Studiekompasset.dkKlasse: STX 3.g · Fag: Større skriftlig opgave (SSO) A, Kemi A
Side - 1 -
3g SSO
STX 3.g
STX 3.g
2004
Side - 2 -
Indholdsfortegnelse
Opgaveformulering s. 0
1. Forord s. 1
2. Anvendelse af lidocain s. 2
3. Forsøgsbeskrivelse
3.1. Risikovurdering s. 3
3.2. Benyttet apparatur s. 4
3.3. Syntesebeskrivelse 1 del s. 4
3.4. Syntesebeskrivelse 2 del s. 6
3.4. Delkonklusion s. 9.
4.1. NMR s. 9
4.2 Analyse af NMR Spektrogrammer s. 11
4.2.1. N-(2,6dimetylphenyl)-chloracetamid s. 11
4.2.2. lidocain s. 12
5. TLC s. 13
5.1. TLC analyse s. 14
6. Smeltepunkt s. 14
6.1. Smeltepunkts analyse s. 14
7. Konklusion s. 15
8. Litteraturliste s. 16
Bilag:
1. Andre anæstetika
2. Risikoanalyse
3. Strukturformler samt molarmasse
4. Cyklisk reaktion
5. Analysemetoder
6. Øvelsesvejledning (ukommenteret)
7. NMR spekter for N-(2,6-dimethylphenyl)-chloracetamid
8. NMR spekter for lidocain
9.NMR spekter for lidocain (forstørrelse)
Side - 3 -
1.Forord
Jeg har i denne opgave givet et indblik i et aspekt af den organiske kemi, syntese. Ved laboratorium
forsøg har jeg fremstillet stoffet lidocain. Jeg har udført forsøget på H.C Ørsteds instituttet under
kyndig ledelse af lektor Henriksen, Lars.
Formålet med forsøget er, ved syntese, at fremstille lidocain. Der er i denne fremstilling lagt vægt på
det kvalitative frem for det kvantitative! Der gøres opmærksom på at der, på alle anvendte stoffer, kan
findes information vedrørende molarmasse og strukturformel i bilag 3.
Jeg redegøre i opgavebesvarelsen for hvordan lidocain rent praktisk fremstilles, og hvad der sker på
det kemiske niveau. Jeg har lavet udbytte beregninger af både 1 del, 2 del og på det samlede resultat. I
opgaven er indflette billeder af mit forsøg for at give en bedre forståelse af opstillingerne, jeg har også
indtegnet strukturformler der hvor jeg synes at det lettede forståelsen af reaktionerne. Disse
indtegnelser kompenserer for at opgaven er længere end tilladt.
I opgaveformuleringen bedes der om redegørelse for NMR samt TLC analyserne, jeg er gået skridtet
videre, og har ikke bare analyseret resultaterne, men begivet mig ud i at forklare analysemetoderne.
Jeg har endvidere kort anført en introduktion til andre analysemetoder i bilag 5. Jeg har valgt at gå ”ud
over” problemformuleringen på denne måde, fordi jeg mener at det giver en bedre gennemført
forklaring af syntesen samt analysen. Mit valg er accepteret af min faglærer lektor Ladegaard,
Carsten.
Da der i et punkt i opgavetitlen er anført risikoanalyse som krav, har jeg valgt at lave et afsnit om
generel adfærd i laboratoriet, og et afsnit specifikt omkring mit forsøg. Endvidere har jeg valgt ikke at
medtage risiko analyse for hver enkelt stof i rapporten, men henviser til bilag 2. Jeg har valgt dette af
hensyn til opgavens omfang.
Gennem min bearbejdelse af problemformuleringen har jeg fået kompetent input fra:
Lektor Ladegaard, Carsten; Lektor Henriksen, Lars; Sygeplejerske Bested, Lis; Kemiingeniør Hansen,
Lise Olsen.
Side - 4 -
2.Anvendelse af Lidocain.
Lidocain blev introduceret på hospitaler og klinikker i 1948. Her fandt stoffet hurtigt indpas, særligt
pga. den korte ventetid fra injektion/påføring til virkning. Man ikke observerede mange tilfælde af
overfølsomhed overfor midlet, og heller ingen vanskelige bivirkninger, hvorfor det hurtigt blev det
foretrukne lokalanæstetika (lokalbedøvelsesmiddel). Den tendens er fortsat op til i dag.
Lidocain eller N-(2,6-dimethylphenyl)-(2-diethylamino)-acetamid er det hidtil hyppigst anvendte
lokalanæstetika. Ved et lokalanæstetika forstås:
”…stoffer, der, appliceret paa passende maade, er i stand til at fremkalde en reversibel ophævelse af
irratabilitet og ledningsevne i perifere nerver, uden at der samtidig fremkaldes universelle toksiske
bivirkninger”
1
Det vil sige, at det er et stof der, ved korrekt påføring, kan bedøve nervernebanerne i et område og
herved forhindre impulser i at nå hjernen, så fx mindre kirurgiske indgreb kan foretages. For at indgå
under gruppen ”lokalanæstetika” skal stoffet have denne evne, men uden at fremkalde giftige
bivirkninger.
Ved ovennævnte definition sorteres stoffer, der meget vel kan afbryde nervens kontakt, men kun ved
irreversible beskadigelser, fra f.eks. fenol mfl
2
.
Når man lokalbedøver med lidocain eller lignende stoffer (Bilag 1) kan man påføre det
lokalanæsteserende stof på flere forskellige måder. Måden det påføres er enten ved overfladeanæstesi
eller subkutananæstesi.
Overfladeanæstesi: Betyder at stoffet bringes i direkte forbindelse med nerveenderne i huden. Dette
kan ske ved direkte påføring på sår-flade eller ved en pensling på kirtler, slimhinder og lign. Stoffet
bruges ofte i form af en gel til påsmørelse.
Subkutananæstesi: Injektion under huden. Af ordet kutan = hud og sub = under. Nerven betragtes som
en ledning, her injiceres stoffet direkte ind i nervestammen hvorved ”ledningen” i nerven lammes
fuldstændigt. Bruges ved syning af åbne sår mm. Stoffet bruges ofte i form af en opløsning til
injektion.
Til højre vises en sådan ”ledning”, det er dem der
får en til at føle smerte, og dem man kan bedøve ved
lokalanæstesi.
1
Møller, Farmakologi
2
Møller, Farmakologi
Side - 5 -
Endvidere benyttes lidocain ved hjertestop når der er tale om ventrikelflimmer (når hjertet banker så
hurtigt at det ikke når at pumpe blod ud). Lidocain indføres i et sådant tilfælde intravenøst (i drop).
Ved intravenøs injektion påvirkes centralnervesystemet af meget lavere koncentrationer end der skal
benyttes ved overflade- og subkutananæstesi
3
, og det har en beroligende effekt på hjertemusklen.
Varigheden af stofferne er forskellig på individet. Bestemmende for varigheden er absorptions
hastigheden samt eliminationen af stoffet. Stoffernes absorption kan reguleres ved at hæmme
blodcirkulationen enten ved hjælp af adrenalin eller manuelt.
Andre anvendte anæstetika er fx kokain, tetracain, cincain, benzoecain og procain. Alle opfylder de
definitionens krav om anæstetika om end de ikke alle er lige gode. Fx er kokain et stærkt
vanedannende rusmiddel, som selv i små doser, i værste tilfælde kan medføre døden. Ofte ses det at
kokain forsager hjertebanken, hurtig puls og bleghed
4
. Om tetracain kan siges at det er godt ti gange
så giftigt som lidocain, og kan derfor ikke benyttes mod ventrikelflimmer, da selv små doser er
skadelige.
