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Trocknen von Feststoffen, Lösungen und Lösungsmitteln (Uni ...

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Einführung in die apparativen Methoden in der Organischen Chemie<br />

Ein Tutorial zum Organischen Praktikum als Hypertextsystem<br />

Erstellt <strong>von</strong> P. Kreitmeier, <strong>Uni</strong>versität Regensburg, März 2001<br />

basierend auf einem Skript <strong>von</strong><br />

S. Hünig, G. Märkl, J. Sauer, <strong>Uni</strong>versitäten Regensburg, Würzburg<br />

Kapitel 9 <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> <strong>Feststoffen</strong>, <strong>Lösungen</strong> <strong>und</strong><br />

<strong>Lösungsmitteln</strong><br />

9.1. Trockenmittel<br />

9.2. <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> <strong>Feststoffen</strong><br />

9.3. <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> <strong>Lösungen</strong><br />

9.4. Reinigung <strong>und</strong> <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> <strong>Lösungsmitteln</strong>


Der Begriff Trocknung wird in der Organischen Chemie mit unterschiedlicher Bedeutung<br />

verwendet: Bei <strong>Feststoffen</strong> versteht man unter Trocknung die Entfernung aller anhaftenden,<br />

flüssigen Bestandteile (Lösungsmittelreste). Unter der Trocknung <strong>von</strong> <strong>Lösungen</strong> oder<br />

Lösungsmittel versteht man die Entfernung <strong>von</strong> Wasser aus der (meist organischen)<br />

Flüssigkeit. In diesem Kapitel werden die wichtigsten Trockenverfahren beschrieben.<br />

9.1. Trockenmittel<br />

Trockenmittel können Flüssigkeiten aufnehmen <strong>und</strong> physikalisch oder chemisch binden. Die<br />

meisten eingesetzten Trockenmittel eignen sich zur Entfernung <strong>von</strong> Wasser, einige sind auch<br />

zur Entfernung <strong>von</strong> Säure- oder Basenspuren oder kleiner polarer Moleküle geeignet.<br />

Aluminiumoxid<br />

Aluminiumoxid kann zur Entferung <strong>von</strong> Wasser aus Ether, aliphatischen, olefinischen,<br />

aromatischen <strong>und</strong> halogenierten Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden. Für Epoxide, Ester,<br />

Ketone, Aldehyde ist es ungeeignet.<br />

Die dynamische Trocknung mit Aluminiumoxid wird meist für kleinere Mengen an<br />

<strong>Lösungsmitteln</strong> eingesetzt. Dabei werden gleichzeitig polare Verunreinigungen entfernt.<br />

Calciumchlorid (wasserfrei)<br />

Mit Calciumchlorid lassen sich Ether, aliphatischen, olefinischen, aromatischen <strong>und</strong><br />

halogenierten Kohlenwasserstoffen <strong>und</strong> viele Ester trocknen. Alkohole, Phenole, Aldehyde,<br />

Amine <strong>und</strong> einige Ketone <strong>und</strong> Ester werden <strong>von</strong> Calciumchlorid geb<strong>und</strong>en. Als grob<br />

gekörntes Calciumchlorid eignet es sich auch zur Trocknung <strong>von</strong> langsam strömenden Gasen<br />

(Trockenrohrfüllung). Dabei muss beachtet werden, dass Calciumchlorid bei<br />

Wasseraufnahme zerfließt, dadurch wird die Wasseraufnahme behindert.<br />

Calciumhydrid<br />

Calciumhydrid ist ein sehr wirksames Trockenmittel für fast alle organischen Lösungsmittel.<br />

Es reagiert sehr heftig mit Wasser, deshalb sollten die zu trocknenden Flüssigkeiten nur<br />

geringe Mengen an Wasser enthalten. Zur Trocknung <strong>von</strong> Verbindungen mit aktivem (aciden)<br />

Wasserstoff ist Calciumhydrid ungeeignet!


Kaliumcarbonat<br />

Zum <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> Aminen, Aceton, Nitrilen <strong>und</strong> chlorierten Kohlenwasserstoffen. Gleichzeitig<br />

werden Säurespuren geb<strong>und</strong>en. Kaliumcarbonat ist ungeeignet zum <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong><br />

Säuren <strong>und</strong> Substanzen, die unter den basischen Bedingungen zu Folgereaktionen neigen.<br />

Kaliumhydroxid<br />

KOH trocknet basische Flüssigkeiten wie Amine, für Säuren, Säureanhydride, Ester, Amide<br />

<strong>und</strong> Nitrile ist es ungeeignet. Beim <strong>Trocknen</strong> zerfließt KOH, dadurch wird die Trockenwirkung<br />

gemindert.<br />

Kieselgel<br />

Kieselgel ist ein universell einsetzbares Trockenmittel für Gase <strong>und</strong> Flüssigkeiten. Als<br />

Exsikkatorfüllung <strong>und</strong> zum <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> Gasen (Trockenrohrfüllung) wird häufig gekörntes<br />

oder perlenförmiges Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator verwendet, dadurch kann die<br />

Wasseraufnahmefähigkeit durch Farbumschlag kontrolliert werden.<br />

Kieselgel lässt sich durch beliebig oft durch Erhitzen auf 125-175 °C regenerieren.<br />

Magnesiumsulfat wasserfrei<br />

Magnesiumsulfat kann zur Trocknung fast aller Verbindungen verwendet werden, auch für<br />

org. Säuren, Ester, Aldehyde, Ketone <strong>und</strong> Nitrile.<br />

Molekularsieb<br />

Mit Molekularsieben können praktisch alle Gase <strong>und</strong> Flüssigkeiten getrocknet werden. Sie<br />

sind chemisch weitgehend inert. Molekularsiebe sind kristalline, synthetische Zeolithe mit<br />

Hohlräumen im Kristallgitter, die durch definierte Poren zugänglich sind. Die Porengröße<br />

bestimmt, welche Moleküle eindringen können; handelsüblich sind 3,4,5 <strong>und</strong> 10 Å. Polare<br />

Moleküle werden stärker adsorbiert als unpolarere, polarisierbare Moleküle stärker als nicht<br />

polarisierbare.<br />

Molekularsiebe können beliebig oft bei Temperaturen über 250 °C regeneriert werden<br />

(erreichbarer Wassergehalt ca. 2-3 g/100g; für höhere Ansprüche muss im Ölpumpenvakuum<br />

bei 300-350 °C getrocknet werden.<br />

Wurden mit dem Molekularsieb Lösungsmittel getrocknet, sollte aus Sicherheitsgründen das<br />

Lösungsmittel durch Einschütten <strong>von</strong> Wasser verdrängt werden.


Natrium<br />

Natrium eignet sich zur Wasserentfernung aus Ethern, gesättigten aliphatischen <strong>und</strong><br />

aromatischen Kohlenwasserstoffe <strong>und</strong> tertiären Aminen. Beim <strong>Trocknen</strong> bildet sich NaOH<br />

<strong>und</strong> Wasserstoff. Völlig ungeeignet ist Natrium zum <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> protischen <strong>Lösungsmitteln</strong><br />

(Alkohole, Carbonsäuren) Ketonen, Aldehyden, Estern <strong>und</strong> halogenhaltigen Lösungsmittel,<br />

bei denen explosionsartige Reaktionen auftreten können. Natrium reagiert sehr heftig mit<br />

Wasser, deshalb sollten die zu trocknenden Flüssigkeiten nur geringe Mengen an Wasser<br />

enthalten.<br />

Für eine gute Trockenwirkung wird Natrium meist mit Hilfe einer Natriumpresse als dünner<br />

Draht in das Lösungsmittel eingebracht (große Oberfläche). Natriumreste werden mit<br />

Isopropanol vernichtet.<br />

Natrium kann als Trockenmittel meistens durch Calciumhydrid ersetzt werden.<br />

Natriumhydroxid<br />

NaOH trocknet ebenso wie Kaliumhydroxid basische Flüssigkeiten wie Amine, für Säuren,<br />

Säureanhydride, Ester, Amide <strong>und</strong> Nitrile ist es ungeeignet. Beim <strong>Trocknen</strong> zerfließt<br />

Natriumhydroxid, dadurch wird die Trockenwirkung gemindert.<br />

Natriumsulfat (wasserfrei)<br />

Natriumsulfat ist ein universell einsetzbares Trockenmittel für fast alle Verbindungen, auch<br />

empfindliche Substanzen wie Aldehyde <strong>und</strong> Ketone können damit getrocknet werden. Die<br />

Trockenwirkung ist nur mäßig, zum <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> <strong>Lösungen</strong> aber meist ausreichend.<br />

Phosphorpentoxid, Sicapent<br />

Phosphorpentoxid ist ein sehr wirksames Trockenmittel, es entfernt Wasser aus Gasen <strong>und</strong><br />

gesättigten aliphatischen <strong>und</strong> aromatischen Kohlenwasserstoffen, Nitrilen, halogenierten<br />

Kohlenwasserstoffen, <strong>und</strong> Schwefelkohlenstoff; ungeeignet ist es für Alkohole, Amine,<br />

Säuren, Ketone, Aldehyde <strong>und</strong> Ether.<br />

Bei der Wasseraufnahme überzieht sich Phosphorpentoxid mit einer zähen, honigartigen<br />

Schicht Polymetaphosphorsäure, die Trockenwirkung nimmt dadurch deutlich ab.Deshalb<br />

verwendet man oft Sicapent, ein auf anorganischem Träger aufgezogenes Phosphorpentoxid.<br />

Durch das Trägermaterial bleibt es auch bei Wasseraufnahme rieselfähig. Sicapent wird auch<br />

mit Feuchtigkeitsindikator angeboten.


