Einleitung
Aus Salicylsäure, Methanol, konz. Schwefelsäure und Ammoniaklösung wird Salicylsäureamid hergestellt.
Verwendete Chemikalien
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Gefahr |
25 g Salicylsäure, C7H6O3 – 138.12 g/mol 2-Hydroxybenzoesäure (IUPAC) CAS-Nr.: 69-72-7 – EG-Nr.: 200-712-3 Acute Tox. 4 (oral), Eye Dam. 1, Repr. 2, WGK 1 H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H318 Verursacht schwere Augenschäden. H361d Kann vermutlich das Kind im Mutterleib schädigen. P201 Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen. P202 Vor Gebrauch alle Sicherheitshinweise lesen und verstehen. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P301 + P312 BEI VERSCHLUCKEN: Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. P308 + P313 BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen. Sigma-Aldrich, 84210, SDB vom 02.10.2020 |
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Gefahr |
125 mL Methanol, CH4O – 32.04 g/mol Methylalkohol, Holzgeist CAS-Nr.: 67-56-1 – EG-Nr.: 200-659-6 Flam. Liq. 2, Acute Tox. 3 (oral, dermal, inhalativ), STOT SE 1 (Augen, Zentralnervensystem), WGK 2 H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H301 + H311 + H331 Giftig bei Verschlucken, Hautkontakt oder Einatmen. H370 Schädigt die Organe (Augen, Zentralnervensystem). P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P233 Behälter dicht verschlossen halten. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P301 + P310 BEI VERSCHLUCKEN: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. P304 + P340 + P311 BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. Merck, 106009, SDB vom 21.08.2021 |
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Gefahr |
8 mL Schwefelsäure 95–97 %, H2SO4 – 98.08 g/mol Schwefel(VI)-säure, Dihydrogensulfat, Monothionsäure, E 513, Vitriolöl (veraltet) CAS-Nr.: 7664-93-9 – EG-Nr.: 231-639-5 Met. Corr. 1, Skin Corr. 1A, Eye Dam. 1, WGK 1 H290 Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. P234 Nur in Originalverpackung aufbewahren. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. P304 + P340 + P310 BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. P363 Kontaminierte Kleidung vor erneutem Tragen waschen. Sigma-Aldrich, 258105, SDB vom 12.08.2021 |
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Achtung |
Calciumchlorid (gepulvert), CaCl2 – 110.99 g/mol Calciumdichlorid (IUPAC), Chlorcalcium, Kalziumchlorid, Kalziumdichlorid CAS-Nr.: 10043-52-4 – EG-Nr.: 233-140-8 Eye Irrit. 2, WGK 1 H319 Verursacht schwere Augenreizung. P264 Nach Gebrauch Haut gründlich waschen. P280 Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. P337 + P313 Bei anhaltender Augenreizung: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen. Merck, 102378, SDB vom 07.06.2021 |
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Natriumhydrogencarbonat, NaHCO3 – 84.01 g/mol Natron, Natriumbicarbonat CAS-Nr.: 144-55-8 – EG-Nr.: 205-633-8 WGK 1 Sigma-Aldrich, S5761, SDB vom 07.06.2021 |
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Achtung |
225 mL Dichlormethan, CH2Cl2 – 84.93 g/mol Methylenchlorid, DCM CAS-Nr.: 75-09-2 – EG-Nr.: 200-838-9 Skin Irrit. 2, Eye Irrit. 2, Carc. 2, STOT SE 3 (Zentralnervensystem), WGK 2 H315 Verursacht Hautreizungen. H319 Verursacht schwere Augenreizung. H336 Kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. H351 Kann vermutlich Krebs erzeugen. P201 Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen. P202 Vor Gebrauch alle Sicherheitshinweise lesen und verstehen. P261 Einatmen von Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol vermeiden. P302 + P352 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT: Mit viel Wasser waschen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. P308 + P313 BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen. Merck, 106050, SDB vom 22.07.2021 |
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Gefahr |
150 mL Ammoniaklösung 25 %, NH4OH – 35.05 g/mol Ammoniumhydroxid (IUPAC), Ammoniakwasser, Salmiakgeist CAS-Nr.: 1336-21-6 – EG-Nr.: 215-647-6 Skin Corr. 1B, Eye Dam. 1, STOT SE 3 (Atmungssystem), Aquatic Acute 1, Aquatic Chronic 2, WGK 2 H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H335 Kann die Atemwege reizen. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P261 Einatmen von Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol vermeiden. P271 Nur im Freien oder in gut belüfteten Räumen verwenden. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Merck, 105428, SDB vom 07.06.2021 |
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3 g Aktivkohle, C – 12.01 g/mol CAS-Nr.: 7440-44-0 – EG-Nr.: 231-153-3 WGK nwg Merck, 102186, SDB vom 27.03.2021 |