3.Forsøgsbeskrivelse
3.1. Risikovurdering
Når man skal udføre et forsøg, er det nødvendigt at man først laver en risikoanalyse. Med
risikoanalyse menes: En analyse af de benyttede stoffer i opgaven med henblik på, at finde ud af
hvilke der er farlige ved fx direkte kontakt. Endvidere at sørge for, at der ikke sker pludselige
uforudsete reaktioner, der kan føre til udvikling af giftige gasarter, eksplosion eller andre ”uheldige”
omstændigheder.
Generelt er der nogle sikkerhedsforanstaltninger der altid bør følges, når man arbejder med stoffer
man ikke er vant til:
Sørg for altid at have nem adgang til nødbruser, øjenskylleflaske, brandtæppe, håndvask og
pulverslukker. Overvej inden start af forsøg, om det er nødvendigt med stinkskab og handsker. Sørg
for at udsuget i skabet virker, og effektiviteten/ventilationshastigheden er høj nok. Da næsten alle
stoffer kan være til gene i øjnene bør beskyttelsesbriller altid anvendes!
Vær opmærksom på arbejdsprocesser hvorved der frigøres dampe og aerosoler (dråbetåger) fx ved
afvejning, pippetering, omhældning, udrystning, opvarmning, blendning etc.
3
Bested, Lis
4
Møller, Farmakologi
Side - 6 -
Som det sidste skal alt brugt udstyr afskylles omhyggeligt med enten acetone eller vand (alt efter hvad
det har indeholdt). Sørg i øvrigt for grundig afmærkning ved lokale/laboratorium, hvor der arbejdes
med stærke kemikalier.
I mit forsøg har jeg, inden start, taget højde for disse ting ved at jeg lavede en grundig risikovurdering
af stofferne (se bilag 2). Jeg fandt frem til, at det var nødvendigt for mit forsøg at benytte
sikkerhedsbriller og stinkskab igennem hele forsøget. Endvidere besluttede jeg, at det ville være for
farligt at arbejde med stoffer som iseddike, natriumhydroxid, saltsyre og chloracetylchlorid uden brug
af handsker. Derfor også denne foranstaltning. Endelig noterede jeg mig, hvor og hvornår det var
muligt at lave et opbrud i forsøget (så der var mulighed for at skrive noter osv.). I tilfælde af brænd
noterede jeg mig pulverslukkerens placering. En vigtig ting som bør at bemærkes er at ved Blanding
af 2,6-dimethylanilin og chloracetylchlorid udvikler dette så meget varme at væsken vil sprøjte op af
kolben, så husk først at blande 2,6-dimethylanilin og eddikesyre.
5
3.2. Benyttet Apparatur
Konisk kolbe, 100ml Tilbagesval
Rundkolbe, 100ml UV-lampe, belysning af TLC
Glasspatel Kapillarrør
Keramisk tragt til NMR rør
sugefiltrering og filtrering Kanyle
Termometer, -20 C til 220 C Engangspipetter i plast.
Büchi smeltepunktsapparat Skilletragt, 100mL
pH meter, 1 decimal Vægt, 3 betydende cifre
bægerglas med glas låg til TLC Måleglas, 10mL og 100mL
Magnetomrører Plastbalje til isbad
Magnetpind Rotationsfordamper
Varmekappe, indstillelig
3.3 Syntesebeskrivelse 1 del
Første del af forsøget går ud på at få dannet N-(2,6-dimethylphenyl)-chloracetamid (For at se
strukturformel og data for stoffet, se vedlagte bilag 3). (for at se forsøgsvejledningen uden mine
kommentarer, se bilag 7)
Første del af processen handler om at få 2,6-dimethylanilin og chloracetylchlorid til at reagere (For at
se strukturformel og data for stoffer, se vedlagte bilag 3).
5
Hypotese af Henriksen, Lars
Side - 7 -
Som det første opløses 2,6-dimethylanilin (20,0mmol)
6
i 20,0ml eddikesyre (100% - isedikke).
20,0mmol
7
chloracetylclorid tilsættes langsomt (i løbet af ca. 1min) og der røres vedvarende med
magnetomrører. Termometer holdes hele tiden i opløsningen.
BEMÆRK! Det er vigtigt at 2,6-dimethylanilin og chloracetylchlorid ikke bliver blandet direkte, da
det er en exoterm reaktion, forårsager det en stor varmeudvikling, og herved vil sprøjte ud af kolben.
Når eddiken er tilsat vil den være der til at absorbere varmen, derfor sker der ingen voldsom reaktion.
8
Der vil ske følgende substitutionsreaktion:
(1) 2 C
6
H
5
(CH
2
)
2
NH
2
+ CH
2
ClCOCl C
6
H
5
(CH
2
)
2
NHCOCH
2
Cl + C
6
H
5
(CH
2
)
2
NH
3
+
Cl
-
Når denne reaktion er forløbet (ses ved at temperaturen ikke længere stiger, da der ikke er nogen
reaktionsvarme) vil der stadig være halvdelen af chloracetylchloriden tilbage. Under reaktionen ses en
temperaturstigning fra 25 C til 47 C. Herefter opvarmes kolben til 50 C, for at være sikker på at
reaktionen er forløbet helt.
Der tilsættes 20,0mmol
9
natriumacetat CH
3
COONa, (For at se strukturformel, se vedlagte bilag nr3)
for at reagere med aminen (C
6
H
5
(CH
2
)
2
NH
3
+
Cl
-
). Det kan skrives som:
(2) CH
3
COONa + C
6
H
5
(CH
2
)
2
NH
3
+
Cl
-
CH
3
COOH + NaCl
+ C
6
H
5
(CH
2
)
2
NH
2
Der observeres en farveændring af stoffet, der er gået fra gennemsigtigt til hvidt/mælkeagtigt. Dette
skyldes den dannede natriumchlorid
10
. Der observeres også en voldsom temperatur ændring fra 50-70
C. Der tilsættes 70mL vand.
Jeg har forsøgt at finde standartentalpier for den exoterme reaktion, for at beregne den teoretiske
temperatur stigning. Desværre har det ikke været muligt. Det kan dog, grundet stigning i
temperaturen, konkluderes at H er negativ.
Efter forgående reaktion kan det dannede 2,6-dimethylanilin indgå i reaktionen (1).
Denne reaktion fortsætter til reaktanterne er opbrugte (den cykliske reaktion er vist på en mere
overskuelig måde på vedlagte bilag 4).
6
20,0mmol * 121,178 g/mol = 2,42 g
7
20,0mmol * 112,936 g/mol = 2,26 g
8
Hypotese af Henriksen, Lars
9
20,0mmol * 83,034 g/mol = 1,64g
10
Fortalt af lektor Lars Henriksen
Side - 8 -
Som brutto reaktion kan skrives:
C
6
H
5
(CH
2
)
2
NH
2
+ CH
2
ClCOCl + CH
3
COONa C
6
H
5
(CH
2
)
2
NHCOCH
2
Cl + CH
3
COOH + NaCl
F: 20,0mmol 20,0mmol 20,0mmol 0 0 0
E: 0 0 0 20,0mmol 20,0mmol 20,0mmol
F står for før reaktion, E for efter reaktion. Da der i forvejen anvendes eddikesyre som
opløsningsmiddel, har det ingen effekt på reaktionen at der dannes 20,0mmol eddikesyre.
