ORGANISCH-CHEMISCHES PRAKTIKUM für Bachelor Biowissenschaften (alter Studiengang) WS 2012/2013

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1 ORGANISCH-CHEMISCHES PRAKTIKUM für Bachelor Biowissenschaften (alter Studiengang) WS 2012/2013 Inhaltsverzeichnis: Laufzettel zum organisch-chemischen Praktikum... 2 Praktikumsordnung... 3 Gefahrenhinweise und Sicherheitsratschläge (R-Sätze und S-Sätze)... 4 Abbildungen einiger Laborgeräte... 8 Literatur Versuch 1: Nukleophile Substitution: 2-Chlor-2-methylpropan (tert- Butylchlorid)...12 Versuch 2: Elektrophile Substitution am Aromaten (Friedel-Crafts-Acylierung): 4-Methylacetophenon...14 Versuch 3: Grignard-Reaktion: 3-Ethyl-3-pentanol (Triethylcarbinol)...16 Versuch 4: Beckmann-Umlagerung: N-Phenylbenzoesäureamid (Benzanilid)..19 Stand:

2 2 Laufzettel zum organisch-chemischen Praktikum WS 2012/2013 Bitte deutlich lesbar! NAME PLATZ-NR. SEMESTERANSCHRIFT HEIMATANSCHRIFT Durch Unterschrift bestätigen lassen: Kaution 18 und Verbrauch 2 bezahlt (Philipp) Platzabgabe und Laborputz erfolgt (Herr Schröer, Herr Rahm) Präparate sind abgegeben (Assistenten)

3 Praktikumsordnung Das Arbeiten in einem chemischen Labor ist mit Gefahren verbunden, die bei Beachtung entsprechender Sicherheitsvorschriften auf ein Minimum reduziert werden können. Verbindlich für Ihr Verhalten im Labor sind die Betriebsanweisung nach 20 GefStoffV des Fachbereichs Chemie der Universität Kaiserslautern sowie die Laborordnung des Fachbereichs Chemie, die durch Aushang neben den Aufzügen (Tafel Sicherheit ) bekannt gemacht sind und auf die Sie hiermit verwiesen werden. Zusätzlich wird im folgenden auf einige Punkte hingewiesen, die Sie ebenfalls beachten müssen. In Zweifelsfällen sollten Sie sich an den Praktikums-Assistenten wenden. 1. Öffnungszeiten und Umfang der Arbeiten: Die Praktika sind von 10 bis 18 Uhr geöffnet. Außerhalb dieser Zeiten dürfen Sie in den Praktika nur in Ausnahmefällen und mit ausdrücklicher Zustimmung des Praktikums-Assistenten arbeiten. Soweit Vorbesprechungen angesetzt sind, haben Sie an diesen teilzunehmen und erst danach mit der praktischen Arbeit zu beginnen. Sie dürfen nur die Versuche machen, die im Praktikumsplan für Sie vorgesehen sind. Dabei dürfen Sie nur die dazu vorgesehenen Geräte handhaben und Chemikalien nur in vorgeschriebenen Mengen einsetzen. 2. Rauchen ist nicht nur im Labor, sondern auch auf dem Gang untersagt. 3. Abfüllen und Transport von Chemikalien: Gefahrstoffe sowie Stoffe, deren Ungefährlichkeit nicht zweifelsfrei feststeht, sind grundsätzlich in funktionsfähigen Abzügen abzufüllen und in geschlossenen Gefäßen zu transportieren. Die Abfüllstelle und die Waage sind sauber zu hinterlassen, die Vorratsflaschen wieder zu verschließen. Beim Transport dürfen Sie die Gefäße nicht nur am Gefäß-Hals tragen, sondern müssen sie am Boden unterstützen. Alkalimetalle auf keinen Fall mit Wasser oder Halogen-haltigen Lösungsmitteln in Berührung bringen. Nach Punkt 1.01 der Betriebsanweisung müssen Sie die Risikogruppen der von Ihnen gehandhabten Chemikalien ermitteln. 4. Durchführung der Experimente: Experimente werden sorgfältig und vorsichtig ausgeführt, so dass keine Personen gefährdet werden. Laufende präparative Versuche müssen von Ihnen persönlich überwacht werden. Während der Mittagspause oder bei anderweitiger Abwesenheit können Sie die Beaufsichtigung einem anderen, informierten Praktikumsteilnehmer übertragen. 5. Abfälle (insbesondere auch Quecksilber aus zerbrochenen Thermometern), Chemikalien- Reste und gebrauchte Lösungsmittel sind nach den Vorschriften der Abfallordnung der Universität Kaiserslautern zu sammeln. Unnötige Abfälle sind zu vermeiden, indem Sie den Vorräten nicht mehr entnehmen, als Sie brauchen. Bei Unklarheiten über die richtige Beseitigungsmethode fragen Sie den Assistenten. 6. Behandlung der Geräte: Gemeinsam zu benutzende Geräte (z. B. Waagen, Schmelzpunkts-Apparaturen) werden pfleglich behandelt und sauber hinterlassen. Bei Glasbruch wenden Sie sich an die Glasgeräte-Ausgabe, um die zerbrochenen Geräte auf Ihre Kosten zu ersetzen. 7. Saaldienst: Durch Aushang oder Absprache werden die Praktikums-Teilnehmer zum Saaldienst eingeteilt, der die Sauberhaltung der Praktikums-Einrichtungen zu überwachen und gegebenenfalls die gemeinsam benutzten Einrichtungen zu reinigen hat. Der Saaldienst achtet nach Abschluss des Praktikumstages auch darauf, dass die Gas- Wasserund Drucklufthähne sowie die Fenster geschlossen und die Energieleisten abgeschaltet sind. 3