9.2. <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> <strong>Feststoffen</strong><br />

Feststoffe werden häufig aus <strong>Lösungen</strong> durch Abdestillieren des Lösungsmittels gewonnen<br />

oder durch Absaugen <strong>von</strong> Suspensionen erhalten. Das vollständige Entfernen der noch<br />

verbliebenen Lösungsmittelreste nennt man <strong>Trocknen</strong>.<br />

Die einfachste Methode um Lösungsmittelreste zu Entfernen ist das <strong>Trocknen</strong> im Vakuum.<br />

Dazu wird der zu trocknende Feststoff in einer tarierten Schale in einen Exsikkator gestellt<br />

<strong>und</strong> durch Anlegen <strong>von</strong> Unterdruck (ca. 16 mbar, Wasserstrahlvakuum) evakuiert. Der<br />

verminderte Druck beschleunigt das Verdampfen des Lösungsmittels.<br />

Der Planschliff des Exsikkators muss gefettet werden, um eine ausreichende Dichtigkeit zu<br />

gewährleisten. Während der gesamten Trocknungsdauer muss die Verbindung zur<br />

Vakuumpumpe bestehen bleiben! Nur so ist es möglich, dass der Lösungsmitteldampf aus<br />

dem Exsikkator <strong>und</strong> damit auch aus der Substanz gezogen wird.<br />

Zum Öffnen des Exsikkators wird der Absperrhahn geschlossen <strong>und</strong> der Vakuumanschluss<br />

entfernt. Anschließend wird der Absperrhahn sehr langsam <strong>und</strong> vorsichtig geöffnet, um die<br />

Substanz nicht durch die einströmende Luft im Exsikkator zu Verwirbeln.<br />

Zur Kontrolle des Trocknungsvorgangs wird die Festsubstanz <strong>von</strong> Zeit zu Zeit aus dem<br />

Exsikkator genommen <strong>und</strong> gewogen: ist keine Gewichtsabnahme mehr festzustellen ist der<br />

Trocknungsvorgang beendet (Gewichtskonstanz).<br />

Die Trocknung benötigt Zeit! Bei leichtflüchtigen <strong>Lösungsmitteln</strong> kann eine St<strong>und</strong>e<br />

ausreichen, bei höhersiedenden Solventien wie Ethanol können es auch mehrere St<strong>und</strong>en<br />

(oder Tage) sein.<br />

Kleine Substanzmengen trocknet man am besten in einem (tarierten) R<strong>und</strong>kolben mit<br />

aufgesetztem Hahnübergangsstück Kernschliff auf Olive.<br />

Muss Wasser aus einer Festsubstanz getrocknet werden gelingt das im Vakuum nur sehr<br />

langsam. Hier wird man in den unteren Teil des Exsikkators zusätzlich eine Schale mit<br />

Trockenmittel stellen. Das Trockenmittel nimmt das Wasser über die Gasphase nach <strong>und</strong> nach<br />

auf <strong>und</strong> bindet es. Deshalb kann hier prinzipiell auch ohne Vakuum (aber mit geschlossenem<br />

Hahn) getrocknet werden. Ein Unterdruck im Exsikkator beschleunigt den Trockenvorgang.<br />

Als Trockenmittel wird meist gekörntes Kieselgel mit Feuchtigkeitsindikator oder Calciumchlorid<br />

verwendet, enthält die Substanz noch Reste organischer Säuren (z.B. Essigsäure) ist<br />

Kaliumhydroxid als Trockenmittel besser, da es die Säure als Salz bindet.<br />

Wasser ist relativ schwierig zu entfernen, deshalb wird meist über Nacht getrocknet. In<br />

hartnäckigen Fällen kann die Entfernung <strong>von</strong> Wasser durch azeotrope Destillation sinnvoll<br />

sein: Dazu wird der Feststoff in einem geeignetem Lösungsmittel (Wasserschlepper, z.B.<br />

Cyclohexan) gelöst oder suspendiert <strong>und</strong> am Wasserabscheider erhitzt.


9.3. <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> <strong>Lösungen</strong><br />

Bei Reinigungsoperationen wie der Extraktion erhält man das Produkt häufig als Lösung in<br />

einem wassergesättigtem Solvens. Vor der Weiterverarbeitung muss das Wasser aus dem<br />

Lösungsmittel entfernt werden. Im Labormaßstab kann das durch die Zugabe eines geeigneten<br />

Trockenmittels zu Lösung erfolgen. Als Trockenmittel wird meist Natriumsulfat,<br />

Magnesiumsulfat, Calciumchlorid oder Kaliumcarbonat verwendet. Welches Trockenmittel<br />

geeignet ist hängt <strong>von</strong> der Art der Substanz <strong>und</strong> des Lösungsmittels ab.<br />

Das Trockenmittel wird in kleinen Portionen zu der Lösung gegeben <strong>und</strong> immer wieder<br />

umgeschüttelt. Es wird soviel Trockenmittel zugegeben, dass es beim Umschütteln nicht mehr<br />

verklumpt. Anschließend wird das Gefäß verschlossen <strong>und</strong> <strong>von</strong> Zeit zu Zeit umgeschüttelt<br />

oder permanent magnetisch gerührt. Für ein gutes Trocknungsergebnis muss mit mindestens 2<br />

St<strong>und</strong>en gerechnet werden, besser wird über Nacht getrocknet. Die überstehende Lösung<br />

muss klar erscheinen; ist sie trüb wurde zu wenig Trockenmittel verwendet.<br />

Nach dem <strong>Trocknen</strong> wird über einem Büchnertrichter oder einem Alihn'schen Rohr vom<br />

Trockenmittel abfiltriert <strong>und</strong> das Trockenmittel mit frischem, trockenem Solvens<br />

nachgewaschen.<br />

Zuviel Trockenmittel verringert häufig die Ausbeute, da die gewünschte Substanz beim<br />

Abfiltrieren vom Trockenmittel teilweise eingeschlossen wird. Deshalb ist darauf zu achten,<br />

dass vor dem <strong>Trocknen</strong> sichtbare Wassertropfen aus der Lösung entfernt werden (mit einer<br />

Tropfpipette vorsichtig aufziehen). Insbesondere wenn ohne Lösungsmittel (in Substanz)<br />

getrocknet wird darf nur möglichst wenig Trockenmittel verwendet werden!<br />

9.4. Reinigung <strong>und</strong> <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> <strong>Lösungsmitteln</strong><br />

Viele chemische Umsetzungen setzen Lösungsmittel voraus, die keine störenden Verunreinigungen<br />

enthalten. Bei modernen metallorganischen Synthesen ist es entscheidend, daß<br />

die eingesetzten Lösungsmittel trocken (= wasserfrei oder absolut) sind. Obwohl Wasser in<br />

<strong>Lösungsmitteln</strong> im Gr<strong>und</strong>e ebenfalls eine Verunreinigung ist, wird entsprechend den<br />

unterschiedlichen Bedürfnissen zwischen der Reinigung <strong>und</strong> der Trocknung organischer<br />

Solventien unterschieden. Ein einfaches Rechenbeispiel zeigt die Bedeutung <strong>von</strong><br />

Verunreinigungen am Beispiel <strong>von</strong> Ether: Bei einem handelsüblichen Wassergehalt <strong>von</strong> 0.2 %<br />

enthalten 100 ml Ether etwa 0.14 g bzw. 7.5 mmol Wasser!<br />

Zusammen mit den physikalischen Daten wird das Verhalten gegenüber Wasser<br />

(Mischbarkeit <strong>und</strong> Wassergehalt azeotroper Gemische) ebenso wie die wichtigsten bekannten<br />

Verunreinigungen angegeben. In vielen Fällen läßt sich die Reinigung <strong>und</strong> Trocknung in<br />

einem Arbeitsgang erreichen, in einigen Fällen sind auch mehrere Methoden zur Reinigung<br />

<strong>und</strong> Trocknung angegeben.<br />

Ein wichtiger Punkt ist die korrekte Aufbewahrung der getrockneten Lösungsmittel. Zum<br />

einem soll verhindert werden, daß das Solvens im Lauf der Zeit wieder Wasser aufnimmt,<br />

zum anderen muß damit gerechnet werden, daß die den technischen Solventien zugesetzten<br />

Stabilisatoren bei der Reinigung ebenfalls entfernt wurden. In diesem Fall muß eine mögliche<br />

Zersetzung oder Peroxidbildung der Solventien berücksichtigt werden.


Nicht unproblematisch ist das Abfüllen <strong>von</strong> aufwändig getrockneten <strong>Lösungsmitteln</strong>: Auch<br />

beim schnellen Ausgießen steigt der Restwassergehalt <strong>von</strong> 10 -3 Gew.% auf den doppelten bis<br />

vierfachen Wert. Auch das an der Glasoberfläche <strong>von</strong> Laborgeräten adsorbierte Wasser ist<br />

nicht zu unterschätzen. Alle benötigten Glasgeräte müssen deshalb gut getrocknet <strong>und</strong> evtl.<br />

unter Vakuum ausgeheizt werden, der direkte Luftkontakt <strong>von</strong> getrockneten <strong>Lösungsmitteln</strong><br />

muss nach Möglichkeit ausgeschlossen werden.<br />

Neben den Reinigungs- <strong>und</strong> Trocknungsmethoden für Lösungsmittel sind auch die<br />

entsprechenden Vorschriften für einige häufig benötigte Basen mit aufgenommen. Schließlich<br />

werden für alle Lösungsmittel auch die sicherheitsrelevanten Daten (Gefahrensymbol, R/S-<br />

Sätze, MAK-Werte etc., Stand 2001) mit angegeben.<br />

<strong>Trocknen</strong> mit Aluminiumoxid:<br />

Eine elegante Methode ist Entfernung <strong>von</strong> Restwasser aus vorgetrockneten, destillierten<br />

<strong>Lösungsmitteln</strong> durch Adsorption an basischen Aluminiumoxid der Aktivitätsstufe I.<br />

Hierzu füllt man eine Chromatographiesäule (Ø 10 - 20 mm, Höhe 30 - 50 cm) trocken mit<br />

etwa 150 g basischem Al2O3 (Akt.Stufe I) pro Liter Solvens <strong>und</strong> lässt das zu trocknende<br />

Lösungsmittel durch die Säule laufen. Dazu wird das Solvens am besten aus einem<br />

Tropftrichter zugetropft, das getrocknete Solvens wird in einem Schliffkolben mit seitlichem<br />

Kapillarhahn (Schlenkkolben), auf den ein Trockenrohr aufgesetzt wird, aufgefangen.<br />

Durch die freiwerdende Adsorptionswärme erwärmt sich die Säule beim Durchlaufen des<br />

Lösungsmittels anfangs sehr stark, dadurch geht die Trockenwirksamkeit zunächst verloren.<br />

Deshalb ist es ratsam, die ersten 100 ml des Eluats entweder zu verwerfen oder erneut durch<br />

die Säule laufen zu lassen.<br />

Der Nachteil dieser Methode ist der relativ hohe Preis des Trockenmittels, was die<br />

Durchführung auf einige wenige, spezielle Fälle <strong>und</strong> kleine Volumina beschränkt.<br />

Das verbrauchte Aluminiumoxid wird im Abzug aus der Säule ausgestoßen (evtl. mit Hilfe<br />

eines Handgebläses) <strong>und</strong> erst nach vollständigem <strong>Trocknen</strong> entsprechend den jeweils gültigen<br />

Abfallvorschriften entsorgt. Von der Regenerierung muß wegen möglicherweise anhaftenden<br />

Peroxidspuren prinzipiell abgeraten werden!<br />

<strong>Trocknen</strong> mit Molekularsiebe<br />

Molekularsiebe sind synthetische, kristalline Aluminiumsilikate mit Hohlräumen, die durch<br />

Poren mit definierten Porendurchmesser (3 - 10 Å) verb<strong>und</strong>en sind; handelsüblich sind kleine<br />

Kugeln oder Zylinder. Bei einem Molekularsieb mit 3 Å Porendurchmesser kann z.B. nur<br />

Wasser (Moleküldurchmesser 2.6 Å), sowie Ammoniak durch die Poren des Silikats in den<br />