Produktet renses ved sugefiltrering
11
(billede til
venstre) og skrabes over i en rundkolbe.
Herefter tørres produktet på rotationsfordamper,
12
(billede til højre) og det færdige produkt afvejes
(udbytte: 2,30g).
Til sidst kontrolleres produktet ved smeltepunkts bestemmelse samt 1H NMR spektrum (se bilag 7).
Smeltepunkt er bestemt til 145-146 (se side 14), hvilket passer 100% overens med tabelopslag og
derfor umiddelbart et rent stof.
Udbytteberegning:
Teoretisk set skulle der være observeret et udbytte på 20,0mmol af stoffet.
Praktisk talt er ved afvejning fået 2,30g stof. Det har molarmassen 197,661g/mol.
Dvs.:
m/M = n
2,30g/197,661g/mol = 0,0120 mol = 12mmol
% udbytte:
100% * (12,0mmol/20,0mmol) = 60,0%
Da der vil være et spild ved sugefiltreringen (lidt stof bliver siddende i filterpapiret) og ved afvejning
ophældning, er det et pænt resultat.
3.4. Syntesebeskrivelse 2 del
Anden del af forsøget går ud på at fremstille lidocain, hovedformålet med opgaven. Der startes med
udgangsstoffet fra før, dog med en smule mindre da noget er brugt til NMR og smeltepunktsanalyse.
11
Sugefiltrering: en konisk kolbe med udgang anbringes i en holder og der anbringes tragt med filterpapir anbringes
ovenpå. Et sug sættes til udgangen og filtreringen kan startes. Anvendes til at suge fugtighed ud af stof, desværre bliver der
ofte en smule stof siddende i filterpapiret.
12
Rotationsfordamper: I en rotationsfordamper drejes destillationen rundt under destillationen for at undgå stødkogning.
Endvidere er den god til at tørre stof, da fordampning af væske foregår meget hurtigt pga. den store væskeoverflade.
Dampen passerer gennem svalerør, og kondensatet opsamles i en kolbe (den der ses skråt bagude på billedet). Der arbejdes
under vakuum, hvilket betyder at stofferne koger hurtigere.
Side - 9 -
Udgangspunktet er 1,80g, dvs. 9,00mmol
13
. Hertil tilsættes 50,0mL toluen der fungerer som
opløsningsmiddel (se bilag 3 for at se strukturformel og info om stoffet).
Som det næste tilsættes diethylamin (for at se strukturformel og info se
bilag 3) i forholdet 1:3. Da der er 9,00mmol af udgangsstoffet tilsættes
27,0mmol, eller 1,98g
14
, af diethylaminen.
Kolben forsynes med tilbagesval
15
(billedet til venstre) og koges i 3-4
timer. Der udføres løbende TLC analyser (se s 14), under kogningen, for
at se hvor langt reaktionen er nået. Under kogningen sker følgende
reaktioner, ved diethylamin i overskud:
Cl
ON
H H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
N
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Lonepairet på nitrogen i diethylamin tiltrækkes af carbon-atomet og danner en binding i en
kondensationsreaktion, hvorved der fraspaltes saltsyre. Da aminen er basisk, bliver hele stoffet efter
denne udskiftning basisk.
13
1,8g / 197,661g/mol = 9,00mmol
14
27,0mmol * 73,136 g/mol = 1,96g
15
Tilbagesval: består af to glas, et ydre og et indre. I det ydre løber vand for at køle, i det indre kan eventuelle dampe stige
op fra blandingen. Her bliver dampene så kølet og falder tilbage i kolben igen. Sådan kan man sikre en langvarig kogning
uden væsketab.
Lonepair
Side - 10 -
Da aminen er tilsat i overskud, må der herefter ske følgende:
N
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
+
ClH
H
N
+
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
+
Cl
-
Den negative chlor ion og den positive amin er ionpar, chlor er mod-ion til aminen. De sidder derfor
bundet i iongitter og udfældes som salt. Som brutto reaktion kan skrives:
C
6
H
5
(CH
2
)
2
NHCOCH
2
Cl + C
2
H
5
NHC
2
H
5
C
6
H
5
(CH
2
)
2
NHCOCH
2
N(C
2
H
5
)
2
+ salt (udfældes) F:
9,00mmol 27,0mmol 0 0
E: 0 9,00
I teorien burde være fremstillet 9,00mmol lidocain opløst i toluen fasen, sammen med det resterende
amin, mens det udfældede salt ligger som bundfald. Efter opløsningen har været i isbad frafiltreres
saltet, og tilbage er en opløsning af lidocain og diethylamin i toluen.
Filtratet ekstraheres med 2 * 10,0mL 4,00M HCl. Dette gøres ved at
komme filtratet samt saltsyren i en skilletragt, ryste et par gange (husk
at udligne tryk ved at åbne for hanen, mens skilletragten holdes med
spidsen opad), vente på at de to faser fordeler sig, og lede vand/HCl
fasen ned i en konisk kolbe. Dette gøres 2 gange.
Når lidocain tilsættes syre vil den blive protoniseret, og dermed polær.
Den vil altså befinde sig i vand/HCl fasen, mens eventuelt udgangsstof
(N-(2,6-dimethylphenyl)-chloracetamid) ikke protoniseres (har ingen
syre-base egenskaber) og bliver i toluen fasen.
En del af aminen vil også protolyseres, og vil derved også befinde sig i vand/HCl fasen.
Opløsningen gøres nu basisk ved at tilsætte natriumhydroxid indtil pH > 10 (måles med pH-meter).
Lidocain er ikke længere protolyseret da basen udligner dette.
Side - 11 -
Der ekstraheres på samme måde som før, men denne gang med pentan.
Da lidocainen ikke længere er protolyseret, og altså upolær, vil den bevæge sig op i pentan fasen hvor
den er opløselig ved stuetemperatur. Aminen vil primært blive i vandfasen. Da pentan er lettere end
vand, er det den øverste af de to faser, vi skal have fat i.
Til sidst nedkøles pentanfasen hvorved lidocain udfælder, mens evt. resterende amin vil blive i
pentanen. Lidocainen frafiltreres på sugefilter og vejes. (Udbytte 1,49g).
Udbytteberegning:
Udgangspunktet var 9mmol, og det endelige resultat:
1,49g / 248,362g/mol = 0,006mol = 6,00mmol
Herefter kan procentvis udbytte beregnes:
100% * (6,00mmol/9,00mmol) = 66,7%
Grunden til det relativt lave udbytte kan findes i spild ved ekstraktion (ikke alt stof er kommet med),
usikkerheder i afvejninger og opmålinger samt ved rester siddende på benyttet materiale.
Som det sidste i den praktiske del optages NMR spektrum (se bilag 8 & 9) og smeltepunktet
bestemmes (se s 14). Smeltepunktet er fundet til 68-69 C og er i fuldstændig overensstemmelse med
tabelværdi, det må (med NMR som sidste indikator) siges at være et meget rent stof.
3.5. Delkonklusion på forsøg:
Teoretisk set skulle udbyttet have været 20,0mmol (minus stof brugt til TLC, NMR og smeltepunkt),
men det praktiske arbejde gav kun 6,00mmol.
