Einführung
Bei der Synthese von Mephedron (4-MMC) und anderen psychoaktiven Substanzen werden in verschiedenen Stadien (Synthese und Reinigung) verschiedene Lösungsmittel verwendet, die nicht in eine chemische Reaktion eingehen. Sie bleiben in der gleichen Form wie vor der Synthese. Sie sind jedoch mit Schmutz vermischt, so dass ihre Verwendung ohne erhebliche Reinigung (Regenerierung) bei den nächsten Synthesen unmöglich ist. Der Anteil dieser Lösungsmittel an den Abfällen beträgt etwa 50 %. Fast alle diese Lösungsmittel können wiederhergestellt und wiederverwendet werden. Dies ist ein ziemlich großer Anteil der Produktkosten, und die Aufbereitung kann die Risiken verringern.
- Einige Lösungsmittel werden von den Regierungen kontrolliert (z. B. Aceton), und es ist besser, sie nicht noch einmal zu kaufen. Diejenigen, die nicht kontrolliert werden, sind es auch nicht wert, erneut gekauft zu werden.
- Abfallvermeidung. Pro 5 kg Mephedron fallen bis zu 75 kg Abfall an (mit Wasser sogar noch mehr), und eine Halbierung dieser Menge bedeutet auch ein Sicherheitsplus.
Wenn Sie sich ernsthaft mit der Mephedronsynthese befassen, sollten Sie dieses Thema im Auge behalten. Wir werden hier über die Regeneration der von uns verwendeten Lösungsmittel sprechen, nämlich
1. Isopropylalkohol (IPA)
2. Dichlormethan (DCM)
3. Aceton()
4. Ortho-Xylol (weniger harmloser Ersatz für Benzol und Toluol)
5. Diethylether
6. Benzol
Es wird nicht möglich sein, 100 % der Lösungsmittel zu regenerieren. Aber die Verringerung der Einkäufe um das 10-fache (wenn 90% regeneriert werden) ist ebenfalls eine sehr korrekte und praktische Aufgabe.
1. IPA
Bei der Produktreinigung mit IPA fällt eine große Menge an IPA-Abfall an. IPA wird auch zum Waschen eines festen Produkts verwendet. Zum Beispiel nach der Verfestigung, wenn die Verwendung von Aceton nicht sehr gut ist, da es mit der verbleibenden Säure reagiert und das Produkt in allen Farben des Regenbogens färbt. Nach der Reinigung von Mephedron liegt IPA hauptsächlich in Form eines Gemischs mit Wasser vor (das IPA hilft, es aus dem Gemisch zu verdrängen).
Zunächst empfehle ich, IPA zu destillieren, Siedepunkt 82,5 °C. Wenn Sie kein sehr reines IPA benötigen oder sicher sind, dass es keine Verunreinigungen enthält, können Sie die folgenden Schritte auch ohne Destillation durchführen.
Dieses Wasser-IPA-Gemisch wird ganz einfach regeneriert: Man schüttet Calciumchlorid (wasserfrei), das in jedem Chemieladen problemlos erhältlich ist, in einer Menge von 1 kg CaCl2 pro 10 Liter des Gemischs hinein und mischt es gut durch (kann durch Schütteln geschehen). Das Gefäß mit IPA fest verschließen und in den Gefrierschrank stellen (über Nacht), da die Wasserentnahme aus dem IPA in der Kälte besser ist. Nach 6-8 Stunden wird die Mischung aus dem Gefrierschrank genommen, während das Calciumchlorid zu einer dichten Masse "gefriert". Das trockene IPA wird aus dem Bodensatz herausgefiltert. Die letzten 5-10 % des IPA sind trüb (sie enthalten eine CaCl2-Suspension); die Lösung kann entweder vorsichtig abgelassen oder über einen Trichter durch einen normalen Papierfilter filtriert werden. Die in diesem IPA enthaltenen Verunreinigungen (wie DCM-Rückstände oder Aceton) beeinträchtigen die Leistung des IPA bei weiteren Reinigungen nicht. In Anbetracht der Tatsache, dass IPA mehr als alle anderen Lösungsmittel verbraucht wird (bis zu 33 Liter pro 5 kg Mephedron), ist dies die effektivste Rückgewinnung.
