Azijnzuuranhydride

De esterbereiding is een mooi voorbeeld van een eenvoudige organische synthese. Juist vanwege deze eenvoud is deze bereiding goed uitvoerbaar op een middelbare school.
Azijnzuuranhydride kan als reactant worden toegepast voor de bereiding van acetaat-(ethanoaat)esters. Gebruik van deze stof heeft enkele voordelen ten opzichte van het gebruik van azijnzuur (ethaanzuur). Bij een verestering met het anhydride is de eerste stap van de verestering aflopend, zonder dat er een katalysator nodig is. Bovendien komt er dan geen water vrij.
Bij verkeerd gebruik van azijnzuuranhydride wil het echter nog wel eens fout gaan.

Directe bereiding van esters kan vanuit verschillende grondstoffen worden bewerkstelligd. Ten eerste door verwarming van een mengsel van een alcohol met een organisch zuur. Bijvoorbeeld azijnzuur met een willekeurige alcohol:

CH₃COOH + ROH ⇔ CH₃COOR + H₂O (1)

Om bovenstaande evenwichtsreactie te bewerkstelligen is een katalysator nodig. Meestal wordt daar beetje geconcentreerd zwavelzuur voor gebruikt.
Ook zijn er opstellingen mogelijk, waarmee het water kan worden afgevoerd, zodat de reactie aflopend wordt. Dit kan met een zgn. Dean-Stark apparaat, waarmee ook de hoeveelheid afgesplitst water kan worden gemeten.

Een andere optie is om in plaats van azijnzuur, azijnzuuranhydride gebruiken. De laatste stof reageert zonder tussenkomst van een katalysator direct met het alcohol, onder vorming van het ester en azijnzuur:

2(CH₃CO)₂O + ROH → CH₃COOR + CH₃COOH (2)

Na het aflopen van deze reactie, kan een beetje katalysator worden toegevoegd zodat het verkregen azijnzuur met eventueel nog aanwezige alcohol verder kan reageren via evenwichtsreactie (1).

Waar moet op gelet worden?

Voeg geen zwavelzuur toe aan een mengsel van azijnzuuranhydride met alcohol en/of water.
Azijnzuuranhydride kan heftig reageren met water en alcoholen, maar aanwezigheid van zuren katalyseert deze reacties, waardoor deze nog heftiger verlopen. Het boek 'CHEMIEKAARTEN' geeft aan dat zuren de reactie met water bevorderen. Dat dit ook het geval is met alcoholen staat niet vermeld. Ervaring laat echter zien, dat het ook daarmee fout kan gaan.

Cases

Onderstaande cases (o.a. afkomstig van toa_poa discussiegroep) spreken voor zich zelf.

CASUS 1:
"Beste collegae TOA's,
Bij de verestering van ethanol en azijnzuur met een beetje gec. zwavelzuur is bij ons een ongelukje gebeurt. Wat is er dan gebeurt zul je je afvragen? Wel het volgende:
In een rondbodemkolf zit 50 mL ethanol 96%, in een andere rondbodemkolf zit 50 mL azijnzuuranhydride (kwam uit een nieuwe fles Merck) synthese kwaliteit. De ethanol wordt bij de azijnzuur gevoegd, er gebeurde nog niets. Op het moment dat de zwavelzuur werd toegevoegd begint het heftig te reageren en komt er veel warmte vrij. De vloeistof spatte uit de kolf en de docent kreeg er iets van op zijn kleren. Gelukkig is het daar bij gebleven. Mijn vraag aan jullie: kent iemand dit verschijnsel en heeft iemand er een verklaring voor?? De veresteringsproef hadden we al diverse keren uitgevoerd, met azijnzuur 96% pro analyse, zonder dat dit vervelende bijverschijnsel plaatsvond. Graag jullie reactie."

CASUS 2:
" Dit soort ongelukken blijkt namelijk vaker voor te komen. Hetzelfde type ongeluk heb ik zelf meegemaakt toen ik een fles azijnzuuranhydride van .....(merk bekend bij auteur) aanzag voor azijnzuur. Deze fles was, achteraf gezien, door de leverancier onjuist geëtiketteerd. Met hoofdletters stond er: AZIJNZUUR en met kleine letters eronder anhydride. Onder werkdruk heb ik deze fles voor azijnzuur aangezien. Verder heb ik de proef op de som genomen: ook mijn collega's zagen de fles aan voor een azijnzuurfles! Feitelijk interpreteerde men het etiket-opschrift als 'watervrij azijnzuur' of 'azijnzuur anhydraat')"
Zie foto (ter bescherming van de leverancier is de firmanaam weggeretoucheerd).

Linke Soep! HOME