Αιθοξείδιο του μαγνησίου, επίσης γνωστό ως αιθανόλη μαγνήσιο στα κινέζικα, είναι ένα οργανικό άλας μαγνησίου. Είναι μια κονιώδης ουσία που εμφανίζεται λευκό έως ανοιχτό γκρι. Ο μοριακός τύπος είναι C4H10MgO2, με μοριακό βάρος 114,43. Ο αριθμός CAS του είναι 2414-98-4. Σταθερό σε θερμοκρασία και πίεση δωματίου, αλλά μπορεί να υποστεί βίαιες αντιδράσεις όταν έρθει σε επαφή με νερό, υγρασία, ισχυρά οξέα ή οξειδωτικά. Αποφύγετε την επαφή με οξείδια και νερό. Δύσκολα διαλύεται σε αιθέρες και υδρογονάνθρακες, ελαφρώς διαλυτό στο νερό και διαλυτό σε αιθανόλη. Χρησιμοποιείται ως φορέας καταλύτη για πολυμερισμό ολεφινών πολυπροπυλενίου, πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας και πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας. Πρώτες ύλες για κεραμικά ακριβείας. Η εφαρμογή στον τομέα της προστασίας του περιβάλλοντος στοχεύει κυρίως στην επεξεργασία ιόντων βαρέων μετάλλων σε βιομηχανικά λύματα. Λόγω της μοναδικής δομής του, μπορεί να συνδυαστεί αποτελεσματικά με ιόντα βαρέων μετάλλων για να τα διαχωρίσει από τα λύματα, επιτυγχάνοντας έτσι τον στόχο του καθαρισμού της ποιότητας του νερού.
(Σύνδεσμος προϊόντος: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/magnesium-ethoxide-cas-2414-98-4.html)
Μέθοδος 1:
Εξίσωση αντίδρασης:
Mg %2β C2H5Br → Mg (Γ2H5)Βρ
Mg(Γ2H5)Br + 2C2H5OH → Mg (Γ2H5O)2 + C2H5ΜΒ
Μεταξύ αυτών, το Mg αντιπροσωπεύει μεταλλικό μαγνήσιο, το C2H5Br αντιπροσωπεύει αλκυλαλογονίδια (όπως βρωμιούχο αιθυλομαγνήσιο), το C2H5OH αντιπροσωπεύει αιθανόλη, το Mg (C2H5) Br αντιπροσωπεύει ενώσεις αλκυλομαγνήσιου και το Mg (C2H5O) 2 αντιπροσωπεύει το μαγνήσιο eth. Η αντίδραση χωρίζεται σε δύο στάδια. Πρώτον, το μέταλλο μαγνήσιο αντιδρά με αλκυλαλογονίδια για να δημιουργήσει αντίστοιχες ενώσεις αλκυλομαγνήσιου και στη συνέχεια αντιδρά με αιθανόλη για να δημιουργήσει αιθοξείδια μαγνησίου. Αυτή είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος οργανικής σύνθεσης, κατάλληλη για την παρασκευή διαφόρων τύπων οργανικών ενώσεων μαγνησίου και άλλων οργανικών ενώσεων μετάλλων.
Τα βήματα για την παρασκευή αιθοξειδίων μαγνησίου μέσω αντίδρασης αλκυλίωσης είναι τα εξής:
Πειραματικά βήματα:
1. Προετοιμάστε εργαστηριακό εξοπλισμό: Στεγνώστε τα μεταλλικά φύλλα μαγνησίου σε στεγνωτήριο και προετοιμάστε γυάλινα εργαλεία (όπως φιάλες με στρογγυλό πάτο ή ποτήρια ζέσεως) και δοχεία αντίδρασης.
2. Προετοιμάστε αλκυλαλογονίδια: Προσθέστε αλκυλαλογονίδια σε άνυδρη αιθανόλη για να διαλυθούν πλήρως. Βεβαιωθείτε ότι τα αλκυλαλογονίδια είναι απαλλαγμένα από υγρασία για να αποφευχθεί η επίδραση της αντίδρασης.
3. Διατηρήστε ένα άνυδρο περιβάλλον κατά τη διάρκεια της λειτουργίας: Στο πείραμα, είναι απαραίτητο να ελέγχεται αυστηρά το άνυδρο περιβάλλον του συστήματος αντίδρασης για να διασφαλιστεί ότι η αντίδραση εξελίσσεται κανονικά. Αδρανή αέρια (όπως το άζωτο) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προστασία του δοχείου αντίδρασης και του περιβάλλοντος λειτουργίας, αποτρέποντας την είσοδο υγρασίας από τον αέρα στο σύστημα αντίδρασης.
