Cloruro di t-butile

[ohilà]

Com'è noto gli alcoli terziari possono essere clorurati facilmente anche dal semplice acido cloridrico. Visto che avevo un po' di terz-butanolo, ho provato questa semplice sintesi.

REAGENTI
- Alcol t-butilico
- Acido cloridrico 36%
- Bicarbonato di sodio
- Solfato di magnesio anidro

Il t-butanolo ha un p.f. di soli 25°C, quindi a temperatura ambiente è un solido untuoso mezzo sciolto. Il modo migliore per maneggiarlo è portarlo a fusione completa scaldandolo un pochino con un phon.
A contatto con la vetreria fredda cristallizza rapidamente.


       

PROCEDURA
Porre su agitatore una miscela di 35 grammi di alcol e 120 ml di HCl concentrato. Agitare per venti minuti e poi versare la miscela in un imbuto separatore. Si conserva la fase superiore.

       

Si lava con 30 ml di NaHCO3 5% e poi con 20 ml d'acqua. Distillare raccogliendo tra 49 e 51°C usando una piastra (no fiamma!) e avendo cura che l'acqua del liebig sia sempre ben fredda.
Rimane qualche gocciolina di "coda", evidentemente un po' d'acqua o alcol residui.

   

Seccare su solfato di magnesio anidro. Si ottengono 35 ml circa di cloruro.

       

[quimico]

Bravo. Interessante sintesi, ottima per farsi la mano.
Dovresti provare a farne altri, magari più complessi, potendo ovvio.
Hai in mente di farci qualcosa?

[ohilà]

Bravo. Interessante sintesi, ottima per farsi la mano.
Dovresti provare a farne altri, magari più complessi, potendo ovvio.
Hai in mente di farci qualcosa?

Il t-butanolo in realtà l'avevo preso per fare il potassio col metodo di Kirmer. 
Ma intanto ho deciso di usarne un po' per farci il cloruro, che, però, per adesso, non mi serve a niente...

Eh, per farne altri servirebbe il tionilcloruro... O forse si può provare con ZnCl2/HCl, ma non sembra troppo facile...  Boh, vedremo... 

[fosgene]

Sintesi effettuata a scuola nel seguente modo:

In un imbuto separatore da 250mL si pongono 20mL di tert-butanolo e 50mL di HCl 37%. Quindi si agita delicatamente l' imbuto con la miscela per 20 minuti sfiatando spesso per evitare soprapressioni.
   

Al termine della reazione si saranno formati due strati ben distinti:
uno superiore torbido composto da cloruro alchilico + acqua e uno inferiore formato da acqua e acido non reagito:

   

Si scarta lo strato acido inferiore e si lava il cloruro alchilico grezzo con una soluzione al 5% m/V di NaHCO3. Durante questo passaggio si sviluppa molta CO2 evitare di tappare ermeticamente l' imbuto per non creare sovrappressioni.
Una volta cessata l' effervescenza si scarta la fase acquosa neutralizzata e si lava la fase rimanente con acqua distillata. Al termine di questo passaggio il nostro prodotto  si essicca in una beutina con solfato di sodio anidro fino a totale limpidezza.
Si mette il nostro prodotto in un palloncino da 50mL e si collega a un apparato per la distillazione frazionata. Tra il palloncino e il condensatore va inserita una colonna di Vigreux per la separazione dell fasi volatili da quelle meno volatili. Il riscaldamento si effettua con un termomanto.
Si raccoglie solo la frazione che distilla tra 49 e 51°C . Un' eventuale testa e una coda che bollono prima o dopo questo intervallo vanno scartate.
Il palloncino di raccolta va posto in bagno di ghiaccio vista la volatilità del cloruro di ter-butile.
Avevo pure una foto di un grafico IR di un campione abbastanza puro ma per il momento non la trovo, non vorrei averla cancellata per sbaglio

[fosgene]

Ho alcune domande:
Secondo voi, se volessi effettuare la sintesi di questo composto in home-lab, sarebbe migliore la procedura di Ohilà o quella effettuata da me a scuola?
Da quanto mi hanno spiegato l' uso dell' imbuto separatore ha diversi vantaggi:
Essendo provvisto di tappo si evitano perdite di alogenuro per evaporazione e eventuali esalazioni nell' ambiente di lavoro di vapori acidi (HCl).
Vista la sua forma si può scuotere facilmente per ottenere una miscelazione piú intima possibile tra i due reagenti.
A reazione terminata si possono separare subito i due strati liquidi senza effettuare alcun travaso evitando cosí perdite del prodotto per volatilizzazione.
In teoria un beker o una beuta non sarebbero molto adatti a questo scopo.

La colonna di Vigreux é essenziale?
Ci hanno spiegato che oltre alla reazione di SN (che é quella principale) c'é anche una reazione di eliminazione che porta alla formazione di sottoprodotti. In effetti noi abbiamo ottenuto una testa che bolliva intorno ai 20-21°C e una coda altobollente. E ricordo che una delle due aveva un odore oleifinico o comunque caratteristico tipo il gas di bombola.
Non può essere che il prodotto di Ohilà sia contaminato?

[marco the chemistry]

Il modo migliore è porre l'HCl e il t-butanolo in una palloncino, collegare una testa di distillazione e un condensatore e cominciare a scaldare a bagno maria, lentamente distilla l'alogenuro alchilico. In questo modo si ottiene un prodotto puro e nessuna E1.
Dopo questa procedura il liquido viene lavato con acqua e NaHCO3, le rese sono quasi quantitative

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Mi spieghi come fai ad affermare che il prodotto di ohilà sia inquinato nonostante lo abbia distillato? usiamo la testa....

[quimico]

Se una delle due aveva un odore olefinico (?) è perché tramite E1 si ottiene isobutene, un gas. Poi mi spieghi cosa intendi
Concordo con marco. Meglio fare come dice. Si ottiene sicuramente un prodotto puro e senza tanto sbattimento. Tanto devi comunque distillare
Infatti. Il prodotto di ohilà a me pare buono. Non capisco come puoi dire sia inquinato

[fosgene]

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Mi spieghi come fai ad affermare che il prodotto di ohilà sia inquinato nonostante lo abbia distillato? usiamo la testa....

Infatti l' ho solo supposto, diciamo una presupposizione scritta male
Visto che non aveva usato una Vigreux

[marco the chemistry]

la vigreux è una cosa inutile in questo caso, inutilissima! Un sottoprodotto è un gas, i reagenti bollono molto più alti del prodotto di interesse....

[Guglie95]

Come mai Marco usando la tua procedura non si ottiene E1? Perchè si riscalda lentamente senza raggiungere temperature favorevoli all'eliminazione? Oppure per il particolare procedimento e strumentazioni?