Organisch-Chemisches Praktikum I OCP I, LV-Nr. 529 … · Unumgänglich sind Leserlichkeit,...

Organisch-Chemisches Praktikum I OCP I, LV-Nr. 529-0229-00

Biol./Pharm. Wissenschaften

Dr. C. Thilgen, Dr. X. Zhang Prof. H.-J. Borschberg, Prof. F. Diederich

http://www.diederich.chem.ethz.ch/teach/ocp1/

Studiengang: ...........................................................

Banden [cm - 1] (Int.):

Interpretation:

Interpretation:


Zustandsform/Gehalt der Probe, Aufnahmemodus: .................................................................

.....................................................................................................................................................

IR - Spektrum:

5

4

3

2

1

AussehenSmp.Trocknung%erhalteneinges.

MengeBehandlungLösungsmittelNr.

Umkristallisation:

Lösungsmittel Löslichkeit

kalt heiss

Ethanol

Methanol

Wasser

.....................................Essigester

Aceton

Methylenchlorid

EtherHexan

heisskalt

LöslichkeitLösungsmittel

Löslichkeitstests:

Aussehen: ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................

Schmp.: ...............Menge: .............Rohsubstanz:

Visum Assist.: ......................................

1. Aufgabe

Datum: ..........................

Name: .............................................................................

Semester: ........OCP - I

Verbindung A:Zustandsform/Gehalt der Probe, Aufnahmemodus: .................................................................

Massenbilanz:

Verlust: ................. g = ......%Rückstand: ........... g = ......%Einwaage: ............ g = 100%

87

6543

1

[g][mb][°C][°C][Nr.] Bemerkungenn DMengeDruckT DampfT BadFraktion

Destillationsprotokoll:

Kolonne: ................................................. Länge: ............... cmDest.-Apparatur:

Strukturvorschläge:

IR - Spektren:

2

B:A:

Σ:

Interpretation:


Verbindung B:Zustandsform/Gehalt der Probe, Aufnahmemodus: .................................................................

Interpretation:


Studiengang: ...........................................................

Aussehen: ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................

Menge: .............Rohsubstanz:

Visum Assist.: ......................................

2. Aufgabe

Datum: ..........................

Name: .............................................................................


DC:

Substanz 2: .............................Substanz 1: .............................Entwicklung:

..........................................

..........................................

..........................................

..............

..............

..............

........................................................

..............

..............

..............

..............

Quotient:

Substanz 2 r F:

Substanz 1 r F:

Laufmittel:

2

1

Nr.

Dünnschichtchromatographie des Neutralteils:

= ...... %Σ: ........ g

SäulenchromatographieTeil

Neutral-

Base

Phenol

Säure

Trocknung n DSdp.Schmp.weitere ReinigungMengeGruppe

Trennungsgang mit Massenbilanz:

Studiengang: ...........................................................

Aussehen: ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................

Menge: .............Rohsubstanz:

Visum Assist.: ......................................

3. Aufgabe

Datum: ..........................

Name: .............................................................................


Mischfraktionen

= ...... %

Substanz 2:

Menge...... bis ......Fraktionen

Substanz 1:

Menge des eingesetzten Gemisches: ..................Massenbilanz:

Entwicklung: .......................................................................................................

Fraktionsnummer

Laufmittel: ..........................................................................................................DC der Fraktionen:

Druck: ............ barMittlere Fraktionengrösse: ............. mlMobile Phase: .................................

Menge: ............ g (= ......-faches der Substanzmenge)

Stationäre Phase: ....................... ; Subst. aufgezogen auf: ..........................

Durchmesser: ............ cmHöhe: ........... cmSäule:

Chromatographie des Neutralteils:

(Fortsetzung)

3. Aufgabe

Σ:

R F


Interpretation:

Interpretation:



Interpretation:

Interpretation:



Interpretation:

Interpretation:


IR - Spektren der drei getrennten Komponenten:

3. Aufgabe(Fortsetzung)

Verbindung 1:Zustandsform/Gehalt der Probe, Aufnahmemodus: ..........................................................................................