Zunächst empfehle ich, IPA zu destillieren, Siedepunkt 82,5 °C. Wenn Sie kein sehr reines IPA benötigen oder sicher sind, dass es keine Verunreinigungen enthält, können Sie die folgenden Schritte auch ohne Destillation durchführen.
Dieses Wasser-IPA-Gemisch wird ganz einfach regeneriert: Man schüttet Calciumchlorid (wasserfrei), das in jedem Chemieladen problemlos erhältlich ist, in einer Menge von 1 kg CaCl2 pro 10 Liter des Gemischs hinein und mischt es gut durch (kann durch Schütteln geschehen). Das Gefäß mit IPA fest verschließen und in den Gefrierschrank stellen (über Nacht), da die Wasserentnahme aus dem IPA in der Kälte besser ist. Nach 6-8 Stunden wird die Mischung aus dem Gefrierschrank genommen, während das Calciumchlorid zu einer dichten Masse "gefriert". Das trockene IPA wird aus dem Bodensatz herausgefiltert. Die letzten 5-10 % des IPA sind trüb (sie enthalten eine CaCl2-Suspension); die Lösung kann entweder vorsichtig abgelassen oder über einen Trichter durch einen normalen Papierfilter filtriert werden. Die in diesem IPA enthaltenen Verunreinigungen (wie DCM-Rückstände oder Aceton) beeinträchtigen die Leistung des IPA bei weiteren Reinigungen nicht. In Anbetracht der Tatsache, dass IPA mehr als alle anderen Lösungsmittel verbraucht wird (bis zu 33 Liter pro 5 kg Mephedron), ist dies die effektivste Rückgewinnung.
2. DCM
Die Wiederherstellung von DCM (CH2Cl2) ist aufgrund der harten Sicherheitsmaßnahmen schwieriger. Bei der Destillation von DCM mit Wasser wird DCM nämlich teilweise durch Luftsauerstoff oxidiert, wobei ein ziemlich giftiges Gas entsteht - Formaldehyd. Falls jemand nicht weiß, dass dies der wichtigste "Schadensfaktor" von Methylalkohol ist, der sich im Körper zu dieser Verbindung zersetzt, die für alle Vergiftungen verantwortlich ist. Daher muss die Arbeit mit der Destillation von DCM strikt in einem geschlossenen System durchgeführt werden, der Ausgang aus dem Kondensator muss direkt in die Haube erfolgen oder eine Sonde mit guter Absauggeschwindigkeit herausziehen.
Kontaminiertes DCM wird in einen Destillationskolben gegossen und gekocht. DCM siedet bei 40 °C und sein Azetrop mit Wasser bei 38 °C. Es siedet heftig, mit "Explosionen", also gießen Sie nicht mehr als ein halbes oder 1/3 Volumen des rb-Kolbens. Ich empfehle Ihnen auch, Siedespäne zu verwenden, wie z. B. zerbrochene Porzellantassen, zerbrochene Fliesen. Während das Gemisch verdampft, steigt die Temperatur des Gemischs sehr schnell an, neue Portionen des verschmutzten DCM werden hinzugefügt, die Verunreinigungen werden konzentriert, etwa 1/10 des DCM verbleibt mit diesem Schmutz im Verdampfungskolben. Dann wird abgelassen, und der Kolben wird in einer Gasmaske (!) mit Resten von Aceton oder/und IPA gewaschen, Pflaumen werden verwendet. Auf diese Weise erhält man bis zu 80-90 % DCM, ein ziemlich schwer zu beschaffendes und sogar schweres Lösungsmittel (1,3 kg pro Liter).
