Praxis der Organischen Chemie

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1 CARL VN SSIETZKY UNIVERSITÄT LDENBURG LDENBURG Praxis der rganischen Chemie Praktikum für Zwei-Fächer-Bachelor (Chemie) und Nebenfächer Institut für Reine und Angewandte Chemie Carl-von-ssietzky-Str D ldenburg

2 2 1. Sicheres Arbeiten im Labor Das Gesetz schreibt eine umfassende Unterweisung der Praktikanten bezüglich des Umgangs mit Gefahrstoffen durch die Lehrpersonen vor. Dies wird anhand der Laborordnung des Institutes für Reine und Angewandte Chemie der Universität ldenburg (Fassung vom Juli 2004) in der Einführungsveranstaltung vor Praktikumsbeginn und jeweils vor den durchzuführenden Versuchen vorgenommen. Da aber bei Studierenden (wie sich in der Vergangenheit immer wieder gezeigt hat!) häufig unerwartete Informationslücken auftreten, sind alle Praktikanten ausdrücklich aufgefordert, sich bei auftretenden Problemen oder in Zweifelsfällen hinsichtlich eines sicheren Arbeitens sofort an die beaufsichtigende Lehrperson zu wenden und darüber hinaus Experimente in solchen Situationen nicht fortzusetzen. Als modernes Lehrbuch mit einem umfangreichen, Sicherheitsaspekte beim experimentellen Arbeiten behandelnden Teil wird das Lehrbuch rganikum (22. Auflage) vom Verlag Wiley-VCH empfohlen. Wichtige Informationen können der Broschüre Sicheres Arbeiten in chemischen Laboratorien des Bundesverbandes der Unfallkassen und der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) entnommen werden, die über die Homepage des Arbeitskreises Doye unter zugänglich ist. 2. Ablauf Allgemeiner Tagesplan: Seminar: Praktisches Arbeiten: 8.15 Uhr Uhr Uhr Uhr Protokollabgabe: Die handschriftlichen Protokolle (Laborjournal) müssen am Ende des jeweiligen Praktikumstages beim Assistenten abgegeben werden!!!

3 3 3. Termine der Versuche: Tag 1: Tag 2: Tag 3: Tag 4: Tag 5: Tag 6: Tag 7: Tag 8: Tag 9: Tag 10: Platzübernahme V1 Darstellung von tert-butylchlorid V2 Darstellung von Acetylsalicylsäure V3 Extraktion von Coffein aus Teeblättern R1 Tollensprobe V4 Synthese von Fluorescein V5 Dünnschichtchromatographische Analyse von Schmerztabletten V6 Darstellung von Cyclohexen V7 Darstellung von 2,4-Dihydroxybenzoesäure V8 Grenzflächenpolykondensation von Nylon V9 xidation von 3-Methylpyridin (β-picolin) V10 NaBH 4 -Reduktion von ( )-Menthon V11 Darstellung von Zimtsäure V12 Herstellung von Kernseife Saalputz, Platzabgabe V = Versuch im präparativen Maßstab R = Reagenzglasversuch

4 4 Tag 1 V1 Darstellung von tert-butylchlorid Aufgabenstellung: In einer nucleophilen Substitutionsreaktion soll tert-butylchlorid ausgehend von tert- Butanol synthetisiert werden. H HCl - H 2 Cl tert-butanol (M = 74.1 g/mol) Versuchsdurchführung: tert-butylchlorid (M = 92.6 g/mol) Chemikalien 10.0 ml (110 mmol) tert-butanol 1 g Calciumchlorid (CaCl 2 ) 10 ml Wasser 10 ml Natriumhydrogencarbonat-Lösung (NaHC 3 ) 5 %ig 25 ml konzentrierte Salzsäure (HCl) In einen 100 ml Scheidetrichter werden 10 ml (7.9 g, 110 mmol) tert-butanol und 25 ml konzentrierte Salzsäure gegeben. Nach kräftigem Schütteln lässt man so lange stehen, bis sich die Phasen getrennt haben (15 20 Minuten). Anschließend wird die organische Phase abgetrennt und zuerst mit 10 ml einer 5 %igen Natriumhydrogencarbonat-Lösung, dann mit 10 ml Wasser gewaschen. Man trocknet über Nacht über ca. 1 g CaCl 2. Am nächsten Tag wird vom Trockenmittel abfiltriert und fraktionierend über eine Vigreuxkolonne destilliert (Siedepunkt des Produkts: C). Bestimmen Sie die Ausbeute an tert-butylchlorid. Um welchen Reaktionstyp handelt es sich bei dieser Umsetzung? Geben Sie den detaillierten Reaktionsmechanismus an. Durch welche Nebenreaktion kann die geringe Ausbeute erklärt werden? ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): tert-butanol: R 11: Leichtentzündlich. R 20: Gesundheitsschädlich beim Einatmen. S 9: Behälter an einem gut gelüfteten rt aufbewahren. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen.

