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Dr. Ph. Reiß, im Juli 2007

Schriftliche Ausarbeitung des Experimentalvortrags zum Thema"Aldehyde" (gehalten tm Wintersemstervo/S? VOll H. Flenderi

Aldehyde in Theorie und Experiment

1. Einleitung

Im Jahre 1835 isolierte J. Liebig den Acetaldehyd, der bereits vonScheele (1782) und Döbereiner (1821) in unreiner Fonn gewonnenworden war. Der Name "Aldehyd" aus Alkohol dehydrogenatus, geht,einem Vorschlag Poggendorfs folgend, ebenfalls auf Liebig zurück.Fonnaaldehyd und die anderen Aldeyde der aliphatischen Reihe zeigendem Acetaldeyd vergleichbare chemische Eigenschaften, deren Merkmale ausgeprägte Fähigkeiten zur Reduktion zahlreicher Substanzenund zur Addition an andere ungesättigte Verbindungen sind. Auch diearomatischen Aldehyde, die sich vom Benzaldehyd ableiten, einer ausBittermandeln isolierbaren Flüssigkeit, weisen in vielerlei Hinsicht dasReaktionsverhalten ihrer aliphatischen Partner auf. Die Tendenz, stabilere oligomere Baueinheiten zu bilden, ist weniger ausgeprägt. Deraromatische Rest der Aldehyde bestimmt darüber hinaus die Eigenschaften dieser Körper in hohem Maße, dies zeigt sich nicht zuletzt inihrem nachhaltigen, überaus angenehmen Duft (vgl.Folie 2). Sie werdedaher verbreitet als künstliche Duftstoffe und Aromen eingesetzt. AllenAldeyden ist ihre funktionelle -CHO - Gruppe gemeinsam, deren analytischer Nachweis im Rahmen dieses Experimentalvortrags an Handvon vier Vesuchen demonstriert wurde (vgl. Folie 4).

2. Aldehydsynthese in der Natur

Aldehydverbindungen in der Natur sind Stoffwechselprodukte. Diewichtgste biologisch Schlüsselreaktion für die Aldehyde sowie die daraus entstehenden Folgeprodukte ist die Photosynthese der Aldohexose,auch Glucose genannt (vgl Folie). Es handelt sich um eine endergoni-sche, d.h. energiebindende Reaktion, denn ~G== +2870kJ/mol. DiePhotosynthese kann als eine Hydrierung des energiearmen Kohlen-

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stoffdioxids verstanden werden. Der Wasserstofflieferant ist das energieanne Wasser. Als Energiequelle dient die Sonnenstrahlung mit derWellenlänge von A= 400 bis 700 nm.Eine analoge , von Methanbakterien durchgeführte Synthese der Aldohexose geht von den Edukten Methan und Kohlenstoffdioxid aus . Auchdiese Reaktion ist endergonisch, ~G = + 418,12 kl/mol.Acetaldehyd ist desweiteren ein wichtiges Zwischenprodukt bei der alkoholischen Gärung sowie beim Abbau des Ethylalkohols im menschlichen Organismus (vgl. Folie).

3. Aldehydsynthese in der chemischen Produktion

Von der Oxidationsstufe her betrachtet stehen die Aldehyde zwischenden Alkoholen und Carbonsäuren Die Aldehyde können durch Oxidation bzw. Dehydrierung von Alkoholen oder durch Reduktion bzw. Hydrierung von Carbonsäuren gewonnen werden. Produktionstechnischwird jedoch nur von der Oxidation der Alkohole gebrauch gemacht.Eine weitere Möglichkeit ist die Direktoxidation des Ethylens zumAcetaldehyd, wie sie im Hoechst-Wacker-Verfahren praktiziert wird.Ein anderer Weg ist die Oxosynthese. Bei ihr wird in einem aliphatischen Kohlenwasserstoff, z.B. Propen , der Sauerstoff schon als Carbonylgruppe, nämlich als Kohlenstoffmonoxid, in den Kohlenwasserstoff eingefügt .Aldehyde und insbesondere der Acetaldehyd sind wichtige Zwischenprodukte bei der Synthese unterschiedlichster Chemieprodukte. EineÜbersicht über die Weiterverarbeitung des Acetaldehyds gibt die Folie.K unststoffherstellung'' .Der auf der Übersicht als Zwischenprodukt für die Herstellung vonSchlaf- und Lösemitteln aufgeführte Paraldehyd wird in Versuch 2.1erwähnung finden, da er Hauptbestandteil des Esbits ist und sich in einer einfachen Reaktion in Ethanal zerlegen läßt , womit praktisch derumgekehrte Weg, des in Versuch 2.1 angedeuteten Verfahrens beschrieben wird .Eine bedeutende auf Alkanale als Ausgangstoffe angewiesene Werkstoffgruppe , die in allen Lebensbereichen Verwendung findet, sind dieKunststoffe . Zwei dieser Gruppe zugehörige Polymere werden zu Beginn des Vortrags dargestellt.