Das resultierende sekundäre DСM ist grau, manchmal sogar gelblich, was seiner Wiederverwendung nicht im Wege steht. Es enthält Wasser, das ebenfalls nicht stört, da alle Prozesse, bei denen DСM eingesetzt wird, auch wässrige Lösungen beinhalten. DCM muss nach der Destillation von den Resten des IPA (das kommt vor) und des Formaldehyds gewaschen werden.
Das geschieht folgendermaßen: DCM wird in den Kolben (Reaktor) gegossen, die gleiche Menge destilliertes Wasser, die Mischung wird gerührt, die Lösung wird in Schichten aufgeteilt, die DCM-Schicht wird abgelassen. Mit demselben Wasser können 3-4 Chargen DCM gewaschen werden, Formaldehyd- und IPA-Reste sind perfekt wasserlöslich und bleiben bei der Trennung in der Wasserschicht, die nach allen Waschvorgängen verworfen wird. Und DCM, das bis zu 1/3 des Gewichts der schwer zu findenden Reagenzien ausmacht, ist wieder einsatzbereit.
Wenn man eine Mischung aus DСM, IPA, Wasser und Verunreinigungen als Ergebnis der Ansäuerung in DСM und IPA erhält, dann kommt nur DСM richtig heraus. Dazu wird das Gemisch mit Wasser gefüllt, etwa 70-80% des Gesamtvolumens des Gemischs. Dann trennt sich das Gemisch, wobei das DСM mit dem "eigenen" Schmutz allein zurückbleibt (na ja, fast mit Spuren von IPA), und IPA, Wasser und wasserlöslicher Schmutz werden getrennt. Das DСM wird dann wie oben destilliert und 2-3 Mal mit Wasser gewaschen, um IPA-Reste zu entfernen, die die weitere Verwendung von DCM stören. Es ist möglich, IPA aus Wasser mit IPA-Lösung (ca. 30 % IPA) durch mehrere aufeinanderfolgende Destillationen (2-3 Mal) zu extrahieren, wobei der IPA-Gehalt kontinuierlich angereichert wird. Dabei geht jedoch ein erheblicher Teil des IPA verloren, auch wenn man sich für eine solche Destillation entscheidet. DСM ist ein viel wertvolleres Reagenz, und es ist sinnvoll, es auch mit einem solchen etwas komplizierteren Verfahren zu isolieren. Außerdem kann IPA mit Wasser in die Kanalisation abgelassen werden, während von DСM dringend abgeraten wird, weil es sich (als schwerere nicht mischbare Flüssigkeit) bei der Abtrennung vom Wasser in der Kanalisation in einigen Hohlräumen ansammelt; DCM korrodiert Plastik und Gummi, diese Aktion kann zu Unfällen in der Kanalisation führen, die den Standort Ihres Labors anzeigen können. Einfach ausgedrückt: Entweder regenerieren Sie es oder Sie füllen es in Kanister ab und verwenden es.
Kontaminiertes DCM wird in einen Destillationskolben gegossen und gekocht. DCM siedet bei 40 °C und sein Azetrop mit Wasser bei 38 °C. Es siedet heftig, mit "Explosionen", also gießen Sie nicht mehr als ein halbes oder 1/3 Volumen des rb-Kolbens. Ich empfehle Ihnen auch, Siedespäne zu verwenden, wie z. B. zerbrochene Porzellantassen, zerbrochene Fliesen. Während das Gemisch verdampft, steigt die Temperatur des Gemischs sehr schnell an, neue Portionen des verschmutzten DCM werden hinzugefügt, die Verunreinigungen werden konzentriert, etwa 1/10 des DCM verbleibt mit diesem Schmutz im Verdampfungskolben. Dann wird abgelassen, und der Kolben wird in einer Gasmaske (!) mit Resten von Aceton oder/und IPA gewaschen, Pflaumen werden verwendet. Auf diese Weise erhält man bis zu 80-90 % DCM, ein ziemlich schwer zu beschaffendes und sogar schweres Lösungsmittel (1,3 kg pro Liter).
Das resultierende sekundäre DСM ist grau, manchmal sogar gelblich, was seiner Wiederverwendung nicht im Wege steht. Es enthält Wasser, das ebenfalls nicht stört, da alle Prozesse, bei denen DСM eingesetzt wird, auch wässrige Lösungen beinhalten. DCM muss nach der Destillation von den Resten des IPA (das kommt vor) und des Formaldehyds gewaschen werden.
Das geschieht folgendermaßen: DCM wird in den Kolben (Reaktor) gegossen, die gleiche Menge destilliertes Wasser, die Mischung wird gerührt, die Lösung wird in Schichten aufgeteilt, die DCM-Schicht wird abgelassen. Mit demselben Wasser können 3-4 Chargen DCM gewaschen werden, Formaldehyd- und IPA-Reste sind perfekt wasserlöslich und bleiben bei der Trennung in der Wasserschicht, die nach allen Waschvorgängen verworfen wird. Und DCM, das bis zu 1/3 des Gewichts der schwer zu findenden Reagenzien ausmacht, ist wieder einsatzbereit.
Wenn man eine Mischung aus DСM, IPA, Wasser und Verunreinigungen als Ergebnis der Ansäuerung in DСM und IPA erhält, dann kommt nur DСM richtig heraus. Dazu wird das Gemisch mit Wasser gefüllt, etwa 70-80% des Gesamtvolumens des Gemischs. Dann trennt sich das Gemisch, wobei das DСM mit dem "eigenen" Schmutz allein zurückbleibt (na ja, fast mit Spuren von IPA), und IPA, Wasser und wasserlöslicher Schmutz werden getrennt. Das DСM wird dann wie oben destilliert und 2-3 Mal mit Wasser gewaschen, um IPA-Reste zu entfernen, die die weitere Verwendung von DCM stören. Es ist möglich, IPA aus Wasser mit IPA-Lösung (ca. 30 % IPA) durch mehrere aufeinanderfolgende Destillationen (2-3 Mal) zu extrahieren, wobei der IPA-Gehalt kontinuierlich angereichert wird. Dabei geht jedoch ein erheblicher Teil des IPA verloren, auch wenn man sich für eine solche Destillation entscheidet. DСM ist ein viel wertvolleres Reagenz, und es ist sinnvoll, es auch mit einem solchen etwas komplizierteren Verfahren zu isolieren. Außerdem kann IPA mit Wasser in die Kanalisation abgelassen werden, während von DСM dringend abgeraten wird, weil es sich (als schwerere nicht mischbare Flüssigkeit) bei der Abtrennung vom Wasser in der Kanalisation in einigen Hohlräumen ansammelt; DCM korrodiert Plastik und Gummi, diese Aktion kann zu Unfällen in der Kanalisation führen, die den Standort Ihres Labors anzeigen können. Einfach ausgedrückt: Entweder regenerieren Sie es oder Sie füllen es in Kanister ab und verwenden es.
3. Aceton
Aceton ist ein sehr kapriziöses Lösungsmittel für die Regenerierung. Das Wasser, das mit Aceton gelöst wird, lässt sich nur sehr schwer entfernen. Bei organischen Verunreinigungen ist es einfacher, Aceton wird durch Destillation als DCM gereinigt. Wenn einige andere Lösungsmittel in Aceton gelöst sind, wird es aus der verschmutzten Lösung ohne Wasser verdampft. Außerdem steigt mit der Zugabe der nächsten Portionen verschmutzten Acetons die Temperatur des Gemischs an, und bei einer Temperatur von mehr als 75-80 °C sollte die Verdampfung gestoppt werden, wobei ein wenig Aceton mit dem verschmutzten Rückstand zurückbleibt. Es ist nicht notwendig, das destillierte Aceton zu trocknen und zu spülen.