4. Συναρμολόγηση της συσκευής αντίδρασης: Τοποθετήστε ξηρά μεταλλικά φύλλα μαγνησίου σε ένα γυάλινο όργανο, όπως μια φιάλη ή ποτήρι ζέσεως με στρογγυλό πάτο.
5. Προσθήκη αλκυλαλογονιδίων: Ρίξτε αργά άνυδρη αιθανόλη που περιέχει αλκυλαλογονίδια σε ένα γυάλινο όργανο που περιέχει μεταλλικά φύλλα μαγνησίου μέχρι να καλυφθούν πλήρως.
6. Πρόοδος αντίδρασης: Θερμάνετε το μείγμα μετάλλου μαγνησίου και αλκυλαλογονιδίων στο δοχείο αντίδρασης υπό προστασία αδρανούς αερίου. Για θέρμανση μπορούν να χρησιμοποιηθούν θερμαντικές πλάκες ή φλόγες. Η θερμοκρασία της αντίδρασης συνήθως ελέγχεται μεταξύ 30-50 βαθμών Κελσίου για την προώθηση της προόδου της αντίδρασης.
7. Αφού ολοκληρωθεί η αντίδραση, ψύξτε το δοχείο αντίδρασης και λάβετε ένα διάλυμα αιθοξειδίου του μαγνησίου. Σύμφωνα με τις πειραματικές ανάγκες, τα καθαρά προϊόντα αιθοξειδίου του μαγνησίου μπορούν να εκχυλιστούν με διήθηση ή εξάτμιση διαλύτη.
Μέθοδος 2:
Η μέθοδος διαλύτη για τη σύνθεση αιθοξειδίων του μαγνησίου είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος χημικής σύνθεσης.
Εξίσωση αντίδρασης:
Mg + 2C2H5OH → Mg (Γ2H5)2O + H2
Mg + C4H8O2→ Mg(C4H7O2)2
Μεταξύ αυτών, το Mg αντιπροσωπεύει μεταλλικό μαγνήσιο, το C2H5OH αντιπροσωπεύει αιθανόλη, το C4H8O2 αντιπροσωπεύει οξικό αιθυλεστέρα, το Mg (C2H5) 2O αντιπροσωπεύει αιθοξείδιο του μαγνησίου και το Mg (C4H7O2) 2 αντιπροσωπεύει μια άλλη μορφή αιθοξειδίου του μαγνησίου. Το βασικό βήμα της αντίδρασης είναι η αντίδραση του μετάλλου μαγνησίου με αιθανόλη και οξικό αιθυλεστέρα για τη δημιουργία αιθοξειδίου του μαγνησίου. Αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή καθαρών αιθοξειδίων μαγνησίου ως σημαντικό αντιδραστήριο στην οργανική σύνθεση.
Πειραματικά βήματα:
1. Προετοιμάστε εργαστηριακό εξοπλισμό: Στεγνώστε τα μεταλλικά φύλλα μαγνησίου σε στεγνωτήριο και προετοιμάστε γυάλινα εργαλεία (όπως φιάλες με στρογγυλό πάτο ή ποτήρια ζέσεως) και δοχεία αντίδρασης.
2. Παρασκευάστε το διάλυμα Α: Ρίξτε άνυδρη αιθανόλη σε ξηρό δοχείο. Βεβαιωθείτε ότι η αιθανόλη είναι απαλλαγμένη από υγρασία και ότι μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία με ξηραντικά (όπως μοριακά κόσκινα) για την απομάκρυνση της υγρασίας.
3. Παρασκευάστε το διάλυμα Β: Προσθέστε οξικό αιθυλεστέρα σε άλλο ξηρό δοχείο. Ομοίως, βεβαιωθείτε ότι ο οξικός αιθυλεστέρας δεν περιέχει υγρασία.
4. Διατηρήστε ένα άνυδρο περιβάλλον κατά τη διάρκεια της λειτουργίας: Στο πείραμα, είναι απαραίτητο να ελέγχεται αυστηρά το άνυδρο περιβάλλον του συστήματος αντίδρασης για να διασφαλιστεί ότι η αντίδραση εξελίσσεται κανονικά. Αδρανή αέρια (όπως το άζωτο) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προστασία του δοχείου αντίδρασης και του περιβάλλοντος λειτουργίας, αποτρέποντας την είσοδο υγρασίας από τον αέρα στο σύστημα αντίδρασης.
5. Συναρμολόγηση της συσκευής αντίδρασης: Τοποθετήστε το μεταλλικό φύλλο μαγνησίου σε ένα γυάλινο όργανο, όπως μια φιάλη ή ποτήρι ζέσεως με στρογγυλό πάτο.
6. Προσθέστε το διάλυμα Α: Ρίξτε αργά το διάλυμα Α σε ένα γυάλινο όργανο που περιέχει μεταλλικά φύλλα μαγνησίου μέχρι να καλυφθεί πλήρως.