.............................................................................................................................................................................


.............................................................................................................................................................................


.............................................................................................................................................................................

1

Das Laborjournal Zur Vorbereitung und Protokollierung organisch-chemischer Reaktionen, s. Praktikum Präparative Organische Chemie - Organisch-Chemisches Grundpraktikum, Reinhard Brückner, Hans-Dieter Beckhaus, Stefan Braukmüller, Jan Dirksen, Dirk Goeppel, Martin Oestreich, Spektrum Akademi-scher Verlag (21. November 2007), Kapitel 2 und 3. Das Laborjournal ist das wichtigste Zeugnis dessen, was im Labor durchgeführt wurde. Als solches ist es nicht nur eine Datenquelle für die Erstellung von Berichten und Publikationen, sondern es stellt auch einen durchgehend nachgeführten Beleg dar, in dem man selbst nach vielen Jahren noch dies und jenes nachschlagen kann. In der experimentellen Forschung ist es üblich, alles Relevante (z.B. Messdaten, Berechnungen, Bemerkungen, Literaturübersichten, graphische Darstellungen) di-rekt in ein gebundenes Heft mit nummerierten Seiten einzutragen. Man verwendet dafür Spiralhef-te, die flach liegen und auf jeder gewünschten Seite offen bleiben. Die Seiten sollten vorzugsweise kariert sein, damit Tabellen und Skizzen sowie einfache x-y-Graphiken parallel zur Laborarbeit schnell und einfach gestaltet werden können. Die einzelnen Seiten eines Laborjournals werden nie herausgetrennt; als Beilagen zu einem Bericht verwendet man Kopien (Kohlepapier-Durchschläge oder Photokopien). Was für eine Art Heft auch verwendet wird, das Prinzip ist stets dasselbe: alle Einträge werden im-mer direkt im Laborjournal festgehalten. Überträgt man Angaben aus einer anderen Quelle (z.B. Wägebüchlein, Kalibrationstabelle) ins Laborjournal, gibt man diese Quelle explizit an, sodass sich die Einträge jederzeit verifizieren lassen. Niemals aber verwende man Notizzettel! Einträge ins Laborjournal macht man am besten mit Kugelschreiber. Bei notwendigen Korrekturen wird nicht ausradiert, sondern durchgestrichen, so daß der Originaltext noch erkannt wird. Das La-borjournal wird chronologisch geführt, wobei man jede Seite mit dem aktuellen Datum versieht. Unumgänglich sind Leserlichkeit, korrekte Beschriftung und eine Vollständigkeit, die keine Un-klarheiten offen lassen. Selbstverständlich muß das Laborjournal auf dem Umschlag den Namen des Besitzers und die Laborbezeichnung enthalten, Adressen, Telefonnummern und E-Mail-Adressen vermerkt man auf der inneren Umschlagseite. Das Laborjournal soll alle Informationen enthalten, die nötig sind, damit jemand anderer dasselbe Experiment auf dieselbe Weise durchführen kann. Zusätzlich zu den Messergebnissen und Befun-den notiert man alle weiteren Beobachtungen, die für die Interpretation der Resultate von Bedeu-tung sein können. aus: D.P. Shoemaker, C.W. Garland, J.W. Nibler, Experiments in Physical Chemistry, 6th ed., McGraw-Hill, New York, 1996. Einträge im Laborjournal N.b. Ein Laborjournal ist keine Abschrift einer Vorschrift. Im Laborjournal werden Gedanken, Be-obachtungen und (alle) Parameter eines Versuchs protokolliert. Es kann stichpunktartig aber den-noch präzise verfasst werden.

2

Musterbericht 1 Eintrag Erklärung

Deckblatt: Markus Mustermann 15.9.2007

Br

Br

(±)-trans-1,2-Dibromcyclohexan Assistentin: Lisa Musterfrau

Name, Datum, Struktur-formel und Name der syn-thetisierten Verbindung, Name des/der Assistieren-den. Nicht vergessen, dem Be-richt eine Kopie der entspr. Stelle des Labor-journals beizulegen.

Überschrift: Synthese von (±)-trans-1,2-Dibromcyclohexan

Versuchsbezeichnung.

Reaktionsgleichung:

+ Br2

Diethylether

0 °C

Br

Br

C6H10

Cyclohexen(82.1 g/mol)

Br2Brom

(159.8 g/mol)

C6H10Br2

(±)-trans-1,2-Dibromcyclohexan(241.9 g/mol)

Reaktionsgleichung mit allen Edukten, Produkten (Struktur und Name), Re-aktionsbedingungen (LM, T, …), korrekter Stöchio-metrie, Summenformeln und Molmassen.

Methode/Reaktionstyp: Elektrophile Addition von Halogen an eine CC-Doppelbindung

Zugehörigkeit zu einer ty-pischen Reaktionsklasse der organischen Chemie (s. Reaktionsmechanis-mus).

Literatur: [1] H. G. O. Becker, W. Berger, G. Domschke, E. Fanghänel, Organi-

kum: Organisch-chemisches Grundpraktikum, Wiley-VCH, Wein-heim, 22. Aufl., 2004, S. 299.

[2] Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften. Internati-onal Chemical Safety Cards (ICSC) - Deutsche Version, http://www.hvbg.de/d/bia/gestis/icsc/index.html.

[3] Sadtler Commercial Spectra IR Grating, Sadtler Research Laborato-ries (Ed.), Vol. 29, Spectrum no. 28910.

[4] Spectral Database for Organic Compounds (SDBS), http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi?lang=eng.

Angabe der Literaturzitate für die verwendete Syn-thesevorschrift sowie für physikalische und toxiko-logische Daten.

Ansatz [1]: • Cyclohexen (Fluka, 99%): 10.0 g, 121 mmol, 1 Äquivalent. • Brom (Fluka, 99% [GC]): 19.4 g, 6.2 mL (ρ = 3.12 g/mL), 121

mmol, 1 Äquivalent. • Diethylether (Fluka, 99.5% [GC]): 50 mL.

In tabell. Form: Substanz, Hersteller, Qualität, Men-ge (g, mL usw. - bei Flüs-sigkeiten auch Dichte an-geben), Äquivalente (be-zogen auf das "Haupt-Edukt", das als erstes er-wähnt werden sollte). An-zahl signifikanter Dezi-malstellen beachten und sinnvolle Einheiten wäh-len (wie bei Ausbeute und physikal. Daten).

3

Sicherheit und Entsorgung [2]: • Cyclohexen: R: 11, S: 9, 16, 29, 33; F. Leichtentzündlich. Die

Substanz reizt die Augen, die Haut und die Atemwege. Möglich sind Auswirkungen auf das Zentralnervensystem. Entsorgung: org. halogenfreie LM-Abfälle.

• Brom (Br2): R: 26, 35, 50, S: (1/2-)7/9, 26, 45, 61; C, T+, N. Trä-nenreizend. Die Substanz verätzt die Augen, die Haut und die Atmungsorgane. Inhalation des Dampfes kann zu Lungenödem führen. Inhalation: Frischluft, Ruhe. Aufrecht lagern. Künstliche Beatmung falls notwendig. Ggf. ärztlicher Behandlung zuführen. Haut: Schutzhandschuhe und Schutzkleidung. Ggf. zunächst mit viel Wasser abspülen, dann kontaminierte Kleidung entfernen und Haut erneut abspülen. Augen: Schutzbrille. Ggf. Augen eini-ge Minuten lang mit viel Wasser spülen. Wenn möglich vorher Kontaktlinsen entfernen. Entsorgung: Nach Reduktion mit wässr. Natriumthiosulfatlösung (Na2S2O3) wässrige alkalische Abfälle.