~erimenteller Teil

Zu Beginn des Vortrags stehen zwei Versuche, die die Bildung vonPolymeren im Reagenzglas demonstrieren. In Versuch la) reagiert imersten Schritt Phenol mit Formaldehyd. Dabei werden MethanalMoleküle roll Benzolring in den beiden ortho- und in der para-Stellungangelagert. Durch Kondensation zwischen den entstandenen methyloGruppen vernetzen sich die Phenol-Moleküle untereinander. Als Nebenprodukte werden dabei Wasser und Methanal-Moleküle abgeschieden.Phenoplaste sind die ältesten vollsynthetischen Kunststoffe. Im Jahre1910 stellte der belgisehe Chemiker Baekland als erster aus Phenol undFormaldehyd einen gebrauchsfähigen Kunststoff her, den nach ihm benannten Bakelit. Damals wie heute dienen Phenolharze als Bindemittelfür darin eingelagerte Füllstoffe.In Versuch I b) wird aus Alkanal und Harnstoff eine Aminoplaste hergestellt. Wie in Versuch la) handelt es sich um eine Polykondensations-Reaktion. Es entsteht ein netzartig aufgebautes Polymer mit duroplastischen Eigenschaften.Harnstoff-Fonnaldeyd-Harze, oder Aminoplaste, werden als Bindemittel für Holzmaterialien verwendet. Preßmassen für Haushaltsgegenstände und sanitäre Anlagen werden aus Aminoplasten hergestellt.In Versuch 2.1 wird eine saure Hydrolyse von Esbit durchgeführt. Produkt dieser Reaktion ist Ammoniak und Formaldehyd. Das auf dieseWeise freigesetzte Formaldehyd wird in den Versuchen 2.2 bis 2.5nachgewiesen.Auch Versuch 3 zeigt eine Aldehyd-Nachweisreaktion mit präparativenCharakter. Die aus Semicarbazid und Aldehyd (in diesem Fall Benzaldehyd) entstehenden Semicarbazone kristallisieren ausgezeiclmet aus.Durch Schmelzpunktkontrolle der dargestellten Semicarbazon-Kristallelassen sich die zugrundeliegenden Aldehyde spezifizieren.Versuch 4 und 5 sind chemische Kabinettstücke, deren theoretischerHintergrund im Rahmen des Experimentalvortrags nur ansatzweise behandelt werden kann, die aber aufgrund ihres effektvollen Verlaufs eineBereicherung für den Vortrag durch ihrer visuellen Effekte bereichernund es aus diesem Grund verdienen, in die Reihe der behandelten Versuche aufgenommen zu werden.

Übersicht:

Versuch 1a) Phenoplaste aus Phenol und Formaldehyd


ExperimentalvortragThema: AldehydeWS 96/97

Übersicht

Allgemeines:* Aldehyd => Alkohol dehydro genatus ( Bez. geht auf Liebig zurück, der 1835 als ersterreinen Acetaldehyd darstellte.* Carbonylgruppe ist polarisiert. Das Carb. -C-Atom trägt eine positive Partialladung, kanndurch ein Nucleophil angegriffen werden.* Aldehyde haben einen osmorphischen Charakter, d.h. sie sind in vielen Fällengeruchstragend.

Aldehyde in der Natur:* Aldehydverbdg. in der Natur sind Stoffwechselprodukte. Die wichtigste Schlüsselreaktionhierbei ist die Photosynthese der Aldohexose( Glucose ).* Acetaldehyd ist wichtiges Zwischenprodukt bei der alkoholischen Gärung sowie beim Abbauvon Ethylalkohol im menschlichen Organismus.

Darstellung von Aldehyden in Labor und Technik:* Im Labor z.B. durch Oxidation oder Dehydrierung primärer Alkohole.