Das Problem ist, dass sich Aceton auf diese Weise nur 2-3 Mal regenerieren lässt (erfahrungsgemäß). Aceton wird als Waschlösungsmittel für nasses Mephedron mit Resten von z. B. IPA oder DCM verwendet. Diese Lösungsmittel werden zusammen mit Aceton eingedampft, da ihre Siedepunkte nahe beieinander liegen und sie mit Wasser verdampfen (im Gegensatz zu Aceton), das nicht durch Calciumchlorid oder ein anderes Trockenmittel aus dieser Mischung entfernt werden kann. Nach 2-3 Destillationen wird dieses Aceton-IPA-Gemisch zum Waschen von Glaswaren entsorgt. Es ist möglich, die Lebensdauer von sekundärem Aceton zu verlängern, indem Mephedron vor dem Waschen mit Aceton getrocknet wird. Dieses Verfahren ist nicht optimal, da es sehr zeitaufwendig ist. Mephedron trocknet nach der Reinigung mit IPA recht lange, vor allem bei nicht sehr sauberen Produkten.
Kleine Mengen IPA verhindern nicht, dass Aceton ein Produkt wäscht, vor allem in Form von Eis. Wasser kann mit Hilfe der Destillation über Phosphorpentoxid P2O5 entfernt werden; das Aceton wird mit wasserfreiem Pottasche (etwa 5 Gew.-% des Acetons) getrocknet und mehrere Stunden unter Rückfluss erhitzt, in einen anderen Kolben gegossen und über frischem Trockenmittel destilliert; der Siedepunkt von Aceton liegt bei 56,2 °C. Metallisches Natrium und Alkalien sind zur Trocknung von Aceton nicht geeignet.
Das Problem ist, dass sich Aceton auf diese Weise nur 2-3 Mal regenerieren lässt (erfahrungsgemäß). Aceton wird als Waschlösungsmittel für nasses Mephedron mit Resten von z. B. IPA oder DCM verwendet. Diese Lösungsmittel werden zusammen mit Aceton eingedampft, da ihre Siedepunkte nahe beieinander liegen und sie mit Wasser verdampfen (im Gegensatz zu Aceton), das nicht durch Calciumchlorid oder ein anderes Trockenmittel aus dieser Mischung entfernt werden kann. Nach 2-3 Destillationen wird dieses Aceton-IPA-Gemisch zum Waschen von Glaswaren entsorgt. Es ist möglich, die Lebensdauer von sekundärem Aceton zu verlängern, indem Mephedron vor dem Waschen mit Aceton getrocknet wird. Dieses Verfahren ist nicht optimal, da es sehr zeitaufwendig ist. Mephedron trocknet nach der Reinigung mit IPA recht lange, vor allem bei nicht sehr sauberen Produkten.
Kleine Mengen IPA verhindern nicht, dass Aceton ein Produkt wäscht, vor allem in Form von Eis. Wasser kann mit Hilfe der Destillation über Phosphorpentoxid P2O5 entfernt werden; das Aceton wird mit wasserfreiem Pottasche (etwa 5 Gew.-% des Acetons) getrocknet und mehrere Stunden unter Rückfluss erhitzt, in einen anderen Kolben gegossen und über frischem Trockenmittel destilliert; der Siedepunkt von Aceton liegt bei 56,2 °C. Metallisches Natrium und Alkalien sind zur Trocknung von Aceton nicht geeignet.
4. Ortho-Xylol
Ortho-Xylol ist ein zu Unrecht "vergessenes" Lösungsmittel. Es hat viele wertvolle Eigenschaften. Es ist nicht so giftig, krebserregend und nicht so flüchtig (bp 144 °C) wie Benzol oder Toluol. Die Werte für Synthesezeit und -temperatur sind ähnlich wie bei Benzol (bereits geprüft). O-Xylol, fast nicht mischbar mit Wasser (0,014 %). Das azeotrope Gemisch aus o-Xylol und Wasser siedet bei 92 °C und enthält 64,25 % o-Xylol und 35,75 % Wasser. Die Regeneration von Xylol sieht also wie folgt aus.
