Arancio II (Arancio Naftolo) - sintesi

[Max Fritz]

Ecco una sintesi di un colorante diazotato col solfanilico, l'Arancio II, secondo il metodo proposto da Nexus (ho aumentato le quantità e in alcuni casi variate, a seconda delle mie esigenze).

ATTENZIONE: 2-naftolo e acido solfanilico sono nocivi, il secondo è anche irritante. L'acido cloridrico concentrato è altamente corrosivo, come anche NaOH. NaNO2 è tossico. Utilizzare i guanti durante tutta la sintesi!!


Reagenti:
- 2-naftolo
- acido solfanilico
- acido cloridrico 37%
- Sodio nitrito
- Sodio carbonato (Na2CO3)
- Sodio cloruro
- Sodio idrossido
- Ghiaccio (200g)

Procedura:
Affinchè la sintesi risulti più semplice e lineare, conviene procedere, nella prima fase, con 2 soluzioni diverse:

-SOLUZIONE A: In una beuta da 250ml ho messo 9,7g di acido solfanilico, 2,6g di Na2CO3 e 100ml di acqua. Si nota un forte schiumeggiare dovuto alla salificazione dell'acido. Quest'ultimo deve sciogliersi completamente, e se non bastasse agitare, si può ricorrere ad un blando riscaldamento. La soluzione viene ora addizionata di 4-4,2g di sodio nitrito, mescolata fino a totale scioglimento del sale e lasciata raffreddare a 5° C.

-SOLUZIONE B: In un becker da 250ml ho sciolto 10,5g di NaOH in 100ml di acqua. Ho lasciato raffreddare sotto i 20° C e poi ho aggiunto 7,4g di 2-naftolo. Con molta pazienza, ho mescolato energicamente per un quarto d'ora, fino a completa solubilizzazione del b-naftolo. La soluzione deve apparire marroncina, non perfettamente trasparente, leggermente lattigginosa. Viene conservata a 0° C fino al momento dell'utilizzo. [Foto 1]

In una beuta da 1l ho messo 200g di ghiaccio a pezzi, 15-17ml di HCl concentrato e ho versato lentamente, sotto continua agitazione, la soluzione A. Dapprima il liquido diventa arancione chiaro, poi ritorna bianco, ma si nota un solido in sospensione, che è il sale di diazonio dell'acido solfanilico; se non si dovesse formare, aggiungere altro HCl [Foto 2]. Ora si aggiunge, sempre lentamente e sempre agitando, la soluzione B (finora conservata a 0° C). Subito si nota il colore rosso, che pian piano, con l'agitazione, si schiarisce leggermente. Si continua l'agitazione per 15 minuti, lasciando che la soluzione raggiunga la temperatura ambiente.[Foto 3] Si scalda sul fuoco finchè il solido rosso mattone formatosi non si è sciolto completamente dando luogo ad una soluzione rossa scura. Si aggiungono allora 10-15g di sodio cloruro e si continua a mescolare. Per raffreddamento l'aggiunta del sale determinerà la precipitazione del colorante, e la soluzione diverrà alquanto densa. Si raffredda a 5° C in bagno a ghiaccio, notando ora il colore arancione.
Si filtra dunque su buchner, si sciacqua il colorante con alcune porzioni di soluzione satura di NaCl a 0°C e si lascia asciugare.
[Foto 4, prodotto umido]



Osservazioni:
La resa non l'ho stabilita, essendo il prodotto ancora umido. Ho notato che le acque di filtraggio erano rosse scure, e penso che possa essere dovuto ad una precipitazione solo parziale del colorante; questa può essere stata causata da un raffreddamento poco efficiente nell'ultima parte e da una mancanza di sodio cloruro (ne servirebbero più di 20g). La reazione avvenuta, descritta brevemente, si basa sulla diazotazione del sale sodico dell'acido solfanilico con NaNO2/HCl e sulla successiva copulazione di questo composto con 2-naftolo, a dare la molecola nell'immagine sovrastante.
L'arancio II (lo definisco così, anche se alcuni chiamano arancio II un altro colorante diazotato) è un forte colorante, che colora l'acqua di arancione brillante. Tuttavia, data anche la sua solubilità in H2O, non aderisce molto alle superfici (attenzione solo agli abiti...). E' anche un indicatore acido base, con viraggio colorimetrico opposto a quello del metilarancio. Difatti è rosso scuro in soluzione basica e giallo-arancio in soluzione acida. [Foto seguente; provetta a sinistra con NaOH sol. conc., provetta a destra con HCl 10%].
   