CH2CI2

· [ 1213K 0 e(CH~2SO + Cl-C-C-CI • (CH))2S-0-C-C-CI CI l

11 11 11 11 COo 0 0 0 - 2

Dimethyl- Oxalylchlorid -cosulfoxid

RCHO. (C2H

S}3N [(CH3)2~OCH RJ CIG ,RCHzQH [(CH) ~-CI] Cle

_ HO, -(CH3

)25 2 32

Alkoxysulfoniumsalz (I)

* In der Technik mittels Wacker-Hoechst-Verfahren oder Oxosynthese (Ruhrchemie) .

Kunststoflberstellung: (Versuch 1a und 1b)*Phenoplaste aus Phenol und Formaldehyd

:~H-C

'H

Es folgt Polykondensation. Es bilden sich geordnete engmaschige Molekülnetze.

*Aminoplaste aus Harnstoffund FormaldehydZunächst bilden sich lineare Makromoleküle (A), dann werden zwischen diesenMakromolekülen durch Kondensation Brücken ausgebildet. (ß )

(A)

H HH, /H _ I _ I I IIN-C-Nl + H-O-]C[-O-H--N-C-N-C ....... +2H20H]/ 11 '[H -, - - 11 - I,0,.., ,0,.., -) (i))

ÖI 11 _ ~2 Uf1

-?-CriJ-N-?-~_~-Al Q

HoI

rnI J r

-C-C-N-C-C-N-, 11 - I 11 ,A3 Q A4 Q fHl


Versuch Ib) Aminoplaste aus Harnstoff und FonnaldehydVersuch 2.1) Saure Hydrolyse des EsbitsVersuch 2.2) Nachweis mit FehlingVersuch 2.3) Nachweis mit Schiffseher ReagenzVersuch 2.4) Nachweis mit PurpaldVersuch 2.5) Nachweis mit des Tollens ReaktionVersuch 3) Darstellung eines SemicarbazonsVersuch 4) Fonnaldeyd-Sulfit-ZeitreaktionVersuch 5) Chemilumineszenz von Pyrogallol und Formaldehyd

Versuchsdurchführungr zur Versuchsbeschreibung vgl. die zugehörigen Folien):

In einem Reagenzglas werden 3g Phenol (giftig T) unter leichtem Erwärmen in 4 ml Formaldehyd, w == 25% (mindergiftig, Xn), aufgenommen. Man gibt 0,5 g Natriumhydroxidplätzchen (ätzend, C) hinzu.Vorsicht verspritzen möglich! Die Mischung läßt man einige Zeit in einem 90° C heißem Wasserbad stehen. Man kann eine Verfärbung undzunehmende Viskosität des sich bildenden Harzes feststellen.

IVe~~uch Ib) Aminoplaste

111 einem Reagenzglas werden 2g Harnstoff in 2 ml FonnaldeydLösung, w == 25% aufgenommen. Man rührt die Mischung solange, biseine klare Lösung entsteht. Nun werden der HarnstoffFormaldehydlösung 2 ml Salzsäure, w == 100/0 (reizend), zugesetzt.Nach kurzer Zeit bildet sich der weiße Aminoplast aus.

I Versuch 2.1 Saure-Hydrolyse des Esbits

Zunächst zerkleinert man ein Viertel einer Esbit-Tablette im Mörser.


Man gibt in einen 100 ml Rundkolben 3 bis 4 Spatelspitzen der zerkleinerten Esbit-Tablette bzw. des Hexamethylentetraamins, versetztdie Probe mit ca. 20 ml Schwefelsäure und baut die Versuchsapparaturzusammen. Die Lösung wird erhitzt; die Siedepause soll ca . 5 Minutenbetragen. Anschließend entfernt man den Heizpilz und kühlt den Rundkolben (der noch immer mit dem Dimrothkühler verbunden ist, damitgesundheitsschädliche Dämpfe kondensieren), indem dieser in das mitWasser gefüllte Becherglas eintaucht.Sobald das Reaktionsgemisch auf Zimmertemperatur abgekühlt ist,entfernt man den Dimrothkühler, entnimmt je 2 bis 3 ml Lösung undführt die unter Versuch 2.2 bis 2.5 beschriebenen Proben durch .