Hohlraum eindringen <strong>und</strong> adsorbiert werden, während die üblichen organische Solventien<br />

nicht eindringen können.<br />

Die Kapazität der Molekularsiebe beträgt etwa 20 Gewichtsprozent, sie können beliebig oft<br />

regeneriert werden:


Der verbrauchte Molekularsieb wird zunächst abfiltriert, im Abzug getrocknet <strong>und</strong> danach<br />

gründlich mit Wasser gewaschen. Zur Aktivierung wird das Silikat erst bei 150 °C im<br />

Trockenschrank, danach 12 h bei 200 °C im Feinvakuum getrocknet. Der Restwassergehalt ist<br />

dann < 0.5%.<br />

Zu etwa 1 l des zu trocknenden Lösungsmittels werden 100 g Molekularsieb gegeben <strong>und</strong><br />

unter gelegentlichem Umschwenken mehrere Tage stehen gelassen (Statische Trocknung).<br />

Am besten hat sich die dynamische Trocknung bewährt: Hierbei wird das vorgereinigte <strong>und</strong><br />

vorgetrocknete Lösungsmittel durch eine Chromatographiesäule filtriert. Mit 250 g<br />

Molekularsieb lassen sich so etwa 10 Liter der nachstehend aufgeführten Lösungsmittel bis<br />

auf einen Wassergehalt <strong>von</strong> 0.002% (20 ppm) trocknen (Säule 2.5 x 60 cm, Durchlaufgeschwindigkeit<br />

ca. 3 l/h).<br />

• Molekularsieb 3 Å: Acetonitril, Methanol, Ethanol <strong>und</strong> Isoprpanol.<br />

• Molekularsieb 4 Å: Benzol, Chloroform, Cyclohexan, Ethylacetat, Methylacetat,<br />

Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Tetrahydrofuran, Toluol. Dieser Molekularsieb<br />

bindet außer Wasser auch: Acetaldehyd, Acetonitril, niedere Alkohole (Methanol, Ethanol,<br />

n-Propanol, n-Butanol), Methylamin sowie weitere kleine Moleküle, die jedoch als<br />

Verunreinigungen in <strong>Lösungsmitteln</strong> keine Rolle spielen.<br />

<strong>Trocknen</strong> mit Alkalimetallen <strong>und</strong> Metallhydriden:<br />

Alkalimetalle <strong>und</strong> Metallhydride werden vor allem beim <strong>Trocknen</strong> <strong>von</strong> Kohlenwasserstoffen<br />

<strong>und</strong> Ethern verwendet. Bei nicht zu hoch siedenden <strong>Lösungsmitteln</strong> lassen sich auch die<br />

käuflichen Dispersionen <strong>von</strong> Natriumhydrid oder Calciumhydrid in Weißöl (Paraffinöl)<br />

einsetzen, die wegen der feinen Verteilung sehr rasch <strong>und</strong> effizient reagieren.<br />

Zunächst muß das zu trocknende Lösungsmittel mit CaCl2 oder Na2SO4 "vorgetrocknet"<br />

werden. Dadurch wird ein großer Teil des in technischen <strong>Lösungsmitteln</strong> enthaltenen Wassers<br />

bereits entfernt. Zum Feintrocknen wird das Alkalimetall oder Hydrid zugesetzt, wobei<br />

Alkalimetalle, soweit nicht ihr Schmelzpunkt überschritten wird (Kalium!), vor Gebrauch erst<br />

zu dünnen Bändern oder Drähten (Natrium-Presse) verarbeitet werden müssen. In allen Fällen<br />

muß der Umgang wegen der Entzündbarkeit mit besonderer Sorgfalt erfolgen:<br />

• Nur mit trockenen Geräten <strong>und</strong> vorgetrockneten Solventien arbeiten!<br />

• Beim Refluxieren unbedingt einen Metallkühler verwenden!<br />

• Nie bis zur Trockene abdestillieren!<br />

Selbstverständlich wird die Apparatur gegenüber der (feuchten) Atmosphäre mit einem<br />

Trockenrohr (CaCl2 oder Kieselgel) abgeschlossen. Nach dem Abdestillieren wird zum<br />

erkalteten Destillationsrückstand mit den Alkalimetall- oder Metallhydridresten falls nötig<br />

Dioxan zugegeben. Anschließend wird vorsichtig Isopropanol unter Schwenken <strong>und</strong> Rühren<br />

zugegeben, bis alles Metall bzw. Hydrid abreagiert hat. Danach wird wässriger Alkohol,<br />

später Wasser zugegeben, bis eine klare Lösung entstanden ist. Nach Neutralisation wird die<br />

Lösung zum wässrigen organischen Sondermüll gegeben.


Kohlenwasserstoffe<br />

n-Pentan C5H12 MG: 72.15 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -129 °C; Sdp. 36 °C; d = 0.63 g/ml; nD =1.3575; DK = 1.8 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 573 hPa (20 °C); Flammpunkt: -50 °C; Zündtemperatur: 285 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.4 - 8 Vol.-%.<br />

R 12-51/53-65-66-67; S 9-16-29-33-61-62;<br />

MAK: 1000 ml/m 3 (ppm), 3000 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in n-Pentan: 0.01% bei 20°C.<br />

Verunreinigungen: Je nach Spezifikation enthält n-Pentan auch Isomere <strong>und</strong> ist<br />

oft auch verunreinigt mit Olefinen <strong>und</strong> schwerflüchtigen Produkten.<br />

Zum Vortrocknen mindestens 24 h über CaCl2 vortrocknen, danach vom<br />

Trockenmittel abdekantieren.<br />

• 5 g/l Natriumdraht einpressen, einige St<strong>und</strong>en refluxieren, danach abdestillieren.<br />

• Destillation mit ca. 1.0 g/l Natriumhydrid-Dispersion in Weißöl.<br />

Das so getrocknete Pentan wird über eingepresstem Natriumdraht oder Molekularsieb<br />

4 Å in einer dichtschließenden Flasche aufbewahrt.<br />

n-Hexan C6H14 MG: 86.18 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -94 °C; Sdp. 69 °C; d = 0.66 g/ml; nD =1.3750; DK = 1.8 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 160 hPa (20 °C); Flammpunkt: -22 °C; Zündtemperatur: 240 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.0 - 8.1 Vol.-%.<br />

R 11-38-48/20-51/53-62-65-67; S 9-16-29-33-36/37-61-62;<br />

MAK: 50 ml/m 3 (ppm), 180 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in n-Hexan: 0.01% bei 20°C;<br />

Azeotrop mit Wasser (5.6 %), Sdp. 61.6 °C.<br />

Verunreinigungen: Je nach Spezifikation enthält n-Hexan auch Isomere, oft auch<br />

Olefine <strong>und</strong> schwerflüchtige Produkte.<br />

Für spektroskopische Zwecke müssen die olefinischen Verunreinigungen entfernt<br />

werden: n-Hexan wird mehrere St<strong>und</strong>en mit ca. 200 ml/l Chlorsulfonsäure<br />

zum Sieden erhitzt. Die erkaltete Reaktionsmischung wird dann mit Wasser,<br />

verd. Natronlauge <strong>und</strong> nochmals mit Wasser gewaschen, anschließend wie bei n-<br />

F+<br />

Xn<br />

N<br />

F<br />

Xn<br />

N


Pentan beschrieben über CaCl2 vorgetrocknet, danach mit Na-Draht oder NaH-<br />

Dispersion getrocknet.<br />

Für kleinere Mengen ist auch die Filtration über Al2O3 geeignet. UV-Kontrolle!<br />

Hinweis: n-Hexan ist neurotoxisch! Es sollte durch andere Kohlenwasserstoffe<br />

(Pentan oder Heptan) ersetzt werden.<br />

n-Heptan C7H16 MG: 100.21 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -90 °C; Sdp. 98 °C; d = 0.68 g/ml; nD =1.3876; DK = 1.9 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 48 hPa (20 °C); Flammpunkt: -4 °C; Zündtemperatur: 215 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1 - 7 Vol.-%.<br />

R 11-38-50/53-65-67; S 9-16-29-33-60-61-62;<br />

MAK: 500 ml/m 3 (ppm), 2100 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in n-Heptan: 0.01% bei 20°C;<br />

Azeotrop mit Wasser (12.9 %), Sdp. 79.2 °C.<br />

Verunreinigungen: Je nach Spezifikation kann n-Heptan neben Isomeren auch<br />

olefinische <strong>und</strong> schwerflüchtige Verunreinigungen enthalten.<br />

Die Trocknung erfolgt wie bei n-Pentan beschrieben.<br />

Petrolether (40/60) Mischung verschiedener Kohlenwasserstoffe<br />

Siedebereich 40 - 60 °C; d = 0.65 g/ml.<br />

Dampfdruck: 350 hPa (20 °C); Flammpunkt:


R 11-38-50/53-65-67; S 9-16-33-60-61-62;<br />

MAK: 200 ml/m 3 (ppm), 700 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Cyclohexan: 0.01 % bei 20°C;<br />

Azeotrop mit Wasser (9.0 %), Sdp. 68.9 °C.<br />

Verunreinigungen: Je nach Spezifikation enthält Cyclohexan olefinische (vor<br />

allem Benzol), evtl. auch schwerflüchtige Verunreinigungen.<br />

Für spektroskopische Zwecke müssen das Benzol <strong>und</strong> alle olefinischen Verunreinigungen<br />

entfernt werden:<br />

1 l Cyclohexan wird bei 50 - 60 °C mehrere St<strong>und</strong>en mit einer Mischung aus 125<br />

ml konz. Schwefelsäure <strong>und</strong> 100 ml konz. Salpetersäure gerührt. Nach der<br />

Abtrennung der Nitriersäure im Scheidetrichter wird das gebildete Nitrobenzol<br />

mehrmals mit je 50 ml konz. Schwefelsäure ausgeschüttelt, danach mit Wasser,<br />

verd. Natronlauge <strong>und</strong> nochmals mit Wasser gewaschen. Anschließend wird wie<br />

bei n-Hexan beschrieben getrocknet.<br />

Methylcyclohexan C7H14 MG: 98.19 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -126 °C; Sdp. 101 °C; d = 0.77 g/ml; nD =1.4266; DK = 2.0 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 48 hPa (20 °C); Flammpunkt: -4 °C; Zündtemperatur: 260 °C;<br />

Explosionsgrenze: 1.1-6.7 Vol.-%.<br />

R 11-38-51/53-65-67; S 9-16-33-60-61-62;<br />

MAK: 200 ml/m 3 (ppm), 700 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Methylcyclohexan: 0.01 % bei 20°C;<br />

Azeotrop mit Wasser (24.1 %), Sdp. 80 °C.<br />

Verunreinigungen: Die typische Verunreinigung in Methylcyclohexan ist<br />

Toluol.<br />

Die Reinigung <strong>und</strong> Trocknung erfolgt wie bei Cyclohexan.<br />

Benzol C6H6 MG: 78.11 g/mol<br />

20<br />

Schmp. 5 °C; Sdp. 80 °C; d = 0.88 g/ml; nD =1.5011; DK = 2.3 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 101 hPa (20 °C); Flammpunkt: -11 °C; Zündtemperatur: 555 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.2 - 8.3 Vol.-%.<br />