Udbyttet igennem hele processen kan betragtes. Afvigelsen kan ses som produktet af de to
udbytteberegninger. Da det faktiske udbytte
16
af første del af syntesen var 9,00mmol og derved det
procentmæssige udbytte: 9,00/20,0mmol = 45%. Kan vi skrive:
45,0% * 66,7% = 30,0%
Alt i alt er der et udbytte på 30,0% igennem hele forsøget.
Jeg endte med at bruge en del længere tid i laboratoriet end forventet (ca. 16 timer fordelt over to
dage), de tidsmæssige faktorer af kogning samt rotationsfordampning forbavsede mig meget.
Alligevel opnåede jeg et fornuftigt produkt ud af det, og da jeg under hele forsøget har fokuseret på
det kvalitative og ikke det kvantitative må 40% alligevel siges at være et flot udbytte.
4.1 NMR 1H –Kernemagnetisk resonans:
Grundideen i NMR er, at man udnytter at protonerne i atomkernerne har en drejning om egen akse.
Denne drejning kaldes et spin. Dette spin kan sammenlignes med en magnet eller en kompasnål.
Placerer man en kerne i et magnetfelt, vil den prøve at orienterer sig parallelt med magnetfeltet,
16
Faktisk udbytte: Den del af udbyttet der fortsat kan arbejdes med i forsøget.
Side - 12 -
ganske som en kompasnål vil gøre i forhold til jordens magnetfelt
17
. Spinnet kan nu vende sig på to
måder, parallelt og ensrettet med magnetfeltet, eller parallelt og modsatrettet magnetfeltet. Det første
har en lav, energi mens det andet har en høj energi.
Man kan sammenligne energitilstandene lidt med en elektron i eksciteret/ikke eksciteret tilstand. Når
elektronen er eksciteret kan den ved at udsendelse energi, i form af elektromagnetisk stråling,
”springe” tilbage i sin bane. Den kan også gå fra ikke eksciteret tilstand til eksciteret tilstand ved
absorption af en tilsvarende energi.
På samme måde kan man ”vende” spinnet ved enten at absorbere eller udsende elektromagnetisk
stråling med en given størrelse E.
Grunden til at man kan måle forskel i hydrogen atomers placering i forskellige kemiske forbindelser,
skal findes i det ”lokale magnetfelt”. Da enhver kerne har en elektron kredsende om sig, skaber den et
magnetfelt. Dette magnetfelt vil naturligvis være helt forskelligt fra det der er i NMR –spektrometeret.
Da elektronbevægelsen og elektrontætheden i et molekyle er forskellig fra sted til sted vil dette
medføre at elektronernes virkning på protonerne er forskellige. Dette kaldes skærmnings effekten
18
.
Da disse skærme er forskellige vil også resonanserne variere en smule, og dermed den energi E der
udsendes som elektromagnetisk stråling.
De før omtalte lokal-magnetfelter kan også påvirke nabo magnetfelter. Dette kaldes spin-spin kobling.
Fx påvirker H
a
’s magnetfelt H
b
’s magnetfelt og bevirker herved en ændring i H
b
’s
resonanseffekt/frekvens.
Har vi et kerne A som kan ”se” to eller tre andre kerner, og som laver spin-spin kobling vil der være
flere muligheder for hvordan udfaldet bliver:
Spin-spin koblinger med 2 kerner: Spin-spin kobler med 3 kerner
2 1 1 1 1 3 3
Hvis kernen kan se to andre kerner, er der mulighed for at
spinnet på de to kerner vender på tre forskellige måder. De
kan vende som vist på tegningen til venstre.
Sandsynligheden for at de vender både op og ned er dog
størst, to muligheder mod én for enten op eller ned. Derfor
vil der være et udslag med to små toppe og en stor på
spektrometeret.
17
Kilde: http://nmr.chem.su.dk/online_cs/theory/nmr/nmrtheor.htm
18
Kilde: http://nmr.chem.su.dk/online_cs/theory/nmr/nmrtheor.htm
Side - 13 -
På samme måde kan spinnet vende forskelligt ved tre koblinger, der er her endnu flere forskellige
muligheder. Mulighederne er vist på tegningen ovenfor. Som man kan se, er der tre muligheder for at
ét spin vender op, tre muligheder for at ét spin vender ned, en mulighed for at alle spinnene vender op
og en mulighed for at alle spinnene vender ned. Dette giver et udslag hvor der er to små toppe og to der
er tre gange så store.
Generelt kan systemet regnes ud fra pascals trekant:
1
n=1 1 1
n=2 1 2 1
n=3 1 3 3 1
n=4 1 4 6 4 1
En NMR spektrograf består af en utrolig kraftig magnet, for at lave denne magnet er man nød til at
have et stof, der stort set ikke er modstand i, derfor nedkøler man magneten med flydende helium og
flydende nitrogen. Derudover har den en radiofrekvenssender og en radiofrekvens modtager. Når
spektrografen sættes i gang, sender den en radiobølge igennem stoffet. Nogle af frekvenserne vil så
optages i henhold til ovenstående og ændre spin. Når disse spin falder tilbage til udgangspositionen og
udsender elektromagnetisk stråling, registreres det af modtageren og udfra dette skrives spektret. Et
såkaldt emmitions spektrum. Integralet
19
under grafen afhænger af hvor mange hydrogenatomer der er
tilstede i det pågældende område af det pågældende stof.
NMR spektret bruges til at analysere renheden af stoffet, og strukturformlen for stoffet. usikkerheden
er at man aldrig vil opdage stoffer, som ikke indeholder hydrogenatomer fx CCl
4
. Hvis man alligevel
ikke er sikker på renhed og strukturformel kan andre metoder tages i brug (se bilag 5).
4.2.Analyse af NMR spektrogrammer
Der er optaget 2 NMR spektrogrammer, et på stoffet N-(2,6-dimethylphenyl)-chloracetamid og et på
lidocain, (N-(2,6-dimethylphenyl)-(2-diethylamino)-acetamid). Begge spektrogrammer er vedlagt som
henholdsvis bilag 7 og bilag 8 & 9.
4.2.1 N-(2,6-dimethylphenyl)-chloracetamid bilag 7
Til venstre ses strukturformlen for stoffet samt
angivelser af, hvor I spektret de ligger.
Analysen startes længst til venstre på
spektrogrammet.
1) Det første signal der ses er ved 7,8ppm. Da dette
udsving har det mindste integral, må det
nødvendigvis være hydrogenatomet (7a) bundet til
19
Integralet er arealet under en graf
Cl
13
12
8
O
9
N
7
11
10
2
3
1
4
6
5
H
12a
H
12b
H
7a
H
11a
H
11b
H
11c
H
10a
H
10b
H
10c
H
3a
H
4a
H
5a
2,2 ppm
7 - 7,1 ppm
7,8 ppm
4,2 ppm
n betegner antal
spin-spin
koblinger.
Side - 14 -
nitrogen, da det er det eneste der står alene.
Højden af integralet (se mærke på skitse) er 1,5cm.
2) Mellem første og andet signal betragtes et lille signal, dette skyldes at en smule af opløsningsmidlet
kloroform (CDCl
3
) er reageret med vand, derved får man CHCl
3
. Der viser sig ved et lille udsving.
3) Det andet signal bemærkes ved 7,1ppm. Dette har integralhøjden 4,5cm er altså 3 gange så stort
som den forrige integralhøjde. Det må derfor konkluderes at være 3 hydrogenatomer. Der observeres
også et spin-spin (de små linjer ved foden), de må da være ”naboer”, og det kan konkluderes: Det må
være de tre nederste på benzenringen (3a, 4a, 5a).
