Varför är saltsyra inte bra som katalysator vid syntes av acetylsalicylsyra?

Hur tänkte du syntetisera acetylsalicylsyran? Jag misstänker att syntesvägen är "den vanligaste" d.v.s. att låta salicylsyra och ättiksyraanhydrid reagera med en liten mängd katalytisk syra närvarande (t.ex. svavelsyran du nämnde).

HCl och H2SO4 har bägge låga pKa som du nämner, så då måste det bero på något annat.

Ättiksyraanhydriden tar upp en proton från en syra (protoneras). Om du tittar på reaktionsmekanismen för salicylsyra + ättiksyraanhydrid så utför salicylsyran en nukleofil attack på den protonerade ättiksyraanhydriden.

Svavelsyran deprotoneras till svavelsyrlighet och vidare, men dessa är okej att ha med.

Saltsyran ger upphov till Cl-. Hur kan det komma sig att kloridjonen inte bra att ha med? Kan den ge upphov till en annan reaktion än den önskade?

Icke att förglömma: Kan du koncentrera saltsyra lika långt som du kan koncentrera svavelsyra?

Aa precis låta salicsyra och ättiksyranhydrid reagera med svavelsyra. 

Dock har jag forfarande svårt och förstå.

Är svavelsyra bättre alternativ då koncentrerad syra består av nästan 100 % svavelsyra. Och att saltsyra innehåller en del vatten trots att de är koncentrerade. Varför krävs det att man just behöver en syra som nästan är 100%?
Kan det också bero på att svavelsyra kanske har några biprodukter som gör att det kanske skulle reagera med någon av reaktanterna istället för att bara katalysera reaktionen.

Saltsyran är inte bra, då dess korresponderande bas är kloridjonen, Cl-.

Den kan reagera med ättiksyraanhydriden, genom en annan reaktion, vilken förbrukar ättiksyraanhydriden - så den inte kan reagera med salicylsyran. Och då får inte acetylsalicylsyran utan en oönskad skräpprodukt.

Saltsyran, d.v.s. klorgas löst i vatten, kan inte koncentreras lika mycket som svavelsyran - så då finns är det lite mer vatten närvarande (och detta kommer ifrån syralösningen, mindre koncentrerad syra så behövs en stärre volym för att få samma mängd protoner).

Bägge syrorna är lösta i vatten och detta vatten som syran är löst i kan reagera med ättiksyraanhydriden, men svavelsyrans bas (svavelsyrligheten) reagerar inte gärna med ättiksyraanhydriden. Det gör dock gärna kloridjonen, som är en bra nukleofil.

Saltsyran, d.v.s. klorgas löst i vatten

Nej, väteklorid löst i vatten

svavelsyrans bas (svavelsyrligheten)

Du menar vätesulfatjonen?

Hm, vad är det ni tänker att kloridjonen skulle kunna ställa till med? Visst, den kan reagera med anhydriden, men då bildas ättiksyraklorid som är en väldigt potent elektrofil det också, så det känns inte som ett stort problem.

Jag är mer inne på att vattnet skulle vara problematiskt. Det kommer helt sabba ättiksyraanhydriden (så att det bildas ättiksyra som kommer reagera betydligt sämre) och har ju dessutom en tendens att hydrolysera sönder estrar. Så varje extra vattenmolekyl vi får in i reaktionblandningen kommer vara dåligt för utbytet.

Och saltsyra innehåller ju per definition massa vatten, medan svavelsyra går att få väldigt koncentrerad (har någon av er som har mer uppdaterad praktisk erfarenhet av kemi någon uppfattning om hur låg vattenhalt som kan vara realistiskt på ett skollabb?).

Rätta mig om jag har fel så sammanfattningsvis har jag förstått

Saltsyran kan inte koncentreras lika mycket som svavelsyran. Däremot är svavelsyra väldigt koncentrerad som betyder att det är mindre vatten i. Saltsyra kan inte koncentreras så mycket och består utav ganska mycket vatten som kommer göra att man istället får ättiksyra som kommer att reagera mycket sämre och kan även hydrolisera estrar. Så jue mer vattenmolekyl som finns i reaktionblandningen kommer vara dåligt för utbytet.

Smaragdalena skrev:

Saltsyran, d.v.s. klorgas löst i vatten

Nej, väteklorid löst i vatten

Såklart är det så, tack för klargörandet.

Teraeagle skrev:

svavelsyrans bas (svavelsyrligheten)

Du menar vätesulfatjonen?

Jo precis, jag gick ett steg för långt, svavelsyrans bas är så klart vätsulfatjonen.

oggih skrev:

Hm, vad är det ni tänker att kloridjonen skulle kunna ställa till med? Visst, den kan reagera med anhydriden, men då bildas ättiksyraklorid som är en väldigt potent elektrofil det också, så det känns inte som ett stort problem.

Jag är mer inne på att vattnet skulle vara problematiskt. Det kommer helt sabba ättiksyraanhydriden (så att det bildas ättiksyra som kommer reagera betydligt sämre) och har ju dessutom en tendens att hydrolysera sönder estrar. Så varje extra vattenmolekyl vi får in i reaktionblandningen kommer vara dåligt för utbytet.

Och saltsyra innehåller ju per definition massa vatten, medan svavelsyra går att få väldigt koncentrerad (har någon av er som har mer uppdaterad praktisk erfarenhet av kemi någon uppfattning om hur låg vattenhalt som kan vara realistiskt på ett skollabb?).

Jag vet inte hur denna syntes sker industriellt, men svavelsyran kan ju agera som det protiskta lösningsmedlet direkt. Men ett aprotiskt lösningsmedel kanske är bättre ur kostnadsperspektiv om man verkligen vill hålla vattnet borta. Och ättiksyra bildas som produkt, så den går ju inte att komma undan.

Dock går det att få ett hyfsat utbyte med svavelsyra/fosforsyra på kurslabb, där t.o.m. fosforsyrans högre vattenhalt inte utgör ett problem.