Selektive Entfernung von Komponenten
Bei der Durchführung eines Experiments, das ein chemisches Produkt synthetisiert, ist eine Reaktion häufig abgeschlossen, wenn das Rühren oder Erhitzen eingestellt wird. Und doch gibt es immer mehr Schritte im Verfahren! Was häufig direkt danach passiert, ist, die Reaktion auf irgendeine Weise zu“ trainieren“. Eine Aufarbeitung bezieht sich auf Methoden zur Isolierung des Produkts aus der Reaktionsmischung und beginnt oft mit der Verwendung eines Trenntrichters und Extraktionen.,
Stellen Sie sich zum Beispiel vor, dass Essigsäure und Isopentanol in Gegenwart eines Säurekatalysators eine Stunde lang erhitzt wurden (Abbildung 4.5), um Isopentylacetat herzustellen, einen Ester, der nach Bananen riecht (siehe Reaktionsschema in Abbildung 4.6). Nach dem einstündigen Zeitraum befindet sich leider nicht nur der bananenriechende Ester im Kolben., Der Kolben enthält auch Nebenprodukte (in diesem Fall das Wasser), übrig gebliebene Ausgangsmaterialien, wenn die Reaktion unvollständig ist, sowie alle verwendeten Katalysatoren (in diesem Fall\(\ce{H_2SO_4}\)). In diesem Beispiel könnten fünf Verbindungen im Reaktionskolben vorhanden sein, nachdem das Erhitzen eingestellt wurde (Abbildung 4.7)!
Wenn diese Reaktion“ aufgearbeitet “ wird, wird die resultierende Mischung oft zusammen mit etwas Wasser und organischem Lösungsmittel in einen Separatortrichter gegossen. Dies erzeugt zwei Schichten im Trenntrichter: eine wässrige Schicht und eine organische Schicht.
Nach dem Schütteln dieser heterogenen Mischung verteilen sich die Verbindungen auf der Grundlage ihrer Löslichkeit. Verbindungen mit hoher Wasserlöslichkeit begünstigen die wässrige Schicht, während weniger polare Verbindungen die organische Schicht begünstigen., In diesem Beispiel würden wahrscheinlich der Säurekatalysator und die verbleibende Carbonsäure oder Alkohol in die Wasserschicht gezogen. Der Ester hätte eine größere Affinität zu der organischen Schicht als die wässrige Schicht, wodurch er von den anderen Komponenten im Reaktionsgemisch isoliert würde (Abbildung 4.7).
In diesem Beispiel ist es möglich, dass auch kleine Mengen Alkohol in die organische Schicht eingezogen werden, diese aber wahrscheinlich mit einem Wasser „wash“ entfernt werden könnten.“Bei einer Wäsche verbleibt die gewünschte Verbindung (z. B. das Isopentylacetat) in ihrer aktuellen Schicht des Trenntrichters (in diesem Beispiel die organische Schicht), und unerwünschte Verbindungen werden entfernt oder in eine andere Schicht „abgewaschen“ (z. B. die wässrige Schicht). Eine Waschung unterscheidet sich von einer Extraktion, da sich bei einer Extraktion die gewünschte Verbindung von ihrem aktuellen Standort (d. H., bewegt sich von einer wässrigen Schicht zu einer organischen Schicht), während beim Waschen die gewünschte Verbindung in ihrer aktuellen Schicht bleibt.