4 4 Gefahrenhinweise und Sicherheitsratschläge (R-Sätze und S-Sätze) Gefahrenhinweise (R-Sätze) R 1 In trockenem Zustand explosionsgefährlich R 2 Durch Schlag, Reibung, Feuer oder andere Zündquellen explosionsgefährlich R 3 Durch Schlag, Reibung, Feuer oder andere Zündquellen besonders explosionsgefährlich R 4 Bildet hochempfindliche explosionsgefährliche Metallverbindungen R 5 Beim Erwärmen explosionsfähig R 6 Mit und ohne Luft explosionsfähig R 7 Kann Brand verursachen R 8 Feuergefahr bei Berührung mit brennbaren Stoffen R 9 Explosionsgefahr bei Mischung mit brennberen Stoffen R 10 Entzündlich R 11 Leichtentzündlich R 12 Hochentzündlich R 14 Reagiert heftig mit Wasser R 15 Reagiert mit Wasser unter Bildung hochentzündlicher Gase R 15.1 Reagiert mit Säure unter Bildung hochentzündlicher Gase R 16 Explosionsgefährlich in Mischung mit brandfördernden Stoffen R 17 Selbstentzündlich an der Luft R 18 Bei Gebrauch Bildung explosiver/leichtentzündlicher Dampf- Luftgemische möglich R 19 Kann explosionsfähige Peroxide bilden R 20 Gesundheitsschädlich beim Einatmen R 21 Gesundheitsschädlich bei R 22 Gesundheitsschädlich beim R 23 Giftig beim Einatmen R 24 Giftig bei R 25 Giftig beim R 26 Sehr giftig beim Einatmen R 27 Sehr giftig bei R 28 Sehr giftig beim R 29 Entwickelt bei Berührung mit Wasser giftige Gase R 30 Kann bei Gebrauch leicht entzündlich werden R 31 Entwickelt bei Berührung mit Säure giftige Gase Kombinationen der R-Sätze R 14/15 R 15/29 R 20/21 R 20/21/22 R 20/22 R 21/22 R 23/24 R 23/24/25 R 23/25 R 24/25 R 26/27 R 26/27/28 R 27/28 R 36/37 R 36/37/38 R 36/38 R 37/38 R 39/23 Reagiert heftig mit Wasser unter Bildung hochentzündlicher Gase Reagiert mit Wasser unter Bildung giftiger und hochentzündlicher Gase Gesundheitsschädlich beim Einatmen und bei Gesundheitsschädlich beim Einatmen, und Gesundheitsschädlich beim Einatmen und Gesundheitsschädlich bei und beim Giftig beim Einatmen und bei Berührung mit der Haut Giftig beim Einatmen, und Berührung mit der Haut Giftig beim Einatmen und Giftig bei und beim Sehr giftig beim Einatmen und bei Berührung mit der Haut Sehr giftig beim Einatmen, und Sehr giftig bei und beim Reizt die Augen und die Atmungsorgane Reizt die Augen, Atmungsorgane und die Haut Reizt die Augen und die Haut Reizt die Atmungsorgane und die Haut Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen R 32 Entwickelt bei Berührung mit Säure sehr giftige Gase R 33 Gefahr kumulativer Wirkungen R 34 Verursacht Verätzungen R 35 Verursacht schwere Verätzungen R 36 Reizt die Augen R 37 Reizt die Atmungsorgane R 38 Reizt die Haut R 39 Ernste Gefahr irreversiblen Schadens R 40 Irreversibler Schaden möglich R 41 Gefahr ernster Augenschäden R 42 Sensibilisierung durch Einatmen möglich R 43 Sensibilisierung durch Hautkontakt möglich R 44 Explosionsgefahr bei Erhitzen unter Einschluss R 45 Kann Krebs erzeugen R 46 Kann vererbbare Schäden verursachen R 48 Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition R 49 Kann Krebs erzeugen beim Einatmen R 50 Sehr giftig für Wasserorganismen R 51 Giftig für Wasserorganismen R 52 Schädlich für Wasserorganismen R 53 Kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben R 54 Giftig für Pflanzen R 55 Giftig für Tiere R 56 Giftig für Bodenorganismen R 57 Giftig für Bienen R 58 Kann längerfristig schädliche Wirkungen auf die Umwelt haben R 59 Gefährlich für die Ozonschicht R 60 Kann die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen R 61 Kann das Kind im Mutterleib schädigen R 62 Kann möglicherweise die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen R 63 Kann das Kind im Mutterleib möglicherweise schädigen R 64 Kann Säuglinge über die Muttermilch schädigen R 65 Gesundheitsschädlich: Kann beim Lungenschäden verursachen R 39/23/24 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und bei R 39/23/24/25 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen, und durch R 39/23/25 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und durch R 39/24 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei R 39/24/25 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei und durch R 39/25 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch R 39/26 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens R 39/26/27 durch Einatmen Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und bei R 39/26/27/28 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen, bei und durch R 39/26/28 R 39/27 R 39/27/28 R 39/28 R 40/20 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und durch Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei und durch Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen

5 5 R 40/20/21 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen und bei Berührung mit der Haut R 40/20/21/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen, und durch R 40/20/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen und durch R 40/21 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens bei R 40/21/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens bei und durch R 40/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch R 42/43 Sensibilisierung durch Einatmen und Hautkontakt möglich R 48/20 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Einatmen R 48/20/21 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Einatmen und durch R 48/20/21/22 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Einatmen, und durch R 48/20/22 R 48/21 R 48/21/22 R 48/22 R 48/23 R 48/23/24 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Einatmen und durch Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster und durch Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und durch R 48/23/24/25 Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen, Berührung mit der Haut und durch R 48/23/25 R 48/24 R 48/24/25 R 48/25 R 50/53 R 51/53 R 52/53 R E20 R E20/21 R E20/21/22 R E20/22 R E21 R E21/22 R E22 Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und durch Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch und durch Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Sehr giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben Giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben Schädlich für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben Auch gesundheitsschädlich beim Einatmen Auch gesundheitsschädlich beim Einatmen und bei Auch gesundheitsschädlich beim Einatmen, und Auch gesundheitsschädlich beim Einatmen und Auch gesundheitsschädlich bei Berührung mit der Haut Auch gesundheitsschädlich bei Berührung mit der Haut und beim Auch gesundheitsschädlich beim R E23 Auch giftig beim Einatmen R E23/24 Auch giftig beim Einatmen und bei Berührung mit der Haut R E23/24/25 Auch giftig beim Einatmen, und R E23/25 Auch giftig beim Einatmen und R E24 Auch giftig bei R E24/25 Auch giftig bei und beim R E25 Auch giftig beim R E26 Auch sehr giftig beim Einatmen R E26/27 Auch sehr giftig beim Einatmen und bei Berührung mit der Haut R E26/27/28 Auch sehr giftig beim Einatmen, und R E27 Auch sehr giftig bei R E27/28 Auch sehr giftig bei und beim R E28 Auch sehr giftig beim R E39/23 Auch giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen R E39/23/24 Auch giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und bei R E39/23/24/25 Auch giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen, und durch R E39/23/25 Auch giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und durch R E39/24 Auch giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei R E39/24/25 Auch giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei und durch R E39/25 Auch giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch R E39/26 Auch sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen R E39/26/27 Auch sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und bei Berührung mit der Haut R E39/26/27/28 Auch sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen, bei Berührung mit der Haut und durch R E39/26/28 Auch sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und durch R E39/27 Auch sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei R E39/27/28 Auch sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei und durch R E39/28 Auch sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch R E40/20 Auch gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen R E40/20/21 Auch gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen und bei R E40/20/21/22 Auch gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen, Berührung mit der Haut und durch R E40/20/22 Auch gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen und durch R E40/21 Auch gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens bei R E40/21/22 Auch gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens bei und durch R E40/22 Auch gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch R E42/43 Auch Sensibilisierung durch Einatmen und Hautkontakt möglich R E48/20 Auch gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Einatmen R E48/20/21 Auch gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Einatmen und durch

