Synthese von Nitromethan [75-52-5]

Nitromethan [75-52-5-A]            CH3NO2

Zu einer Mischung aus 125 g Chloressigsäure [79-11-8] und 125 g zerkleinertem Eis, das sich in einem 1-l-Destillierkolben befindet, wird unter Rühren oder Schütteln ausreichend 40%-ige Natriumhydroxidlösung [1310-73-2] hinzugegeben, damit die Lösung durch Phenolphthalein als leicht alkalisch eingestuft wird. Etwa 90 ml werden benötigt; die Temperatur sollte nicht über 20 C steigen, ansonsten bildet sich Natriumglykolat. Alternativ kann die Neutralisierung auch mit 75 g fein gepulvertem, wasserfreiem Natriumcarbonat [497-19-8-0H2O] herbeigeführt werden, das in kleinen Portionen unter ständigem Schütteln hinzugefügt wird. Anschließend wird eine Lösung aus 73 g Natriumnitrit [7632-00-0] in 100 ml Wasser in den Kolben gegeben. Ein Thermometer, das gut bis unter die Oberfläche der Flüssigkeit reicht, wird angebracht. Am Kolben wird ein gut funktionierender Kühler angebracht (z.B. ein Kühler mit doppeltem Mantel), der abwärts gerichtet wird. Die Vorlage sollte nach Möglichkeit in Eiswasser gekühlt werden. Die Mischung wird langsam erhitzt, bis sich erste Kohlendioxidbläschen bilden; dies passiert, wenn die Temperatur 80-85 C erreicht hat. Die Wärmequelle wird daraufhin sofort entfernt. Die Reaktion (Zersetzung von Natriumnitroacetat) setzt unter Wärmeentwicklung ein und die Temperatur steigt ohne weiteres Zuführen weiterer Wärme von außen auf nahezu 100 C an. Wird Wärme zugeführt, nachdem die Temperatur 85 C erreicht hat, bilden sich große Mengen Schaum und die Ausbeute an Nitromethan sinkt beträchtlich. Wird die Reaktion zu heftig, kann sie etwas zurückgehalten werden, indem ein nasses Tuch um den Kolben gelegt wird. Während der exothermen Reaktion gehen etwa 30 ml Nitromethan zusammen mit 40 ml Wasser über. Wenn die Temperatur wieder unter 90 C gesunken ist, wird die Mischung leicht erhitzt, bis die Temperatur wieder auf 110 C ist. Das Destillat wird in einen Trenntrichter gegeben und dort mindestens 30 min stehen gelassen, um die vollständige Auftrennung in zwei Schichten zu gewährleisten. Das Nitromethan, das sich in der unteren Phase befindet, wird isoliert, mit wasserfreiem Calciumchlorid [10043-52-4-0H2O] oder wasserfreiem Calciumsulfat [7778-18-9-0H2O] getrocknet und destilliert. Man erhält 30 g Nitromethan mit einem Siedepunkt von 100-102 C. Die Ausbeute kann durch Mischen der wässrigen Phase mit einem Viertel ihres Eigengewichts an Natriumchlorid, anschließende Destillation und Isolieren des Nitromethans um weitere 3-4 g vergrößert werden.

Übernommen aus: Vogel, Arthur I. - A Text-Book of Practical Organic Chemistry, 3. Auflage, Longman, London 1974
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Letzte Aktualisierung: 01/11/04