5 5 tert-butylchlorid: R 11 Gesundheitsschädlich beim Einatmen. S16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 29: Nicht in die Kanalisation gelangen lassen. S 33: Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen treffen. S 7/9: Behälter dicht geschlossen an einem gut gelüfteten rt aufbewahren. Calciumchlorid (CaCl 2 ): R 36: Reizt die Augen. S 22: Staub nicht einatmen. S 24: Berührung mit der Haut vermeiden. Salzsäure (HCl): R 14: Reagiert heftig mit Wasser. R 34: Verursacht Verätzungen. R 37: Reizt die Atmungsorgane. S 23: Gas/ Rauch/ Dampf/ Aerosol nicht einatmen (Geeignete Bezeichnung(en) sind vom Hersteller anzugeben). S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 27: Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen. S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett

6 6 Tag 2 V2 Darstellung von Acetylsalicylsäure Aufgabenstellung: Acetylsalicylsäure (Aspirin) soll durch Acetylierung von Salicylsäure hergestellt werden. H CH H 3 P 4 CH Salicylsäure (M = g/mol) Essigsäureanhydrid (M = g/mol) Acetylsalicylsäure (M = g/mol) Versuchsdurchführung: Chemikalien 2.00 g (14.5 mmol) Salicylsäure 4.00 ml (4.3 g, 42 mmol) Essigsäureanhydrid 5 Tropfen Phosphorsäure (H 3 P 4 ) 85 %ig Phosphorpentoxid (P 4 10 ) In einen 100 ml Einhalskolben werden 2.00 g (14.5 mmol) Salicylsäure und 4.0 ml (4.3 g, 42 mmol) Essigsäureanhydrid gegeben. Man fügt 5 Tropfen 85 %ige Phosphorsäure zu, vermischt die Komponenten durch Umschwenken des Kolbens, setzt einen Rückflusskühler auf und erhitzt im Ölbad 5 Minuten auf 100 C. Nach Entfernen des Ölbades werden 2 ml Wasser durch den Rückflusskühler in das noch warme Reaktionsgemisch gegeben, um überschüssiges Essigsäureanhydrid zu hydrolysieren (Vorsicht: exotherme Reaktion!). Wenn die Reaktion abgeklungen ist, gibt man 40 ml Wasser zu, lässt auf Raumtemperatur abkühlen und rührt die Mischung mit einem Glasstab. Wenn das abgeschiedene Öl nicht sofort kristallisiert, reibt man es mit dem Glasstab an. Zur Erhöhung der Ausbeute kühlt man in einem Eisbad ab. Die Kristalle werden über einen Büchnertrichter abfiltriert, mit wenig kaltem Wasser nachgewaschen und im Exsikkator über Phosphorpentoxid getrocknet. Bestimmen Sie die Ausbeute und den Schmelzpunkt von Acetylsalicylsäure (Literatur: 135 C). Bewahren Sie die Acetylsalicylsäure für Versuch V5 auf. Um welchen Reaktionstyp handelt es sich? Formulieren Sie den detaillierten Reaktionsmechanismus.

7 7 ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Acetylsalicylsäure: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. R 36/37/38: Reizt die Augen, Atmungsorgane und die Haut. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt Essigsäureanhydrid: R 10: Entzündlich. R 20/22: Gesundheitsschädlich beim Einatmen und Verschlucken. R 34: Verursacht Verätzungen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett Phosphorpentoxid (P 4 10 ): R 35: Verursacht schwere Verätzungen. S 22: Staub nicht einatmen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett Phosphorsäure (H 3 P 4 ): R 34: Verursacht Verätzungen. S 26: Bei Berührungen mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich Etikett Salicylsäure: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. R 41: Gefahr ernster Augenschäden. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 39:

8 8 Tag 3 V3 Extraktion von Coffein aus Teeblättern Aufgabenstellung: Aus mitgebrachten Teeblättern soll Coffein extrahiert werden. Me N N N N Me Coffein (M = g/mol) Me Versuchsdurchführung: Chemikalien 10 g Tee 200 ml Wasser 90 ml Methylenchlorid (CH 2 Cl 2 ) Magnesiumsulfat (MgS 4 ) Siedesteine In einem 600 ml Becherglas werden 10 g Tee mit ca. 200 ml Wasser 15 Minuten zum gelinden Sieden erhitzt (Siedesteine). Die Teeblätter werden abfiltriert und das Filtrat in einem Becherglas durch Aufkochen des Wassers auf ca. 75 ml eingeengt. Nachdem die Lösung auf Zimmertemperatur abgekühlt ist, wird sie in einen 250 ml Scheidetrichter überführt und mit 30 ml Methylenchlorid versetzt und leicht geschüttelt (Gefahr der Emulsionsbildung). Die beiden Phasen werden getrennt und die wässrige Phase wird noch zweimal mit je 30 ml Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten Methylenchloridextrakte werden über MgS 4 getrocknet. Nach dem Abfiltrieren des Trockenmittels wird das Lösungsmittel im 250 ml Rundkolben am Rotationsverdampfer bei reduziertem Druck entfernt. Wiegen Sie das Rohprodukt aus und bestimmen Sie den Schmelzpunkt. Das Rohprodukt wird im Rundkolben in möglichst wenig Methylenchlorid gelöst. Mit einer Pipette überführt man die Lösung in eine Sublimationshülse und verdampft das Lösungsmittel mit einem Fön im Abzug (leicht schütteln, um Siedeverzüge zu vermeiden). Kratzen Sie das Roh-Coffein mit dem Spatel von der Wand vollständig auf den Boden der Hülse und setzen Sie den Kühlfinger auf. Mit der Membranpumpe wird vorsichtig Vakuum angelegt und die Sublimationsapparatur im Ölbad auf 200 C erhitzt. Wenn sich am Kühlfinger genügend Sublimat angesammelt hat, wird dieser vorsichtig abgenommen (nach Abkühlung und Belüftung) und mit einem Spatel wird das Coffein in ein Becherglas abgekratzt. Diese Prozedur wird gegebenenfalls mehrfach wiederholt. Messen Sie nach jeder Sublimation den Schmelzpunkt des Coffeins. Bewahren Sie das Coffein für Versuch V5 auf. Zeichnen Sie ein Fließdiagramm der Gewinnung von Coffein aus Teeblättern. Berechnen Sie die prozentuale Ausbeute, vergleichen Sie den beobachteten Schmelzpunkt mit dem der Literatur.