R 45-11-E48/23/24/25; S 53-45.<br />

Benzol ist eindeutig als krebserzeugend ausgewiesen Gefahr der Hautresorption,<br />

Schutzhandschuhe tragen! Nach Möglichkeit Ersatzstoffe (z.B. Toluol)<br />

verwenden!<br />

Xn<br />

N<br />

F<br />

Xn<br />

N<br />

F<br />

T


Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Benzol: 0.06 % bei 20°C; Benzol in Wasser: 0.18 %<br />

bei 20 °C. Handelsüblicher Wassergehalt: 0.5 - 1 %<br />

Azeotrop mit Wasser (8.83 %), Sdp. 69.2 °C.<br />

Die typische Verunreinigung in Benzol ist Thiophen (ca. 1 %). Zur Entfernung<br />

<strong>von</strong> Thiophen wird zweimal mit je 50 ml/l konz. Schwefelsäure ausgeschüttelt,<br />

dann mit Wasser, verd. Natronlauge <strong>und</strong> nochmals mit Wasser gewaschen.<br />

Zum Vortrocknen mindestens 24 h über CaCl2 stehen lassen, größere Mengen<br />

sollten durch azeotrope Destillation vorgetrocknet werden (10 % des Destillats<br />

als Vorlauf wegnehmen).<br />

Zur Trocknung stehen mehrere gleichwertige Methoden zur Auswahl:<br />

• Mit ca. 2 g/l CaH2 oder 3 g/l NaH-Dispersion 6 St<strong>und</strong>en refluxieren <strong>und</strong><br />

dann abdestillieren.<br />

• Molekularsieb 4 Å.<br />

• Filtration über Al2O3. Die Säulenfüllung reicht zur Vortrocknung <strong>von</strong><br />

weiteren 2 l Benzol.<br />

Wasserfreies Benzol wird über Natriumdraht oder Molekularsieb 4 Å aufbewahrt.<br />

Toluol C7H8 MG: 92.14 g/mol<br />

Schmp. -95 °C; Sdp. 111 °C; d = 0.87 g/ml; =1.4961; DK = 2.3 (25 °C).<br />

Flammpunkt: 6 °C; Zündtemperatur: 535 °C; Dampfdruck: 29 hPa (20 °C);<br />

Explosionsgrenzen: 1.2 - 7 Vol.-%.<br />

R 11-20; S 16-29-33; MAK: 50 ml/m 3 (ppm), 190 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Toluol 0.03 % bei 25°C; Handelsüblicher Wassergehalt:<br />

ca. 1 %<br />

Azeotrop mit Wasser (20.2 %), Sdp. 85 °C.<br />

Eine Reinigung des handelsüblichen Toluols ist für den praktischen<br />

Laborgebrauch nicht nötig. In vielen Fällen ist bei Toluol die Trocknung durch<br />

azeotrope Destillation ausreichend (5 % des Destillats als Vorlauf wegnehmen).<br />

Zur weitergehenden Trocknung siehe unter Benzol!<br />

Xylol C8H10 MG: 78.11 g/mol<br />

(Gemisch der Isomeren, Hauptbestandteil ist m-Xylol)<br />

Siedebereich 137-142 °C; d = 0.86 g/ml; DK = 2.4 (20 °C).<br />

Schmp: ca. -34 °C; Sdp. 137 - 142 °C; d = 0.86 g/ml; DK = 2.4 (20 °C);<br />

Dampfdruck: 8 hPa (20 °C); Flammpunkt: 24 °C; Zündtemperatur: ca. 465 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.7 - 7.5 Vol.-%.<br />

F<br />

Xn<br />

Xn


R 10-20/21-38; S 25; MAK: 100 ml/m 3 (ppm), 440 mg/m 3 .<br />

Eine Reinigung des handelsüblichen Xylols ist für den praktischen Laborgebrauch<br />

nicht nötig. In vielen Fällen ist bei Xylol die Trocknung durch azeotrope<br />

Destillation ausreichend (5 % des Destillats als Vorlauf wegnehmen).<br />

Chlorierte Kohlenwasserstoffe<br />

Achtung! Chlorierte Kohlenwasserstoffe dürfen unter keinen Umständen mit Natrium oder<br />

Kalium getrocknet oder über Natriumdraht aufbewahrt werden! Es besteht Explosionsgefahr!<br />

Dichlormethan CH2Cl2 MG: 84.93 g/mol<br />

Methylenchlorid<br />

Schmp. -95 °C; Sdp. 40 °C; d = 1.32 g/ml; DK = 9.1 (20 °C);<br />

Dampfdruck: 453 hPa (20 °C); Zündtemperatur: 605 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 13 - 22 Vol.-%.<br />

R 40; S 23-24/25-36/37; MAK: 100 ml/m 3 (ppm), 350 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Dichlormethan 1.30 % bei 25°C; Handelsüblicher<br />

Wassergehalt: ca. 0.05 %. Azeotrop mit Wasser (1.50 %), Sdp. 38.1 °C.<br />

Zur Reinigung mit Wasser, verdünnter Natronlauge <strong>und</strong> nochmals mit Wasser<br />

waschen.<br />

Zur Vortrocknung mindestens 24 h über CaCl2 stehen lassen. In vielen Fällen<br />

liefert diese Methode ausreichend trockenes Dichlormethan.<br />

Mit ca. 5 - 10 g/l P2O5 2 St<strong>und</strong>en zum Sieden erhitzen, danach abdestillieren.<br />

Diese Methode liefert "supertrockenes" Dichlormethan (Wassergehalt < 1 ppm),<br />

außerdem erübrigt sich hier das vorherige Waschen mit Wasser. H2O<br />

Chloroform CHCl3 MG: 119.38 g/mol<br />

Trichlormethan<br />

Schmp. -63 °C; Sdp. 61 °C; d = 1.47 g/ml; DK = 4.8 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 213 hPa (20 °C)<br />

R 22-38-40-48/20/22; S 36/37; MAK: 0.5 ml/m 3 , 2.5 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Chloroform 0.07 % bei 23°C; Handelsüblicher Wassergehalt:<br />

ca. 0.02 %. Azeotrop mit Wasser (2.2 %), Sdp. 56.1 °C.<br />

Xn<br />

Xn


Chloroform wird durch Sauerstoff unter Lichteinfluß photochemisch zersetzt,<br />

dabei entsteht Phosgen, Chlor <strong>und</strong> Chlorwasserstoff. Handelsübliches Chloroform<br />

enthält 0.5 - 1.0 % Ethanol als Stabilisator. Zur Reinigung wir mehrmals<br />

mit Wasser gewaschen.<br />

• Zur Vortrocknung mindestens 24 h über CaCl2 stehen lassen, dann:<br />

• Mit ca. 5 - 10 g/l P2O5 2 St<strong>und</strong>en zum Sieden erhitzen, danach abdestillieren.<br />

• Für spektroskopische Zwecke wird Chloroform über basischem Al2O3 (Akt.-<br />

Stufe I) filtriert (50 g Al2O3 für ca. 70 - 100 ml Chloroform).<br />

•<br />

Nicht stabilisiertes Chloroform muß in dunklen Flaschen (Molekularsieb 4 Å)<br />

aufbewahrt werden. Es enthält bald wieder Zersetzungsprodukte (HCl, Phosgen).<br />

Tetrachlormethan CCl4 MG: 153.82 g/mol<br />

Tetrachlorkohlenstoff<br />

20<br />

Schmp. -23 °C; Sdp. 77 °C; d = 1.59 g/ml; nD =1.4601; DK = 2.2 (20 °C);<br />

Dampfdruck: 121 hPa (20 °C).<br />

R 23/24/25-40-48/23-52/53-59; S 23-36/37-45-59-61;<br />

MAK: 10 ml/m3 (ppm), 64 mg/m3.<br />

Für Tetrachlorkohlenstoff besteht nach der deutschen FCKW-Halon-<br />

Verbotsverordnung eine Anwendungsbeschränkung. Gefahr der Hautresorption!<br />

Schutzhandschuhe tragen!<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Tetrachlormethan 0.01 % bei 24°C; Handelsüblicher<br />

Wassergehalt: ca. 0.02 %. Azeotrop mit Wasser (4.1 %), Sdp. 66 °C.<br />

Tetrachlorkohlenstoff zersetzt sich unter Lichteinfluß in Gegenwart <strong>von</strong><br />

Feuchtigkeit langsam zu Chloroform <strong>und</strong> Chlorwasserstoff.<br />

Reinigung, Trocknung <strong>und</strong> Aufbewahrung wie unter Chloroform beschrieben.<br />

T<br />

N


Ether<br />

Die als Lösungsmittel häufig benutzen Ether wie Diethylether, Dioxan, Tetrahydrofuran<br />

(außer tert-Butylmethylether) bilden mit Luftsauerstoff bei Lichteinwirkung Peroxide, die bei<br />

Anreicherung - zum Beispiel im Destillationsrückstand - explosionsartig zerfallen können.<br />

Peroxidhaltige Ether dürfen deshalb auf keinen Fall bis zur Trockne destilliert werden; besser<br />

ist es, die Peroxide zu entfernen!<br />

Nachweis <strong>von</strong> Peroxiden:<br />

• 10 ml des Ethers werden im Scheidetrichter mit einer wäßrigen, angesäuerten<br />

Kaliumiodid-Lösung geschüttelt. Peroxide setzen Jod frei, das sich in der Etherphase mit<br />

brauner Farbe löst. (Die Nachweisempfindlichkeit läßt sich durch die Iod-Stärkereaktion<br />

erhöhen).<br />

• 0.3 g N,N-Dimethylamin-p-phenylendiamin-sulfat werden in 10 ml Wasser gelöst <strong>und</strong><br />

mit Methanol auf 100 ml aufgefüllt. 2 ml dieser Reagenslösung werden mit 1 - 5 ml Ether<br />

versetzt. Bei Anwesenheit <strong>von</strong> Peroxiden färbt sich die Lösung innerhalb <strong>von</strong> 5 Minuten<br />

tiefblau.<br />

• Käufliche Indikatorstäbchen zeigen Peroxide einfach durch Eintauchen in das<br />

Lösungsmittel an.<br />

Handelsübliche Ether sind heute in der Regel stabilisiert (Hinweis auf dem Etikett) <strong>und</strong><br />

neigen dadurch kaum zur Peroxidbildung. Durch übermäßig lange Lagerung, Destillation oder<br />

auch Chromatographie werden die Stabilisatoren jedoch unwirksam bzw. entfernt. In diesem<br />

Fall müssen die Peroxide unbedingt entfernt werden!<br />

Zur Entfernung der Peroxide können käufliche Reagentien verwendet werden (z.B. Perex-<br />

Kit ® der Firma Merck). Wird das Lösungsmittel ohnehin absolutiert, kann die Zerstörung der<br />

Peroxide gleichzeitig bei der Reinigung <strong>und</strong> Trocknung erfolgen.<br />

Gereinigte Ether müssen in braunen Flaschen aufbewahrt werden, um durch Lichtausschluß<br />

die Neubildung <strong>von</strong> Peroxiden zu verzögern. Nach längerem Aufbewahren muß unbedingt<br />

erneut auf Peroxide geprüft werden!<br />

Der Zusatz <strong>von</strong> etwa 0.05 % Diethyl-dithio-natriumcarbamat (= Cupral) als Stabilisator<br />

verhindert die Neubildung <strong>von</strong> Peroxiden <strong>und</strong> Aldehyden über Jahre hinweg. Wenn der<br />

Stabilisator in den Reaktionen nicht stört ist die Stabilisierung der Ether unbedingt zu<br />

empfehlen!<br />

Handelsüblicher Ether ist auch oft mit 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT) stabilisiert.<br />

Auch dieser Zusatz (ca. 10 ppm) verhindert die Neubildung <strong>von</strong> Peroxiden zuverlässig.