2/3 Xylol und 1/3 destilliertes Wasser werden in den Rundkolben gegossen [den Kolben zur Hälfte mit Wasser füllen]. Das Gemisch kocht, wie es sich für ein hochsiedendes Lösungsmittel gehört, langsam und allmählich, wobei das Wasser aus der unteren Schicht Dampfstrahlen erzeugt, die durch die obere Xylolschicht dringen. Dabei bildet sich eine Schaumkappe, die Schmutz in den Rückflusskühler saugen kann. Um die Schaumbildung zu verhindern, sollte man ein halbes Volumen in den Kolben gießen und Siedechips hinzufügen. Im Auffangkolben bilden sich gleich zwei Schichten, die untere Schicht ist Wasser (wird abgegossen), Xylol wird zur Reinigung zusätzlich mit Wasser gewaschen, da einige Schadstoffe in den Auffangkolben gelangen (offenbar aufgrund des hohen Siedepunkts des Azeotrops). Xylol ist mit Wasser fast nicht mischbar, so dass eine Trocknung des regenerierten Produkts nicht erforderlich ist.
5. Diethylether
Hochentzündlich; Dämpfe bilden mit Luft explosive Gemische. Die Dämpfe sind etwa 2,6-mal schwerer als Luft und können sich auf der Oberfläche des Arbeitstisches ausbreiten. Daher ist dafür zu sorgen, dass in der Nähe (bis zu 1 m) des Arbeitsplatzes, an dem mit Ether gearbeitet wird, alle Gasbrenner gelöscht und Elektroherde mit offener Spirale vom Netz getrennt werden. Bei der Lagerung von Diethylether unter Einwirkung von Licht und Luftsauerstoff bilden sich in ihm explosive Peroxidverbindungen und Acetaldehyd. Peroxidverbindungen sind die Ursache für äußerst heftige Explosionen, insbesondere bei dem Versuch, Ether bis zur Trockene zu destillieren. Für den Nachweis von Peroxid in Diethylether sind zahlreiche Reaktionen vorgeschlagen worden. Der Ether wird mit 5%iger NaOH-Lösung und Wasser gewaschen und 24 Stunden lang über wasserfreiem CaCl2 (150-200 g CaCl2 auf 1 Liter Ether) getrocknet. Anschließend wird das CaCl2 über ein großes Filterpapier abfiltriert und der Ether in einer dunklen Glasflasche aufgefangen. Der Kolben wird mit einem Korken fest verschlossen und ein mit CaCl2 gefülltes Calciumchloridröhrchen, das in einem spitzen Winkel gebogen ist, hineingesteckt. Nach dem Öffnen des Kolbens wird kurz Natriumdraht in den Äther gegeben, und zwar 5 g pro 1 Liter Äther.
Nach 24 Stunden, wenn keine Wasserstoffblasen mehr austreten, werden weitere 3 g Natriumdraht pro 1 Liter Äther zugegeben, und nach 12 Stunden wird der Äther in einen Destillationskolben gegossen und über Natriumdraht destilliert. Die Vorlage muss durch ein Calciumchloridrohr mit CaCl2 geschützt werden. Das Destillat (Siedepunkt 34,6 °C) wird in einer dunklen Glasflasche aufgefangen, die nach Zugabe von 1 g Natriumdraht pro 1 Liter Ether mit einem Korken und einem Calciumchloridrohr verschlossen und an einem kalten und dunklen Ort aufbewahrt wird. Wenn sich die Oberfläche des Drahtes stark verändert hat und bei der Zugabe des Drahtes wieder Wasserstoffblasen freigesetzt werden, sollte der Ether in einen anderen Kolben filtriert und eine weitere Portion Natriumdraht zugegeben werden.
Eine bequeme und sehr wirksame Methode, Diethylether von Peroxiden und gleichzeitig von Feuchtigkeit zu reinigen, besteht darin, den Ether durch eine Säule mit aktivem Al2O3 zu leiten. Säulen mit einer Höhe von 60-80 cm und einem Durchmesser von 2-4 cm, die mit 82 g Al2O3 gefüllt sind, reichen aus, um 700 ml Ether zu reinigen, der eine erhebliche Menge an Peroxidverbindungen enthält. Das verbrauchte Al2O3 kann leicht regeneriert werden, wenn eine 50%ige angesäuerte wässrige Lösung von FeSO4. 7H2O durch die Säule geleitet, mit Wasser gewaschen, getrocknet und bei 400-450 °C thermisch aktiviert wird.