Produkt
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Achtung |
Salicylsäuremethylester, C8H8O3 – 152.15 g/mol 2-Hydroxymethylbenzoat (IUPAC), Methylsalicylat, Wintergrünöl, Gaultheriaöl CAS-Nr.: 119-36-8 – EG-Nr.: 204-317-7 Acute Tox. 4 (oral), WGK 1 H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. P301 + P312 + P330 BEI VERSCHLUCKEN: Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. Mund ausspülen. Sigma-Aldrich, M6752, SDB vom 25.02.2021 |
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Gefahr |
Methanol, CH4O – 32.04 g/mol Methylalkohol, Holzgeist CAS-Nr.: 67-56-1 – EG-Nr.: 200-659-6 Flam. Liq. 2, Acute Tox. 3 (oral, dermal, inhalativ), STOT SE 1 (Augen, Zentralnervensystem), WGK 2 H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H301 + H311 + H331 Giftig bei Verschlucken, Hautkontakt oder Einatmen. H370 Schädigt die Organe (Augen, Zentralnervensystem). P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P233 Behälter dicht verschlossen halten. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P301 + P310 BEI VERSCHLUCKEN: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. P304 + P340 + P311 BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. Merck, 106009, SDB vom 21.08.2021 |
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Achtung |
Salicylsäureamid, C7H7NO2 – 137.14 g/mol 2-Hydroxybenzen-1-carboximid (IUPAC), Salicylamid, 2-Hydroxybenzamid CAS-Nr.: 65-45-2 – EG-Nr.: 200-609-3 Acute Tox. 4 (oral), Skin Irrit. 2, Eye Irrit. 2, STOT SE 3, WGK 3 H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H315 Verursacht Hautreizungen. H319 Verursacht schwere Augenreizung. H335 Kann die Atemwege reizen. P261 Einatmen von Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol vermeiden. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Sigma-Aldrich, 860417, SDB vom 24.09.2019 |
Verwendete Geräte, Versuchsaufbau
250-ml-Becherglas, 4 × 250-ml-Messzylinder, 10-ml-Messzylinder, Waage, 1000-ml-Becherglas, 600-ml-Becherglas, Spatel, pH-Papier, Glasstäbe, 1000-ml-Scheidetrichter mit Stopfen, Tischabsaugung, Abzug, Trichter, Filterpapier, Wasserstrahlpumpe, Nutsche, 500-ml-Saugflasche, Kältebad, Porzellanschale, Trockenschrank
Apparatur 1: 500-ml-Dreihalskolben, Kugelkühler, CaCl2-Rohr, Rührmotor, KPG-Rührer, Rührerhülse, Normschliffadapter, Thermometer, Heizhaube
Apparatur 2: 500-ml-Dreihalskolben, Destillationsbrücke, Rührmotor, KPG-Rührer, Rührerhülse, Heizhaube, Vorstoß, 500-ml-Einhalskoben, Normschliffadapter, Thermometer
Apparatur 3: 500-ml-Dreihalskolben, Kugelkühler, Gasableitungsrohr, Rührmotor, KPG-Rührer, Rührerhülse, Heizhaube, 250-ml-Tropftrichter, Zweihalsaufsatz, Kugelkühler, Normschliffadapter, Thermometer
Versuchsdurchführung
Salicylsäuremethylester:
In einer 500-ml-Dreihalskolbenrührapparatur (Apparatur 1) werden 25 g Salicylsäure und 125 mL wasserfreies Methanol vorgelegt. Unter Rühren werden 8 mL konz. Schwefelsäure zugesetzt und 4.5 Stunden am Rückfluss gekocht. Nach beendeter Reaktionszeit wird der Kolbeninhalt in ein 1000-ml-Becherglas gegossen, welches 150 mL dest. Wasser und 150 g Eis enthält. Der Salicylsäuremethylester setzt sich dabei als ölige Flüssigkeit ab. Mit festem Natriumhydrogencarbonat wird auf pH 7 eingestellt und die neutrale Mischung in einen 1000-ml-Scheidetrichter überführt. Nun wird 3-mal mit je 75 mL Dichlormethan extrahiert.
Vorsicht: Es muss sofort belüftet werden!
Die unteren Dichlormethanphasen werden vereinigt und über wasserfreiem Calciumchlorid für 30 Minuten getrocknet. Die getrocknete Lösung wird in eine 500-ml-Dreihalskolbenrührdestillationsapparatur (Apparatur 2) filtriert und das Dichlormethan bei Normaldruck abdestilliert, bis die Sumpftemperatur 100 °C erreicht.
Salicylsäureamid:
Der Salicylsäuremethylester verbleibt im Kolben, die Apparatur wird zu einer Rührapparatur (Apparatur 3) mit Tischabsaugung umgebaut. Unter kräftigem Rühren wird auf 60 °C erwärmt und innerhalb 1 Stunde 150 mL Ammoniaklösung 25 % zugetropft.
Sollte der Salicylsäuremethylester nicht vollständig umgesetzt worden sein, wird mit 25 mL Ammoniaklösung 25 % versetzt. Dies wird so oft wiederholt, bis der Ester komplett reagiert hat.
Die Lösung wird in ein 600-ml-Becherglas gegossen und unter dem Abzug überschüssiges Ammoniak verkocht. Daraufhin wird mit dest. Wasser auf 300 mL Volumen aufgefüllt, 3 g Aktivkohle zugegeben, für 5 Minuten zum Sieden erhitzt und die Lösung noch heiß filtriert. Das Filtrat wird auf 10 °C abgekühlt, das gefällte Salicylsäureamid abgesaugt und im Trockenschrank bei 110 °C bis zur Massenkonstanz getrocknet.
Reaktionsgleichung
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