Diethylether C4H10O MG: 74.12 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -116 °C; Sdp. 34 °C; d = 0.71 g/ml; nD =1.3526; DK = 4,3 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 587 hPa (20 °C); Flammpunkt: -40 °C; Zündtemperatur: 170 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.7 - 36 Vol.-%.<br />

R 12-19-22-66-67; S 9-16-29-33; MAK: 400 ml/m 3 (ppm), 1200 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Ether 1.5 % bei 25 °C; Löslichkeit <strong>von</strong> Ether in<br />

Wasser: 6 %.<br />

Azeotrop mit Wasser (1.3 %), Sdp. 34.1 °C. Handelsüblicher Wassergehalt: ca.<br />

0.2 %.<br />

Diethylether kann Peroxide, Ethylalkohol, Acetaldehyd <strong>und</strong> Wasser enthalten.<br />

Reinigung: Mehrmaliges Ausschütteln mit wäßriger Eisen-(II)-sufat-Lösung zur<br />

Entfernung der Peroxide.<br />

Trocknung: Zum Vortrocknen mehrere Tage über feingekörntem CaCl2 in einer<br />

dunklen Flasche stehen lassen<br />

• Einpressen <strong>von</strong> ca. 5 g/l Natriumdraht, einige Tage stehen lassen <strong>und</strong> danach<br />

über frischen Natriumdraht abdestillieren. Die Na-Behandlung entfernt<br />

Peroxide, Alkohol, Aldehyd <strong>und</strong> Wasser, das vorherige Ausschütteln mit<br />

FeSO4 ist also nicht erforderlich!<br />

• mit ca. 4 g/l Natriumhydriddispersion 2 - 3 St<strong>und</strong>en refluxieren, danach abdestillieren.<br />

Dieses Verfahren entfernt ebenfalls Peroxide <strong>und</strong> alle übrigen<br />

Verunreinigungen.<br />

• Durch etwa 100 g/l basisches Al2O3 filtrieren. Achtung: Das Aluminiumoxid<br />

kann nicht regeneriert werden, da die Peroxide adsorbiert, aber nicht zerstört<br />

werden!<br />

Absoluter Diethylether wird am besten in dunklen Flaschen über Natriumdraht<br />

aufbewahrt.<br />

Tert-butylmethylether C5H12O MG: 88.15 g/mol<br />

(MTB)<br />

20<br />

Schmp. -108 °C; Sdp. 55 °C; d = 0.74 g/ml; nD =1.3756; DK = 4.5 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 268 hPa (20 °C); Flammpunkt: -28 °C; Zündtemperatur: 460 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.7 - 8.4 Vol.-%.<br />

R 11-66; S 9-23-29-33;<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> MTB in Wasser: 5 % bei 20 °C; Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in<br />

MTB: 1.5 % bei 20 °C. Handelsüblicher Wassergehalt: ca. 0.05 %.<br />

Tert-butylmethylether bildet keine Peroxide <strong>und</strong> kann Diethylether weitgehend<br />

F+<br />

Xn<br />

F


ersetzen. Bei Reaktionen mit starken Säuren muß mit Spaltung in Isobuten <strong>und</strong><br />

Methanol gerechnet werden. Mit wäßrigen Säuren kann MTB aber<br />

ausgeschüttelt werden. Die Verunreinigungen in handelsüblichen MTB betragen<br />

< 1% an Kohlenwasserstoffen, Methanol <strong>und</strong> tert-Butanol.<br />

Zur Trocknung <strong>und</strong> Reinigung wird MTBE mit etwa 3 g/l Natriumhydriddispersion<br />

6 h refluxiert, danach abdestilliert.<br />

MTB kann über Molekularsieb (4 Å) aufbewahrt werden.<br />

Tetrahydrofuran C4H8O MG: 72.11 g/mol<br />

THF<br />

20<br />

Schmp. -108 °C; Sdp. 66 °C; d = 0.89 g/ml; nD =1.4072; DK = 7,4 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 200 hPa (20 °C); Flammpunkt: -20 °C; Zündtemperatur: 230 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.5 - 12.4 Vol.-%.<br />

R 11-19-36/37; S 16-29-33; MAK: 50 ml/m3 (ppm), 150 mg/m3.<br />

Tetrahydrofuran ist mit Wasser unbegrenzt mischbar, bildet aber ein Azeotrop<br />

mit Wasser (5.4 %), Sdp. 63.2 °C. Handelsüblicher Wassergehalt: ca. 0.1 %.<br />

Tetrahydrofuran bildet ebenso wie Diethylether äußerst explosive Peroxide.<br />

Zur Reinigung <strong>und</strong> Trocknung wird 2 Tage über CuCl (5 g/l) <strong>und</strong> gepulverter<br />

KOH (50 g/l) gerührt. Das abdekantierte THF wird nun mit KOH (10 g/l)<br />

refluxiert, danach abdestilliert (nicht bis zur Trockne destillieren!). Nun wird<br />

Natriumdraht (5 g/l) eingepresst <strong>und</strong> mehrere Tage im Dunklen stehen gelassen<br />

bzw. einige St<strong>und</strong>en refluxiert, danach abdestilliert.<br />

THF wird in dunklen Flaschen über Natriumdraht aufbewahrt.<br />

Wird besonders wasserfreies THF (insbesondere für metallorganische Arbeiten)<br />

benötigt, wird das THF in einer Umlaufapparatur über 5 g/l Kalium unter<br />

Schutzgasatmosphäre (N2 oder Argon) aufbewahrt. Vor jeder Entnahme wird<br />

einige Zeit refluxiert, danach die benötigte Menge im Auffangbehälter der<br />

Umlaufapparatur gesammelt <strong>und</strong> erst unmittelbar vor Gebrauch entnommen.<br />

Die Wasserfreiheit wird folgendermaßen überprüft: Zum frisch entnommenen<br />

Solvens wird ein kleines Stück Natrium <strong>und</strong> etwas Benzophenon gegeben. Die<br />

sofortige Blaufärbung zeigt die absolute Wasserfreiheit <strong>von</strong> THF an.<br />

F<br />

Xi


1,4-Dioxan C4H8O2 MG: 88.12 g/mol<br />

20<br />

Schmp. 11 °C; Sdp. 101 °C; d = 1.03 g/ml; nD =1.4224; DK = 2,2 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 41 hPa (20 °C); Flammpunkt: 12 °C; Zündtemperatur: 375 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.9 - 22.5 Vol.-%.<br />

R 11-19-36/37-40; S 16-36/37; MAK: 20 ml/m 3 (ppm), 73 mg/m 3 .<br />

Gefahr der Hautresorption! Schutzhandschuhe tragen!<br />

Dioxan ist mit Wasser unbegrenzt mischbar, bildet aber ein Azeotrop mit Wasser<br />

(18 %), Sdp. 87.8 °C. Handelsüblicher Wassergehalt: ca. 0.2 %.<br />

Dioxan bildet wie Diethylether Peroxide, außerdem kann handelsübliches<br />

Dioxan mit Essigsäure, 2-Ethyl-1,3-dioxolan <strong>und</strong> Wasser verunreinigt sein.<br />

Zur Reinigung wird Dioxan mit festem KOH geschüttelt, danach wird wie beim<br />

THF beschrieben weiterverfahren.<br />

Dioxan kann in dunklen Flaschen über Molekularsieb (4 Å) aufbewahrt werden.<br />

Ethylenglycoldimethylether C4H10O2 90.12 g/mol<br />

(DME, 1,2-Dimethoxyethan, Monoglyme, Dimethylcellosolve)<br />

20<br />

Schmp. -69 °C; Sdp. 84 °C; d = 0.87 g/ml; nD =1.3813; DK = 7.25 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 67 hPa (20 °C); Flammpunkt: -6 °C; Zündtemperatur: 245 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.6 - 10.4 Vol.-%.<br />

R 60-61-11-19-E20; S 53-16-24/25-37-45.<br />

Ethylenglycoldimethylether ist unbegrenzt mit Wasser mischbar; Azeotrop mit<br />

Wasser (10.5 %), Sdp. 76 °C. Handelsüblicher Wassergehalt: ca. 0.2 %.<br />

Ethylenglycoldimethylether bildet beim längeren Stehen an der Luft unter<br />

Lichteinwirkung Peroxide, die sich im Destillationsrückstand konzentrieren <strong>und</strong><br />

sich unter Umständen explosionsartig zersetzen können. Deshalb Ethylenglycoldimethylether<br />

niemals vollständig bis zur Trockne destillieren!<br />

Ethylenglycoldimethylether wird dreimal mit je 100 ml/l 50-%iger wässriger<br />

KOH ausgeschüttelt, danach wird 24 St<strong>und</strong>en über ca. 20 g/l gepulvertem KOH<br />

<strong>und</strong> ca. 5 - 10 g/l CuCl gerührt. Nach dem Abdekantieren <strong>und</strong> Filtrieren wird mit<br />

5 g/l Natriumdraht oder Natriumhydrid 12 - 24 St<strong>und</strong>en refluxiert <strong>und</strong> abdestilliert.<br />

Falls sich der Natriumdraht weitgehend umgesetzt hat, sollte nochmals über der<br />

gleichen Menge Natrium refluxiert <strong>und</strong> abdestilliert werden. Für metallorganische<br />

Arbeiten empfiehlt sich, die Trocknung mit Natrium solange fortzusetzen,<br />

bis sich bei der Zugabe <strong>von</strong> Benzophenon die typische Blaufärbung zeigt.<br />