9 9 ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Methylenchlorid (CH 2 Cl 2, Dichlormethan): R 40: Irreversibler Schaden möglich. S 23: Gas/ Rauch/ Dampf/ Aerosol nicht einatmen. (Geeignete Bezeichnung(en) sind vom Hersteller anzugeben). S 24/25: Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden. S 36/37: Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und Schutzkleidung tragen. Magnesiumsulfat (MgS 4 ): S22: Gas/Rauch/Dampf/Aerosol nicht einatmen. S24/25: Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden.

10 10 Tag 3 R1 Tollensprobe Aufgabenstellung: Aldehyde können leicht zu den entsprechenden Carbonsäuren oxidiert werden. Ein Nachweis hierfür ist die Tollensprobe, wobei Ag + zu Ag reduziert wird. AgN NH 3 [Ag(NH 3 ) 2 ] + + N 3 - H [Ag(NH 3 ) 2 ] H Ag + 4 NH H 2 Versuchsdurchführung: Chemikalien 5 Tropfen Silbernitratlösung (AgN 3 ) 1 ml entionisiertes Wasser 1 Tropfen verdünnte Natronlauge (NaH) Verdünnte Ammoniaklösung (NH 3 ) 1 Tropfen Benzaldehyd 5 Tropfen Silbernitratlösung werden in einem Reagenzglas mit 1 ml entionisiertem Wasser verdünnt. Anschließend gibt man 1 Tropfen verdünnte Natronlauge und anschließend soviel verdünnte Ammoniaklösung hinzu, bis die Lösung wieder klar wird. Nach Zugabe von einem Tropfen Benzaldehyd wird die Lösung auf dem Wasserbad 5 Minuten auf 80 C erwärmt. Hierbei scheidet sich ein Silberspiegel an der Wand des Reagenzglases ab. ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Ammoniak (NH 3 ): R 34: Verursacht Verätzungen. R 50: Sehr giftig für Wasserorganismen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett S 61: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisungen einholen /Sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen.

11 11 Benzaldehyd: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. S 24: Berührung mit der Haut vermeiden. Natronlauge (NaH): R 35: Verursacht schwere Verätzungen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett Silbernitratlösung (AgN 3 ): R 34: Verursacht Verätzungen. R 51/53: Giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben. S 26: Bei Berührung mit den Augen gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt hinzuziehen (wenn möglich, dieses Etikett S 61: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisungen einholen/sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen.

12 12 Tag 4 V4 Synthese von Fluorescein Aufgabenstellung: Aus Phthalsäureanhydrid und Resorcin soll Fluorescein hergestellt werden. H H + 2 H ZnCl 2, HCl CH Phthalsäureanhydrid Resorcin (M = g/mol) (M = g/mol) Fluorescein (M = g/mol) Versuchsdurchführung: Chemikalien 3.00 g (20.3 mmol) Phthalsäureanhydrid 4.40 g (40.0 mmol) Resorcin 2.00 g (14.7 mmol) wasserfreies Zinkchlorid (ZnCl 2 ) 10 ml enionisiertes Wasser 2 ml konzentrierte Salzsäure (HCl) Einige ml wässrige Ammoniaklösung (NH 3 ) In ein 100 ml Becherglas gibt man 3.00 g (20.3 mmol) Phthalsäureanhydrid, 4.40 g (40.0 mmol) Resorcin und 2.00 g (14.7 mmol) wasserfreies Zinkchlorid. Man erhitzt das Becherglas in einem Ölbad auf 200 C. Nach Beendigung der Reaktion (ca. 2 h, die Substanz sollte jetzt fest sein) lässt man auf 90 C abkühlen. Vorsichtig gibt man eine Mischung aus 10 ml Wasser und 2 ml konzentrierter Salzsäure zu und erhitzt nochmals 30 Minuten bei 100 C. Dabei sollte gelegentlich mit dem Spatel gerührt werden, um das Produkt von der Kolbenwand zu lösen. Man lässt auf Zimmertemperatur abkühlen, saugt den nach etwa Minuten kristallisierenden Feststoff ab (notfalls mit dem Spatel kratzen) und wäscht ihn mit Eiswasser, bis dieses keine saure Reaktion mehr zeigt. Das Produkt wird im Exsikkator getrocknet. Bestimmen Sie die Ausbeute an Fluorescein. Fluorescein schmilzt bei 314 C wobei sich die Substanz aber zersetzt. Aus diesem Grund müssen Sie den Schmelzpunkt dieses Mal nicht messen. Lösen Sie ein Körnchen Fluorescein in wenig Ammoniaklösung und verdünnen Sie in einem großen Becherglas mit 1 L Wasser. Welche Beobachtung machen Sie?