Absoluter Ether ist eine stark hygroskopische Flüssigkeit. Der Grad der Feuchtigkeitsaufnahme durch Ether während seiner Lagerung kann anhand der Blaufärbung des wasserfreien weißen CuSO4-Pulvers bestimmt werden, wenn es in Ether eingebracht wird (es bildet sich ein farbiges Hydrat CuSO4.5H2O).
Nach 24 Stunden, wenn keine Wasserstoffblasen mehr austreten, werden weitere 3 g Natriumdraht pro 1 Liter Äther zugegeben, und nach 12 Stunden wird der Äther in einen Destillationskolben gegossen und über Natriumdraht destilliert. Die Vorlage muss durch ein Calciumchloridrohr mit CaCl2 geschützt werden. Das Destillat (Siedepunkt 34,6 °C) wird in einer dunklen Glasflasche aufgefangen, die nach Zugabe von 1 g Natriumdraht pro 1 Liter Ether mit einem Korken und einem Calciumchloridrohr verschlossen und an einem kalten und dunklen Ort aufbewahrt wird. Wenn sich die Oberfläche des Drahtes stark verändert hat und bei der Zugabe des Drahtes wieder Wasserstoffblasen freigesetzt werden, sollte der Ether in einen anderen Kolben filtriert und eine weitere Portion Natriumdraht zugegeben werden.
Eine bequeme und sehr wirksame Methode, Diethylether von Peroxiden und gleichzeitig von Feuchtigkeit zu reinigen, besteht darin, den Ether durch eine Säule mit aktivem Al2O3 zu leiten. Säulen mit einer Höhe von 60-80 cm und einem Durchmesser von 2-4 cm, die mit 82 g Al2O3 gefüllt sind, reichen aus, um 700 ml Ether zu reinigen, der eine erhebliche Menge an Peroxidverbindungen enthält. Das verbrauchte Al2O3 kann leicht regeneriert werden, wenn eine 50%ige angesäuerte wässrige Lösung von FeSO4. 7H2O durch die Säule geleitet, mit Wasser gewaschen, getrocknet und bei 400-450 °C thermisch aktiviert wird.
Absoluter Ether ist eine stark hygroskopische Flüssigkeit. Der Grad der Feuchtigkeitsaufnahme durch Ether während seiner Lagerung kann anhand der Blaufärbung des wasserfreien weißen CuSO4-Pulvers bestimmt werden, wenn es in Ether eingebracht wird (es bildet sich ein farbiges Hydrat CuSO4.5H2O).
6. Benzol
Benzol und seine Homologe, Toluol und Xylole, werden häufig als Lösungsmittel und azeotrope Trocknungsmittel verwendet. Benzol sollte aufgrund seiner Entflammbarkeit und Toxizität sowie der Bildung explosiver Gemische mit Luft mit besonderer Sicherheitsausrüstung gehandhabt werden. Benzoldampf stört bei wiederholter Exposition die normale Funktion der blutbildenden Organe; in flüssigem Zustand wird Benzol stark von der Haut absorbiert und reizt diese. Benzol bildet mit Wasser ein azeotropes Gemisch (8,83 Gew.-%, Bp 69,25 °C). Daher wird feuchtes Benzol vor der Destillation mit einem Dean-Stark-Apparat gekocht und das Wasser fast vollständig abdestilliert. Die zusätzliche Trocknung des destillierten Benzols erfolgt in der Regel mit kalziniertem CaCl2 (2-3 Tage lang) und Natriumdraht. Bei der Destillation muss darauf geachtet werden, dass das destillierte Benzol nicht in einem Kühler (Tm 5,5 °C) kristallisiert.