Aufbewahrung siehe THF!<br />

F<br />

Xn<br />

F<br />

T


Diethylenglycoldimethylether C6H14O3<br />

(Diglyme, Bis(2-Methoxyethyl)-ether)<br />

134.18 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -68 °C; Sdp. 162 °C; d = 0.95 g/ml; nD =1.4097; DK = 7.0 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 7 hPa (20 °C); Flammpunkt: 53 °C; Zündtemperatur: 190 °C.<br />

R 60-61-10-19; S 53-37-45.<br />

MAK: 5 ml/m 3 (ppm), 28 mg/m 3 .<br />

Diethylenglycoldimethylether ist unbegrenzt mit Wasser mischbar; Azeotrop mit<br />

Wasser (75 %), Sdp. 99.8 °C. Handelsüblicher Wassergehalt: ca. 0.2 %.<br />

Auch Diethylenglycoldimethylether bildet Peroxide, außerdem ist in handelsüblichen<br />

Qualitäten Dimethoxyethan als Verunreinigung enthalten.<br />

Reinigung <strong>und</strong> Trocknung wie bei THF, Verunreinigungen <strong>von</strong> Dimethoxyethan<br />

werden durch Destillation über eine Kolonne abgetrennt.<br />

Aufbewahrung siehe THF!<br />

Ester<br />

Ameisensäureethylester C3H6O2<br />

(Ethylformiat)<br />

74.08 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -80 °C; Sdp. 54 °C; d = 0.92 g/ml; nD =1.3597; DK = 9.1 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 256 hPa (20 °C); Flammpunkt: -34 °C; Zündtemperatur: 440 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 2.7 - 16.5 Vol.-%.<br />

R 11-20/22-36/37; S 9-16-24-26-33; MAK 100 ml/m 3 (ppm), 310 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Ameisensäureethylester 17 % (20 °C); Azeotrop mit<br />

Wasser (5 %), Sdp. 52.6 °C. Handelsüblicher Wassergehalt: ca. 1 %.<br />

Ameisensäureethylester kann mit Ameisensäure <strong>und</strong> Ethanol infolge einer<br />

Esterspaltung verunreinigt sein.<br />

Ameisensäureethylester wird 24 h über MgSO4 oder K2CO3 vorgetrocknet,<br />

abdekantiert <strong>und</strong> anschließend über ca. 10 g/l P2O5 abdestilliert.<br />

CaCl2 ist zum Vortrocknen ungeeignet, da es eine Additionsverbindung mit<br />

Ameisensäureethylester eingeht.<br />

T<br />

F<br />

Xn


Essigsäuremethylester C3H6O2 74.08 g/mol<br />

(Methylacetat)<br />

20<br />

Schmp. -98 °C; Sdp. 56 °C; d = 0.93 g/ml; nD =1.3614; DK = 6.6 (20 °C);<br />

Dampfdruck: 217 hPa (20 °C); Flammpunkt: -13 °C; Zündtemperatur: 475 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 3.1 - 16 Vol.-%.<br />

R 11-36-66-67; S 16-26-29-33; MAK 200 ml/m 3 (ppm), 610 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Essigsäuremethylester 8 % (20 °C); Azeotrop mit<br />

Wasser (3.2 - 3.7 %), Sdp. 56.4 °C. Handelsüblicher Wassergehalt :ca. 0.1 %<br />

Essigsäuremethylester wird 24 h über K2CO3 sicc. vorgetrocknet, abdekantiert<br />

<strong>und</strong> anschließend über ca. 10 g/l P2O5 abdestilliert.<br />

CaCl2 ist zum Vortrocknen ungeeignet, da es mit Methylacetat ebenso wie mit<br />

Ameisensäureethylester eine Additionsverbindung eingeht.<br />

Essigsäureethylester C4H8O2 88.10 g/mol<br />

(Ethylacetat)<br />

20<br />

Schmp. -83 °C; Sdp. 77 °C; d = 0.90 g/ml; nD =1.3723; DK = 6.0 (25 °C).<br />

Dampfdruck: 103 hPa (20 °C); Flammpunkt: -4 °C; Zündtemperatur: 460 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 2.1 - 11.5 Vol.-%.<br />

R 11-36-66-67; S 16-26-33; MAK: 400 ml/m 3 (ppm), 1500 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Essigsäureethylester 2.9 % (25 °C); Azeotrop mit<br />

Wasser (8.5 %), Sdp. 70.4 °C. Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.1 %<br />

Die Reinigung <strong>und</strong> Trocknung erfolgt wie bei Essigsäuremethylester.<br />

F<br />

Xi<br />

F<br />

Xi


Aprotische, dipolare Lösungsmittel<br />

Aceton C3H6O MG: 58.08 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -95 °C; Sdp. 56 °C; d = 0.79 g/ml; nD =1.3588; DK = 20.7 (25 °C).<br />

Dampfdruck: 233 hPa (20 °C); Flammpunkt: -20 °C; Zündtemperatur: 540 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 2.2 - 12.8 Vol.-%.<br />

R 11-36-66-67; S 9-16-26; MAK 500 ml/m 3 (ppm), 1200 mg/m 3 .<br />

Aceton ist mit Wasser unbegrenzt mischbar, handelsüblicher Wassergehalt ca.<br />

0.4 %.<br />

Organische Verunreinigungen < 1 % (Methanol, Aldehyde).<br />

Alle üblichen Trocknungsmittel bewirken aldolartige Kondensationsreaktionen,<br />

die eine sorgfältige fraktionierende Destillation erfordern. Bei Beachtung dieser<br />

Tatsache kann Aceton mit K2CO3, P2O5 oder auch mit CaCl2 (Trockenzeit max.<br />

6 h) getrocknet werden.<br />

Am besten geeignet ist die Trocknung über Molekularsieb 3 Å (bei statischer<br />

Trocknung: 100g Molekularsieb auf 1 l Aceton, bei dynamischer Trocknung 100<br />

g Molekularsieb auf 5 l).<br />

Aceton wird über Molekularsieb 3 Å aufbewahrt.<br />

Acetonitril C2H3N MG: 41.05 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -46 °C; Sdp. 81 °C; d = 0.78 g/ml; nD =1.3442; DK = 37.5 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 97 hPa (20 °C); Flammpunkt: 5 °C; Zündtemperatur: 525 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 4.4 - 16 Vol.-%.<br />

R 11-23/24/25; S 16-27-45; MAK: 40 ml/m 3 (ppm), 68 mg/m 3 .<br />

Acetonitril ist mit Wasser unbegrenzt mischbar. Azeotrop bei 15.9 %,<br />

Sdp. 76.7 °C. Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.3 %.<br />

Verunreinigungen in Acetonitril: Acrylnitril, Amine.<br />

Acetonitril wird mit 1 g/l Natriumhydrid-Dispersion 10 Minuten refluxiert <strong>und</strong><br />

danach rasch abdestilliert. Das Destillat wird mit 2 g/l P2O5 versetzt, nochmals<br />

10 Minuten refluxiert <strong>und</strong> wieder rasch abdestilliert. Mit dieser Prozedur ist ein<br />

Wassergehalt <strong>von</strong> etwa 10 -3 % erreichbar.<br />

Acetonitril wird in dunklen Flaschen über Molekularsieb 3 Å aufbewahrt.<br />

F<br />

Xi<br />

F<br />

T


N,N-Dimethylformamid C3H7NO 73.10 g/mol<br />

(DMF)<br />

20<br />

Schmp. -60 °C; Sdp. 153 °C; d = 0.95 g/ml; nD =1.4305; DK = 36.7 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 4 hPa (20 °C); Flammpunkt: 59 °C; Zündtemperatur: 440 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 2.2 - 16 Vol.-%.<br />

R 61-E20/21-36; S 53-45; MAK: 10 ml/m 3 (ppm), 30 mg/m 3 .<br />

DMF ist mit Wasser unbegrenzt mischbar, es bildet kein Azeotrop mit Wasser.<br />

Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.15 %.<br />

Verunreinigungen: Dimethylamin, Ammoniak <strong>und</strong> Wasser.<br />

• 100 ml DMF werden mit ca. 13 ml Benzol <strong>und</strong> 4 ml Wasser versetzt <strong>und</strong><br />

fraktionierend destilliert. Wenn im Vorlauf das Azeotrop Benzol-Wasser<br />

zusammen mit den Amin-Verunreinigungen übergegangen ist, wird das DMF<br />

anschließend durch Destillation im Wasserstrahlvakuum rein erhalten.<br />

• DMF wird über ca. 20 g/l P2O5 im Wasserstrahlvakuum destilliert.<br />

Aufbewahrung in dunklen Flaschen über Molekularsieb 3 Å (DMF wird durch<br />

sichtbares <strong>und</strong> UV-Licht photochemisch zersetzt!).<br />

N-Methylpyrrolidon C5H9NO 99.13 g/mol<br />

(NMP, 1-Methyl-2-pyrrolidon))<br />

20<br />

Schmp. -24 °C; Sdp. 202 °C; d = 1.03 g/ml; nD =1.4684; DK = 33 (25 °C).<br />

Dampfdruck: 0.32 hPa (20 °C); Flammpunkt: 95 °C; Zündtemperatur: 245 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.3 - 9.5 Vol.-%.<br />

R 36/38; S 41; MAK: 19 ml/m 3 (ppm), 80 mg/m 3 .<br />

NMP ist mit Wasser unbegrenzt mischbar, handelsüblicher Wassergehalt ca.<br />

1 %. Verunreinigungen: Methylamin, Butyrolacton.<br />

• Käufliches NMP wird zunächst mit 50 g/l P2O5, besser noch mit 10 g/l CaH2<br />

versetzt <strong>und</strong> etwa 6 St<strong>und</strong>en mit einem KPG-Rührer heftig gerührt. Nach dem<br />

Abdekantieren wird im Wasserstrahlvakuum destilliert.<br />

• Das käufliche NMP wird mit etwa 1.5 Gewichts-% CH3ONa versetzt <strong>und</strong><br />

über Nacht stehen gelassen. Anschließend wird im Wasserstrahlvakuum<br />

destilliert (zunächst langsam, um Methylamin zu entfernen!).<br />

NMP wird in einer dunklen Flasche über Molekularsieb 4 Å <strong>und</strong> unter Schutzgas<br />

(N2) aufbewahrt.<br />

T<br />

Xi


Dimethylsulfoxid C2H6OS 78.13 g/mol<br />

(DMSO)<br />

Schmp. 18 °C; Sdp. 189 °C; d = 1.10 g/ml; n 20 =1.4783; DK = 48.9 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 0.6 hPa (20 °C); Flammpunkt: 95 °C; Explosionsgrenzen: 1.8 - 63<br />

Vol.-%.<br />

R 36/38; S 26.<br />

DMSO ist hygroskopisch <strong>und</strong> mit Wasser unbegrenzt mischbar, kein Azeotrop<br />

mit Wasser. Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.5 %.<br />

Organische Verunreinigungen < 1 % (Methanol, Aldehyde).<br />

Zur Reinigung <strong>und</strong> Trocknung genügt in den meisten Fällen die fraktionierende<br />