4) Det tredje signal observeres ved 4,2ppm. Integralhøjden er her 3cm, dvs. 2 hydrogenatomer. Da
hydrogenatomerne ved methylchlorid gruppen (12a, 12b) er symmetriske, vil de slå ud netop som ét
højt udslag. Heraf konkluderes at det er dem der ligger i dette interval.
5) Det fjerde og sidste signal sker ved 2,2ppm. Integralhøjden er 9cm, dvs. 6 hydrogenatomer. Da
methylgrupperne på benzenringen er symmetriske vil de give et udslag som er seks gange så stort
som et enkelt atom. Heraf kan konkluderes at det sidste udslag må være forårsaget af disse grupper.
4.2.2 Lidocain (N-(2,6-dimethylphenyl)-(2-diethylamino)-acetamid) bilag 8-9
Til venstre ses strukturformlen
for stoffet samt angivelser af,
hvor I spektret de ligger.
Analysen startes længst til
venstre på spektrogrammet.
1) Det første der observeres er et signal ved 8,9ppm. Da det er det mindste signal må man gå ud fra at
der kun et hydrogenatom. Det må samtidig sidde på noget meget elektronegativt, da det er trukket så
langt ud af skalaen. Heraf kan konkluderes at det er hydrogen atom nr. 7a siddende på nitrogen.
2) Det næste signal er kloroform (se forklaring ved forrige spektrum-analyse punkt 2).
3) Tredje signal måles på 7,1ppm. Det har tre gange integralhøjden af det første og må derfor bestå af
tre hydrogen atomer. Da der ikke er nogle voldsomme spin-spin koblinger må det være 3a, 4a og 5a.
Det noteres at hydrogenatomerne på benzenringen i dette spektrum ligger samme sted som
14
15
17
16
N
13
12
8
O
9
N
7
11
10
2
3
1
4
6
5
H
14a
H
14b
H
15a
H
15b
H
15c
H
17a
H
17b
H
17c
H
16a
H
16b
H
12a
H
12b
H
7a
H
11a
H
11b
H
11c
H
10a
H
10b
H
10c
H
3a
H
4a
H
5a
7 ppm
8,9 ppm
2,2 ppm
1,1ppm
2,7ppm
3,2ppm
Side - 15 -
hydrogenatomerne på benzenringen i forrige spektrum. Dette stemmer overens med at der ikke (i
denne del af molekylet) er tilført noget der kunne forårsage højere elektronegativitet.
4) Det fjerde signal ses ved 3,2ppm, det har højde af to hydrogenatomer, og der er intet spin. De
eneste atomer der sidder på denne måde er 12a og 12b.
5) Bilag 9. Det ses at der ved 2,7ppm er kraftige spin-spin koblinger. Vi ser to små og to store toppe
hvoraf de store er 3 gange højden af de små. Heraf kan det konkluderes at det må være en kerne der
kan ”se” tre andre kerner. Endvidere har signalet integralhøjden af 4 hydrogenatomer. Det kan
forklares ved at det må være to grupper af to der ligger symmetrisk på stoffet. Hydrogenatomerne 14
a+b og 16 a+b der hæfter på henholdsvis carbon nr. 14 og 16 ligger symmetrisk omkring nitrogen 13
og der må derfor være disse hydrogenatomer der giver signalet.
6) Signalet observeres ved 2,2 ppm. Da integralet er 6 gange så højt som integralet af et enkelt
hydrogenatom må der være 6 hydrogenatomer. Disse må være placeret symmetrisk, og ikke ved siden
af hinanden, da der ikke er nogle spin-spin koblinger. Det er derfor 10 a,b,c og 11a,b,c.
7) Dette er en smule vand, forårsaget af at stoffet ikke har været helt tørt
20
.
8) Da der her også er spin-spin men kun 1-2-1 må kernen kunne se to andre kerner. Integralhøjden
svarer til seks hydrogenatomer. Det kan forklares ved at det må være to grupper på tre, liggende
symmetrisk omkring nitrogenatom nr. 13. Det er derfor 15 a,b,c og 17 a,b,c.
Tyndtlagskromatografi:
Tyndtlagskromatografi (herefter omtalt som TLC) er en nem måde at bestemme (i mit tilfælde)
hvorvidt stoffet har reageret færdigt eller om der stadig er udgangsstof i. Det er også muligt at
identificere komponenter i prøven, det kræver dog at man har autentiske prøver af det aktuelle stof til
rådighed (det havde jeg ikke). TLC bygger på at forskellige komponenter, har forskellig
opløsningsevne.
Når man skal lave en TLC analyse kommes en lille prøve af stoffet på en TLC-plade. TLC-plader er
aluminiumsplader med på forhånd påsat kiselgel (SiO
2
), eller glasplader, hvor man selv påfører
kiselgelen inden brug. I et glas kommes en eluent (løbevæske) ca 3mm væske, heri sættes TLC
pladerne. Der skal bruges forskellige eluenter alt efter hvilket stof man vil analysere
21
. Eluenten
trækker nu stoffet med op af pladen, og alt efter hvor godt stoffet hæfter, afsættes det højere oppe på
pladen. Får man kun en enkelt plet, må det være et rent stof. Har man tilmed en autentisk prøve fra et
garanteret rent eksemplar af stoffet, kan ”løbe længden” sammenlignes og udfra dette konkluderes om
stoffet er rent.
Analyse af TLC:
20
Hypotese af Henriksen, Lars.
21
Becker, Jan –Organisk syntese.
Side - 16 -
Under kogning af min opløsning (side 7),
lavede jeg TLC analyse for at kontrollere om
udgangsstoffet var opbrugt.
Som eluent (løbevæske) brugte jeg ethylenchlorid,
og TLC-pladerne var aluminiumsplader med, på
forhånd, påsat kiselgel. Til venstre ses en TLC
analyse foretaget efter ca. to timer. Den nederste plet
er lidocain. Den øverste plet er mit udgangs stof
N-(2,6-dimethylphenyl)-chloracetamid.
Dette betyder altså at reaktionen endnu ikke er fuldstændig forløbet.
Til højre ses en TLC prøve optaget efter 4 timers kogning, her ser man at der kun er én plet. Det tyder
på at stoffet er rent. Grunden til at den har den aflange form skyldes højst sandsynligt, at jeg har
kommet for meget stof på TLC-pladen
22
. Hvis der kommer for meget stof på pladen, sker der følgende:
Eluenten ”slæber” så meget stof som muligt med sig, men en betydelig del vil blive efterladt og give
dette ”træk-spor”.
Smeltepunkt:
Et meget anvendt renhedskriterium for faste stoffer er smeltepunktsbestemmelsen. Ved smeltepunkt
menes: det interval hvor stoffet går fra at være et fast stof til at være en væske. Smeltepunktet
bestemmes i et smeltepunktsapparat. Stoffet nedsænkes i en væske der ganske langsomt opvarmes.
Når smeltepunktet bestemmes skal temperaturen stige med max 2 C/min
23
. Jo renere en forbindelse
er des skarpere er dens smeltepunkt. En helt ren forbindelse har et smeltepunktsinterval
24
på 1. dvs. fra
første dråbe viser sig til hele stoffet er smeltet går der 1 C. for urene forbindelser strækker intervallet
sig ofte over flere grader. Til bestemmelse af smeltepunktet findes mange forskellige
smeltepunktsapparaturer og metoder nogle af disse er kort beskrevet i bilag 5.
