Darstellung von N-Benzylharnstoff aus Kaliumcyanat und Benzylammoniumchlorid

[Ahasver]

Am Montag muß ich eine Synthese von N-Benzylharnstoff aus Kaliumcyanat und Benzylammoniumchlorid durchführen. Allerdings ist mir den genaue Mechanismus noch unklar und ich kann ihn in keinem Lehrbuch (habe das Organikum, den Vollhardt und den Kazmaier zur Hand) finden.

Ich tippe mal, dass das Benzylammoniumchlorid im Gleichgewcht mit Benzylamin und Chlorwasserstoff steht, und dann das freie Elektronenpaar des Stickstoffs der Aminfunktion des Benzylamins am C-Atom des Cyanations angreift.

[FK]

Zitat von Ahasver

Am Montag muß ich eine Synthese von N-Benzylharnstoff aus Kaliumcyanat und Benzylammoniumchlorid durchführen. Allerdings ist mir den genaue Mechanismus noch unklar und ich kann ihn in keinem Lehrbuch (habe das Organikum, den Vollhardt und den Kazmaier zur Hand) finden.

Ich tippe mal, dass das Benzylammoniumchlorid im Gleichgewcht mit Benzylamin und Chlorwasserstoff steht, und dann das freie Elektronenpaar des Stickstoffs der Aminfunktion des Benzylamins am C-Atom des Cyanations angreift.

Kommt so etwa hin.
Einfacher ist es, wenn man ein Gleichgewicht zwischen Benzylammoniumion + Cyanation formuliert. Das Benzylamin wird dann an die Isocyansäure addiert & fertig.

Gruß,
Franz

[Ahasver]

Danke für die schnelle Hilfe Fk.
Hatte heute auch tatsächlich ein Kolloquium zu dem Versuch. Der Mechanismus wurde abgenickt ;-).
Der praktische Teil ging auch schnell und ohne Probleme (Edukte zusammengeben, in H2O lösen und unter Rückfluss 30 Min kochen, danach noch absaugen, Produkt im Vakuum bei 100 C trocknen).
Hatte selten so eine schnelle und schöne (von der Ausbeute her) Synthese.

Gruß, Christoph

[FK]

Zitat von Ahasver

Danke für die schnelle Hilfe Fk.
Hatte heute auch tatsächlich ein Kolloquium zu dem Versuch. Der Mechanismus wurde abgenickt ;-).
Der praktische Teil ging auch schnell und ohne Probleme (Edukte zusammengeben, in H2O lösen und unter Rückfluss 30 Min kochen, danach noch absaugen, Produkt im Vakuum bei 100 C trocknen).
Hatte selten so eine schnelle und schöne (von der Ausbeute her) Synthese.

Gruß, Christoph

Gruß,
Franz

[chrisoan]

Hey ihr,
wir haben das präperat auch gekocht.
Habe folgende Fragen dazu:
1. Wenn ich das präperat nach dem aufkochen (30 min lang und nach der Reaktion) wieder herrunterkühle hab ich folgendes Problem, das es mir im rundkolben während des rührens fest wird. Gibt es da möglichkeiten dieses zu ändern??
2. Wir stellen es es von Benzylamin her, was wir mit HCl vesetzen, nun muss ich das Benzylamin neutralisieren um das benzylclorid zu bekommen. Ist es nun schlimm wenn ich mit den HCl einen pH von niedriger 7 sprich bis 4 errreichte??
3. Eine allgemeine Frage: Wozu wird Benzylharnstoff in der Industrie oder in der Medizin benutzt??

[Bernhard92]

1. Wenn ich das präperat nach dem aufkochen (30 min lang und nach der Reaktion) wieder herrunterkühle hab ich folgendes Problem, das es mir im rundkolben während des rührens fest wird. Gibt es da möglichkeiten dieses zu ändern??

Mit Mutterlauge überführen hat bei mir funktioniert. Zur Not vor dem überführen mit dem Thermometer ein wenig drin rumstochern.

2. Wir stellen es es von Benzylamin her, was wir mit HCl vesetzen, nun muss ich das Benzylamin neutralisieren um das benzylclorid zu bekommen. Ist es nun schlimm wenn ich mit den HCl einen pH von niedriger 7 sprich bis 4 errreichte??

Das frag ich micht auch.
Nach dem Neutralstellen tropfst du ja gleich das doch recht basische Kaliumcyanat zu, wodurch dein pH-Wert schnell wieder über 7 angehoben wird.
Wenn du den pH-Wert der Mutterlauge misst hast du immer so pH 10.

3. Eine allgemeine Frage: Wozu wird Benzylharnstoff in der Industrie oder in der Medizin benutzt??

Um arme Laboranten wie dich und mich in der Zwischenprüfung zu quälen.

[wobue]

Hallo,

Zitat von Bernhard92

...
Zur Not vor dem überführen mit dem Thermometer ein wenig drin rumstochern.
...
Um arme Laboranten wie dich und mich in der Zwischenprüfung zu quälen.