13 13 ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Ammoniak (NH 3 ): R 34: Verursacht Verätzungen. R 50: Sehr giftig für Wasserorganismen. S 26: Bei Berührung mit den Augen gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen. (Wenn möglich, dieses Etikett vorzeigen.) S 61: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisung einholen/sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen. Phthalsäureanhydrid: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. R 50/53: Sehr giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristige schädliche Wirkungen haben. S 36/37: Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und Schutzkleidung tragen. S 60: Dieser Stoff und sein Behälter sind als gefährlicher Abfall zu entsorgen. S 61: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Resorcin: R 14: Reagiert heftig mit Wasser. R 35: Verursacht schwere Verätzungen. R 37: Reizt die Atmungsorgane. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 30: Niemals Wasser hinzugießen. S 36: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung tragen. S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett Salzsäure (HCl): R 14: Reagiert heftig mit Wasser. R 34: Verursacht Verätzungen. R 37: Reizt die Atmungsorgane. S 23: Gas/ Rauch/ Dampf/ Aerosol nicht einatmen (Geeignete Bezeichnung(en) sind vom Hersteller anzugeben). S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 27: Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen. S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett

14 14 Zinkchlorid (wasserfrei) (ZnCl 2 ): R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. R 34: Verursacht Verätzungen. R 50/53: Sehr giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkung haben. S 26: Bei Berührung mit den Augen gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen. (Wenn möglich, dieses Etikett vorzeigen.) S 60: Dieser Stoff und sein Behälter sind als gefährlicher Abfall zu entsorgen. S 61: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisung einholen/sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen.

15 15 Tag 4 V5 Dünnschichtchromatographische Analyse von Schmerztabletten Aufgabenstellung: Mit Hilfe der Dünnschichtchromatographie (DC) sollen die Inhaltstoffe einer Schmerztablette identifiziert werden. Me N N Me N N Me CH H NH Et NH Coffein Acetylsalicylsäure Paracetamol Phenacetin Versuchsdurchführung: Chemikalien Schmerztablette Coffein Acetylsalicylsäure Paracetamol Phenacetin Ethanol (EtH) Petrolether (PE) für DC Essigsäurethylester (EtAc) für DC Von den Referenzsubstanzen Coffein, Acetylsalicylsäure, p-hydroxyacetanilid (Paracetamol) und p-ethoxyacetanilid (Phenacetin) sowie den selbstangefertigten Präparaten aus V2 und V3 bereitet man ca. 1 %ige ethanolische Lösungen. Die Schmerztablette wird im Mörser zu einem feinen Pulver verrieben (1 Tablette pro Gruppe). Man schüttelt das Pulver in einem Reagenzglas einige Minuten mit 5 ml Ethanol (Extraktion) und filtriert von ungelösten Bestandteilen ab (Faltenfilter). Auf einer DC-Folie (40 x 80 mm, 0.25 mm Kieselgel mit Fluoreszenzindikator) tüpfelt man mit einer Chromatographiekapillare das ethanolische Filtrat (einmaliges Tüpfeln genügt). Die zuvor bereiteten Lösungen der Referenzsubstanzen werden in 5 10 mm Abstand aufgetüpfelt. Man lässt die DC-Folie einige Minuten liegen und kontrolliert anschließend unter einer UV-Lampe, ob genug Substanz aufgetragen wurde. Das Chromatogramm wird mit dem Laufmittelgemisch PE/EtAc/EtH (1/1/2) angefertigt. Nach Markieren der Laufmittelfront und Verdampfen des Laufmittels wird die DC-Folie unter der UV-Lampe betrachtet. Markieren Sie die Flecken (Bleistift) und bestimmen Sie die R f -Werte für die verschiedenen Substanzen. Vergleichen Sie das DC des Tablettenextraktes und Ihrer Präparate mit den Referenzsubstanzen. Beurteilen Sie die Reinheit der von Ihnen angefertigten Präparate.

16 16 ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Acetylsalicylsäure: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. R 36/37/38: Reizt die Augen, Atmungsorgane und die Haut. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt Coffein: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. Essigsäureethylester (EtAc): R 11: Leichtentzündlich. R 36: Reizt die Augen. R 66: Wiederholter Kontakt kann zu spröder und rissiger Haut führen. R 67: Dämpfe können Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 33: Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen treffen. Ethanol: R 11: Leichtentzündlich. S 7: Behälter dicht geschlossen halten. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. Paracetamol: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. R 36/37/38: Reizt die Augen, Atmungsorgane und die Haut. S 26: Bei Berührung mit den Augen gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 36: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung tragen. Petrolether (PE): R 12: Hochentzündlich. R 65: Gesundheitsschädlich: kann beim Verschlucken Lungenschäden verursachen. S 9: Behälter an einem gut gelüfteten rt aufbewahren. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 29: Nicht in die Kanalisation gelangen lassen. S 33: Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen treffen. S 62: Bei Verschlucken kein Erbrechen herbeiführen. Sofort ärztlichen Rat einholen und Verpackung oder dieses Etikett vorzeigen. Phenacetin: R 45: Kann Krebs erzeugen. R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken.