Technisches Benzol enthält bis zu 0,05 Gew.-% Thiophen, das weder durch fraktionierte Destillation noch durch Kristallisation (Einfrieren) vom Benzol getrennt werden kann. Thiophen in Benzol wird wie folgt nachgewiesen: Eine Lösung von 10 mg Isatin in 10 ml konz. H2SO4 wird mit 3 ml Benzol geschüttelt. In Anwesenheit von Thiophen färbt sich die Schwefelsäureschicht blau-grün. Das Benzol wird durch wiederholte Extraktion mit konzentrierter H2SO4 von Thiophen gereinigt. Für 1 Liter Benzol nimmt man 80 ml Säure. Die Reinigung wird so lange durchgeführt, bis die Säure eine schwache gelbe Farbe annimmt. Nach Abtrennung der Säureschicht wird das Benzol mit Wasser, dann mit einer 10%igen Na2CO3-Lösung und erneut mit Wasser gewaschen und anschließend destilliert. Eine effizientere und einfachere Methode zur Entfernung von Thiophen aus Benzol ist das Sieden von 1 Liter Benzol mit 100 g Raney-Nickel in einem Kolben unter Rückfluss für 15-30 Minuten. Eine andere Möglichkeit, Benzol von Thiophen zu reinigen, besteht darin, es fraktioniert aus Ethylalkohol zu kristallisieren. Eine gesättigte Lösung von Benzol in Alkohol wird auf etwa -15 °C abgekühlt, das feste Benzol wird schnell abfiltriert und destilliert.
Technisches Benzol enthält bis zu 0,05 Gew.-% Thiophen, das weder durch fraktionierte Destillation noch durch Kristallisation (Einfrieren) vom Benzol getrennt werden kann. Thiophen in Benzol wird wie folgt nachgewiesen: Eine Lösung von 10 mg Isatin in 10 ml konz. H2SO4 wird mit 3 ml Benzol geschüttelt. In Anwesenheit von Thiophen färbt sich die Schwefelsäureschicht blau-grün. Das Benzol wird durch wiederholte Extraktion mit konzentrierter H2SO4 von Thiophen gereinigt. Für 1 Liter Benzol nimmt man 80 ml Säure. Die Reinigung wird so lange durchgeführt, bis die Säure eine schwache gelbe Farbe annimmt. Nach Abtrennung der Säureschicht wird das Benzol mit Wasser, dann mit einer 10%igen Na2CO3-Lösung und erneut mit Wasser gewaschen und anschließend destilliert. Eine effizientere und einfachere Methode zur Entfernung von Thiophen aus Benzol ist das Sieden von 1 Liter Benzol mit 100 g Raney-Nickel in einem Kolben unter Rückfluss für 15-30 Minuten. Eine andere Möglichkeit, Benzol von Thiophen zu reinigen, besteht darin, es fraktioniert aus Ethylalkohol zu kristallisieren. Eine gesättigte Lösung von Benzol in Alkohol wird auf etwa -15 °C abgekühlt, das feste Benzol wird schnell abfiltriert und destilliert.
Benzol aus Natriumbenzoat
Schlussfolgerung
Die Rückgewinnung jedes einzelnen Lösungsmittels ist wirtschaftlich vorteilhaft. Die Auftrennung von Gemischen verschiedener Lösungsmittel durch Fraktionen ist wesentlich komplizierter. Für eine erfolgreiche Aufbereitung ist es besser, Synthesewege zu wählen, bei denen sich die Lösungsmittel nicht miteinander vermischen. Derzeit scheint das Verfahren, das mit der Ansäuerung mit Salzsäure und der Auswahl und dem Waschen der wässrigen Fraktion endet, das sinnvollste zu sein. Bei der ersten Reinigung mit einer Produktlösung wird DCM verwendet, dann muss man mit IPA kochen und das Endprodukt mit Aceton waschen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Reinigung mit drei verschiedenen Lösungsmitteln, die sich während der Verwendung nicht miteinander vermischen (insbesondere wenn das Produkt nach der Reinigung in IPA getrocknet wird), eine gute Produktreinheit und die Möglichkeit der Rückgewinnung eines erheblichen Teils der Lösungsmittel gewährleistet.
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