[Max Fritz]

Dimenticavo: l'acido solfanilico utilizzato proviene dalla sintesi descritta nell'altra discussione; la riuscita di questa sintesi, dunque, è anche (in parte) una prova della riuscita dell'altra

[Nexus]

Complimenti, bella sintesi e descrizione dettagliata dei passaggi, piacevole da leggere

[quimico]

complimenti... bel lavoro...
come sempre molto preciso e dettagliato nei passaggi

[Max Fritz]

Grazie a tutti
Il prossimo colorante diazotato sarà la crisoina, o tropeolina, o giallo resorcinolo, come suggeritomi da Moreno. Per ora non ho indicazioni molto precise sulla sintesi... penso di riadattare questa (utilizzando, ad esempio, la soluzione di solfanilato sodico in rapporto con le quantità di NaNO2/HCl per diazotarlo) facendo solo i calcoli molari per la resorcina (che sostituirà il 2-naftolo). Non sono però sicuro di avere solfanilico a sufficienza, e dovrò probabilmente fare una scelta:
- utilizzare tutto il solfanilico rimastomi
- sostituire il solfanilico con l'anilina, cambiando di conseguenza il colorante, ma sperando di ottenere una molecola altrettanto interessante.

Che ne pensate?
(lo so che è leggermente OT... d'altronde a quanto pare c'è poco altro da dire sull'Arancio II, di conseguenza direi che si può sfruttare la discussione per parlare di altri coloranti diazoici).

[Dott.MorenoZolghetti]

Leggendo la tua sintesi, ho elaborato un utilizzo del tuo colorante.
Quindi, prossimamente, inserirò nella sezione "biologia" la colorazione panottica di Papanicolaou che sfrutta appunto l'arancio II o l'arancio G, a seconda della procedura.
Ovviamente sono richiesti altri coloranti (verde luce, ematossilina, eosina Y), ma vedremo si semplificare al massimo e di rendere facili tutte le operazioni. Questa colorazione, oltre che per l'esecuzione del PAP test, è molto utile per colorare tutte le cellule epiteliali, anche quelle del cavo orale o quelle contenute nelle urine.
Per ora complimenti a Max per i suoi ottimi risultati...

[Nexus]

riguardo all'uso come indicatore qui dicono che lo si può usare come tale con un campo di viraggio è da pH 11 a 13...

[Max Fritz]

Sì, infatti il colore a pH acido è quasi identico a quello a pH neutro... si può solo considerare che, sopra una certa acidità, è meno solubile. Mentre a pH basico avviene proprio il viraggio verso il rosso, di cui ora sappiamo gli estremi Curioso, come dicevo, che il colorante diazoico metilarancio (ac. solfanilico diazotato copulato con dimetilanilina) abbia un viraggio opposto, presentando infatti colore rosso a pH acido.

[Nexus]

Intanto qui si vede come sono le strutture al momento del viraggio per l'arancio di metile.
Però l'interpretazione mi risulta ostica.
L'unica cosa che mi sentirei di poter dire, è che in genere più lunga è la catena contenente doppi legami coniugati, più il colore tenderebbe al rosso............. solo che qui il conteggio direbbe il contrario, 7 atomi per la forma gialla e 6 per la forma rossa

[Max Fritz]

Quale interpretazione ti risulta ostica? Quella del link, per i motivi che hai citato?
Tra l'altro... potresti dire con altre parole il concetto appena esposto.. che non mi è molto chiaro?