Smeltepunktsanalyse:
Jeg anbragte nogle få mg stof i et tilspidset kapillarrør og anbragte dette i et Büchi
smeltepunktapparat. Ved langsom opvarmning nåede jeg 68 C og observerede den første lille
smeltning. Efter et halvt minuts tid var hele stoffet smeltet og termometret viste 69 C. Mit
smeltepunktsinterval var netop 1, hvilket indikerer at stoffet er et meget rent stof. Endvidere stemmer
det overens med tabelværdien for Lidocains smeltepunkt.
22
http://www.wpi.edu/Academics/Depts/Chemistry/Courses/CH1010/Stream1/tlc.html
23
Becker, Jan –Organisk syntese.
24
Smeltepunktinterval: Interval i grader fra første dråbe ses til hele stoffet er smeltet.
Side - 17 -
På samme måde foretog jeg en smeltepunktsanalyse af N-(2,6-dimethylphenyl)-chloracetamid og fik
her en værdi på 145 C – 146 C hvilket er i overensstemmelse med tabelopslag.
Konklusion:
Formålet med forsøget, og dermed opgaven, var at fremstille lokalbedøvelses midlet Lidocain.
Da jeg igennem hele opgaven har arbejdet udfra at skulle opnå et kvalitativt og ikke kvantitativt
resultat, er jeg godt tilfreds med slutproduktet af syntesen, da dette jo er bevist rent ved både NMR og
smeltepunktsbestemmelse. Det har været interessant at fremstille noget der er så virkeligt og
anvendeligt som Lidocain. Det bringer en til at se kemien i et større perspektiv. Det er desuden meget
relevant for mig at fremstille et lægemiddel, da mine fremtidsplaner pt. er at blive kemiingeniør
indenfor medicinalindustrien.
Min første indskydelse, da jeg skulle vælge emne, var egentlig at vælge noget biokemisk, nemlig
analyse af et hormon i blod. Da jeg ikke kunne finde nogen der kunne hjælpe mig til, rent praktisk, at
udføre forsøget, sprang jeg dog fra. Jeg synes dette forsøg er en glimrende substitut, og spørgsmålet
omkring anvendelsen af Lidocain fik en smule af det biokemiske aspekt med ind i opgaven. Det er jeg
godt tilfreds med.
Det mest spændende i opgaven (foruden udførelse af forsøget) har været at fordybe sig i teorien
omkring NMR. Det er et utrolig avanceret apparat, og det har været en kæmpe opgave i sig selv, at
prøve at forstå teorien bag. Alligevel er det aldrig nået at blive kedeligt, og jeg må da også indrømme
at jeg flere gange har siddet hele natten, i en blanding af kaffetåge og begejstring, og ikke har kunne
lægge teorien fra mig. Det er synd at man ikke må lave opgaven større, da jeg kunne have skrevet
mange sider endnu.
På det personlige plan har udbyttet af opgaven været langt over det forventede. Det har været utrolig
spændende at arbejde i et laboratorium af en sådan standard, med så avancerede maskiner. Det har
været meget fascinerende at få forståelse for et nyt aspekt af kemien, som ikke indgår i vores pensum.
Det har været en udfordrende opgave at skulle fordybe sig i et emne der ligger ud over pensum,
komme til forståelse og skulle kunne formidle det videre på en forståelig måde. Jeg har forsøgt at lave
en opgave der er læselig for alle, kemi interesserede, med bare en smule viden om basis kemi og
kemiske begreber.
Jeg håber meget at opgaven vil komme andre interesserede til gode, og at de må smittes af min
entusiasme og om ikke dele min interesse, så i hvert tilfælde se at kemien rummer flere aspekter end
som så.
_________________________
Side - 18 -
Litteraturliste:
Bøger:
Forfatter: Becher, Jan
Titel: Organisk syntese
Forlag: G•E•C Gad
Udgave: 2 udgave 1997
Forfatter: Brown, William H
Titel: Introduction to Organic Chemistry
Forlag: Willard Grant Press
Udgave: 3 udgave 1982
Forfatter: Hartmann-Petersen, Preben
Titel: Kemiske fagtermer
Forlag: Gyldendal
Udgave: 1 udgave 2004
Forfatter: Jerslev, Bodil
Titel: Organisk kemi
Forlag: Polytekninsk
Udgave: 3 udgave 1989
Forfatter: Kampmann, Jens P.
Titel: Basal og klinisk farmakologi
Forlag: FADL
Udgave: 2 udgave 1999
Forfatter: KBS kemikalie-brugsanvisnings-sekretariatet
Titel: Arbejdspladsbrugsanvisninger.
Forlag: Ikke oplyst
Udgave: Ikke oplyst
Forfatter: Munch-Petersen, Jon & Østrup, Gregers
Titel: Organisk kemisk syntese
Forlag: JUL. Gjellerup
Udgave: 2 udgave 1959
Forfatter: Møller, Knud O.
Titel: Farmakologi
Forlag: Arnold Busck
Udgave: 6 udgave
Forfatter: Robert E Lenga
Titel: The Sigma-Aldrich Library of Chemical Safety data
Forlag: The Sigma-Aldrich cooperations
Udgave: 2 udgave 1988
Personer:
Stilling: Sygeplejerske.
Info: Interview 8/12 2004
Side - 19 -
Stilling: Lektor på HC Ørsted instituttet.
Info: Samtale 13/12 2004 samt 14/12 2004
Stilling: Kemiingeniør
Info: interview 16/12 2004
Stilling: Lektor
Info: Behjælpelig i den indledende fase til opgaven.
Net sider:
http://nmr.chem.su.dk/online_cs/theory/nmr/nmrtheor.htm
http://www.wpi.edu/Academics/Depts/Chemistry/Courses/CH1010/Stream1/tlc.html
Side - 20 -
Bilag 1
25
Lidocain:
Giftighed: lav
Anvendes ved: Subkutananæstesi, Overfladeanæstesi, intravenøst mod hjerteflimmer
Andet: Ca. ligeså giftigt som Procain, men virker dobbelt så kraftigt anæstetisk. Virker efter kort tid,
og varer omtrent lige så lang tid som Tetracain (2-4 t)
Tetracain:
Giftighed: Middel stærk
Anvendes ved: overfladeanæstesi
Andet: lang varighed (2-4 t), bør ikke anvendes til injektioner da der kan være fare for forgiftning
forbundet med større mængder.
Kokain,
Giftighed: Meget kraftig
Anvendes ved: Overfladeanæstesi, oftest i øjne og slimhinder hvor det virker yderst hurtigt.
Andet: fremkalder forøget puls, hjertebanken,
Cincain
Giftighed: Kraftig
Anvendes ved: anvendes ikke mere pga. nedenstående.
Andet: Cincain har i mange tilfælde været årsag til forgiftningstilfælde, derfor er denne gået ud af
brug.
Benzoecain
Giftighed: Kraftig
Anvendes ved: Overfladeanæstesi
Andet: stoffet er meget tungtopløseligt og derfor kun anvendeligt som gel eller lignende. Kan i
tilfælde fremkalde eksemer, derfor ikke anvendt mere.
Procain
Giftighed: lav
Anvendes ved: Subkutananæstesi
Andet: Efter Lidocain det mest anvendte stof til anæstesi. Har ingen euforiserende virkning. Kan til
tider være for svag, benyttes derfor ikke som overfladeanæstetikum.
BILAG 2
26
Risikoanalyse:
25
Møller, Farmakologi s. 355-360
26
Kilde til analysen:
1) KBS kemikalie-brugsanvisnings-sekretariatet: Arbejdspladsbrugsanvisninger.