Destillation im Wasserstrahlvakuum. Davor kann mit 50 g/l Calciumsulfatsemihydrat<br />

(SIKKON ® ) oder 25 g/l Calciumhydrid vorgetrocknet werden.<br />

Aufbewahrung in dunklen Flaschen über Molekularsieb 3 Å<br />

Nitromethan CH3NO2<br />

61.0 g/mol<br />

Schmp. -28 °C; Sdp. 101 °C; d = 1.14 g/ml; n 20 =1.3818; DK = 38.6 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 36 hPa (20 °C); Flammpunkt: 44 °C; Zündtemperatur 415 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 7.3 - 63 Vol.-%.<br />

R 5-10-22; S 41; MAK: 100 ml/m 3 (ppm), 250 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Nitromethan 8.3 % bei 20 °C. Azeotrop mit Wasser<br />

(23.6 %), Sdp. 83 °C. Handelsüblicher Wassergehalt ca. 1 %.<br />

Organische Verunreinigungen in Nitromethan sind Spuren <strong>von</strong> Formaldehyd,<br />

Acetaldehyd, Methanol <strong>und</strong> Ethanol.<br />

Nitromethan wird durch eine fraktionierende Destillation über ca. 10 g/l P2O5<br />

gereinigt <strong>und</strong> getrocknet. In vielen Fällen ist bereits eine sorgfältige Destillation<br />

ausreichend.<br />

Xi<br />

Xn


Amine<br />

Vor allem wasserlösliche Amine sind schwer zu trocknen <strong>und</strong> überdies stark hygroskopisch.<br />

Es hat sich gezeigt, daß nach geeigneter Vortrocknung die Aufbewahrung über Molekularsieb<br />

am wirksamsten ist (vgl. D. R. Burfield, R. H. Smithers <strong>und</strong> A. S. Ch. Tan, J. Org. Chem. 43,<br />

3967 (1978)).<br />

Diisopropylamin C6H15N 101.2 g/mol<br />

(DIPA)<br />

20<br />

Schmp. -96 °C; Sdp. 84 °C; d = 0.71 g/ml; nD =1.3915.<br />

Dampfdruck: 100 hPa (20 °C); Flammpunkt: -17 °C; Zündtemperatur: 285 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.5 - 8.5 Vol.-%.<br />

R 11-20/22-34; S 16-26-36/37/39-45.<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> DIPA in Wasser 11 % bei 30 °C; Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in<br />

DIPA 40 % bei 30 °C; Azeotrop mit Wasser (9.2 %), Sdp. 74.1 °C.<br />

Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.4 %.<br />

Handelsübliches DIPA enthält ca. 0.5 % andere Basen.<br />

Zur Trocknung wird DIPA eine Woche über ca. 10 g/l gepulvertem CaH2<br />

refluxiert <strong>und</strong> anschließend direkt abdestilliert.<br />

DIPA wird in dunklen Flaschen über Molekularsieb 4 Å <strong>und</strong> unter Inertgas (N2)<br />

aufbewahrt.<br />

N-Ethyl-diisopropylamin C8H19N 129.3 g/mol<br />

20<br />

Schmp. 10 °C; Sdp. 127 °C; d = 0.76 g/ml; nD =1.4133.<br />

Flammpunkt: 3 °C.<br />

R 11-22-34-52/53; S 16-26-36/37/39-45-61.<br />

Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.1 %.<br />

Handelsübliches Ethyldiisopropylamin enthält bis zu 2 % andere Basen.<br />

Reinigung <strong>und</strong> Trocknung wie Triethylamin.<br />

Aufbewahrung in dunklen Flaschen über Molekularsieb 4 Å <strong>und</strong> unter Inertgas<br />

(N2).<br />

F<br />

C<br />

F<br />

C


Triethylamin C6H15N 101.2 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -115 °C; Sdp. 89 °C; d = 0.73 g/ml; nD =1.4000; DK = 2.4 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 70 hPa (20 °C); Flammpunkt: -17 °C; Zündtemperatur: 215 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.2 - 8 Vol.-%.<br />

R 11-20/21/22-35; S 3-16-26-29-36/37/39-45; MAK 1 ml/m 3 (ppm), 4.2 mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in Triethylamin 4.6 % bei 20 °C; Löslichkeit <strong>von</strong><br />

Triethylamin in Wasser 5.5 % bei 20 °C; Azeotrop mit Wasser (10 %), Sdp. 75<br />

°C.<br />

Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.2 %.<br />

Handelsübliches Triethylamin wird solange mit KOH-Plätzchen versetzt, bis<br />

sich auch beim Rückflußkochen kein weiteres KOH mehr löst. Dann läßt man<br />

abkühlen, dekantiert ab, gibt 50 g/l frische KOH-Plätzchen zu <strong>und</strong> refluxiert<br />

erneut eine St<strong>und</strong>e, dekantiert erneut ab <strong>und</strong> destilliert anschließend. Das<br />

Destillat wird nun 2 - 3 St<strong>und</strong>en über frischem CaH2 refluxiert <strong>und</strong> erneut<br />

abdestilliert.<br />

Für höhere Ansprüche ist es empfehlenswert, das so gereinigte Triethylamin<br />

unmittelbar vor Gebrauch erneut über LiAlH4 oder NaH-Dispersion<br />

abzudestillieren.<br />

Aufbewahrung in dunklen Flaschen über Molekularsieb 4 Å <strong>und</strong> unter Inertgas<br />

(N2).<br />

Tetramethylethylendiamin C6H16N2 116.2 g/mol<br />

(TMEDA)<br />

Schmp. -55 °C; Sdp. 120-122 °C; d = 0.78 g/ml; n 20 =1.4179; DK = 2.7 (20 °C).<br />

Flammpunkt: 17 °C.<br />

R 11-20/22-34; S 16-26-36/37/39-45.<br />

Handelsübliches TMEDA kann bis zu 50% Wasser enthalten! TMEDA ist sehr<br />

schwierig zu trocknen <strong>und</strong> äußerst hygroskopisch.<br />

Das käufliche TMEDA wird solange mit gepulverter KOH gesättigt, bis sich<br />

keine zwei Phasen mehr bilden. Danach wird das TMEDA mit 10 g/l NaH oder<br />

Na versetzt <strong>und</strong> über Nacht refluxiert, anschließend abdestilliert. Dieses<br />

Verfahren wird nun solange wiederholt, bis ein scharfer Siedepunkt <strong>von</strong> 120 -<br />

122 °C erreicht ist.<br />

Aufbewahrung in dunklen Flaschen über Molekularsieb 4 Å <strong>und</strong> unter Inertgas<br />

(N2).<br />

F<br />

C<br />

F<br />

C


Pyridin C5H5N 79.10 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -41 °C; Sdp. 115 °C; d = 0.98 g/ml; nD =1.5029; DK = 12.3 (25 °C).<br />

Dampfdruck: 20 hPa (20 °C); Flammpunkt: 17 °C; Zündtemperatur: 550 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.7 - 10.6 Vol.-%.<br />

R 11-20/21/22; S 26-28; MAK: 5 ml/m 3 (ppm), 16 mg/m 3 .<br />

Pyridin ist mit Wasser unbegrenzt mischbar <strong>und</strong> hygroskopisch; Azeotrop mit<br />

Wasser (43 %), Sdp. 94 °C. Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.3 %.<br />

Pyridin enthält oft Verunreinigungen homologer Pyridine, Anilin <strong>und</strong> Phenol.<br />

In den meisten Fällen reicht es aus, Pyridin zur Trocknung mehrere Tage über<br />

ca. 20 g/l festem KOH stehen zu lassen.<br />

Falls Spuren <strong>von</strong> gelöstem KOH stören, wird zusätzlich über KOH oder besser<br />

noch über NaH-Dispersion abdestilliert.<br />

Aufbewahrung über Molekularsieb 4 Å.<br />

Alkohole<br />

Methanol CH4O 32.04 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -98 °C; Sdp. 65 °C; d = 0.79 g/ml; nD =1.3288; DK = 32.6 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 128 hPa (20 °C); Flammpunkt: 11 °C; Zündtemperatur: 455 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 5.5 - 44 Vol.-%.<br />

R 11-23/24/25-39/23/24/25; S 7-16-36/37-45;<br />

MAK :200 ml/m 3 (ppm), 270 mg/m 3 ; Gefahr der Hautresorption!<br />

Methanol ist mit Wasser unbegrenzt mischbar <strong>und</strong> hygroskopisch. Es bildet kein<br />

Azeotrop mit Wasser. Handelsüblicher Wassergehalt < 1%.<br />

• Größere Wassermengen lassen sich durch fraktionierende Destillation über<br />

eine Kolonne abtrennen, das so destillierte Methanol ist etwa 99.8-%ig.<br />

• Absolutierung mit Magnesiumspänen (der Wassergehalt muß dafür bereits <<br />

1 % sein!):<br />

In einem 1-l-R<strong>und</strong>kolben mit Rückflußkühler werden etwa 8 g Magnesiumspäne<br />

<strong>und</strong> 0.5 g Jod vorgelegt. 100 ml Methanol werden durch den Rückflusskühler<br />

zugegeben <strong>und</strong> solange erwärmt, bis eine stürmische Reaktion unter<br />

Wasserstoffentwicklung einsetzt (die Jodfarbe verschwindet). Falls nötig<br />

wird nochmals mit der gleichen Menge Jod versetzt <strong>und</strong> erwärmt, bis alles<br />

Magnesium umgesetzt ist. Danach werden etwa 600 ml Methanol durch den<br />

Rückflusskühler zugegeben, 2 St<strong>und</strong>en refluxiert <strong>und</strong> danach abdestilliert.<br />

Aufbewahrung über Molekularsieb 3 Å.<br />

F<br />

Xn<br />

F<br />

T


Ethanol C2H6O 46.07 g/mol<br />

20<br />

Schmp. -117 °C; Sdp. 78 °C; d = 0.79 g/ml; nD =1.3614; DK = 24.3 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 59 hPa (20 °C); Flammpunkt: 9 °C; Zündtemperatur: 425 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 3.5 - 15 Vol.-%.<br />

R 11; S 7-16; MAK 500 ml/m 3 (ppm), 960 mg/m 3 .<br />

Ethanol ist mit Wasser unbegrenzt mischbar, Azeotrop mit Wasser (4 %), Sdp.<br />

78.2 °C; ternäres Azeotrop mit Wasser <strong>und</strong> Benzol (18.5 % EtOH, 74.1 %<br />

Benzol <strong>und</strong> 7.4 % Wasser).<br />

Handelsüblicher Wassergehalt entweder 1 oder 4 %.<br />

In industriell hergestelltem Ethanol kann Isoamylalkohol, Acetaldehyd <strong>und</strong><br />

Aceton enthalten sein, in Gärungsalkohol zusätzlich höhere Alkohole (Fuselöle).<br />

Zur Reinigung <strong>und</strong> Trocknung wird in einer Apparatur mit 3-Halskolben, KPG-<br />