Nimm in der Prüfung für so was lieber eine Glasstab. Wäre ich Prüfer, würde mir das mit dem Thermometer nicht gefallen.

[Bernhard92]

Nimm in der Prüfung für so was lieber eine Glasstab. Wäre ich Prüfer, würde mir das mit dem Thermometer nicht gefallen.

Wiso den ?

Das Thermometer ist wesentlich stabiler als jeder Glasstab.
Und neue Thermometerröhrchen sind nur unwesentlich teuerer als Glasstäbe.


Wie auch immer. Wir haben das Produkt zu zehnt drei mal gekocht und keinen nennenswerten unterschied zwischen pH 4 und pH 7 feststellen können, was aber nicht heisen soll, dass es nichts ausmacht.

[Knuffel56]

Welchen pH-Wert hat eigentlich eine Lösung von Ammoniumchlorid und warum?
Wird der von Benzylammoniumchlorid-Lösung sich wesentlich davon unterscheiden?
Knuffel56

[Bernhard92]

Ammoniak ist eine schwache Base und deswegen hat Ammoniumchlorid einen sauren pH-Wert in wässriger Lösung.
An der Aminogruppe des Benzylamins hängt eine CH2 Gruppe, die tententiel einen I+ Effekt ausübt und so die Elektronendichte am Amin erhöt. An der CH2 Gruppe hängt aber noch die Phenylgruppe dran, die wenn ich mich richtig erinnere, einen I- Effekt ausübt. Deswegen wird Benzylamin in etwa genau so basisch sein wie Ammoniak oder vieleicht sogar wenig schwächer.
Deswegen hat Benzylaminhydrochlorid bei gleicher Stoffmengenkonzentration in wässriger Lösung in etwa den selben pH-Wert haben.

Da ich aber vermute, dass du das als Dipolmchemiker schon vorher gewusst hast, frag ich mich worauf du hinauswillst.

[Knuffel56]

Perfekt erklärt !
Worauf ich hinaus wollte?
"Wir stellen es von Benzylamin her, was wir mit HCl vesetzen, nun muss ich das Benzylamin neutralisieren um das benzylclorid zu bekommen. Ist es nun schlimm wenn ich mit den HCl einen pH von niedriger 7 sprich bis 4 errreichte?"
Bei molarer Neutralisation mit HCl muß die Lösung doch sauer reagieren - kann also auch nicht schlimm sein .
Knuffel56

[Bernhard92]

Hab ich ganz übersehen.

Wenn er die selbe Prüfung hat hat er vermutlich auch die selbe Vorschrift.

Und bei uns wird bis pH 7 neutralgestellt und nicht das Benzylamin neutralisiert.

Wortwörtlich :

Durch zugabe von ca. 20 ml Salzsäure W(HCl) = 37 % wird der Ansatz neutral gestellt - mit pH-Papier prüfen.

Ich geh mal davon aus dass es bei ihm genau so steht.

Noch was amüsantes:

Laut Aufschrift der Flasche sind im verwendeten Kaliumcyanat =< 1% Kaliumcyanid enthalten.

Ich hab des gelesen und hab mir gedacht, wenn da 11 Leute auserhalb vom Abzug jeweils ca. 20 g mit konz HCl verstzen, reicht das wahrscheinlich immer noch nicht um gefährlich zu werden.

Auf jeden Fall waren wir grad alle beim HCl zutropfen als plötzlich mein Kollege meinte, dass es zimlich intensiv nach Bittermandel riechen würde, worauf ich natürlich solche Augen bekommenen hab.

Auber wie sich herrausstellte, musste das Labor dann doch nicht geräumt werden.

Was war passiert?

Tipp 1: Bei uns trocknete grad Benzoesäure im Trockenschrank.

Tipp 2: Wir haben gleich nebenan ein Nachbarlabor.

[Knuffel56]

Tipp 1: Bei uns trocknete grad Benzoesäure im Trockenschrank.
Kann es nicht sein. Oder:
a) Habt ihr die Benzoesäure aus Blausäure umkristallisiert?
b) Habt ihr die Benzoesäure aus Benzylalkohol oder Benzaldehyd hergestellt?
Tipp 2: Wir haben gleich nebenan ein Nachbarlabor
Was treiben die da? Immer schön die Türen schließen ...
Knuffel56

[Bernhard92]

Wir hatten am Vortag Benzoesäure aus Benzaldehyd hergestellt. Die Flaschen mit Benzaldehyd standen noch in unserem Labor und wurde bei dem Versuch eines Nachbars es in sein Labor zu bringen promt zerstört.

Mir sollst recht sein, roch ja nicht unangenehm.

[wobue]

Hallo,

Zitat von Bernhard92

...
Das Thermometer ist wesentlich stabiler als jeder Glasstab.
Und neue Thermometerröhrchen sind nur unwesentlich teuerer als Glasstäbe.
...

bist du davon wirklich überzeugt?

Es gibt spezielle Rührthermometer, dass ihr so eines benutzt halte ich aber für eher unwarscheinlich.