Per prima cosa, è necessario eliminare qualsiasi traccia di umidità dal triflato di scandio(III). Predisporre un pallone a tre colli da 500 mL e dotarlo di connessioni per il circuito dell'azoto e per il vuoto. Mettere nel recipiente di reazione 4,90 g (10,0 mmol) di Sc(OTf)3 e scaldare il tutto per un'ora a pressione ridotta (approssimativamente 1 hPa), ricorrendo ad un bagno ad olio a 180 °C. Una volta terminato, ristabilire un'atmosfera inerte (azoto) all'interno dell'ambiente di reazione.
Dopo aver raffreddato a temperatura ambiente, equipaggiare il pallone di ancoretta magnetica, condensatore a riflusso (su cui è innestata una valvola essiccante), imbuto gocciolatore con compensatore di pressione e termometro interno, avendo cura di mantenere sempre un'atmosfera inerte all'interno del recipiente. Caricare il pallone con 60 mL di nitrometano tramite l'imbuto gocciolatore e mantenere sotto agitazione per 10 minuti. Aggiungere successivamente, sempre attraverso l'imbuto gocciolatore, 5,40 g (5,45 mL, 50,0 mmol) di anisolo e 5,10 g (4,7 mL, 50,0 mmol) di anidride acetica. Mantenendo sotto costante agitazione, scaldare quindi la miscela di reazione per 6 ore ad una temperatura interna di 50 °C.
Work up
Dopo aver raffreddato il tutto a temperatura ambiente, aggiungere 150 mL d'acqua e trasferire la miscela in un imbuto separatore. Separare quindi la fase organica ed estrarre quella acquosa con due porzioni da 70 mL di tert-butil metil etere. Riunire le tre frazioni organiche, lavarle con 100 mL di una soluzione acquosa (satura) di NaCl e seccarle su solfato di magnesio. Dopo aver eliminato l'agente essiccante tramite filtrazione, allontanare il solvente mediante evaporatore rotante: come prodotto grezzo si ottiene un residuo di colore (leggermente) giallo.
Resa di prodotto grezzo: 7,81 g; purezza secondo analisi GC: 96%;
Distillare il prodotto grezzo a pressione ridotta in un apparato per micro-distillazione .
Resa:
Teste di distillazione: 0,49 g; punto di ebollizione fino a 100 °C (0,6 hPa);
secondo analisi GC la frazione contiene p-metossiacetofenone e una piccola quantità (2%) di o-metossiacetofenone.
Cuore di distillazione: 4,46 g (29,7 mmol, 59%); punto di ebollizione: 110 °C (0,6 hPa); aspetto: liquido incolore, che solidifica rapidamente; purezza secondo analisi GC: 99%;
Residuo di distillazione: 1,24 g di sostanza simile a catrame;
Durata dell'esperimento
11 ore, escluso il recupero del triflato di scandio(III).
Quando posso interrompere l’esperimento?
Prima del work up e prima della distillazione.
Riciclo
Recupero del catalizzatore:
Concentrare all'evaporatore rotante (quanto più possibile) le fasi acquose ottenute dalla separazione. Asciugare il residuo cristallino risultante a pressione ridotta (approssimativamente 1 hPa) a 180 °C per 20 ore.
Resa di triflato di scandio(III): 3,50 g (pari al 70% della quantità originale);
NB: il catalizzatore riciclato e quello nuovo consentono di ottenere gli stessi risultati.
Suggerimenti per lo smaltimento dei rifiuti
Rifiuto
Smaltimento
Miscela di solventi evaporata
Solventi organici, non contenenti alogeni
Solfato di magnesio
Rifiuti solidi, non contenenti mercurio
Acqua evaporata
Fognatura
Residuo di distillazione
Solventi organici, contenenti alogeni, contenenti metalli pesanti