• Diethylether (Et2O): R: 12, 19, 22, 66, 67, S: (2-)9, 16, 29, 33; F+, Xn. Dampf/Luft-Gemische sind explosionsfähig. Kann Pero-xide bilden (explosiv!). Die Substanz reizt die Augen und die A-temwege. Möglich sind Auswirkungen auf das Zentralnervensys-tem mit nachfolgender Narkose. Nicht in die Kanalisation gelan-gen lassen. Entsorgung org. halogenfreie LM-Abfälle.

R/S-Sätze, Gefahrensym-bole. Im Text Kennbuch-staben statt Pictogramme verwenden: T+ [sehr giftig], T [giftig], Xn [gesundheitsschädl.], Xi [reizend], C [ätzend], N [umweltgefährlich], F+ [hochentzündlich], F [leichtentzündlich], E [explosionsgefährlich], O [brandfördernd]. Spezielle Warnungen, Handhabungshinweise. Entsorgung aller einge-setzten und produzierten Substanzen.

Apparatur: Synthese:

• Dreihalsrundkolben 100 mL • Tropftrichter 100 mL • Trockenrohr (CaCl2) [Druckausgleich!] • Magnetrührstab (Rührfisch) • Thermometer • Reduzierstück • Magnetrührer • Eisbad • Hebebühne (Laborboy)

Vakuumdestilation • Rundkolben 250 mL • Destillationsaufsatz mit Vigreuxkolonne, Φ = 3 cm, l = 10 cm • Liebigkühler • Destillationsvorstoss • Spinne • Spitzkolben (4 x 50 mL) • Ölbad • Kontaktthermometer • Hebebühne • Heizrührer • Magnetrührstab • Manometer

Verwendete Glaswaren, sonstige Geräte und In-strumente. Erläuternde Skizze.

4

Versuchsurchführung: Synthese (Gemäss Assistentinnenanweisung, adaptiert nach Lit. [1]) In einem 100-mL-Dreihalskolben mit Magnetrührstab, Tropftrichter, In-nenthermometer und Trockenrohr wurde Cyclohexen (10.0 g, 121mmol, 1 Äq.) in Diethylether (30 mL) auf 0 °C gekühlt. Hierzu wurde Brom (6.2 mL, 121 mmol, 1 Äq.) in Diethylether (20 mL) unter heftigem Rüh-ren so langsam zugetropft, dass die Innentemperatur 5 °C nicht über-stieg. Die Bromlösung entfärbte sich rasch bei der Zugabe. Am Ende blieb eine leichte Rotfärbung bestehen. Das Gemisch wurde am Rotati-onsverdampfer eingeengt (900 mbar, 40 °C). Rohausbeute: 28.5 g (brau-ne Flüssigkeit). Anschliessend wurde das flüssige, braune Rohprodukt durch fraktionier-te Vakuumdestillation gereinigt.

Sollte im Imperfekt Passiv formuliert werden. Reaktionsdurchführung mit allen Beobachtungen festhalten und nochmals alle Substanzmengen, Pa-rameter und verwendeten Geräte anführen. Unge-naue Angaben sind zu vermeiden (z.B. nicht “etwas NaCl” sondern “NaCl (0.5 g)”). Keine Mutmassungen und keine Abschrift der Versuchs-vorschrift. Es sollte wie-dergegeben werden, was tatsächlich gemacht und beobachtet wurde, auch wenn es Abweichungen von der Literaturvorschrift gab. Angabe der Ausbeute in Gramm und Prozent (Letztere Angabe ohne Kommastellen). Vergleich mit Literaturangaben.

5

Destillationsverlauf: Fraktions- Nr.

Bad-T [°C]

Kopf-T [°C]

Druck [mbar]

Zeit Bemerkung/Aussehen/ Destilliergeschwindigkeit

1 110-120

80-95 14 14:30-14:50 Langsame Destillation

2 125 96-97 15 15:10-15:50 Tropfenweise Destillation 3 135 103-112 15 16:05-16:25 Langsame Destillation Destillationsbilanz, physikalische Daten: Fraktion Masse

[g] % Sdp.

[°C] Druck [mbar]

nD20 Bemerkung/Aussehen

Rohware 28.5 100 --- braune Flüssigkeit Fraktion 1 1.34 4.7 80-95 11 1.5315 farblose Fl. Fraktion 2 25.8 90.5 96-97 12 1.5540 farblose, etherisch riechende Fl. Fraktion 3 0.53 1.8 103-112 12 1.3269 farblose Fl. Rückstand 0.3 1.0 --- braune, trübe, sirupöse Fl.

Reinausbeute ((±)-trans-1,2-Dibromcyclohexan (Fraktion 2): 25.8 g, 88 % (Lit. [1]: 95%)

Ausbeute in Gramm und Prozent (letztere Angabe ohne Kommastellen). Vergleich mit Literatur-angaben.

Charakterisierung (physikalische Daten): • nD

20 = 1.5540 (Lit. [1]: nD20=1.5540)

• Sdp. = 96 – 97 °C bei 12 mbar (Lit. [1]: 96 °C bei 11 mbar) • IR: Reinsubstanz, ATR-Modus, [cm–1]: 2938 (s), 2861 (m),

1445 (s), 1430 (s), 1178 (s), 999 (s), 901 (m), 860 (m), 662 (m), 538 (s). Gute Übereinstimmung mit Lit. [3, 4].

Sdp. (Druckangabe nicht vergessen!), Schmp., Bre-chungsindex, usw. IR-Spektrum (evtl. anhef-ten). Vergleich mit Lite-raturangaben.

Kommentar: Die Ausbeute hätte durch Verwendung eines kleineren Kolbens bei der Destillation etwas gesteigert werden können.

Schlusswort, Interpretati-on.

Reaktionsmechanismus:

Sauberer und klarer, evtl. handschriftlicher Anhang. Verschiebung von Elekt-ronen(-paaren) durch ge-bogene Pfeile andeuten. Generell auf die korrekte Verwendung von Pfeilen achten (chem. Reaktion, Gleichgewicht, Resonanz, Ein-/Zweielektronenver-schiebung usw.).

6

Musterbericht 2 Eintrag Erklärung

Deckblatt: Markus Mustermann 15.9.2007

O

O

O

H

H

5,6-Dimethyl-3a,4,7,7a-tetrahydroisobenzofuran-1,3-dion Assistentin: Lisa Musterfrau

Name, Datum, Struktur-formel und Name der syn-thetisierten Verbindung, Name des/der Assistier-enden. Nicht vergessen, dem Bericht eine Kopie der entspr. Stelle des Labor-journals beizulegen.

Überschrift: Synthese von 5,6-Dimethyl-3a,4,7,7a-tetrahydroisobenzofuran-1,3-dion

Versuchsbezeichnung.

Reaktionsgleichung:

O

O

O

H

H

OH

OH

HBr

1. RT, 1 h2. Dest. bis 95°

OO O

50°

PinakolC6H14O2

(118.2 g/mol)

Bromwasserstoffsäure(Hydrogenbromid)

HBr(80.9 g/mol)

2,3-Dimethyl-1,3-butadienC6H10

(82.14 g/mol)

MaleinsäureanhydridC4H2O3

(98.06 g/mol)

5,6-Dimethyl-3a,4,7,7a-tetrahydroisobenzofuran-1,3-dion

C10H12O3

(180.2 g/mol)

Reaktionsgleichung mit al-len Edukten, Produkten (Struktur und Name), Reaktionsbedingungen (LM, T, …), korrekter Stöchiometrie, Summen-formeln und Molmassen.

Methode/Reaktionstyp: Doppelte säurekatalysierte 1,2-Eliminierung von Wasser aus einem Diol und nachfolgende Umsetzung des erhal-tenen 1,3-Diens in einer Diels-Alder-Reaktion ([4 + 2]-Cycloaddition) mit Maleinsäureanhydrid als Dienophil.

Zugehörigkeit zu einer typ-ischen Reaktionsklasse der organischen Chemie (s. Reaktionsmechanismus).

Literatur: [1] L. M. Harwood, C. J. Moody, Experimental Organic Chemistry:

Principles and Practice, Blackwell Scientific Publications Ltd., Ox-ford, 1992, S. 627-629.