6 6 R E48/20/21/22 Auch gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Einatmen, und durch R E48/20/22 Auch gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Einatmen und durch R E48/21 Auch gesundheitsschädlich: Gefahr ernster R E48/21/22 Auch gesundheitsschädlich: Gefahr ernster und durch R E48/22 Auch gesundheitsschädlich: Gefahr ernster R E48/23 Auch giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen Sicherheitsratschläge (S-Sätze) S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 5.1 S 5.2 S 5.3 S 6 S 6.1 S 6.2 S 6.3 S 7 S 8 S 9 S 12 S 13 S 14 Unter Verschluss aufbewahren Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen Kühl aufbewahren Von Wohnplätzen fernhalten Unter... aufbewahren (geeignete Flüssigkeit vom Hersteller anzugeben) Unter Wasser aufbewahren Unter Petroleum aufbewahren Unter Paraffinöl aufbewahren Unter... aufbewahren (inertes Gas vom Hersteller anzugeben) Unter Stickstoff aufbewahren Unter Argon aufbewahren Unter Kohlendioxid aufbewahren Behälter dicht geschlossen halten Behälter trocken halten Behälter an einem gut gelüfteten Ort aufbewahren Behälter nicht gasdicht verschließen Von Nahrungsmitteln, Getränken und Futtermitteln fernhalten Von... fernhalten (inkompatible Substanzen vom Hersteller anzugeben) S 14.1 Von Reduktionsmitteln, Schwermetallverbindungen, Säuren und Alkalien fernhalten S 14.2 Von oxidierenden und sauren Stoffen sowie Schwermetallverbindungen fernhalten S 14.3 Von Eisen fernhalten S 14.4 Von Wasser und Laugen fernhalten S 14.5 Von Säuren fernhalten S 14.6 Von Laugen fernhalten S 14.7 Von Metallen fernhalten S 14.8 Von oxidierenden und sauren Stoffen fernhalten S 14.9 Von brennbaren organischen Substanzen fernhalten S Von Säuren, Reduktionsmitteln und brennbaren Materialien fernhalten S Von brennbaren Stoffen fernhalten S 15 S 16 S 17 S 18 S 20 S 21 S 22 S 23 Vor Hitze schützen Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen Von brennbaren Stoffen fernhalten Behälter mit Vorsicht öffnen und handhaben Bei der Arbeit nicht essen und trinken Bei der Arbeit nicht rauchen Staub nicht einatmen Gas/Rauch/Dampf/Aerosol nicht einatmen (Bezeichnung ist vom Hersteller anzugeben) S 23.1 Gas nicht einatmen S 23.2 Dampf nicht einatmen S 23.3 Aerosol nicht einatmen S 23.4 Rauch nicht einatmen S 23.5 Dampf/Aerosol nicht einatmen S 24 S 25 S 26 S 27 vermeiden Berührung mit den Augen vermeiden Bei Berührung mit den Augen gründlich mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen R E48/23/24 Auch giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und durch R E48/23/24/25 Auch giftig: Gefahr ernster Einatmen, und durch R E48/23/25 Auch giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und durch R E48/24 Auch giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch R E48/24/25 Auch giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch und durch R E48/25 Auch giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch S 28 Bei sofort abwaschen mit viel... (vom Hersteller anzugeben) S 28.1 Bei sofort abwaschen mit viel Wasser S 28.2 Bei sofort abwaschen mit viel Wasser und Seife S 28.3 Bei sofort abwaschen mit viel Wasser und Seife, möglichst auch mit Polyethylenglykol 400 S 28.4 Bei sofort abwaschen mit viel Polyethylenglykol 300 und Ethanol (2:1) und anschließend mit viel Wasser und Seife S 28.5 Bei sofort abwaschen mit viel Polyethylenglykol 400 S 28.6 Bei sofort abwaschen mit viel Polyethylenglykol 400 und anschließend Reinigung mit viel Wasser S 28.7 Bei sofort abwaschen mit viel Wasser und saurer Seife S 29 Nicht in die Kanalisation gelangen lassen S 30 Niemals Wasser hinzugießen S 33 Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen treffen S 35 Abfälle und Behälter müssen in gesicherter Weise beseitigt werden S 35.1 Abfälle und Behälter müssen durch Behandeln mit 2%-iger Natronlauge beseitigt werden S 36 Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung tragen S 37 Geeignete Schutzhandschuhe tragen S 38 Bei unzureichender Belüftung Atemschutzgerät anlegen S 39 Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen S 40 Fußboden und verunreinigte Gegenstände mit... reinigen (Material vom Hersteller anzugeben) S 40.1 Fußboden und verunreinigte Gegenstände mit viel Wasser reinigen S 41 Explosions- und Brandgase nicht einatmen S 42 Beim Räuchern/Versprühen geeignetes Atemschutzgerät S 43 anlegen (Bezeichnung vom Hersteller anzugeben) Zum Löschen... (vom Hersteller anzugeben) verwenden (wenn Wasser die Gefahr erhöht, anfügen: Kein Wasser verwenden) S 43.1 Zum Löschen Wasser verwenden S 43.2 Zum Löschen Wasser oder Pulverlöschmittel verwenden S 43.3 Zum Löschen Pulverlöschmittel, kein Wasser verwenden S 43.4 Zum Löschen Kohlendioxid, kein Wasser verwenden S 43.6 Zum Löschen Sand, kein Wasser verwenden S 43.7 Zum Löschen Metallbrandpulver, kein Wasser verwenden S 43.8 Zum Löschen Sand, Kohlendioxid oder Pulverlöschmittel, kein Wasser verwenden S 44 S 45 S 46 S 47 Bei Unwohlsein ärztlichen Rat einholen (wenn möglich, dieses Etikett vorzeigen) Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt hinzuziehen (wenn möglich, dieses Etikett vorzeigen) Bei sofort ärztlichen Rat einholen und Verpackung oder Etikett vorzeigen Nicht bei Temperaturen über... C aufbewahren (vom Hersteller anzugeben)