17 S 53: Exposition vermeiden - vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen. S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett 17

18 18 Tag 5 V6 Darstellung von Cyclohexen Aufgabenstellung: Cyclohexanol soll unter Verwendung von Phosphorsäure in einer E1-Reaktion zu Cyclohexen umgesetzt werden. H H 3 P 4 Cyclohexanol (M = g/mol) Cyclohexen (M = 82.1 g/mol) Versuchsdurchführung: Chemikalien 20.0 g (20 mmol) Cyclohexanol 10.0 g Phosphorsäure (H 3 P 4 ) 85 %ig Calciumchlorid (CaCl 2 ) Ein 100 ml Einhalskolben wird mit einem Rührkern versehen und am Stativ eines Magnetrührers befestigt. Nachdem man 20.0 g (20 mmol) Cyclohexanol und 10.0 g 85 %ige Phosphorsäure in den Kolben gefüllt hat, wird eine Destillationsapparatur aufgesetzt. Anschließend wird der Kolben mit Hilfe eines Ölbades auf 160 C erhitzt und das sich bildende Gemisch aus Cyclohexen und Wasser wird aufgefangen. Das Cyclohexen trennt man anschließend unter Verwendung eines Scheidetrichters vom Wasser ab und trocknet es über Calciumchlorid (CaCl 2 ). Die Ausbeute an Produkt und der Brechungsindex (n D 20 ) werden bestimmt. Geben Sie den detaillierten Reaktionsmechanismus an. ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Calciumchlorid (CaCl 2 ): R 36: Reizt die Augen. S 22: Staub nicht einatmen. S 24: Berührung mit der Haut vermeiden. Cyclohexanol: R 20/22: Gesundheitsschädlich beim Einatmen und Verschlucken. R 37/38: Reizt die Atmungsorgane und die Haut. S 24/25: Berührungen mit der Haut und den Augen vermeiden. Cyclohexen: R 11: Leichtentzündlich. R 21/22: Gesundheitsschädlich bei Berührung mit der Haut und beim Verschlucken.

19 19 S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 29: Nicht in die Kanalisation gelangen lassen. S 33: Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen treffen. S 36/37: Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und Schutzkleidung tragen. Phosphorsäure (H 3 P 4 ): R 34: Verursacht Verätzungen. S 26: Bei Berührungen mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich Etikett

20 20 Tag 6 V7 Darstellung von 2,4-Dihydroxybenzoesäure Aufgabenstellung: In einer Kolbe-Reaktion soll aus Resorcin und KHC 3 2,4-Dihydroxybenzoesäure hergestellt werden. H H H H KHC 3 CH Resorcin (M = g/mol) 2,4-Dihydroxybenzoesäure (M = g/mol) Versuchsdurchführung: Chemikalien 4.1 g (37.5 mmol) Resorcin 37.5 g (375 mmol) Kaliumhydrogencarbonat (KHC 3 ) Entionisiertes Wasser Ca. 40 ml konzentrierte Salzsäure (HCl) Eine Mischung aus 4.1 g Resorcin, 37.5 g KHC 3 und 75 ml Wasser wird 2 Stunden unter Rückfluss zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen gießt man die erhaltene Reaktionsmischung in ein 500 ml Becherglas und gibt unter Rühren mit einem Glasstab vorsichtig konzentrierte HCl (ca. 40 ml) dazu (Achtung: starke C 2 - Entwicklung!). Nach Kühlen auf 0 C fällt die gebildete Säure aus. Man saugt das Produkt mit dem Büchnertrichter ab und kristallisiert aus entionisiertem Wasser um. Es werden die Ausbeute und der Schmelzpunkt bestimmt. Geben Sie den detaillierten Reaktionsmechanismus an. ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Kaliumhydrogencarbonat (KHC 3 ): S 22: Staub nicht einatmen. S 24/25: Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden. Resorcin: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. R 36/38: Reizt die Augen und die Haut. R 50: Sehr giftig für Wasserorganismen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt

21 21 S 61: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisungen einholen /Sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen. Salzsäure (HCl): R 14: Reagiert heftig mit Wasser. R 34: Verursacht Verätzungen. R 37: Reizt die Atmungsorgane. S 23: Gas/ Rauch/ Dampf/ Aerosol nicht einatmen (Geeignete Bezeichnung(en) sind vom Hersteller anzugeben). S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 27: Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen. S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett

22 22 Tag 6 V8 Grenzflächenpolykondensation von Nylon Aufgabenstellung: Sebacinsäure kann durch Reaktion mit Thionylchlorid einfach in das korrespondierende Sebacinsäuredichlorid überführt werden. Dieses hoch reaktive Derivat der Dicarbonsäure soll durch Umsetzung mit Hexamethylendiamin in Nylon 6,10 umgewandelt werden. Cl Sebacinsäuredichlorid (M = g/mol) Cl + H 2 N Hexamethylendiamin (M = g/mol) NH 2 H N N H Nylon 6,10 H N n Versuchsdurchführung: Chemikalien 4.4 g (38 mmol) Hexamethylendiamin 3.0 ml (14 mmol) Sebacinsäuredichlorid 0.8 g Natriumhydroxid (NaH) 50 ml entionisiertes Wasser Phenolphthalein 50 ml Petrolether (PE) In einem 250 ml Becherglas werden 4.4 g (38 mmol) Hexamethylendiamin und 0.8 g NaH in 50 ml entionisiertem Wasser gelöst und mit 2 Tropfen Phenolphthalein eingefärbt. Diese Lösung wird mit einer vorher in einem Erlenmeyerkolben hergestellten Lösung von 3.0 ml (3.4 g; 14 mmol) Sebacinsäuredichlorid in 50 ml Petrolether vorsichtig überschichtet. Es bilden sich zwei Phasen, wobei sich an der Grenzfläche eine dünne Haut bildet. Diese kann mit Hilfe einer Pinzette oder eines Spatels angehoben und zu einem Faden ausgezogen werden. Den Faden aus Nylon kann man dann kontinuierlich aus der Mischung ziehen und um ein Holzstäbchen wickeln (SCHUTZHANDSCHUHE TRAGEN!). Der Nylonfaden wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und ausgewogen. Formulieren Sie den detaillierten Reaktionsmechanismus.

