Etotlenek magnezu, znany również jako etanol-magnez w języku chińskim, jest organiczną solą magnezu. Jest to sproszkowana substancja o barwie białej do jasnoszarej. Wzór cząsteczkowy to C4H10MgO2 o masie cząsteczkowej 114,43. Jego numer CAS to 2414-98-4. Stabilny w temperaturze i ciśnieniu pokojowym, ale może ulegać gwałtownym reakcjom w kontakcie z wodą, wilgocią, mocnymi kwasami lub utleniaczami. Unikać kontaktu z tlenkami i wodą. Trudno rozpuszczalny w eterach i węglowodorach, słabo rozpuszczalny w wodzie i rozpuszczalny w etanolu. Stosowany jako nośnik katalizatora do polimeryzacji olefin polipropylenu, polietylenu o dużej gęstości i polietylenu o małej gęstości. Surowce do ceramiki precyzyjnej. Zastosowanie w ochronie środowiska ma na celu głównie oczyszczanie jonów metali ciężkich w ściekach przemysłowych. Dzięki swojej unikalnej strukturze może skutecznie łączyć się z jonami metali ciężkich w celu oddzielenia ich od ścieków, osiągając w ten sposób cel, jakim jest oczyszczanie jakości wody.
(Link do produktu: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/magnesium-ethoxyde-cas-2414-98-4.html)
Metoda 1:
Równanie reakcji:
Mg + C2H5Br → Mg(C2H5)Br
Mg(C2H5)Br + 2C2H5OH → Mg (C2H5O)2 + C2H5br
Wśród nich Mg oznacza metaliczny magnez, C2H5Br oznacza halogenki alkilu (takie jak bromek etylomagnezu), C2H5OH oznacza etanol, Mg (C2H5) Br oznacza związki alkilomagnezu, a Mg (C2H5O) 2 oznacza etanolan magnezu. Reakcję dzieli się na dwa etapy. Po pierwsze, metaliczny magnez reaguje z halogenkami alkilu, tworząc odpowiednie związki alkilomagnezu, a następnie reaguje z etanolem, tworząc etanolany magnezu. Jest to powszechnie stosowana metoda syntezy organicznej, odpowiednia do wytwarzania różnych typów organicznych związków magnezu i innych organicznych związków metali.
Etapy wytwarzania etanolanów magnezu w reakcji alkilowania są następujące:
Kroki eksperymentalne:
1. Przygotuj sprzęt laboratoryjny: Wysusz arkusze metalicznego magnezu w suszarce i przygotuj instrumenty szklane (takie jak kolby lub zlewki okrągłodenne) i pojemniki reakcyjne.
2. Przygotuj halogenki alkilu: Dodaj halogenki alkilu do bezwodnego etanolu, aby je całkowicie rozpuścić. Aby uniknąć wpływu na reakcję, należy upewnić się, że halogenki alkilu są wolne od wilgoci.
3. Utrzymuj bezwodne środowisko podczas operacji: W eksperymencie należy ściśle kontrolować bezwodne środowisko układu reakcyjnego, aby mieć pewność, że reakcja przebiega normalnie. Do ochrony naczynia reakcyjnego i środowiska operacyjnego można zastosować gazy obojętne (takie jak azot), zapobiegając przedostawaniu się wilgoci z powietrza do układu reakcyjnego.
4. Montaż urządzenia reakcyjnego: Włóż suche arkusze metalicznego magnezu do szklanego instrumentu, takiego jak kolba okrągłodenna lub zlewka.
5. Dodawanie halogenków alkilu: Powoli wlewaj bezwodny etanol zawierający halogenki alkilu do szklanego instrumentu zawierającego blachy magnezowe, aż do całkowitego ich pokrycia.
6. Postęp reakcji: Ogrzać mieszaninę metalicznego magnezu i halogenków alkilu w naczyniu reakcyjnym pod osłoną gazu obojętnego. Do ogrzewania można używać płyt grzewczych lub płomieni. Temperatura reakcji jest zwykle kontrolowana w zakresie od 30-50 stopni Celsjusza, aby sprzyjać postępowi reakcji.
7. Po zakończeniu reakcji ochłodzić naczynie reakcyjne i otrzymać roztwór etanolanu magnezu. W zależności od potrzeb eksperymentalnych, produkty czystego etanolanu magnezu można ekstrahować przez filtrację lub odparowanie rozpuszczalnika.
Metoda 2:
Metoda rozpuszczalnikowa do syntezy etanolanów magnezu jest powszechnie stosowaną metodą syntezy chemicznej.
Równanie reakcji:
Mg + 2C2H5OH → Mg (C2H5)2O + H2
Mg + C4H8O2→ Mg(C4H7O2)2
Wśród nich Mg oznacza metaliczny magnez, C2H5OH oznacza etanol, C4H8O2 oznacza octan etylu, Mg (C2H5) 2O oznacza etanolan magnezu, a Mg (C4H7O2) 2 oznacza inną formę etanolanu magnezu. Kluczowym etapem reakcji jest reakcja metalicznego magnezu z etanolem i octanem etylu w celu wytworzenia etanolanu magnezu. Metodę tę można zastosować do otrzymania czystych etanolanów magnezu jako ważnego odczynnika w syntezie organicznej.
Kroki eksperymentalne:
1. Przygotuj sprzęt laboratoryjny: Wysusz arkusze metalicznego magnezu w suszarce i przygotuj instrumenty szklane (takie jak kolby lub zlewki okrągłodenne) i pojemniki reakcyjne.
2. Przygotuj roztwór A: Do suchego pojemnika wlej bezwodny etanol. Upewnij się, że etanol jest wolny od wilgoci i można go poddać działaniu środków suszących (takich jak sita molekularne) w celu usunięcia wilgoci.
3. Przygotuj roztwór B: Dodaj octan etylu do innego suchego pojemnika. Podobnie należy upewnić się, że octan etylu jest wolny od wilgoci.
4. Utrzymuj bezwodne środowisko podczas operacji: W eksperymencie należy ściśle kontrolować bezwodne środowisko układu reakcyjnego, aby mieć pewność, że reakcja przebiega normalnie. Do ochrony naczynia reakcyjnego i środowiska operacyjnego można zastosować gazy obojętne (takie jak azot), zapobiegając przedostawaniu się wilgoci z powietrza do układu reakcyjnego.
5. Montaż urządzenia reakcyjnego: Umieść arkusz metalicznego magnezu w szklanym instrumencie, takim jak kolba okrągłodenna lub zlewka.
6. Dodaj roztwór A: Powoli wlewaj roztwór A do szklanego instrumentu zawierającego blachy magnezowe, aż do całkowitego pokrycia.
7. Dodać roztwór B: Powoli wlać roztwór B do szklanego przyrządu zawierającego blachy magnezowe i roztwór A, cały czas mieszając mieszaninę szklanym prętem. Mieszanie mieszaniny może przyspieszyć postęp reakcji.
8. Proces reakcji: W osłonie gazu obojętnego metaliczny magnez w naczyniu reakcyjnym reaguje z etanolem i octanem etylu. Do ogrzewania można używać płyt grzewczych lub płomieni. Temperatura reakcji jest zwykle kontrolowana w zakresie od 30-50 stopni Celsjusza, aby sprzyjać postępowi reakcji.
Po zakończeniu reakcji ochłodzić naczynie reakcyjne i otrzymać roztwór etanolanu magnezu. W zależności od potrzeb eksperymentalnych, produkty czystego etanolanu magnezu można ekstrahować przez filtrację lub odparowanie rozpuszczalnika.
Reakcja 3:
Równanie reakcji:
MgCl2 · 6H2O + 4C2H5OH → Mg (C2H5) 2O + 2HCl + 6H2O
Wśród nich MgCl2·6H2O oznacza uwodnioną sól magnezu (sześciowodny chlorek magnezu), C2H5OH oznacza etanol, Mg(C2H5)2O oznacza etanolan magnezu, a HCl oznacza kwas chlorowodorowy. Kluczowym etapem reakcji jest reakcja pomiędzy uwodnioną solą magnezu i etanolem, w wyniku której powstaje etanolan magnezu. Reakcję tę zwykle prowadzi się w warunkach hydrotermalnych, aby poprawić szybkość reakcji i czystość produktu.
Kroki eksperymentalne:
1. Przygotuj sprzęt laboratoryjny: Przygotuj naczynia reakcyjne (takie jak kolby okrągłodenne) i urządzenia grzewcze.
2. Wstępna obróbka naczyń reakcyjnych i odczynników: Dokładnie oczyścić naczynia reakcyjne i przedmuchać je suchym azotem, aby zapewnić wolne od pyłu i bezwodne środowisko. Etanol można poddać działaniu środków suszących (takich jak sita molekularne) w celu usunięcia wilgoci.
3. Montaż urządzenia reakcyjnego: Do naczynia reakcyjnego dodać uwodnioną sól magnezu.
4. Dodawanie etanolu: Powoli dodawać etanol do naczynia reakcyjnego, aż do całkowitego pokrycia uwodnionej soli magnezu.
5. Postęp reakcji: W warunkach ogrzewania zamknąć naczynie reakcyjne i umieścić je w łaźni o stałej temperaturze lub naczyniu wysokociśnieniowym. Dobór temperatury i czasu reakcji ma kluczowe znaczenie dla powstawania produktów reakcji.
6. Chłodzenie naczynia reakcyjnego: Po zakończeniu reakcji wyjąć naczynie reakcyjne z łaźni o stałej temperaturze lub naczynia wysokociśnieniowego i pozostawić do ostygnięcia do temperatury pokojowej.
7. Oddzielenie produktów: Oddzielić produkty stosując odpowiednie metody (takie jak filtracja lub wirowanie).
8. Produkt suszący: Oddzielone etanolany magnezu można suszyć poprzez suszenie próżniowe lub w niskich temperaturach.