7 7 S 48 Feucht halten mit... (vom Hersteller anzugeben) S 48.1 Feucht halten mit Wasser S 49 Nur im Originalbehälter aufbewahren S 50 Nicht mischen mit... (vom Hersteller anzugeben) S 50.1 Nicht mischen mit Säuren S 50.2 Nicht mischen mit Laugen S 50.3 Nicht mischen mit starken Säuren, starken Basen, Buntmetallen und deren Salzen S 51 Nur in gut gelüfteten Bereichen verwenden S 52 Nicht großflächig für Wohn- und Aufenthaltsräume zu verwenden S 53 Exposition vermeiden vor Gebrauch besondereanwendungen einholen. Nur für den berufsmäßigen Verwender S 56 S 57 S 59 S 60 S 61 S 62 Diesen Stoff und seinen Behälter der Problemabfallentsorgung zuführen Zur Vermeidung einer Kontamination der Umwelt geeigneten Behälter verwenden Informationen zur Wiederverwendung/Wiederverwertung beim Hersteller/Lieferanten erfragen Dieser Stoff und/oder sein Behälter sind als gefährlicher Abfall zu entsorgen Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisungen einholen / Sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen Bei kein Erbrechen herbeiführen. Sofort ärztlichen Rat einholen und Verpackung oder Etikett vorzeigen Kombinationen der S-Sätze S 1/2 Unter Verschluss und für Kinder unzugänglich aufbewahren S 3/7 Behälter dicht geschlossen halten und an einem kühlen Ort aufbewahren S 3/7/9 Behälter dicht geschlossen halten und an einem kühlen, gut gelüfteten Ort aufbewahren S 3/9 Behälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort aufbewahren S 3/9/14 An einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von... aufbewahren (inkompatible Substanzen sind vom Hersteller anzugeben) S 3/9/14.1 An einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Reduktionsmitteln, Schwermetallverbindungen, Säuren und Alkalien aufbewahren S 3/9/14.2 An einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von oxidierenden und sauren Stoffen sowie Schwermetallverbindungen aufbewahren S 3/9/14.3 An einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Eisen aufbewahren S 3/9/14.4 An einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Wasser und Laugen aufbewahren S 3/9/14.5 An einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Säuren aufbewahren S 3/9/14.6 An einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Laugen aufbewahren S 3/9/14.7 An einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Metallen aufbewahren S 3/9/14.8 An einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von S 3/9/14/49 oxidierenden und sauren Stoffen aufbewahren Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von... aufbewahren (inkompatible Substanzen sind vom Hersteller anzugeben) S 3/9/14.1/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Reduktionsmitteln, Schwermetallverbindungen, Säuren und Alkalien aufbewahren S 3/9/14.2/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von oxidierenden und sauren Stoffen sowie Schwermetallverbindungen aufbewahren S 3/9/14.3/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Eisen aufbewahren S 3/9/14.4/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Wasser und Laugen aufbewahren S 3/9/14.5/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Säuren aufbewahren S 3/9/14.6/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Laugen aufbewahren S 3/9/14.7/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Metallen aufbewahren S 3/9/14.8/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von oxidierenden und sauren Stoffen aufbewahren S 3/9/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort aufbewahren S 3/14 An einem kühlen Ort, entfernt von... aufbewahren (inkompatible Substanzen sind vom Hersteller anzugeben) S 3/14.1 An einem kühlen, von Reduktionsmitteln, Schwermetallverbindungen, Säuren und Alkalien entfernten Ort aufbewahren S 3/14.2 An einem kühlen, von oxidierenden und sauren Stoffen sowie Schwermetallverbindungen entfernten Ort aufbewahren S 3/14.3 An einem kühlen, von Eisen entfernten Ort aufbewahren S 3/14.4 An einem kühlen, von Wasser und Laugen entfernten Ort aufbewahren S 3/14.5 An einem kühlen, von Säuren entfernten Ort aufbewahren S 3/14.6 An einem kühlen, von Laugen entfernten Ort aufbewahren S 3/14.7 An einem kühlen, von Metallen entfernten Ort aufbewahren S 3/14.8 An einem kühlen, von oxidierenden und sauren Stoffen entfernten Ort aufbewahren S 7/8 Behälter trocken und dicht geschlossen halten S 7/9 Behälter dicht geschlossen an einem gut gelüfteten Ort aufbewahren S 7/47 Behälter dicht geschlossen und nicht bei Temperaturen über... C aufbewahren (vom Hersteller anzugeben). S 20/21 Bei der Arbeit nicht essen, trinken, rauchen S 24/25 S 29/56 S 36/37 S 36/37/39 S 36/39 S 37/39 S 47/49 Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden Nicht in die Kanalisation gelangen lassen und diesen Stoff und seinen Behälter der Problemabfallentsorgung zuführen. Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und Schutzkleidung tragen Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung und Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen Nur im Originalbehälter bei einer Temperatur von nicht über... C aufbewahren (vom Hersteller anzugeben)

8 8 Abbildungen einiger Laborgeräte Einhals-Rundkolben Dreihals-Rundkolben Anschütz-Aufsatz Reduzierstücke Kühlwasser Rundkolben mit Rückflusskühler (Dimroth-Kühler) KPG-Rührer mit Hülse Dreihalskolben mit Dimroth-Kühler, Trockenrohr, KPG-Rührer und Tropftrichter

9 9 Apparatur für einfache Destillation Vakuumdestillationsapparatur Vigreux-Kolonne Stativklammern

10 10 zur Apparatur Wasserstrahlpumpen-Anlage mit Wasserstrahlpumpe (W), Sicherheitsflasche (S, auch: Woulfesche Flasche), Belüftungshahn (H) und dessen eingeritztem Küken (K) sowie abgekürztem Quecksilber-Manometer (M) Scheidetrichter Magnetrührer mit Erlenmeyer-Kolben und Rührfisch Kupferblock-Schmelzpunktapparatur (im Querschnitt) mit zwei Substanzproben Saugflasche mit Büchner-Trichter

11 11 Literatur... Zum Umgang mit Gefahrstoffen: Hommel, Handbuch der gefährlichen Güter, 13. Aufl., Berlin: Springer-Verlag 1999 Deutsche Forschungsgemeinschaft, MAK- and BAT-Werte-Liste 1998, Weinheim: Wiley- VCH 1998 Zur Praxis der organischen Chemie: Becker et. al., Organikum. Organisch-chemisches Grundpraktikum, 20. Aufl., Weinheim: Wiley-VCH 1996

