Odporúčam robiť túto reakciu hromadne. Pozrite si túto syntézu etylsulfátu sodného :
Požiadavky
Etanol (EtOH / C2H6O/ CH3CH2OH, 99 %, 180 ml)
Kyselina sírová (H2SO4 / H2O4S, 95 %+, 80 ml)
Uhličitan sodný (Na2CO3 / CNa2O3)
Voda (H2O, 300 ml)
Postup
Do hrdlovej RBF (500 ml) pridajte etanol a kyselinu sírovú po kvapkách 30 min pomocou adičného lievika. Refluxujte 3 h pri 110 °C. Do kadičky (1 L+) vložte ľad a roztok tam preneste. Pridajte vodu (300 ml). Pripravte koncentrovaný roztok vody a uhličitanu sodného a pomaly ho vlievajte do kadičky po častiach, kým pH = neutrálne. Táto reakcia je veľmi prudká! Prefiltrujte, filtračný koláč premyte vodou. Sušte na vzduchu pomocou ventilátora ~ 48 h.
Teória
Kyselina sírová pri zahrievaní protonizuje kyslík v etanole za vzniku etyl-oxóniového iónu, ktorý sa parcipituje v SN2 reakcii známej aj ako Fisherova esterifikácia. Oxónium uvoľňuje malé množstvo vody a hexakarbonový produkt za vzniku etylsulfátu, zanedbateľného množstva dietyléteru, ktorý sa vyvarí, a malého množstva karcinogénneho dietylsulfátu. Etylsulfát sa potom pridaním uhličitanu sodného premení na sodnú soľ. Uhličitan sodný tiež neutralizuje zvyšky kyseliny sírovej v acidobázickej reakcii. Ľad pomáha ochladzovať veci, čím sa znižuje prudkosť reakcie.
Kontrola teploty je rozhodujúca! Nikdy nesmie prekročiť 115 °C, inak sa zmení rovnováha a namiesto síranu etylnatého vznikne dietyléter.
Všetky činidlá musia byť bezvodé! Prítomnosť vody v tejto reakcii znižuje výťažok. Nepoužívajte denaturovaný etanol, denatonium sa pri zahrievaní rozkladá a kontaminuje produkt. Ak sa postupuje správne, postrefluxný roztok by mal byť priehľadný, prípadne so svetložltým odtieňom. Ak je žltý alebo oranžový, používate nečisté činidlá.
Sušiaca trubica na vrchole kondenzátora pomáha udržať vlhkosť.
V záverečnej fáze sa neodparujte! Pri takomto zahrievaní sa etylsulfát sodný rozkladá. Roztok sušte iba na vzduchu. Použitie ventilátora pomáha urýchliť proces.
Existuje varianta tejto reakcie, pri ktorej sa pred pridaním uhličitanu sodného používa uhličitan vápenatý. Úplne ju neodporúčam. Pridáva sa preto, aby sa etylsulfát premenil na nerozpustný etylsulfát vápenatý. Nielenže je to úplne zbytočné, ale zvyšuje to aj čas a pracovné zaťaženie a výrazne kontaminuje konečný produkt. Keď sa používa len uhličitan sodný, etylsulfát sa uchováva vo vodnom roztoku, ktorý neskôr oddelíte filtráciou a vysušíte.
Existuje aj iný variant, pri ktorom sa namiesto kyseliny sírovej používa síran sodný. Tento postup funguje, ale podľa mojich skúseností sú výťažky nízke. Okrem toho sa výrobok kontaminuje, čo sa prejavuje vo forme mliečnych kryštálikov, ktoré majú tendenciu tvoriť sa na stenách kryštalizačnej misky.