Pinakol [2,3-dimethylbutan-2,3-diol]

podle (2)

Redukce ketonů v alkalickém prostředí

Podrobíme-li aceton opatrné redukci, získáme pinakol podle schematu:

(CH₃)₂CO H (CH₃)₂C-OH

+

(CH₃)₂CO  H (CH₃)₂C-OH

Redukce se provádí sodíkem nebo hořčíkovým amalgamem. Vedlejším produktem redukce je isopropylalkohol:

(CH₃)₂CO + H₂ (CH₃)₂-CH-OH

Provádí-li se redukce ve vodném prostředí, vznikají ještě další vedlejší produkty kondenzací acetonu vlivem alkalického prostředí:

diacetonalkohol  CH₃CO-CH₂-C(OH)(CH₃)₂

triacetonalkohol   (CH₃)₂-C(OH)-CH₂-CO-CH₂-C(OH)(CH₃)₂

mesityloxid  (CH₃)₂-C=CH-CO-CH₃

foron  (CH₃)₂C=CH-CO-CH=C(CH₃)₂

V půllitrové kulaté baňce, opatřené zpětným vodným chladičem, se smíchá 100 ml acetonu s roztokem, 60 g KOH v 140 ml vody. Před smícháním s acetonem musí být roztok hydroxidu chladný, neboť za chladu je rychlost kondensačních reakcí (které vedou k nežádoucím vedlejším produktům - viz. schéma) velmi malá. Zpětným chladičem se vhazuje nyní po malých dávkách 28 g sodíku, nakrájeného na drobné kousky, přičemž případně se i chladí. Ke konci, když se již sodík rozpouští pomalu, se zředí velmi opatrně malým množstvím vody. Voda se přilije zpětným chladičem teprve tehdy, až se veškerý v baňce přítomný sodík rozpustí. Po skončení reakce se oddělí horní vrstva v dělicí nálevce, vysuší se pevným KOH a destiluje se. Podíl, destilující do 150 °C, se uschová a zpracuje na isopropylalkohol destilací.

Frakce destilující mezi 150-180 °C obsahuje pinakol, znečištěný hustým olejem. Olej se smíchá v malé misce nebo kádince asi s 2/3 objemu vody a důkladně se tyčinkou promísí. Tím vznikne hexahydrát pinakolu, v bílých krystalech. Krystaly se odsají a důkladně na Büchnerově nálevce vymačkají. Olej, kterým jsou znečištěny, se odstraní vykrytím malým množstvím petroletheru nebo toluenu a odsátím krystalů. Z petroletheru se získají protřepáním s nepatrným množstvím vody další krystaly pinakolhydrátu. Není-li produkt dostatečně čistý, překrystaluje se z malého objemu vody. Výtěžek 12-15 g (15-18 %).

K úvaze:

1.Vysvětlete vznik výše uvedených vedlejších produktů.

2. Podstatně vyšší výtěžek pinakolu se získá redukcí acetonu hořčíkem v benzenu. Vysvětlete.

3. Jaké jsou další možnosti přípravy pinakolu ?

4. jak bude reagovat pinakol v kyselém prostředí ?

Použité zdroje údajů o vlastnostech látek: