Chris
Alter: 24
Hier seit: 06.09.2005
Beiträge: 5332
|
|
Cyclohexen aus Cyclohexanol als Beispiel einer säurekatalysierten Eliminierung
Geräte:
250ml Vierhals-Rundkolben(zur Not auch Dreihals)
100ml Rundkolben
Destillierbrücke
2Thermometer mit Schliff bzw. mit Thermometeradapter
50ml Tropftrichter
Dimrothkühler
Heizpilz/Heizbad
Magnetrührer
Stopfen für Destillierbrücke
Stopfen für Dimrothkühler
Chemikalien:
Cyclohexanol
Decan
konz.Phosphorsäure
Sicherheitshinweise:
Cyclohexanol und Decan sind gesundheitsschädlich. Phosphorsäure ist ätzend.
Durchführung:
Die Apparatur besteht aus einem Vierhals-Rundkolben, der mit Destillierbrücke, Rückflusskühler, Thermometer im Sumpf und Tropftrichter bestückt ist. An der Destillierbrücke ist ebenfalls angebracht.
Die zweite Öffnung der Brücke wird mit einem Stopfen verschlossen.
Als Vorlage für die Brücke dient der kleinere Rundkolben.
Wenn nur ein Dreihalskolben verwendet werden kann, setzt man den Tropftrichter statt auf den Rundkolben auf den zweiten Schliff der Destillierbrücke und lässt von dort aus zutropfen. Die Wasserleitungen der beiden Kühler kann man miteinander verbinden.
Der Aufbau
 
In den Reaktionskolben legt man 15ml konz.Phosphorsäure und 30ml Decan vor. Außerdem gibt man noch einen Rührfisch dazu. Falls nicht die Möglichkeit zum Magnetrühren besteht, unbedingt Siedestein zufügen!
Den Tropftrichter befüllt man mit einem Gemisch aus 10ml Cyclohexanol und 10ml Decan. Nun erhitzt man das Gemisch in dem Kolben auf ca. 150°C unter Rückfluss. Wenn diese Temperatur erreicht ist, verschließt man den Rückflusskühler mit einem Stopfen und beginnt mit dem Zutropfen des Cyclohexanol/Decan-Gemisches. Bei ca. 85°C destilliert das gebildete Cyclohexen ab und kann an der Vorlage entnommen werden. Die Temperatur der Dampfphase darf nicht viel höher steigen, da sonst nicht nur das Cyclohexen übergeht.
Eine Prüfung des Cyclohexens auf die entstandene Doppelbindung findet durch Bromaddition und durch Baeyer-Probe statt:
Bromaddition:
In ein Becherglas gibt man etwas Bromwasser(verdünnt). Anschließend wird etwas vom Reaktionsprodukt hinzugegeben und kräftig gerührt, am besten Magnetrührer. Es empfiehlt sich, für eine bessere Mischbarkeit etwas Ethanol zuzugeben. Nach kurzer Zeit entfärbt sich die Bromlösung:
 
Baeyer-Probe:
In ein Becherglas wird ein kleines Körnchen Kaliumpermanganat in soviel Wasser gelöst, dass die Lösung nur schwach violett und klar ist.
Anschließend macht man mit etwas Natriumcarbonat alkalisch. Nun wird das Reaktionsprodukt hinzugegeben(wieder mit etwas Ethanol) und gerührt. Nach einiger Zeit ist ein Farbumschlag von violett nach braun(manchmal auch nach farblos) erkennbar.
 
Erklärung:
1)Cyclohexen
Die Phosphorsäure protoniert die Hydroxylgruppe des Cyclohexanols. Anschließend findet eine Abspaltung von Wasser, sowie eine Abspaltung eines Protons statt. Da für kurze Zeit ein Carbokation vorliegt, ist es möglich, dass weitere Produkte, wie Cyclohexylhydrogenphosphat, Dicyclohexylether.., entstanden sind, doch das soll hier nicht diskutiert werden.
2)Bromaddition
Als erstes wird das Brommolekül bei Annäherung an die pi-Bindung des Cyclohexens heterolytisch gespalten(pi-Komplex). Das Br+ greift die pi-Bindung an. Es bildet sich ein Bromomiumion. Anschließend wird die positive Ladung verlagert, wodruch wir ein Carbokation erhalten.
An dieses Carbokation startet das Br- einen Rückseitenangriff, was zum Produkt trans-1,2-Dibromcyclohexan führt.
3)Bayer-Probe
Hierbei findet eine Hydroxylierung des Cyclohexens zu 1,2-Cyclohexandiol(Oxidation) und eine Reduktion des Mangan VII im Kaliumpermanganat zu Mangan IV bzw. Mangan II statt. Interessant für diese Reaktion ist aber erstmal nur die Reduktion zu Mangan V.
|
|
|
|
|
|
Registrieren
Kommentare zum Versuch