IVersuch 2.2 Nachweis mit Feh/mg

Fehling Lösung I: 35g Kupfersulfat mit Kristallwasser in 500 ml Wasser gelöst.Fehlingsche Lösung 11: 175g Natrium-Kaltum-tatrat und 50g Atznatron in 500 ml Wasser gelöst.Versuch: Die Fehlingsche Lösung I und 11 werden im Verhältnis 1 : 1zusammengebracht Es bildet sich der tiefblaue, wasserlösliche Kuper(II)-tatrat-Komplex. Nun gibt man ca. 1 ml der in 2.1 hergestelltenLösung zu. Im Reagenzglas bildet sich nach kurzem Erwärmen überder Bunsenbrennertlamme Kuper, häufig sogar ein Kupferspiegel, sowie ein ziegelroter Niederschlag von Kuper(I)-oxid. Ob der Kuper(II)Komplex bis zum elementaren Kuper oder lediglich zum Kupfer(I)-oxidoxidiert wird, hängt von der Konzentration des Aldehyds ab.Bemerkung: Das Kupfer(I)-oxid fällt am Beginn der Reaktion als gelber Stoff aus (Gel), der bei weiterem Erhitzen durch Teilchenvergrößererung ziegelrot gefärbt wird.

Versuch 2.3 Nachweis "ttt SchiffscherReagenz"

Darstellung der Fuchsinschwefeligen Säure: 0,25g Fuchsin werden in1000 ml heißem Wasser gelöst , dann wird abgekühlt und bis zur Entfärbung Schwefeldioxid eingeleitet; oder 0,1 g Fuchsin wird in 100 mlheißem Wasser gelöst. Nach dem Abkühlen werden unter rühren 1 gNatriumsulfit und 1 ml konzentrierte Salzsäure zugesetzt. Die Lösung


muß sich entfärben; oder 0,25 g Fuchsin werden in 1000 ml Wassergelöst , danach 15 ml einer gesättigten Natriumhydrogensulfitlösung undnach ca. 10 min unter ständigem Rühren etwa 10 ml konzentrierte Salzsäure zugesetzt, bis Entfärbung eintritt; oder 0,25 g Fuchsin werden in1000 ml Wasser gelöst, dann wird unter ständigem Rühren konzentrierte schweflige Säure zugesetzt, bis Entfärbung eintritt. Ein überschußan Säure ist zu vermeiden . Die für Versuch 2.3 verwendete SchiffseheReagenz oder Fuchsinschweflige wurde nach letzterer Anleitung hergestellt.Zu 2 ml der Schiffsehen Reagenz gibt man einen 1 ml der in Versuch2.1 durch Hydrolyse des Esbits gewonnen aldehydhaltigen Probenlösung. Die Lösung färbt sich rotviolett .

IVersuch 2.4 Nachweis mit Purpald

Bei diesem Versuch wird ein Tropfen der in 2.1 hergestellten Formalinlösung in 2 ml der vorbereiteten Purpald- Testlösung gegeben.Die Purpald-Testlösung besteht aus 100 mg Purpald in 2 ml Natronlauge (w = 10%, ätzend, C). Nach Zugabe der aldehydhaItigen Lösungschüttelt man die Probe ca. eine Minute und beobachtet den langsameintretenden Farbwandel von gelb über rosa nach dunkelviolett.Im Gegensatz zu den anderen im Rahmen des Vortrags vorgestelltenNachweisreaktionen, die auch auf andere stark reduzierenden Substanzen reagieren, ist die Reaktion mit Purpald aldeydspezifisch.

Versuch 2.5 Nachweis mit der Tollensreaktion

Man bereitet sich die Tollensehe Silbersalzlösung, indem man zu 2 mlder Silbemitratlösung einen Tropfen der Natronlauge hinzufügt und gerade soviel Ammoniak zusetzt, daß das ausgefallene Silberoxid sicheben wieder löst (Diamminsilberkomplex). Um einen Silberspiegel zuerhalten, gibt man zu dieser Lösung einen Tropfen der Probenlösungaus 2.1. Es fällt sofort kolloidales Silber aus. Erwärmt man das Reagenzglas in der Bunsenbrennerflamme, so schiedet sich das Silber amGlas ab, man erhält einen Silberspiegel.