Angabe der Literaturzitate für die verwendete Synthe-sevorschrift sowie für physikalische und toxikologische Daten.

7

[2] euSDB Sicherheitsdatenblatt Suchindex, http://www.eusdb.de. [3] J.-C. Traynard, C. R. Hebd. Seances Acad. Sci. 1960, 250, 1504-

1506. Ansatz [1]:

• Pinacol (Acros, 99%): 11.8 g, 100 mmol, 1 Äquivalent • Konz. Bromwasserstoffsäure (48%, in H2O) (Sigma-Aldrich):

2.22 g, 1.5 mL (ρ = 1.48 g/mL), 13 mmol, 0.13 Äquivalent • Maleinsäureanhydrid (Acros, 99%): 0.3 g, 3 mmol • Hexan (Fluka, ≥ 98.0% (GC)): 20 mL

In tabellarischer Form: Substanz, Hersteller, Qualität, Menge (g, mL usw. - bei Flüssigkeiten auch Dichte angeben), Äquivalente (bezogen auf das "Haupt-Edukt", das als erstes erwähnt werden sollte). Anzahl signifi-kanter Dezimalstellen beachten und sinnvolle Einheiten wählen (genau wie bei Ausbeute und physikalischen Daten)!

Sicherheit und Entsorgung [2]: • Pinakol: R: 38; S: 37. Augen: Eine Laborschutzbrille tragen.

Ggf. Augen gründlich mit Wasser spülen, mindestens 15 min, gelegentlich das untere und obere Augenlid anheben. Haut: Geeignete Schutzhandschuhe tragen, um eine Exposition mit der Haut zu vermeiden. Ggf. die Haut gründlich mit Seife und Was-ser abwaschen, mindestens 15 min, und beschmutzte Kleidung und Schuhe ablegen. Handhabung: Berührung mit Augen, Haut und Kleidung vermeiden. Aufnahme und Einatmen vermeiden. Entsorgung: in verschliessbarem Behälter, der mit dem Substan-znamen versehen ist, bei der zentralen Entsorgung abliefern.

• Konz. aq. HBr: R: 34/37 S: 7/9, 26, 45; C. Dampf, Nebel oder Gas nicht einatmen. Nicht in Augen, auf Haut oder auf Kleidung gelangen lassen. Nur in einem Chemieabzug benutzen. Auge: Verursacht schwere Augenverätzungen. Kann Augenhornhaut-verletzungen zur Folge haben. Verursacht Rötungen und Schmerzen. Ggf. Augen sofort mit viel Wasser spülen, minde-stens 15 min, gelegentlich das untere und obere Augenlid anhe-ben. Sofort medizinische Hilfe holen. Haut: Verursacht Ver-brennungen der Haut. Kann durch die Haut aufgenommen wer-den. Verursacht Rötungen und Schmerzen. Sofort medizinische Hilfe holen. Die Haut sofort gründlich mit Seife und Wasser ab-waschen, mindestens 15 min, und beschmutzte Kleidung und Schuhe ablegen. Einatmung: Verursacht verzögert eintretende Lungenverletzungen. Reizungen können zu Atemwegsverätzun-gen und Lungenödemen führen. Kann Reizungen des Atemtrakts verursachen wie brennende Schmerzen in der Nase und Rachen, Husten, Keuchen, Kurzatmigkeit und Lungenödeme. Verursacht Verätzungen des Atemtrakts. Kann Wirkungen haben, die ähnlich wie bei der Aufnahme sind. Einatmen kann tödlich sein, in Folge von Krampfanfällen, Entzündungen, Ödemen des Kehlkopfs und der Bronchien, Verätzungen der Atemwege und Lungenödemen. Ggf. Sofort von der Exposition weg- und an die frische Luft bringen. Bei Atemstillstand künstlich beatmen. Bei Atemnot Sauerstoff geben. Medizinische Hilfe holen. Ent-sorgung: in lufdicht verschliessbarem Behälter, der mit dem

R/S-Sätze, Gefahrensym-bole. Im Text Kennbuchstaben statt Pic-togramme verwenden: T+ [sehr giftig], T [giftig], Xn [gesundheitsschädlich], Xi [reizend], C [ätzend], N [umweltgefährlich], F+ [hochentzündlich], F [leichtentzündlich], E [explosionsgefährlich], O [brandfördernd]). Spezielle Warnungen, Handhabungshinweise. Entsorgung aller eingesetz-ten und produzierten Sub-stanzen.