12 12 Versuch 1: Nukleophile Substitution: 2-Chlor-2-methylpropan (tert- Butylchlorid) CH 3 CH 3 H 3 C C OH + HCl H 3 C C Cl + H 2 O CH 3 CH 3 Literatur: Organikum, Kap. D2 Sicherheitshinweise: tert-butylalkohol: R-Sätze: S-Sätze: (2)-9-16 Luftgrenzwert: 100 ppm (MAK) Hommel-Merkblatt 55 Salzsäure: R-Sätze: S-Sätze: (1/2)-7/ Luftgrenzwert: 5 ppm (MAK) Schwangerschaftsrisiko: Keines bei Einhaltung der Grenzwerte Hommel-Merkblatt 177 Calciumchlorid: R-Sätze: 36 S-Sätze: (2) Nicht wassergefährdend Hommel-Merkblatt Chlor-2-methylpropan: R-Sätze: 11 S-Sätze: Vorläufig als stark wassergefährdend eingestuft Hommel-Merkblatt 839 Hinweis: Reiner tert-butylalkohol schmilzt bei 25,5 C, ist also evtl. bei Raumtemperatur fest. Vorratsflasche deshalb bei leicht geöffnetem Verschluss in warmes Wasser stellen. Versuchsbeschreibung: 125 ml konz. Salzsäure werden in einem Eisbad auf nahe 0 C gekühlt und in einen Scheidetrichter gegeben. Dann setzt man 47,5 ml tert-butylalkohol und 7,5 g gepulvertes wasserfreies Calciumchlorid zu. Im Laufe von 30 min schüttelt man von Zeit zu Zeit und öffnet kurz den Hahn bei umgedrehtem Scheidetrichter, um den Überdruck abzulassen. Die untere Phase wird

13 13 abgetrennt und die obere (organische) Phase vorsichtig mit 50 ml eiskalter ca. 5%iger Natriumhydrogencarbonat-Lösung geschüttelt (Vorsicht Überdruck, starke CO 2 -Entwicklung!). Man wäscht noch dreimal mit je 50 ml eiskaltem Wasser, trocknet die organische Phase unter magnetischem Rühren in einem verschlossenen Erlenmeyer-Kolben über etwa 5 g gepulvertem Calciumchlorid, filtriert in einen 100-ml-Rundkolben und destilliert nach Zugabe von einigen Siedesteinen bei guter Kühlung der Vorlage und unter Verwendung eines Trockenrohres mit gekörntem Calciumchlorid. Protokoll: Darstellung von tert-butylchlorid: Ansatz:... ml konz. Salzsäure... ml (=... g bzw.... mol) tert-butylalkohol Reaktionszeit:... Ausbeute:... g (... %) reines Produkt (Sdp. = C) Literaturangaben: Sdp. = C Fragen: 1) Welche Nebenreaktionen sind prinzipiell bei S N -Reaktionen möglich? 2) Wie kann durch kinetische Versuche zwischen S N 1- und S N 2-Reaktionen unterschieden werden? 3) Ist die Geschwindigkeitskonstante k bei der Hydrolyse von tert-butylbromid größer oder kleiner als die von tert-butylchlorid? Begründung? 4) Welche stereochemischen Kriterien gelten für S N 1- bzw. S N 2-Reaktionen?

14 14 Versuch 2: Elektrophile Substitution am Aromaten (Friedel-Crafts-Acylierung): 4-Methylacetophenon O H 3 C + O C CH 3 C CH 3 (AlCl 3 ) H 3 C C O CH 3 + H 3 C C O OH O Literatur: Organikum Kap. D5 Sicherheitshinweise: Toluol: R-Sätze: S-Sätze: (2) Luftgrenzwert: 50 ppm (MAK) Wassergefährdend Hommel-Merkblatt 193 Aluminiumchlorid, wasserfrei, gepulvert: R-Sätze: 34 S-Sätze: (1/2)-7/ Hommel-Merkblatt 225 Acetanhydrid: R-Sätze: S-Sätze: (1/2) Luftgrenzwert: 5 ppm (MAK) Hommel-Merkblatt 91 Natronlauge: R-Sätze: 35 S-Sätze: (1/2)-26/37/39-45 Hommel-Merkblatt 145 Calciumchlorid: s. Versuch 1 Chlorwasserstoff: R-Sätze: S-Sätze: (1/2) Luftgrenzwert: 5 ppm (MAK) Hommel-Merkblatt 63

