2010-07-26, 12:52 (Questo messaggio è stato modificato l'ultima volta il: 2010-08-09, 19:49 da Max Fritz.) Acquistato da poco l'idrochinone, ho voluto farci una sintesi abbastanza semplice quanto interessante. Si tratta dell'ossidazione del difenolo a benzochinone. I metodi sono molteplici: io ho utilizzato quello allo iodio; tra le altre metodiche cito quella con NaClO3 e V2O5 (in piccole quantità, come catalizzatore) e quella con dicromato in soluzione acida.
Penso sia importante sottolineare che la metodica qui proposta, che fa uso di iodio, utilizzava, nella sua forma originale, 2-propanolo come solvente. Data la difficile reperibilità di quest'alcool, ho pensato di sostituirlo con l'etanolo (alcool etilico a scopi alimentari).
ATTENZIONE: L'etanolo è infiammabile, avere cura di non versarlo all'esterno dei recipienti e prestare attenzione durante il riscaldamento. L'idrochinone e lo iodio sono nocivi. Il p-benzochinone ha un odore molto irritante, che può ricordare il cloro. Il perossido d'idrogeno concentrato provoca ustioni.
Reagenti:
-Idrochinone
-Etanolo 96% (non denaturato)
-Iodio
-Idrogeno perossido (sol. 30%)
Procedura:
In una beuta da 250ml ho posto 12g di idrochinone, 30-35ml di etanolo e 0,3g di iodio.
Ho scaldato la beuta in bagno d'acqua, fino a farle raggiungere i 30° C.
A questa T, goccia a goccia e agitando manualmente, ho aggiunto 13ml di H2O2 30%. Si nota un graduale ed esponenziale innalzamento della temperatura, fino al p.e. dell'etanolo, o poco meno (75° C ca.).
Poi, gradualmente inzia ad abbassarsi. Mediante il bagno ad acqua, si mantiene il liquido a 50° C per 40 minuti. Lo si lascia dunque raffreddare a T ambiente e successivamente a 10° C in bagno a ghiaccio e si nota un abbondante precipitato cristallino (aghetti gialli, grandezza maggiore più è lento il raffreddamento). Si scola gran parte del liquido, si versano i cristalli umidi su carta da filtro appoggiata su parecchi fogli di carta assorbente che andranno spesso sostituiti con alcuni nuovi. Si lascia asciugare per qualche ora all'aria, dopo aver eliminato la maggior parte del liquido.
Osservazioni:
La resa è stata di 8g (teorica: 10,8g) e la considero una buona resa, tenuto conto della solubilità del p-benzochinone in etanolo. Il prodotto è sufficientemente puro, dato l'aspetto. In molte altre sintesi che non partono da idrochinone, infatti, lo si ottiene come polvere marrone, di gran lunga più impuro di questo. L'odore, che conferma anche la riuscita della sintesi, è veramente molto fastidioso e irritante: conviene predisporsi affinchè gli ultimi passaggi siano effettuati con la maggior rapidità possibile, confezionandolo appena è asciutto.
La reazione sfrutta una piccola quantità di iodio come ossidante, che si trasforma poi in ioduro. Il perossido d'idrogeno, però, rigenera iodio libero "in situ", permettendo una totale ossidazione senza un impiego spropositato di I2. Di seguito riporto i meccanismi di reazione:
Penso sia importante sottolineare che la metodica qui proposta, che fa uso di iodio, utilizzava, nella sua forma originale, 2-propanolo come solvente. Data la difficile reperibilità di quest'alcool, ho pensato di sostituirlo con l'etanolo (alcool etilico a scopi alimentari).
ATTENZIONE: L'etanolo è infiammabile, avere cura di non versarlo all'esterno dei recipienti e prestare attenzione durante il riscaldamento. L'idrochinone e lo iodio sono nocivi. Il p-benzochinone ha un odore molto irritante, che può ricordare il cloro. Il perossido d'idrogeno concentrato provoca ustioni.
Reagenti:
-Idrochinone
-Etanolo 96% (non denaturato)
-Iodio
-Idrogeno perossido (sol. 30%)
Procedura:
In una beuta da 250ml ho posto 12g di idrochinone, 30-35ml di etanolo e 0,3g di iodio.
Ho scaldato la beuta in bagno d'acqua, fino a farle raggiungere i 30° C.
A questa T, goccia a goccia e agitando manualmente, ho aggiunto 13ml di H2O2 30%. Si nota un graduale ed esponenziale innalzamento della temperatura, fino al p.e. dell'etanolo, o poco meno (75° C ca.).
Poi, gradualmente inzia ad abbassarsi. Mediante il bagno ad acqua, si mantiene il liquido a 50° C per 40 minuti. Lo si lascia dunque raffreddare a T ambiente e successivamente a 10° C in bagno a ghiaccio e si nota un abbondante precipitato cristallino (aghetti gialli, grandezza maggiore più è lento il raffreddamento). Si scola gran parte del liquido, si versano i cristalli umidi su carta da filtro appoggiata su parecchi fogli di carta assorbente che andranno spesso sostituiti con alcuni nuovi. Si lascia asciugare per qualche ora all'aria, dopo aver eliminato la maggior parte del liquido.
Osservazioni:
La resa è stata di 8g (teorica: 10,8g) e la considero una buona resa, tenuto conto della solubilità del p-benzochinone in etanolo. Il prodotto è sufficientemente puro, dato l'aspetto. In molte altre sintesi che non partono da idrochinone, infatti, lo si ottiene come polvere marrone, di gran lunga più impuro di questo. L'odore, che conferma anche la riuscita della sintesi, è veramente molto fastidioso e irritante: conviene predisporsi affinchè gli ultimi passaggi siano effettuati con la maggior rapidità possibile, confezionandolo appena è asciutto.
La reazione sfrutta una piccola quantità di iodio come ossidante, che si trasforma poi in ioduro. Il perossido d'idrogeno, però, rigenera iodio libero "in situ", permettendo una totale ossidazione senza un impiego spropositato di I2. Di seguito riporto i meccanismi di reazione:
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