
Residu distilasi
Waktu 8-9 jam Penghentian sementara Sebelum destilasi Tingkat kesulitan Mudah
Instruksi (skala batch 100 mmol) Peralatan Labu leher-dua 50 mL, penyedia gas inert, corong tetes dengan pengatur tekanan, pengaduk magnet dengan pemanas, batang pengaduk magnet, peralatan distilasi, penangas air, pompa vakum, penangas minyak. Bahan Etil siklopentanon-2-karboksilat (td 224-228 °C) metil vinil keton (distilasi) (td 80-81 °C) Besi(III) klorida heksahidrat tert-butil metil eter (td 55 °C) Natrium sulfat untuk pengering
15,6 g (14,5 mL, 100 mmol) 9,81 g (11,5 mL, 140 mmol) 0,54 g (2,0 mmol) 40 mL
Reaksi Etil siklopentanon-2-karboksilat 15,6 g (14,5 mL, 100 mmol) dan 0,54 g (2,0 mmol) besi(III) klorida heksahidrat dimasukan ke dalam labu leher-dua 50 mL, untuk menjaga temperatur tetap konstan, maka diletakkan dalam penangas air pada suhu kamar dan dilengkapi dengan corong tetes dengan pengatur tekanan, batang pengaduk magnet dan penghubung gas nitrogen. Peralatan dialiri dengan gas nitrogen. Metil vinil keton 9,81 g (11,5 mL, 140 mmol) ditambahkan sambil diaduk selama satu jam. Selanjutnya campuran reaksi diaduk selama 4 jam pada temperatur kamar. Reaksi dapat diamati baik dengan kromatografi lapis tipis atau kromatografi gas (lihat analisis). 2
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
Penyelesaian Campuran reaksi dipindahkan dengan 25 mL tert-butil metil eter ke dalam corong pisah dan digojok empat kali masing-masing dengan 15 mL air. Gabungan fasa air kembali digojog dengan 15 mL tert-butil metil eter. Fasa organik digabung, dikeringkan dengan natrium sulfat, disaring dan pelarut dievaporasi pada rotavapor. Hasil kotor: 22,2g Produk kotor didistilasi pengurangan tekanan menggunakan peralatan distilasi sederhana. Hasil: 18,0 g (79,5 mmol, 80%); temperatur distilasi 90 °C (3·10-3 hPa, temperatur penangas minyak 120 °C), cairan tidak berwarna; n 20 D = 1,4658 Komentar Tahap ekstraksi selama langkah penyelesaian membantu penghilangan garam besi dari larutan produk. Jika tahapan ini tidak dilakukan, maka dekomposisi produk akan terjadi selama distilasi Manajemen limbah Daur ulang tert-Butil metil eter dikumpulkan dan diredistilasi Pembuangan limbah Limbah Residu distilasi Natrium sulfat
Pembuangan Dilarutkan dalam sedikit aseton kemudian: pelarut organik, mengandung halogen Limbah padat, bebas dari merkuri
Waktu 10-11 jam Penghentian sementara Sebelum penggojokan dan sebelum distilasi Tingkat kesulitan Mudah
3
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
Analisis Pengamatan reaksi dengan KLT Preparasi sampel: Dengan menggunakan pipet tetes, satu tetes dari campuran reaksi diencerkan dengan 1 mL diklorometana. Kondisi-KLT: adsorben: eluen: Reagen penampak:
KLT-aluminium foil (silika gel 60) petroleum eter (60-80 °C) : tert-butyl metil eter = 6 : 4 Plat KLT-aluminium dicelupkan ke dalam 2N H2SO4 dan dikeringkan dengan pengering udara panas
Rf (produk)
0,21 0,50
Rf (reaktan).
Pengamatan reaksi dengan GC Preparasi sampel: Dengan menggunakan pipet tetes, satu tetes dari produk kotor atau produk murni di diencerkan dengan 10 mL diklorometana dan digojog dengan 2 mL air. Fasa air dipisahkan dan fasa organik dikeringkan dengan natrium sulfat. Setelah penyaringan zat pengering, 0,2 µL larutan ini diinjeksikan. Kondisi-GC: colom: inlet: Gas pembawa: oven: detektor:
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 sampai 240 °C (30 menit) FID, 270 °C
Persen konsentrasi dihitung dari luas puncak.
GC produk kotor
Waktu retensi (min) 13,7 18,3 18,6
GC produk murni
Luas puncak % Produk kotor Produk murni 94,6 99,8 2,4 3,0
Senyawa produk pengotor pengotor
4
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
Spektrum 13C NMR produk murni (75,5 MHz, CDCl3)
Spektrum 13C NMR produk murni (75,5 MHz, CDCl3)
O 1 2
5
O 7 8
3
δ (ppm) 214,46 207,37 171,07 61,10 58,70 38,58 37,66 33,97 29,59 26,74 19,29 13,79 76,5-77,5
6
4
9
COOCH2CH3
Keterangan C-1 C-8 COOCH2CH3 CH2CH3 C-5 C-2 C-7 C-6 C-9 C-4 C-3 CH2CH3 pelarut
5
Juli 2007
NOP
http://www.oc-praktikum.de
Spektrum 1H NMR produk murni (300 MHz, CDCl3)
O 1 2
7 8
3
δ (ppm) 1,23 1,82-2,13 2,12 2,24-2,52 2,69 4,14
O
6 5
4
9
COOCH2CH3
Multiplisitas
Jumlah H
t m s m ddd q
3 5 3 4 1 2
Keterangan CH2-CH3 2-H, 3-H, 6-Ha 9-H 7-H, 4-H 6-Hb CH2-CH3
Spektrum IR produk murni (film)
cm-1 (cm-1) 2976 1749 1719
Keterangan Ikatan C-H, alkana Ikatan C=O, ester Ikatan C=O, keton
6
Juli 2007