2) The Sigma-Aldrich Library of Chemical Safety data, Robert E Lenga.
Side - 21 -
Inden forsøget starter skal man lave en risikoanalyse. Grunden til dette er at man nødvendigvis skal
vide hvilke stoffer man har med at gøre. Det er f.eks. essentielt at vide at NaOH er kraftigt ætsende og
at der bør benyttes både handsker, briller og stinkskab. Grundet ting som dette, er alle de benyttede
stoffer beskrevet ”ricisi-mæssigt” nedenfor.
Der benyttes termerne Akut forgiftning og Langtidsvirkninger. Ved akut forgiftning menes: Direkte
kontakt, der fører til en reaktion med det samme. Langtidsvirkninger betegnes som: Et stof som man
beskæftiger sig meget med, som ikke nødvendigvis forårsager akut forgiftning, men er til gene i et
længere forløb.
Lidocain:
Ingen informationer fundet!
Efter samtale med Lektor Lars Henriksen, kom vi frem til at Lidocain må være et stabilt stof, eftersom
det er vores slutprodukt. Eftersom at det er et lokalanæstetika må det jo have denne egenskab, men
ellers bør det ikke være farligt. –medmindre man indtager det i store mængder
27
!
100% eddikesyre:
Indånding:
Akut forgiftning:
Ved direkte indånding kan ske en eller flere af følgende ting:
Ætsning eller irritation af slimhinder i luftveje. Evt. ødem i svælg eller lunger.
Symptomer: brændende smerte i bryst, svie, hoste, åndenød, kortåndethed, hovedpine, kvalme, opkast,
kramper risiko for tilstødende infektion i luftveje.
langtidsvirkninger:
Der kan opstå astma, allergi lignende Reaktioner i luftvejene, f.eks. inflammation
28
.
Hud:
Akut forgiftning:
Ætsning, rødligt udslæt, vabler i huden.
langtidsvirkninger:
udslæt, irritation, tør sprukken hud da stoffet virker affedtende på huden.
Øjne:
Smerter, øget tåredannelse, evt. skade på hornhinde.
Betændelse.
Indtagelse:
Ætsning, alvorlig skade på spiserør, blodigt opkast, diarré, chok, nyreskade.
Ved arbejde med stoffet bør anvendes:
Stinkskab, hansker.
Dimethyl anilin
27
Hypotese; fremstillet af Lars Henriksen
28
Inflammation: krampeagtig tilstand i lungerne der forårsager bronkiernes sammensnørelse og derved åndebesvær.
Side - 22 -
Indånding:
Akut:
Bevidstløshed, mavesmerter, uklart syn.
Blårødfarvning af hud og slimhinder (cyanose) → ændring i røde blodlegemer.
Symptomer: hovedpine, svimmelhed, mathed, kortåndethed, sløvhed.
Langtidsvirkende:
Skade på centralnerve system, samt evnen til forplantning.
Hud:
Kan være farlig ved absorption, giver udslet og eksem. Absorptionen øges ved varm og fugtig hud.
Øjne:
Irritation.
Indtagelse:
Som indånding.
Ved arbejde med stoffet bør anvendes:
Stinkskab, hansker.
Stoffet er både brændfarligt, ætsende.
Chloracetylclorid:
Farlig ved indtagelse, indånding eller absorberet igennem hud. Stoffet er yderst skadeligt for
membraner og de øvre luftveje. Indånding/indtagelse kan forårsage inflammation og kramper
Symptomer: opkast, hovedpine, hoste, brændende fornæmmelse i svælg.
Natriumacetat:
Indånding: irritation.
Hud: irritation, rødme, smerte.
Øjne: irritation, rødme, smerte.
Indtagelse: ved store mængder: opkast, diarre, mavekramper, tørst, feber, nyresvigt, åndedrætsstop,
bevidstløshed, død.
Ved arbejde med stoffet bør anvendes:
Evt. stinkskab, engangshandsker.
Toluen:
Indånding:
Akut:
træthed, forvirring, tåredannelse, ændring af hvide blodlegemer.
Langtidsvirkende:
Skade på centralnervesystem, skade på evne til forplantning.
Hud:
Akut:
Affedtende, tør, sprukken.
Langtidsvirkende:
Eksem.
Side - 23 -
Øjne:
Ved høje luftkoncentrationer, let irritation. Stænk i øjnene virker moderat irriterende.
Ved arbejde med stoffet bør anvendes:
Handsker overvej stinkskab.
Stoffet er brandfarligt.
Diethylamin:
Indånding:
Irritation, evt ætsning af slimhinder i øvrige luftveje.
Symptomer: brændende følelse hvæsende vejrtrækning, hoste, kortåndethed.
Hud:
Optagelse igennem hud, farlig → irritation evt. ætsning.
Øjne:
Akut:
Irritation evt. ætsning af hornhinden.
Langtidsvirkende:
Allergisk reaktion: Udslæt.
Indtagelse:
Ætsning i spiserør samt mave-tarm kanal. Smerte, kvalme, opkast.
Ved arbejde med stoffet bør anvendes:
Handsker overvej stinkskab.
Stoffet er brandfarligt og ætsende.
Saltsyre:
Indånding:
Akut:
Irriterende evt. ætsende på slimhinder og i øvrige luftveje.
Høje koncentrationer → skader på væv og slimhinder → kramper, ødemer → kvælnings fare.
Langtidsvarende:
gentagende langtidsvarende → bronkitis, blødninger fra næsens slimhinder samt tandkød.
Hud:
Akut:
Ætsende → koncentreret.
Irriterende → fortyndet.
Langtidsvirkende: Eksem, øget lysfølsomhed.
Øjne:
Direkte kontakt: Ætsning i øjets slimhinder og på hornhinden.
Indtagelse:
Side - 24 -
Ætsning i mund, svælg, spiserør og mavetarmkanal → viser sig straks ved smerter, voldsomt opkast af
blod og blodtryksfald. Der kommer klæbrigt hvidt eller blodfarvet skum/slim med vævsstumper i
munden, slimet bliver senere gult eller brunt.
Ved arbejde med stoffet bør anvendes:
Stinkskab og handsker påkrævet.
Stoffet er ætsende.
Natriumhydroxid:
Indånding:
Akut forgiftning:
Støv af krystaller og aerosoler (dråbetåger) virker stærkt irriterende og ætsende på øvre luftveje
(uudholdelig påvirkning) medfører nysen, hoste, alm. ubehag og livstruende lunge ødem. Risiko for
tilstødende lungebetændelse.
Langtidsvirkende.
Betændelsestilstand i bronkier som følge af vævsødelæggelse og forstørrede lymfeknuder.
Hud:
Akut:
Ætsende → efterlader dybe sår der heler langsomt, og kan efterlade ar.
Langtidsvirkende: Eksem.
Øjne:
Ætsning, sårdannelse. Ved direkte kontakt → varig skade → blindhed som følge deraf er set.
Indtagelse:
Akut:
Ætsende på slimhinder i mund, spiserør, mavetarmkanal.
Indtagelse af selv små mængder kan medføre død.
Langtidsvirkning:
Der er set forøgede tilfælde af kræft i spiserøret.
Ved arbejde med stoffet bør anvendes:
Brug stinkskab anvend handsker.
Stoffet er af karakter: Alvorlig ætsningsfare.