23 23 ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Hexamethylendiamin: R 21/22: Gesundheitsschädlich bei Berührung mit der Haut und beim Verschlucken. R 34: Verursacht Verätzungen. R 37: Reizt die Atmungsorgane. S 22: Staub nicht einatmen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett Natriumhydroxid (NaH): R 35: Verursacht schwere Verätzungen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett Petrolether (PE): R 12: Hochentzündlich. R 65: Gesundheitsschädlich: kann beim Verschlucken Lungenschäden verursachen. S 9: Behälter an einem gut gelüfteten rt aufbewahren. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 29: Nicht in die Kanalisation gelangen lassen. S 33: Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen treffen. S 62: Bei Verschlucken kein Erbrechen herbeiführen. Sofort ärztlichen Rat einholen und Verpackung oder dieses Etikett vorzeigen. Phenolphthalein: R 40: Irreversibler Schaden möglich. S 36/37: Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und Schutzkleidung tragen. Sebacinsäuredichlorid: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. R 24: Giftig bei Berührung mit der Haut. R 34: Verursacht Verätzungen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und Schutzbrille/ Gesichtsschutz tragen.

24 S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich Etikett 24

25 25 Tag 7 V9 xidation von 3-Methylpyridin (β-picolin) Aufgabenstellung: β-picolin soll mit Hilfe von Kaliumpermanganat zu Nicotinsäure oxidiert werden. Me KMn 4 CH N 3-Methylpyridin (M = 93.1 g/mol) N Nicotinsäure (M = g/mol) Versuchsdurchführung: Chemikalien 1.00 g (10.7 mmol) 3-Methylpyridin 4.20 g (26.6 mmol) Kaliumpermanganat (KMn 4 ) Einige Tropfen konzentrierte Salzsäure (HCl) Calciumchlorid (CaCl 2 ) Entionisiertes Wasser Einige ml Ethanol In einem 100 ml Rundkolben mischt man 10 ml Wasser und 1.00 g (10.7 mmol) 3- Methylpyridin. Man fügt einen Magnetrührkern hinzu und gibt unter Rühren portionsweise 4.20 g (26.6 mmol) Kaliumpermanganat zu. Dann wird der Kolben mit einem Rückflusskühler versehen und in einem Ölbad auf 90 C erhitzt, bis die Violettfärbung verschwindet (ca. 90 Minuten). Dabei scheidet sich Braunstein ab. Man saugt das noch heiße Reaktionsgemisch mittels einer Nutsche ab und wäscht den Mangandioxid-Niederschlag viermal mit je 3 ml heißem Wasser. Die vereinigten Filtrate werden am Rotationsverdampfer auf ca. 16 ml eingeengt und vorsichtig (tropfenweise mit der Pipette) mit konzentrierter Salzsäure auf ph 3 gebracht (ph- Wert genau einstellen: Kontrolle mit Indikatorpapier). Der ausgefallene voluminöse, farblose Niederschlag (falls nichts ausfällt, eindampfen und in wenig Wasser aufnehmen, ph-wert erneut prüfen und einstellen) wird durch Erhitzen auf dem Ölbad in Lösung gebracht, wobei man gegebenenfalls mittels Pipette weiteres Wasser zusetzt. Man lässt die heiße Lösung langsam abkühlen und stellt diese zur Vervollständigung der Kristallisation über Nacht in den Kühlschrank. Die ausgefallenen Kristalle der Nicotinsäure werden abgesaugt, mit wenigen Tropfen Eiswasser/Ethanol-Gemisch gewaschen und anschließend im Exsikkator über Calciumchlorid getrocknet. Ausbeute ca. 580 mg (44 %), Smp = C. Bestimmen Sie die prozentuale Ausbeute an Nicotinsäure und formulieren Sie die Redoxgleichung der Reaktion.

26 26 ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Ethanol: R 11: Leichtentzündlich. S 7: Behälter dicht geschlossen halten. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. Calciumchlorid (CaCl 2 ): R 36: Reizt die Augen. S 22: Staub nicht einatmen. S 24: Berührung mit der Haut vermeiden. Kaliumpermanganat (KMn 4 ): R 8: Feuergefahr bei Berührung mit brennbaren Stoffen. R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. S 2: Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen. 3-Methylpyridin: R 10: Entzündlich. R 20/21/22: Gesundheitsschädlich beim Einatmen, Verschlucken und bei Berührung mit der Haut. S 26: Bei Berührung mit den Augen gründlich mit Wasser abspülen und Arzt Salzsäure (HCl): R 14: Reagiert heftig mit Wasser. R 34: Verursacht Verätzungen. R 37: Reizt die Atmungsorgane. S 23: Gas/ Rauch/ Dampf/ Aerosol nicht einatmen (Geeignete Bezeichnung(en) sind vom Hersteller anzugeben). S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 27: Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen. S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett

27 27 Tag 7 V10 NaBH 4 -Reduktion von ( )-Menthon Aufgabenstellung: ( )-Menthon soll durch Reduktion mit NaBH 4 in Menthol überführt werden. Das Diastereomerenverhältnis (Hauptprodukt : Nebenprodukt) soll abgeschätzt werden. Welches Produkt entsteht im Überschuss? NaBH 4 EtH H (-)-Menthon (M = g/mol) Menthol (M = g/mol) Struktur von (-)-Menthol: H Versuchsdurchführung: Chemikalien 3.1 g (20 mmol) ( )-Menthon 0.76 g (20 mmol) Natriumborhydrid (NaBH 4 ) 20 ml Ethanol Entionisiertes Wasser 3 50 ml Methyl-tert-butylether (MTBE) Gesättigte Natriumchlorid-Lösung (NaCl) Magnesiumsulfat (MgS 4 ) Calciumchlorid (CaCl 2 ) Petrolether (PE) für DC Essigsäureethylester (EtAc) für DC Cer-Anfärbereagenz 3.1 g (20 mmol) ( )-Menthon werden in einem 100 ml Einhalskolben in 20 ml Ethanol gelöst. Dazu werden bei Raumtemperatur unter Rühren vorsichtig 0.76 g (20 mmol) NaBH 4 gegeben. Der Kolben wird mit einem Trockenrohr (CaCl 2 ) versehen. Anschließend wird die Mischung solange bei Raumtemperatur gerührt, bis die Umsetzung vollständig abgelaufen ist. Dies ist dann der Fall, wenn das Edukt laut Dünnschichtchromatographie vollständig verbraucht ist. Deshalb werden in

28 28 regelmäßigen Zeitabständen (alle 10 min) Proben aus dem Kolben genommen und dünnschichtchromatographisch untersucht (Laufmittel: PE/EtAc, 5:1, Anfärbung mit Cer-Anfärbereagenz). Nachdem die Reaktion beendet ist, wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer weitestgehend entfernt. Der Rückstand wird in 20 ml Wasser aufgenommen. Anschließend wird im Scheidetrichter dreimal mit je 50 ml Methyl-tertbutylether extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter NaCl-Lösung gewaschen (warum?), über MgS 4 getrocknet, filtriert und am Rotationsverdampfer eingeengt. Die Ausbeute wird bestimmt. Vom Rohprodukt wird ein Dünnschichtchromatogramm angefertigt, bei dem man als Referenzsubstanz ( )- Menthol mitlaufen lässt. Wie viele Reaktionsprodukte erkennt man? Welches Diastereomer ist das Hauptprodukt? Geben Sie den detaillierten Reaktionsmechanismus an. Welche weiteren Reduktionsmittel kennen Sie? ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Calciumchlorid (CaCl 2 ): R 36: Reizt die Augen. S 22: Staub nicht einatmen. S 24: Berührung mit der Haut vermeiden. Cer-Anfärbereagenz (Cer(IV)sulfat, Molybdänphosphorsäure, Schwefelsäure konz.): R 11: Leichtentzündlich. R 34: Verursacht Verätzungen. R 35: Verursacht schwere Verätzungen. S 7: Behälter dicht geschlossen halten. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 30: Niemals Wasser hinzugießen. S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett Essigsäureethylester (EtAc): R 11: Leichtentzündlich. R 36: Reizt die Augen. R 66: Wiederholter Kontakt kann zu spröder und rissiger Haut führen. R 67: Dämpfe können Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 33: Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen treffen.

29 29 Ethanol: R 11: Leichtentzündlich. S 7: Behälter dicht geschlossen halten. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. Magnesiumsulfat (MgS 4 ): S 22: Staub nicht einatmen. S 24/25: Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden. Menthol: R 37/38: Reizt die Atmungsorgane und die Haut. R 41: Gefahr ernster Augenschäden. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und ( )-Menthon: 23: Gas/ Rauch/ Dampf/ Aerosol nicht einatmen. (Geeignete Bezeichnung(en) sind vom Hersteller anzugeben). S 24/25: Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden. Methyl-tert-butylether (MTBE): R 11: Leichtentzündlich. R 38: Reizt die Haut. S 9: Behälter an einem gut gelüfteten rt aufbewahren. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 24: Berührung mit der Haut vermeiden. NaBH 4 : R 15: Reagiert mit Wasser unter Bildung hochentzündlicher Gase. R 24/25: Giftig bei Berührung mit der Haut und beim Verschlucken. R 34: Verursacht Verätzungen. S 22: Staub nicht einatmen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 43: Zum Löschen kein Wasser verwenden. S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett Natriumchlorid (NaCl): R 36: Reizt die Augen. S 24/25: Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden.

30 30 Petrolether (PE): R 12: Hochentzündlich. R 65: Gesundheitsschädlich: kann beim Verschlucken Lungenschäden verursachen. S 9: Behälter an einem gut gelüfteten rt aufbewahren. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 29: Nicht in die Kanalisation gelangen lassen. S 33: Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen treffen. S 62: Bei Verschlucken kein Erbrechen herbeiführen. Sofort ärztlichen Rat einholen und Verpackung oder dieses Etikett vorzeigen.