Versuch 3: Darstellung eines Semicarbazons

In einem Erlenmeyerkolben verrührt man 10 g Semicarbazid -HCI mit150 ml Wasser. Man löst in einem Reagenzglas 3 ml Benzaldehyd in 5ml Ethanol. Nun werden mittles Tropfpipetten kleine Mengen der beiden bereiteten Lösungen auf ein Deckglas aufgetragen und miteinandervermischt. Ein Tropen 10% Sodalösung wird zugegeben. Sofort bildetsich ein milchig-weißer bis weißgelber Niederschlag. Das Deckglaswird mit einem zweiten verschlossen und in eine Mikroprojektionsapparatur eingesetzt. Der Raum wird verdunkelt und der Projektor eingeschaltet; In der Vergrößerung erkennt man deutlich spitze, nade1förmigen Kristalle.

~:. :,

Versuch 4: Formaldehyd-Sulfit-Zeitreaktton' e" ,

In der Vorbereitungsphase des Versuchs sind folgende drei Lösungenherzustellen:Lösung A2 g Natriumdisulfit und 0,6 g Natirumsulfit werden in desto Wassergelöst, dann wird auf JOO ml aufgefüllt.Lösung B9 ml Formalin (w = 37%) werden mit desto Wasser aufgefüllt. Die Lösung ist als mindergiftig zu bezeichnen.LösungC0,15 g Phenolphthalein werden in 12,5 ml Ethanol gelöst und mit dest.Wasser aufgefüllt.Durchführung:In ein vorgegebenes Wasservolumen ( z.B. 415 ml ) gibt man einigeTropfen der Lösung C und versetzt gleichzeitig mit je 5 ml der Lösungen A und B.Je nach der Temperatur der Lösung oder der seit dem Ansetzen der Lösungen verstrichenen Zeit tritt nach 30 bis 60 Sekunden eine plötzlicheRotfärbung ein, d.h. die Lösung reagiert alkalisch.Hinweis: Lösungen immerfrisch ansetzen.


Versuch 5: Chemilumineszenz vonPyrogallolund Formaldehyd

In das auf dem Magnetrührer stehende 250-ml-Becherglas gibt man 40ml desto Wasser. Unter Rühren werden 0,8 g NaOH-Plätzchen gelöst,dann 0,005 g Luminol, 25 g K2C03 und 1 g Pyrogallol. Ist das allesgelöst, gibt man noch 10 ml 40%ige Formaldehydlösung dazu. dieseLösung wird nun in ein l-L-Becherglas gegeben, das in einer Glaswanne (o.ä.) steht. nach abdunkeln des Raumes werden 40ml 30%igeH202 zu der Lösung gegeben. Für ca. 10 Sekunden leuchtet die Lösung mattrot auf, um dann in ein helles blaues Leuchten überzugehen,das wiederum ca. 10 Sekunden anhält. Die Lösung wird heiß undschäumt stark auf.Hinweis: Beim vorbeeiten der Lösungen wie beim Versuch selbst müssen Gummihandschuhe und Schutzbrille getragen werden!


Ei) _eR-C~O

I -H

Folie 1

Allgemeines

Aldehyd ~ Alkohol dehydro genatus

HOxidation OxidationI

R-C-OH ---+ R-C=O ---+ R-C=OI .-- I .-- IH Reduktion H Reduktion OH

Alkohol Aldehyd Carbonsäure

R\E9 -ec ==J:::;:= 0

/.-,1,c)R

Dipolmoment einer Cabonylgruppe 9.01 * 10 Cm -11

Dipolmoment einer C-O-Einfachbindung in einem Ether 4,00 *10 Cm

-Aldhyde haben einen osmorphischen Charakter

Arus cldehyd

HOYC~:H~CO

Vanillin Citral


Folie 2

Aldehyde in der Natur

-Wichtigste Schlüsselreaktion=:>Photosynthese

H HI I

HO-C-C=OI

H-C-OHI

6 CO2 + 12 H20-~... H-C-OH+ 6 H2 0+ 6 O2I

H-C-OHI

H-C-OHIH

-Acetaldyd ist ein wichtiges Zwischenprodukt bei deralkoholischen Gärung sowie beim Abbau vonEthylalkohol im menschlichen Organismus.