8

Substanznamen versehen ist, bei der zentralen Entsorgung abliefern.

• Maleinsäureanhydrid: R: 22, 34, 42/43; C. Einatmen von Staub, Dampf, Nebel oder Gas vermeiden. Berührung mit Haut und Augen vermeiden. Auge: Verursacht Augenverätzungen. Kann Bindehautentzündungen verursachen. Verursacht Rötungen und Schmerzen. Ggf. Augen sofort mit viel Wasser spülen, minde-stens 15 min, gelegentlich das untere und obere Augenlid anhe-ben. Sofort medizinische Hilfe holen. Haut: Verursacht Ver-brennungen der Haut. Kann eine Hautsensibilisierung verursa-chen, eine allergische Reaktion, die sich bei wiederholter Expo-sition mit diesem Material ausprägt. Verursacht Rötungen und Schmerzen. Kann zur Blasenbildung auf der Haut führen. Ggf. die Haut sofort gründlich mit Seife und Wasser abwaschen, mindestens 15 min, und beschmutzte Kleidung und Schuhe ablegen.

• Hexan: R: 11, 38, 48/20, 51/53, 62, 65, 67; S: 9, 16, 29, 33, 36/37, 61, 62; F, Xn, N. Auge: Verursacht leichte Augenreizun-gen. Verursacht Rötungen und Schmerzen. Ggf. Augen gründlich mit Wasser spülen, mindestens 15 min, gelegentlich das untere und obere Augenlid anheben. Medizinische Hilfe holen. Dem Unfallopfer keinesfalls erlauben, die Augen zu rei-ben oder sie zu schließen. Haut: Verursacht Hautreizungen. Kann durch die Haut in gesundheitsschädlicher Menge aufge-nommen werden. Kann Hautentzündungen verursachen. Ggf. Die Haut gründlich mit Seife und Wasser abwaschen, minde-stens 15 min, und beschmutzte Kleidung und Schuhe ablegen. Medizinische Hilfe holen bei fortschreitender oder anhaltender Reizung. Einatmung: gesundheitsschädlich beim Einatmen. Eine Exposition führt zu einer Schwächung des Zentralnervensys-tems. Einatmen von Dämpfen kann Benommenheit und Schwin-del verursachen. Chronisch: kann Fertilität beeinträchtigen. Ent-sorgung: in lufdicht verschliessbarem Behälter, der mit dem Substanznamen versehen ist, bei der zentralen Entsorgung abliefern. Kleine Mengen: Abfallbehälter für nichthalogenierte Lösungsmittel.

Apparatur: Synthesestufe 1:

• 2 Rundkolben 25 mL • Heizrührer, Ölbad, Rührstab (Rührfisch) • Thermometer (–10 - 110 °C) • Destillationsaufsatz (Claisen-Aufsatz) • Liebigkühler • Scheidetrichter 25 mL • Filternutsche, Vakuumvorstoss, 2 Rundkolben 10 mL

Synthesestufe 2: • Rundkolben 10 mL • Thermometer (0 - 250 °C) • Filternutsche, Vakuumvorstoss, Rundkolben 10 mL

Verwendete Glaswaren, sonstige Geräte und In-strumente. Erläuternde Skizze.