31 31 Tag 8 V11 Darstellung von Zimtsäure Aufgabenstellung: Aus Benzaldehyd und Malonsäure soll in einer Knoevenagel-Reaktion Zimtsäure hergestellt werden. H + H H Piperidin Pyridin H Benzaldehyd (M = g/mol) Malonsäure (M = g/mol) Zimtsäure (M = g/mol) Versuchsdurchführung: Chemikalien 9.92 g (95.4 mmol) Malonsäure 8.43 g (79.5 mmol) Benzaldehyd (frisch destilliert) 0.68 g (8 mmol) Piperidin 14 ml Pyridin 40 ml konzentrierte Salzsäure (HCl) Entionisiertes Wasser Ethanol In einem 100 ml Dreihalskolben löst man 9.92 g (95.4 mmol) Malonsäure in 14 ml Pyridin und fügt nach Abklingen der schwach exothermen Reaktion 8.43 g (79.5 mmol) frisch destillierten Benzaldehyd und 0.68 g (8 mmol) Piperidin zu. Dann wird bis zur Beendigung der Kohlendioxidentwicklung unter Rückfluss zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen gießt man auf ein Gemisch aus 40 ml Eiswasser und 40 ml konzentrierter Salzsäure, wobei die Zimtsäure langsam ausfällt. Zur Vervollständigung der Kristallisation lässt man einige Stunden (über Nacht) im Kühlschrank stehen und saugt dann über einen Büchnertrichter ab. Das Rohprodukt wird durch Umkristallisation aus einem Ethanol/Wasser-Gemisch im Verhältnis 1:3 umkristallisiert. Bestimmen Sie den Schmelzpunkt (Literatur: 136 ºC) und die Ausbeute (Literatur: 85 %). ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Benzaldehyd: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. S 24: Berührung mit der Haut vermeiden.

32 32 Ethanol: R 11: Leichtentzündlich. S 7: Behälter dicht geschlossen halten. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. Malonsäure: R 22: Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. R 37/38: Reizt die Atmungsorgane und die Haut. R 41: Gefahr ernster Augenschäden. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 36/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung und Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen. Piperidin: R 11: Leichtentzündlich. R 23/24: Giftig beim Einatmen und bei Berührung mit der Haut. R 34: Verursacht Verätzungen. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 27: Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen. S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett Pyridin: R 11: Leichtentzündlich. R 20/21/22: Gesundheitsschädlich beim Einatmen, Verschlucken und bei Berührung mit der Haut. S 2: Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. S 23: Gas/ Rauch/ Dampf/ Aerosol nicht einatmen. (Geeignete Bezeichnung(en) sind vom Hersteller anzugeben). S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 28: Bei Berührung mit der Haut sofort abwaschen mit viel (vom Hersteller anzugeben). S 36: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung tragen. Salzsäure (HCl): R 14: Reagiert heftig mit Wasser. R 34: Verursacht Verätzungen. R 37: Reizt die Atmungsorgane. S 23: Gas/ Rauch/ Dampf/ Aerosol nicht einatmen (Geeignete Bezeichnung(en) sind vom Hersteller anzugeben).

33 S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt S 27: Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen. S 36/37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett 33

34 34 Tag 9 V12 Herstellung von Kernseife Aufgabenstellung: Kernseife soll durch Verseifung von Speiseöl hergestellt werden. Die bei der Hydrolyse von Fetten in alkalischer Lösung (NaH) entstehenden Natriumsalze der Fettsäuren (Kernseifen) können nach Aussalzen mit NaCl als Feststoff erhalten werden. R 1 H NaH H + R 3 R 2 Na + Na H Na + Fett Glycerin Seife - R 1 R 2 R 3 Versuchsdurchführung: Chemikalien 10 ml Speiseöl (livenöl) 5.0 g Natriumchlorid (NaCl) 2.5 g Natriumhydroxid (NaH) 15 ml Ethanol Entionisiertes Wasser In einem 100 ml Einhalskolben löst man unter Rühren 2.5 g NaH in 5 ml entionisiertem Wasser. Dann gibt man 15 ml Ethanol hinzu und rührt bis die Lösung homogen ist. Anschließend fügt man 10 ml Speiseöl hinzu, versieht den Kolben mit einem Rückflusskühler und erhitzt das Gemisch auf dem Ölbad bei ca. 100 C für mindestens 30 Minuten, bis eine gelbliche, homogene Lösung entstanden ist. Im 250 ml Becherglas löst man 5.0 g NaCl in 100 ml entionisiertem Wasser und fügt dann die heiße Seifen-Lösung hinzu. Beim Erkalten scheidet sich die Seife oben schwimmend ab. Man sammelt die Seife durch Abfiltrieren in einem Büchnertrichter (oder einer Fritte) und wäscht sie dreimal mit je 5 bis 6 ml kaltem entionisiertem Wasser. Man saugt gut trocken und überführt sie in das 50 ml Becherglas. Nun erwärmt man die Seife über dem Ölbad, bis sie flüssig wird. Eventuell muss man einige Tropfen entionisiertes Wasser hinzufügen. Dann lässt man im Eisbad rasch erstarren und gewinnt das Seifenstück. Formulieren Sie den detaillierten Reaktionsmechanismus.

35 35 ACHTUNG BEI VERWENDUNG VN (alphabetisch): Ethanol: R 11: Leichtentzündlich. S 7: Behälter dicht geschlossen halten. S 16: Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. Natriumchlorid (NaCl): R 36: Reizt die Augen. S 24/25: Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden. Natriumhydroxid (NaH): R 35: Verursacht schwere Verätzungen. S 26: Bei Berührung mit den Augen sofort mit Wasser abspülen und Arzt S 37/39: Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und S 45: Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen (wenn möglich dieses Etikett

36 36 Laufzettel Praxis der rganischen Chemie Praktikum für Zwei-Fächer-Bachelor (Chemie) und Nebenfächer (Name) (Matrikelnummer) (Studiengang) Tag Versuch Unterschrift Assistent 1 V1 2 V2 3 V3, R1 4 V4, V5 5 V6 6 V7, V8 7 V9, V10 8 V11 9 V12 10 Platzabgabe Vortrag (Zwei-Fächer-Bachelor) Abschlusskolloquium Prüfer: Note: (Unterschrift Prüfer) (Datum)