水蒸気蒸留の条件

質問

ベンズアルデヒドと無水酢酸から桂皮酸を合成しました
その際にアルカリ条件で水蒸気蒸留をしてベンズアルデヒドを流出させましたが生成物が流出しないのはなぜですか？何が起こっているのかわかりません
あと、これを酸性条件で行ったらどうなってしまうんですか？教えてください

回答No.2

DexMachina · ベストアンサー

水蒸気蒸留では、まず水を沸騰させて、外圧(大気圧)と等しい蒸気圧の
水蒸気を発生させます。
これを、目的物が含まれる混合物に吹き込むわけですが、水蒸気の温度は
そこに導かれるまでに若干下がるため、蒸気圧も下がります。
このとき、蒸気圧をもつ物質が水の他になければ、「圧力低下→体積低下
(→空気の進入)」となりますが、蒸気圧をもつ物質(A)が共存する場合は、
水の蒸気圧低下分を補うように、その物質が蒸発します。
つまり、フラスコ内は「水蒸気＋物質(A)の蒸気」で満たされることになり、
これを冷却して「水＋物質(A)」を得るのが、水蒸気蒸留というわけです。

従って、水の沸点付近で蒸気圧をもつ物質だけが水蒸気蒸留可能、
ということになります。
ベンズアルデヒドはこの条件を満たすので、水蒸気蒸留で留出させることが
できます。
一方、アルカリ条件下の桂皮酸は、アルカリによってイオン化されていますが、
この状態では水の沸点ぐらいでは蒸気圧を持たないため、留出しません。
(イオン化することで水中の陽イオンとのクーロン力・水との水素結合が強くなり、
　蒸発しにくくなる)

> 酸性条件で行ったらどうなってしまうんですか？

桂皮酸も、水の沸点付近でごくわずかに蒸気圧を持っていたように思います。
(→極性基(カルボキシル基)の比率が小さいため、水素結合の寄与も小さい)
ですので、中性～酸性条件にすると、水・ベンズアルデヒドと一緒に桂皮酸も
わずかながら留出してしまい、収率を落とす可能性があります。
(「ベンズアルデヒド＋アルカリで加熱」だとカニッツァーロ反応(→安息香酸と
　ベンジルアルコールを生じる不均化反応)を連想しますが、
　さすがに、水蒸気蒸留中にこの反応を同時進行させることを主目的として
　いるということはないと思います)

回答No.1

smpm

あなたが合成された合成物の、名前と構造式をもういちどじっくり眺めてください。
アルカリ条件下ではそいつはどうなっていると思いますか？