9

Versuchsurchführung [1]:

Synthesestufe 1 (Herstellung von 2,3-Dimethyl-1,3-butadien): Pinakol (11.8 g, 100 mmol, 1 Äquiv.) wurde in einem 25-mL-Rundkolben vorsichtig mit 48%iger aq. HBr (1.5 mL, 13 mmol, 0.13 Äquiv.) versetzt und das Gemisch 1 h lang gerührt. Anschliessend wurde destilliert bis der übergehende Dampf eine Temperatur von 95 °C (1013 mbar) erreicht hatte. Das Destillat bestand aus zwei Phasen, die mittels Scheidetrichter getrennt wurden. Die obere (organische) wurde dreimal mit H2O gewaschen (je 3 mL), über MgSO4 getrocknet und über eine Nutsche filtriert. Sie wurde anschl. noch einmal langsam destilliert, wobei die bei einer Temperatur ≤ 75 °C (1013 mbar) übergehende Frak-tion gesammelt und als Ausgangsmaterial für Stufe 2 verwendet wurde. Ausbeute: 0.45 g Destillat. Keine weitere Charakterisierung.

Sollte im Imperfekt Passiv formuliert werden. Reaktionsdurchführung mit allen Beobachtungen festhalten und nochmals alle Substanzmengen, Pa-rameter und verwendeten Geräte anführen. Ungenaue Angaben sind zu vermei-den (z.B. nicht “etwas NaCl” sondern “NaCl (0.5 g)”). Keine Mutmassungen und keine Abschrift der Versuchsvorschrift. Es sollte wiedergegeben wer-den, was tatsächlich ge-macht und beobachtet wurde, auch wenn es Ab-weichungen von der Lit-eraturvorschrift gab. Angabe der Ausbeute in Gramm und Prozent (Letz-tere Angabe ohne Komma-stellen). Vergleich mit Li-teraturangaben.

10

Synthesestufe 2 (Diels-Alder-Reaktion von 2,3-Dimethyl-1,3-butadien mit Maleinsäureanhydrid): Maleinsäureanhydrid (0.3 g, 3 mmol) wurde mit dem in Stufe 1 erhal-tenen Destillat (0.5 mL) versetzt, und das Gemisch wurde unter Rühren auf 50 °C erhitzt, worauf die Temperatur sprunghaft auf 97 °C anstieg. Nach Abkühlen auf 40 °C wurde Hexan (15 mL) zugegeben und es wurde 20 min gerührt. Die überstehende Lösung wurde vorsichtig ab-dekandiert. Nach 15 min Stehen bei RT wurden die ausgefallenen Kristalle abfiltriert, mit wenig Hexan (ca. 5 mL) gewaschen und an der Luft getrocknet. Das Produkt bestand aus gelben, körnigen Kristallen, die sich unter Lichteinwirkung blau verfärbten. Das Produkt wurde im Dunkeln aufbewahrt. Ausbeute: 0.3 g (55%, bezogen auf Maleinsäureanhydrid; kein Litera-turwert zum Vergleich).

Charakterisierung (physikalische Daten): • Schmp.: 78-80 °C. Lit. [3]: 78 °C. • IR: Reinsubstanz, ATR-Modus, [cm–1]: 2961 (C–H), 1779

(C=O), 1558 (C=C), 1435 (C–O).

Sdp. (Druckangabe nicht vergessen!), Schmp., Bre-chungsindex, usw. IR-Spektrum (evtl. anhef-ten). Vergleich mit Literaturangaben.

Kommmentare: Das bei der ersten Synthesestufe gesammelte Destillat wurde nicht bei einem scharfen Siedepunkt erhalten und stellt somit kein reines 2,3-Dimethylbutadien dar. Dementsprechend wurde keine Ausbeute angegeben, und bei der zweiten Stufe wurde die Ausbeute auf Malein-säureanhydrid als reine Ausgangsverbindung bezogen.

Schlusswort, Interpretati-on.

Reaktionsmechanismus:

Sauberer und klarer, evtl. handschriftlicher Anhang. Verschiebung von Elektro-nen(-paaren) durch gebo-gene Pfeile andeuten. Ge-nerell auf die korrekte Verwendung von Pfeilen achten (chem. Reaktion, Gleichgewicht, Resonanz, Ein-/Zweielektronen-verschiebung usw.).

12

Spektren:

IR

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