Glucose

2 H3C-C- COOH ----.11o

Brenztraubensäure

Acetaldehyd

2 H3C-C-COOH11

oBrenztraubensäure

2 H3C-C-H11o

Acetaldehyd

+ 4 { H }

intermediärerWasserstoff

+4{H}

intermediärerWasserstoff

Kohlenstoffdioxid -

Ethylalkohol


Folie 3

rDarstellung von Aldehyden in Laborund Technik

-Durch Oxidation oder Dehydrierung primärerAlkohole

{CHi2SO + Cl-C-C-Cl11 IJo 0

Dirnethyl- Oxalylchloridsulfoxid

o(CH ) 5-0-C-C-Cl

3 2 11 11

o 0 -c02

-co

-Durch partielle Reduktion vonCarbonsäurederivaten mit komplexen Hydriden

(H3C)3C-C~OR LTBA,200K .. (H3C)3 C- C:H

67%~o ~o

Pivalinsäureester Pivalaldehyd

/ N(CH 3)2 LiAlH (OC H) 273K /' HCC6H11-C~ 2 5 3, .. cC 6H11-C ~ 78 %

o ~O

N,N-Dimethyt- Cyclohexancarbaldehydcyclohexancarboxamid

-Wacker-Hoechst-Verfahren


Sauerstoff Ethylen

-

°2 "3.Stufe 2.Stufe 1.Stufe CH2 = CH2

CuCI2 PdCI2 " -~ ........

Kupferchlorid- ~ Palladiumchlorid-.,

Acetaldehyd-CuCI Pd

Rückgewinnung -- Rückgewinnung~

gewinnung....... ...... .--

~~, H20 ~r

HCI CH3CHO

" -Endprodukt Acetaldehyd

- ----


Kunststoftherstellung

Bildung eines Aminoplastes aus Harnstoff undFormaldehI!!

1. Schritt:

2. Schritt:

3. Schritt:

1-\ ~o'q'J/ 1H-C + H/ 'H ------ H-Q-C-Q-H

'H ~ -,-Formaldehyd Wasser Formaldehyd-Hydrat

H H H "'H" / - I _ 1 I.:. I

] ~N- C- N I + H-Q-]C[-Q-H - -- N-C-N":'C - + 2 H 0H 8 '[H I - 11".-' I 2

~ Y ,0/ .

()I 11 _ ~2 U(J

-C-C-N-C-C-N-I 1 fI -R1 H g

HoI

[!JJ J I

-C-C-N-C-C-N-I 11 - I 11 IR3 g R4 g nn

Ö RI 11 12 i

-C-C-N-C-C-N-I I 1 11 -

Rt CH2 g + H20

, I f 1--:C-C-N-C-C-N-

1 11 - I 11 SRa g R4 g


Kunststoffberstellung

Bildung eines Aminoplastes aus Harnstoff undFormaldehy.!!

1. Schritt:

2. Schritt:

3. Schritt:

hQ ~o'~ ~ I

H-C + H/ 'H ---.. H-Q-C-Q-H'H ~ - I -

Formaldehyd Wasser Formaldehyd-Hydrat

H, /H _ I _ ~ ~ IIN-C-NI + H-Q-]C[-O-H--N-C-N-C~+2HO

H]/ II '[H I - - ". - I 2,0/ 0

'" y

ÖI " _ ~2 UjU

-C-C-N-C-C-N-, I 11 -R1 H g

HoI

[TII I I

-C-C-N-C-C-N-I JI - I 11 IR3 g R4 g rt=il

Ö R1 11 , 2 ~

-C-C-N-C-C-N-I I I 11 -

R l CH2

gI J I I~C-C-N-C-C-N-

1 11 - I 11 iR3 g R4 g


Folie

Kunststofflterstellung

Primärschritt der Reaktion zwischenPhenol und Formaldehyd:

Einschub:

:~H-C

'H

OH

OH

Resorcin


Kunststoffberstellung

Phenoplaste aus Phenol und Formaldehy..!!

OH OH

HOH C-Q-CH ~ - HQ=ICH -Q-CH 0 H ~. Kondensationsschritt2 2-r.:.__ ~ 2 2 Inder

Methylolstufe

CH20H CH20H

J-H20

OH OH

HOH2c-Q-CH2~Q -CH2Q-CH20 H2. KondensationsvorgangBildung von Methinbrücken

CH20H CH20H

J-CH20

OH OH

HOH2c-Q- CH2-Q-CH20 H

CH20H CH20H

Im Idealfall bilden sich bei Phenolharzen geordnete engmaschigeMolekülnetze der folgenden Struktur aus:


Kunststoffherstellung

Ausgangsstoffe und Produkte

Endprodukte und EinsatzgebieteI

, '.c ' . ... ;.

ZwischenptixiukteAusgangsstoffe

-<" .