Rührer <strong>und</strong> Rückflußkühler (mit Metallwendel!) wird das Ethanol (mindestens<br />

99 %) vorgelegt <strong>und</strong> ca. 7 - 10 g Natriumschnitzel pro Liter portionsweise<br />

zugegeben.<br />

Anschließend wird solange erhitzt, bis alles Natrium unter Bildung <strong>von</strong><br />

Natriumethanolat in Lösung gegangen ist. Nun wird ca. 30 g/l<br />

Phthalsäurediethylester zugegeben, nochmals 3 St<strong>und</strong>en refluxiert <strong>und</strong> danach<br />

abdestilliert.<br />

Aufbewahrung über Molekularsieb 3 Å.<br />

1-Propanol C3H8O 60.10 g/mol<br />

(n-Propanol)<br />

Schmp. -126 °C; Sdp. 97 °C; d = 0.80 g/ml; n 20 =1.3853; DK = 20.1 (25 °C).<br />

Dampfdruck: 19 hPa (20 °C); Flammpunkt: 15 °C; Zündtemperatur: 405 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 2.1 - 13.5 Vol.-%.<br />

R 11-41-67; S 7-16-24-26-29.<br />

1-Propanol ist mit Wasser unbegrenzt mischbar, Azeotrop mit Wasser (28.3 %),<br />

Sdp. 87.6 °C. Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.2 %.<br />

Größere Mengen Wasser werden durch azeotrope Destillation entfernt. Die<br />

Trocknung erfolgt wie bei Ethanol, jedoch unter Zusatz <strong>von</strong> Phthalsäure- oder<br />

Benzoesäure-n-propylester.<br />

Aufbewahrung über Molekularsieb 3 Å.<br />

F<br />

F<br />

Xi


2-Propanol C3H8O 60.10 g/mol<br />

(Isopropanol)<br />

20<br />

Schmp. -89 °C; Sdp. 82 °C; d = 0.78 g/ml; nD =1.3776; DK = 18.3 (25 °C),<br />

Dampfdruck: 43 hPa (20 °C); Flammpunkt: 12 °C; Zündtemperatur: 485 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 2 - 12 Vol.-%.<br />

R 11-36-67; S 7-16-24/25-26; MAK: 200 ml/m 3 (ppm), 500 mg/m 3 .<br />

2-Propanol ist mit Wasser unbegrenzt mischbar, Azeotrop mit Wasser (12 %),<br />

Sdp. 80.1 °C. Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.2 %.<br />

Nach 12 St<strong>und</strong>en Vortrocknen mit etwa 200 g/l Calciumsulfat-semihydrat<br />

(SIKKON®) wird vom Trockenmittel abdekantiert. In einer Apparatur mit 3-<br />

Halskolben, KPG-Rührer <strong>und</strong> Rückflusskühler (mit Metallwendel!) wird das<br />

vorgetrocknete 2-Propanol vorgelegt <strong>und</strong> ca. 7 - 10 g Natriumschnitzel pro Liter<br />

por-tionsweise zugegeben. Anschließend wird solange erhitzt, bis alles Natrium<br />

unter Bildung <strong>von</strong> Natriumpropanolat in Lösung gegangen ist. Nun wird mit ca.<br />

35 ml/l Benzoesäureisopropylester versetzt, nochmals 3 St<strong>und</strong>en refluxiert <strong>und</strong><br />

danach abdestilliert.<br />

Aufbewahrung über Molekularsieb 3 Å.<br />

1-Butanol C4H10O 74.12 g/mol<br />

(n-Butanol)<br />

Schmp. -89 °C; Sdp. 117 °C; d = 0.81 g/ml; n 20 =1.3993; DK = 17.8 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 6.7 hPa (20 °C); Flammpunkt: 30 °C; Zündtemperatur: 340 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 1.4 - 11.3 Vol.-%.<br />

R 10-22-37/38-41-67; S 7/9-13-26-37/39-46; MAK: 100 ml/m 3 (ppm), 310<br />

mg/m 3 .<br />

Löslichkeit <strong>von</strong> Wasser in 1-Butanol 20.5 % bei 25 °C; Azeotrop mit Wasser<br />

(42.5 %), Sdp. 92.7 °C. Handelsüblicher Wassergehalt 0.1 %.<br />

1-Butanol wird mit Natrium <strong>und</strong> Phthalsäuredibutylester - analog wie bei<br />

Ethanol beschrieben - getrocknet.<br />

Aufbewahrung über Molekularsieb 3 Å.<br />

tert-Butanol C4H10O 74.12 g/mol<br />

(2-Methyl-2-propanol)<br />

20<br />

Schmp. 24 °C; Sdp. 82 °C; d = 0.78 g/ml; nD =1.3838; DK = 10.9 (30 °C).<br />

Dampfdruck: 40 hPa (20 °C); Flammpunkt: 11 °C; Zündtemperatur: 470 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 2.3 - 8 Vol.-%.<br />

R 11-20; S 9-16; MAK: 20 ml/m 3 (ppm), 62 mg/m 3 .<br />

F<br />

Xi<br />

Xn<br />

F<br />

Xn


Tert-Butanol ist mit Wasser unbegrenzt mischbar, Azeotrop mit Wasser (11.8<br />

%), Sdp. 79.9 °C. Handelsüblicher Wassergehalt ca. 0.1 %.<br />

Zur Trocknung wird tert-Butanol mit ca. 100 g/l Calciumhydrid 24 St<strong>und</strong>en zum<br />

Sieden erhitzt (Vorsicht, das Trockenmittel kann heftiges 'Stoßen' verursachen,<br />

Apparatur gut sichern!) <strong>und</strong> danach abdestilliert. Das Destillat wird dann mit ca.<br />

8 - 10 g Natriumschnitzel solange erhitzt, bis sich alles Natrium umgesetzt hat,<br />

hierauf wird abdestilliert.<br />

Reines tert-Butanol kristallisiert bei Raumtemperatur aus! Deshalb muß das<br />

Kühlwasser bei der Destillation auf 26 - 30 °C gehalten werden!<br />

Ethylenglycolmonomethylether C3H8O2 76.10 g/mol<br />

(Methylglycol, 2-Methoxyethanol, Methylcellosolve)<br />

20<br />

Schmp. -85 °C; Sdp. 124 °C; d = 0.96 g/ml; nD =1.4021; DK = 15.4 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 11 hPa (20 °C); Flammpunkt: 46 °C; Zündtemperatur 285 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 2.5 - 20 Vol.-%.<br />

R 60-61-10-E20/21/22; S 53-45; MAK: 5 mg/m 3 (ppm), 16 mg/m 3 .<br />

Ethylenglycolmonomethylether ist mit Wasser unbegrenzt mischbar; Azeotrop<br />

mit Wasser (84.7 %), Sdp. 99.9 °C. Handelsüblicher Wassergehalt 0.2 %.<br />

Ethylenglycolmonomethylether kann neben verschiedenen Carbonsäuren <strong>und</strong><br />

Aldehyden auch Peroxide enthalten!<br />

Zur Reinigung <strong>und</strong> Trocknung gibt es folgende Methoden:<br />

• Fraktionierende Destillation über eine 1 m-Füllkörperkolonne, Rücklaufverhältnis<br />

25:1.<br />

• Mit ca. 2 g/l CaH2 zwei St<strong>und</strong>en refluxieren, anschließend fraktionierend<br />

destillieren. Diese Methode zerstört auch Peroxide.<br />

T


Carbonsäuren <strong>und</strong> Derivate<br />

Organische Säuren ätzen sehr stark, insbesondere wenn sie heiß sind. Unbedingt<br />

Schutzhandschuhe tragen!<br />

Ameisensäure CH2O2 46.03 g/mol<br />

Schmp. 8 °C; Sdp. 100 °C; d = 1.22 g/ml; n 20 =1.3714; DK = 58.5 (16 °C).<br />

Dampfdruck: 43 hPa (20 °C); Zündtemperatur: 520 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 14 - 33 Vol.-%.<br />

R 35; S 23-26-45; MAK: 5 mg/m 3 (ppm), 9.5 mg/m 3 .<br />

Ameisensäure ist mit Wasser unbegrenzt mischbar <strong>und</strong> sehr hygroskopisch;<br />

Azeotrop mit Wasser (23.5 %), Sdp. 107.6 °C. Handelsüblicher Wassergehalt ca.<br />

2 %.<br />

Neben Wasser kann Ameisensäure Natriumformiat <strong>und</strong> Essigsäure enthalten.<br />

Bei Raumtemperatur zersetzt sich Ameisensäure langsam zu CO <strong>und</strong> Wasser.<br />

Die Behälter können dadurch unter hohen Druck stehen, deshalb vorsichtig<br />

öffnen!<br />

Zur Reinigung wird Destillation über Borsäureanhydrid oder wasserfreiem<br />

CuSO4 vorgeschlagen.<br />

Essigsäure C2H4O2 60.05 g/mol<br />

(100 %ige Essigsäure = Eisessig)<br />

20<br />

Schmp. 17 °C; Sdp. 118 °C; d = 1.05 g/ml; nD =1.3714; DK = 6.1 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 16 hPa (20 °C); Flammpunkt: 40 °C; Zündtemperatur: 485 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 4 - 17 Vol.-%.<br />

R 10-35; S 23-26-45; MAK: 10 ml/m 3 (ppm), 25 mg/m 3 .<br />

Essigsäure ist mit Wasser unbegrenzt mischbar, kein Azeotrop mit Wasser.<br />

Handelsüblicher Wassergehalt 1-4 %.<br />

Zur Reinigung <strong>und</strong> Trocknung wird Eisessig mit ca. 20 g/l wasserfreiem CuSO4<br />

oder P2O5 zwei St<strong>und</strong>en refluxiert, danach fraktionierend destilliert<br />

(Acetanhydrid: Sdp. 140 °C).<br />

Eisessig wird über Molekularsieb 4 Å aufbewahrt.<br />

C<br />

C


Essigsäureanhydrid C4H6O3 102.09 g/mol<br />

(Acetanhydrid)<br />

Schmp. -73 °C; Sdp. 140 °C; d = 1.08 g/ml; n 20 =1.3903; DK = 20.7 (20 °C).<br />

Dampfdruck: 5 hPa (20 °C); Flammpunkt 49 °C; Zündtemperatur: 389 °C;<br />

Explosionsgrenzen: 2 - 10.2 Vol.-%.<br />

R 10-20/22-34; S 26-36/37/39-45; MAK: 5 ml/m 3 (ppm), 21 mg/m 3 .<br />

Essigsäureanhydrid zersetzt sich mit Wasser, als Verunreinigung ist deshalb<br />

Essigsäure zu erwarten.<br />

Zur Reinigung Trocknung wird Essigsäureanhydrid mit ca. 20 g/l P2O5 zwei<br />

St<strong>und</strong>en refluxiert, danach fraktionierend destilliert.<br />

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