Pentan:
Indånding:
Akut forgiftning:
Dampe virker irriterende på de øvre luftvejes slimhinder kan bevirke udvikling af lungebetændelse.
Langtidsvirkende:
Risiko for skader på hjernen.
Hud:
Akut:
Affedtende: udslæt, tør, sprækkende hud.
Langtidsvarende:
Side - 25 -
Eksem, udtørring, irritation.
Øjne:
Irritation.
Indtagelse:
Ved indtagelse af store mængder: mavesmerter og fordøjelsesbesvær.
Ved arbejde med stoffet bør anvendes:
Brug stinkskab og handsker.
Kaliumkarbonat:
Indånding:
Akut:
Irriterer slimhinder.
Langtidsvirkende:
Evt. skade af lunger.
Hud:
Irritation.
Øjne:
Irritation, ætsning af forbigående karakter.
Indtagelse:
Ætsningsskader i spiserør og mave.
Ved arbejde med stoffet bør anvendes:
Brug stinkskab anvend engangshandsker.
Stoffet er yderst brandfarligt.
Bilag 3
Eddikesyre:
Molarmasse = 60,052g/mol
Side - 26 -
2,6 dimethylanilin (2,6 Xylidin):
Molarmasse = 113,216g/mol
Chloracetylchlorid:
Molarmasse = 112,936g/mol
N-(2,6-dimethylphenyl)-chloracetamid.
Molarmasse = 197,661g/mol
Side - 27 -
Natriumacetat:
Molarmasse = 82,034g/mol
Toluen:
Molarmasse = 92,134g/mol
Diethylamin:
Molarmasse = 73,138g/mol
Lidocain, N-(2,6-dimethylphenyl)-(2-diethylamino)-acetamid:
Molarmasse = 248,326g/mol
K
2
CO
3
kaliumcarbonat:
Molarmasse = 138,210g/mol
Side - 28 -
K
2
CO
3
kaliumcarbonat:
Molarmasse = 138,210g/mol
Side - 29 -
Cyklisk reaktion:
Tilføres.
C
6
H
5
(CH
2
)
2
NH
2
+ CH
2
ClCOCl C
6
H
5
(CH
2
)
2
NHCOCH
2
Cl
+ C
6
H
5
(CH
2
)
2
NH
3
+
Cl
-
C
6
H
5
(CH
2
)
2
NH
2
+ NaCl + CH
3
COOH C
6
H
5
(CH
2
)
2
NH
3
+
Cl
-
+
CH
3
COONa
Tilføres.
Falder ud af observation da eddikesyre er anvendt som
opløsningsmiddel.
Udfældes som salt.
Bemærk: Natriumacetat og 2,6–dimethylanilin tilføres indtil reaktanterne er opbrugt. Da de er tilsat i
ækvivalente mængder reagerer de afhængigt af hinanden, og reaktionen stopper således ved at de
begge er opbrugte.
Side - 30 -
BILAG 5
Andre metoder til bestemmelse af stoffers renhed/struktur:
Er man ikke tilfreds med 1H NMR spektret som fastlæggelse af strukturformel og renhed, kan man
kombinere det med en eller flere af nedenstående metoder samt smeltepunktsbestemmelse og TLC
som begge er beskrevet i opgaven. Evt. kan optages NMR spektrografier for
13
C,
14
N,
18
O eller
lignende.
Gaskromatografi:
Gaskromatografi benyttes i vid udstrækning til at analysere et stof kvalitativt og kvantitativt.
Blandingen der skal analyseres bringes på dampform, hvorefter den føres henover en stof (som regel
på fast form) der bærer et flydende adsorptionsmiddel. Efterhånden som stofferne i blandingen
forlader dette adsorptionsmiddel kan de påvises ved hjælp af måling på deres fysiske egenskaber, fx
varmeledningsevnen
29
. Ulempen ved metoden er at den kun kan foretages for stoffer der kan bringes
på dampform. Ofte anvendes gaskromatografi-analysen sammen med massespektrometri da denne
splitter stofferne.
Massespektrometri
30
:
I et massespektrometer er grundideen at spalte det stof der skal undersøges ved at bombardere det med
elektroner. De positive brudstykker sorteres herefter ved at de med stor hastighed slynges ind i et
magnetfelt, hvor de afbøjes mere eller mindre. Brudstykker med samme ladning men forskellig masse
afbøjes forskelligt. Stykkerne sorteres på denne måde efter masse. Mængden af det pågældende
brudstykke registreres. På denne måde er massespektrometri meget anvendelig for
strukturopklaringer.
Forbrændingsmetode:
Ved forbrænding af et stof kan måles hvor mange % ilt, kvælstof og nitrogen der er i stoffet. Herefter
ved man hvor mange % der er af andre stoffer
31
. På denne måde får man en ide om
molekylsammensætningen i et stof. Kombineret med andre analyser er denne fortræffelig til at
bestemme strukturformler.
Absorptionsmetode:
Ved brug af atomabsorptions analyse er det muligt at finde frem til om der skulle indgå nogle
metaller, metoden er dog kvantitativ og ikke kvalitativ.
”Ved atomabsorption sprøjtes en opløsning af metalforbindelsen i passende koncentration ind i en
flamme. Her sønderdeles stoffet til atomer. Derpå sender man lys af en bestemt bølgelængde (i
virkeligheden et lille bølgelængdeinterval) ind gennem flammen og måler, hvor meget lysintensiteten
formindskes på grund af absorption i metalatomerne. Dette vil være et mål for koncentrationen af det
pågældende metal i opløsninger
32
”.
Smeltepunktanalyse:
Kapillarrør: prøven anbringes i kapillarrør der er lukket i den ene ende (kan gøres over lille
glasflamme, gjorde vi på HC Ørstedsinstituttet). Røret skal have en diameter på omkring 1mm.
Opvarmningen kan forgå i bad
33
eller på en varmeblok. Fælles for opvarmningstyperne er at det skal
gå langsomt omkring smeltepunktet.
Apparaturet kan være så simpelt som et bægerglas med en klar væske, heri neddyppet et termometer
hvorpå kapillarrøret er fæstnet med et gummibånd. På bunden af glasset varmes med bunsenbrænder
29
Munch-Petersen, Jon (et al) -Organisk Kemisk Syntese.
30
Jerslev, Bodil –Organisk kemi
31
Henriksen, Lars
32
http://www.ulab.ku.dk/kemi/vejledninger/uorgana_03.pdf
33
bad = væske i beholder.
Side - 31 -
og omrøring fortages med en spatel. Der findes også de komplekse udgaver som kaldes
smeltepunktsmikroskoper
34
. Her kan smeltepunktet følges i enkeltheder, og ændringer i
krystalstrukturen, der evt. er afledt af opvarmningen, kan observeres. Hertil kommer så at det kan
blive endnu mere specificeret, ved brug af polarisationsmikroskop kan oplysninger omkring
molekylforbindelser mm også observeres.
Prøven kan også anbringes direkte på en opvarmet blok (Bloc Maquenne
35
). Denne kan opvarmes
langsomt med gas, og temperaturen måles direkte af et indbygget termometer.
På samme måde kan man have en elektrisk opvarmet blok (Bloc Veibel
36
), metoden er den samme.
34
Munch-Petersen, Jon (et al) –organisk kemisk syntese.
35
Munch-Petersen, Jon (et al) –organisk kemisk syntese.
36
Munch-Petersen, Jon (et al) –organisk kemisk syntese.
Side - 32 -
Side - 33 -
Side - 34 -