. .: ~

., ,,;~ ".~'~/h~i .:~~ '.:: ~...Polyformaidehyd-~Triox~.~ ,C ( : ,. : .

pe~~Mh~ ,:.;...•.-. ,;;,.....;..,.;..,.~TrirriethylölPrOpM .:.-.-Iso ' · ; "

1----. ~thi~ntetraami~~ :~ ~~·~~i~~(~~;~~{ .'

Methanol

0I0I

Methan-0->-s:(])-0«SE~

0l.L

Butan

2.Vi~rrpY;j~~, ::-· . ,-.~..<- - -'":: ' . ~ t.:.>:' ~ 3·:;:,,·: ,. •~ : " ~ .

. " ,. ~ '}.~ , "; ..\.:; :- < ,

', .":' ...


Folie

Nachweisreaktionen von Formaldehydim Trockenbrennstoff Esbit

BruttogI.:

Reaktionsmechanismus:

~o4 NH3 + 6 H-C

'H

H .

3 ;C~NHH-

Nachweisreaktion mit Fehlingco<> ' "OC · ~~--

.. I, .

CH-- 0·----· c~· ().- ('I)

""" .: " / f) Na'!

" <, eH0 .' -" ()11 ( 1/

I I •(;()()-- (~( )()- -

2Cu + H2CO + 6H.20~ 4H30 + HCOOH + CU20Cu + H2CO + 3H20 ~ Cu + MCOOH + 2H30


Folie

Nachweisreaktionen von Formaldehydim Trockenbrennstoff Esbit

Nachweis mit der Tollens-Reaktion:

~ö+~C!1 + eR-C~IO-H

'H -

-8101 H, /

R-C-QI ,,/'

H

-~O\

R-C'H

+

orR-t-Ö-H ~

I -H

(Sechsringzwischenstufe) (radikalische Zwischenstufe)


Nachweis mit Schiffscher Reagenz

Schiffsehe Reagenz: Durch Sulfit entfärbte Fuchsinlösung.

Schiffsehe Reagenz + Aldehyd ~cc-Hydroxysulfonsäure + Fuchsin

Nachweis mit Purpald

Aldehyd

. NHI 2 /.

H-S 1r-- . ,0...~' )I ~-NH2+ R-C,

11, • H . H~-.~ .

(1)

PURPALD~

RI H

,c::. H-Nl IN- H

I I__.._ HSy~IN-H + O:!'

- H20 ••tr-~

AminaI(2)

..

GelbR • Aldehydresl

Purpurfart>enes Arien (3)

Kelon An'inaI (2) keine Realwc>n


Folie

IDarstellung eines Semicarbazons IBruttogleichung:

R-CHO + H2N-NH-CO-NH2 ~ R-CH=N-NH-CO-NH2 + H20

Reaktionsmechanismus:

H/-6

R-C -01I -

H2N - NH-C-NH2@ 11

o

/H~_.. R-C-OH

IHN-NH-C- NH2

11

o

/HR-C

~N-NH-C-NH211o


Follie

Formaldehyd-Sulfit-Zeitreaktion

OHJ

H-C-OHIH

lalI

H-C-SO - + H+I 3

H HOH)•OH-

151-I

H-C-SO -I 3H

OHI

H-C -so -I 3

H

Hydroxymethylsulfonat


Folie

Oxidation von Pyrogallol undFormaldehyd

-Oxidation Formaldehyd

","

>

,I.

I(

H_ '" CH,O

HO:: 7 /C = O~ - O-O-CH,OH ~ - O-CH,-O-O-CH,OH

H

-Oxidation Pyrogallol

häufigstes Endprodukt:

OHHO

HO

Zerfällt in FolgeweitererOxidationen

zu C02, Ameisensäure und H20

Purpurogallol:

Pyrogallol:


Literatur

Übersicht:

Versuch 1a-1b: PdN-Ch 7/40 1991 S.11-15.

Versuch 2.1-2-5: PdN-Ch 7/40 1991 8.20-24.PdN-Ch 7/40 1991 25-28.

Versuch 3: H.W. Roesky und K. Möckel: Chemische Kabinettstücke. VCH. Weinheim 1994.S.286.

Versuch 4: PdN-Ch 7/40 S.59-61.

Versuch 9: H.W. Roesky und K. Möckel: Chemische Kabinettstücke. VCR. Weinheim 1994.S. 163.


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