15 15 4-Methylacetophenon: R-Sätze: 22 S-Sätze: 24/25 Wassergefährdend Versuchsbeschreibung (Berechnen Sie die notwendigen Einwaagen.) In einem Dreihalskolben, versehen mit paraffingeschmiertem KPG-Rührer, Rückflusskühler (mit Gasableitungsschlauch und Trockenrohr) und Tropftrichter, werden 100 ml trockenes Toluol und... g (0,55 mol) fein gepulvertes, wasserfreies Aluminiumchlorid gemischt. Hierzu gibt man unter kräftigem Rühren innerhalb 15 min... g (0,25 mol) Acetanhydrid, wobei sich das Gemisch erwärmt und Chlorwasserstoff entwickelt. Vorsicht! Gasableitungsschlauch mit Trockenrohr in unmittelbarer Nähe des Entlüftungsschlitzes an der Rückwand des Abzugs anbringen! Anschließend wird noch etwa 30 min bis zum Aufhören der Gasentwicklung im siedenden Wasserbad erhitzt, dann abgekühlt und langsam in ein zur Hälfte mit Eis gefülltes Becherglas gegeben, das man auch noch von außen mit Eis kühlt. Die organische Phase wird abgetrennt und nacheinander mit 100 ml Wasser, 100 ml 10%iger Natronlauge und erneut mit 100 ml Wasser gewaschen. Nach Trocknen über Calciumchlorid wird das Lösungsmittel abdestilliert und der verbleibende ölige Rückstand durch Destillation im Wasserstrahlvakuum gereinigt. Protokoll: Darstellung von 4-Methylacetophenon: Ansatz:... ml Toluol... g Aluminiumchlorid... g Acetanhydrid Zugabedauer:... Reaktionszeit:... Reaktionstemperatur:... Ausbeute:... g (... %) reines Produkt (Sdp. = C /... Torr) Literaturangaben: Sdp. = C /... Torr Fragen: 1) Formulieren Sie für die durchgeführte Friedel-Crafts-Acylierung sämtliche Reaktionsschritte. Worauf beruht die Wirkung von Aluminiumchlorid? Warum setzt man es in zweifachem Überschuss ein? 2) Nennen Sie weitere Katalysatoren sowie Acylierungsmittel. Wie verändert sich die Reaktivität des Aromaten, wenn man +I- oder +M- bzw. -I- oder -M-Substituenten einführt? Was folgt daraus bezüglich der Verwendung substituierter Aromaten als Lösungsmittel für Friedel-Crafts-Acylierungen? 3) Wie steht es mit Zweit- oder allgemein mit Polysubstitutionen bei Friedel-Crafts- Acylierungen, wie bei Friedel-Crafts-Alkylierungen? 4) Nennen Sie Lösungsmittel für Friedel-Crafts-Acylierungen.

16 16 Versuch 3: Grignard-Reaktion: 3-Ethyl-3-pentanol (Triethylcarbinol) H 3 C CH CH 2 CH 3 2 C O + H 3 C CH 2 Mg Br H 3 C CH 2 C O Mg Br H 3 C CH 2 CH 2 CH 3 HCOOH Literatur: Organikum Kap. D7 Sicherheitshinweise: Magnesium: R-Sätze: S-Sätze: (2)-7/ Nicht wassergefährdend Hommel-Merkblatt 282 Calciumchlorid: s. Versuch 1 Bromethan: R-Sätze: 20/21/22 S-Sätze: (2)-28.1 Krebs erzeugend im Tierversuch Wassergefährdend Hommel-Merkblatt 442 CH 2 H 3 C CH 2 C OH + MgBr O CH 2 CH 3 CH 3 Ether: R-Sätze: S-Sätze: (2) Luftgrenzwert: 400 ppm (MAK) Schwangerschaftsrisiko: Nicht ausreichend bekannt Hommel-Merkblatt 9 Iod: R-Sätze: 20/21 S-Sätze: (2) Luftgrenzwert: 0,1 ppm (MAK) Hommel-Merkblatt 1725 C O OH

17 17 3-Pentanon: R-Sätze: 11 S-Sätze: Hommel-Merkblatt 734 Ameisensäure: R-Sätze: 35 S-Sätze: (1/2) Luftgrenzwert: 5 ppm (MAK) Hommel-Merkblatt 25 Natriumhydrogensulfit: R-Sätze: 36/38 S-Sätze: 7-26 Hommel-Merkblatt (für 39%-ige wässr. Lösung) 734 Versuchsbeschreibung (Berechnen Sie die notwendigen Einwaagen.)... g (0,2 mol) über gepulvertem Calciumchlorid getrocknetes Bromethan (Sdp. 38 C) werden in 100 ml absolutem Ether gelöst. In einem 500-ml-Dreihalskolben mit KPG-Rührer, Tropftrichter und Rückflusskühler mit Trockenrohr werden... g (0,2 mol) Magnesiumspäne mit ca. 1 / 10 dieser Lösung übergossen. Man erwärmt auf dem Wasserbad, bis die Reaktion anspringt (evt. Aktivierung mit einem Körnchen Iod), und tropft den Rest der etherischen Bromethan-Lösung so zu, dass das Reaktionsgemisch leicht unter Rückfluss siedet. Danach wird noch 30 min im Wasserbad zum Sieden erhitzt, wobei sich das Magnesium auflöst. Zu der entstandenen Grignard-Lösung tropft man durch den gleichen Tropftrichter... g (0,15 mol) 3-Pentanon (Sdp. 101 C) in 25 ml absolutem Ether so zu, dass das Gemisch gerade siedet, und erhitzt anschließend weitere 2 h unter Rückfluss. Das gebildete Magnesiumsalz des 3-Ethyl-3-pentanols wird im Abzug unter Eiskühlung durch vorsichtige Zugabe von... g (0,25 mol) Ameisensäure in 100 ml Eiswasser zersetzt, die Etherschicht abgetrennt und die wässrige Phase noch zweimal mit je 25 ml Ether extrahiert. Die vereinigten Etherphasen werden mit wässriger Natriumhydrogensulfit-Lösung (5 %), dann mit wässriger Natriumhydrogencarbonat-Lösung (5 %) ausgeschüttelt und über Magnesiumsulfat getrocknet. Das nach Filtrieren und Abdestillieren des Ethers (Wasserbad) erhaltene 3-Ethyl-3-pentanol wird durch Destillation im Wasserstrahlvakuum (Wasserbad) gereinigt. Protokoll: Darstellung von 3-Ethyl-3-pentanol: Ansatz:... g Magnesiumspäne... g Bromethan... g 3-Pentanon Reaktionszeit:... Ausbeute:... g (... %) Rohprodukt; nach Destillieren:

18 18... g (... %) reines Produkt (Sdp. = C /... Torr) Literaturangaben: Sdp. = C /... Torr Fragen: 1) Was geschieht mit der Grignardverbindung, wenn der verwendete Ether nicht wasser- und alkoholfrei ist? 2) Wie reagieren Carbonsäureester mit Grignardverbindungen? Formulieren Sie dies am Beispiel der Umsetzung von Essigsäureethylester mit Phenylmagnesiumbromid. 3) Wie können Sie primäre, sekundäre und tertiäre Alkohole mit Hilfe von Grignard- Reaktionen darstellen? 4) Was ergibt die Umsetzung von Ameisensäureestern mit Ethylmagnesiumbromid?

19 19 Versuch 4: Beckmann-Umlagerung: N-Phenylbenzoesäureamid (Benzanilid) C O + H 2 NOH C N OH (PCl 5 ) C NH O Literatur: Organikum Kap. D9 Sicherheitshinweise: Benzophenon: Hydroxylamin-Hydrochlorid: R-Sätze: 22-36/ /22-50 S-Sätze: Vorläufig als stark wassergefährdend eingestuft Natriumhydroxid: R-Sätze: 35 S-Sätze: (1/2)-26-37/39-45 Luftgrenzwert: nicht bestimmbar Hommel-Merkblatt 144 Salzsäure s. Versuch 1 Ether s. Versuch 3 Phosphorpentachlorid: R-Sätze: S-Sätze: (1/2)-7/ Luftgrenzwert: 1 mg/m 3 (inhalierbare Fraktion) Hommel-Merkblatt 652 Ethanol: R-Sätze: 11 S-Sätze: 7-16 Luftgrenzwert: 500 ppm (MAK) Schwangerschaftsrisiko: Keines bei Einhaltung der Grenzwerte Nicht wassergefährdend Hommel-Merkblatt 22

20 20 Versuchsbeschreibung (Berechnen Sie die notwendigen Einwaagen.) 1) Benzophenonoxim:... g (30 mmol) Benzophenon und... g (45 mmol) Hydroxylamin-Hydrochlorid werden in 12 ml Ethanol suspendiert und mit 2 ml demineralisiertem Wasser versetzt. Anschließend trägt man... g (150 mmol) festes Natriumhydroxid in kleinen Portionen ein, belässt 10 min bei Raumtemperatur, erhitzt 5 min zum Sieden, kühlt die Lösung unter fließendem Wasser und fügt 40 ml 2-N-Salzsäure hinzu. Die Kristalle werden abfiltriert, mit kaltem Wasser gewaschen und aus wenig Ethanol (ca. 10 ml) umkristallisiert. 2) Benzanilid:... g (20 mmol) des Oxims werden in 40 ml trockenem Ether gelöst. In diese Lösung gibt man unter magnetischem Rühren langsam... g (20 mmol) Phosphorpentachlorid (Vorsicht: heftige Reaktion!) und rührt weitere 15 min. Danach wird der Ether abdestilliert und der Rückstand mit 50 ml Wasser 5 min zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen saugt man das ausgefallene Produkt ab und kristallisiert aus Ethanol (ca. 35 ml) um. Protokoll: 1) Darstellung von Benzophenonoxim: Ansatz:... g Benzophenon... g Hydroxylamin-Hydrochlorid... g Natriumhydroxid Reaktionszeit:... Ausbeute: Nach Umkristallisieren aus... ml Methanol... g (... %) reines Produkt (Schmp. = C) Literaturangaben: Schmp. = C 2) Darstellung von Benzanilid: Ansatz:... g Benzophenonoxim... g Phosphorpentachlorid Reaktionszeit:... Ausbeute: Nach Umkristallisieren aus... ml Ethanol... g (... %) reines Produkt (Schmp. = C) Literaturangaben: Schmp. = C Fragen: 1) Welche Rolle spielt das Phosphorpentachlorid bei der Reaktion? 2) Was wissen Sie über die Wanderungstendenz verschiedener Substituenten bei der Beckmann-Umlagerung? Welche Produkte sind denkbar, ausgehend von a) Acetophenon, b) tert-butylethylketon? Welches Produkt erwarten Sie jeweils als Hauptprodukt? 3) Die Darstellung von -Caprolactam aus Cyclohexanon hat große technische Bedeutung (Polyamidfasern). Formulieren Sie diese Reaktion.