7. Προσθέστε το διάλυμα Β: Ρίξτε αργά το διάλυμα Β σε ένα γυάλινο όργανο που περιέχει μεταλλικά φύλλα μαγνησίου και το διάλυμα Α, ενώ ανακατεύετε το μείγμα με μια γυάλινη ράβδο. Η ανάδευση του μείγματος μπορεί να προάγει την πρόοδο της αντίδρασης.
8. Διαδικασία αντίδρασης: Κάτω από προστασία αδρανούς αερίου, το μεταλλικό μαγνήσιο στο δοχείο αντίδρασης αντιδρά με αιθανόλη και οξικό αιθυλεστέρα. Για θέρμανση μπορούν να χρησιμοποιηθούν θερμαντικές πλάκες ή φλόγες. Η θερμοκρασία της αντίδρασης συνήθως ελέγχεται μεταξύ 30-50 βαθμών Κελσίου για την προώθηση της προόδου της αντίδρασης.
Αφού ολοκληρωθεί η αντίδραση, ψύξτε το δοχείο αντίδρασης και λάβετε ένα διάλυμα αιθοξειδίου του μαγνησίου. Σύμφωνα με τις πειραματικές ανάγκες, τα καθαρά προϊόντα αιθοξειδίου του μαγνησίου μπορούν να εκχυλιστούν με διήθηση ή εξάτμιση διαλύτη.
Αντίδραση 3:
Εξίσωση αντίδρασης:
MgCl2 · 6H2O + 4C2H5OH → Mg (Γ2H5) 2O + 2HCl + 6H2O
Μεταξύ αυτών, το MgCl2 · 6H2O αντιπροσωπεύει το ένυδρο άλας μαγνησίου (εξαένυδρο χλωριούχο μαγνήσιο), το C2H5OH αντιπροσωπεύει αιθανόλη, το Mg (C2H5) 2O αντιπροσωπεύει αιθοξείδιο του μαγνησίου και το HCl αντιπροσωπεύει το υδροχλωρικό οξύ. Το βασικό βήμα της αντίδρασης είναι η αντίδραση μεταξύ ενυδατωμένου άλατος μαγνησίου και αιθανόλης για τη δημιουργία αιθοξειδίου του μαγνησίου. Αυτή η αντίδραση συνήθως διεξάγεται υπό υδροθερμικές συνθήκες για να βελτιωθεί ο ρυθμός αντίδρασης και η καθαρότητα του προϊόντος.
Πειραματικά βήματα:
1. Προετοιμάστε εργαστηριακό εξοπλισμό: Προετοιμάστε δοχεία αντίδρασης (όπως φιάλες με στρογγυλό πυθμένα) και συσκευές θέρμανσης.
2. Προεπεξεργασία δοχείων αντίδρασης και αντιδραστηρίων: Καθαρίστε τα δοχεία αντίδρασης σχολαστικά και φυσήξτε τα με ξηρό άζωτο για να εξασφαλίσετε ένα περιβάλλον χωρίς σκόνη και άνυδρο. Η αιθανόλη μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία με ξηραντικά (όπως μοριακά κόσκινα) για την απομάκρυνση της υγρασίας.
3. Συναρμολόγηση της συσκευής αντίδρασης: Προσθέστε ενυδατωμένο άλας μαγνησίου στο δοχείο αντίδρασης.
4. Προσθήκη αιθανόλης: Προσθέστε αργά αιθανόλη στο δοχείο αντίδρασης μέχρι να καλυφθεί πλήρως το ενυδατωμένο άλας μαγνησίου.
5. Πρόοδος αντίδρασης: Υπό συνθήκες θέρμανσης, σφραγίστε το δοχείο αντίδρασης και τοποθετήστε το σε λουτρό σταθερής θερμοκρασίας ή δοχείο υψηλής πίεσης. Η επιλογή της θερμοκρασίας και του χρόνου αντίδρασης είναι καθοριστικής σημασίας για τον σχηματισμό των προϊόντων αντίδρασης.
6. Ψύξη του δοχείου αντίδρασης: Αφού ολοκληρωθεί η αντίδραση, αφαιρέστε το δοχείο αντίδρασης από το λουτρό σταθερής θερμοκρασίας ή το δοχείο υψηλής πίεσης και αφήστε το να κρυώσει σε θερμοκρασία δωματίου.
7. Διαχωρισμός προϊόντων: Διαχωρίστε τα προϊόντα χρησιμοποιώντας κατάλληλες μεθόδους (όπως διήθηση ή φυγοκέντρηση).
8. Προϊόν ξήρανσης: Τα διαχωρισμένα αιθοξείδια μαγνησίου μπορούν να ξηρανθούν με ξήρανση υπό κενό ή σε χαμηλές θερμοκρασίες.