Benzidrolo - sintesi

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Max Fritz

2011-06-19 19:11

Ho provato questa semplice riduzione, che potete trovare nella medesima versione sia sul Vogel che su Org Syn.

Nonostante appunto la semplicità, come vedrete ci sono dei passaggi che fanno incuriosire e a mio parere vale veramente la pena di eseguirla.

La molecola è conosciuta anche come difenilmetanolo o difenilcarbinolo.

Reagenti:

-Zinco polvere sottile (a grado tecnico va benissimo)

-Etanolo 95% non denaturato

-Benzofenone

-Sodio idrossido

-Acido cloridrico 37%

Procedura:

In 100mL di etanolo posti in una beuta da 250mL si sciolgono 10g di benzofenone e si aggiungono poi 10g di sodio idrossido e 10g di zinco in polvere (nel mio caso -100 mesh). Se si lavora con queste quantità, la reazione faticherà ad innescarsi da sola e sarà necessario mescolare energicamente a mano e scaldare fin quasi ad ebollizione per farla partire (e, soprattutto, per disciogliere tutti i reagenti solubili). Dopodichè la miscela viene posta su agitatore per tre ore. Durante un primo periodo apparirà di colore blu (caratteristica non citata da Org Syn, ma che tenterò poi di spiegare):

Benzidrolo - benzofenone radical-anione.JPG
Benzidrolo - benzofenone radical-anione.JPG

Successivamente si schiarisce con lentezza, fino a diventare bianco-verdina. Durante tutte le tre ore si ha continua e lenta evoluzione di idrogeno (prendere le dovute precauzioni!), lo zinco resterà di un colore grigio scuro un po' bluastro e la soluzione si manterrà calda da sola, diminuendo di temperatura solo durante l'ultima mezz'ora circa.

A reazione terminata dovrebbe presentarsi così:

Benzidrolo - 1.JPG
Benzidrolo - 1.JPG

La soluzione va filtrata e va conservato il liquido. Lo zinco residuo va sciacquato su imbuto con 4-5 porzioni da 5mL di etanolo e il liquido filtrato va addizionato al resto. Dopo la filtrazione, appare in questo modo:

Benzidrolo - 2 .JPG
Benzidrolo - 2 .JPG

ATTENZIONE!: lo zinco non va lasciato asciugare così com'è perchè rischia di incendiarsi.

Al filtrato si addizionano 23mL di acido cloridrico 37%, mentre si mescola costantemente su agitatore.

Il benzidrolo precipita velocemente come solido microcristallino bianchissimo, ma per favorire una totale precipitazione conviene aggiungere 30-50mL di acqua distillata e raffreddare la miscela in bagno a ghiaccio e sale.

Benzidrolo - 3 .JPG
Benzidrolo - 3 .JPG

Si filtra poi su setto, si sciacqua con acqua distillata e si asciuga il più possibile. Ecco il prodotto grezzo:

Benzidrolo.JPG
Benzidrolo.JPG

Questo va ricristallizzato dal minimo necessario di etanolo (15-20ml), ottenendo così il prodotto puro:

Benzidrolo cristalli.JPG
Benzidrolo cristalli.JPG

Osservazioni:

La resa è stata di 8,85g corrispondenti all'87,5% della teorica.

Il prodotto puro ha un p.f. di 66-68°C, più alto di quello del benzofenone (47,9°C). Si presenta come una polvere bianca, dal lievissimo odore di benzofenone. Se un piccolo quantitativo viene portato a fusione e avvicinato al naso si avverte un odore di sterpaglia ed erba appena tagliata, ma per nulla floreale.

La reazione è una semplice riduzione e può essere schematizzata come nell'immagine seguente:

La strana colorazione blu penso sia causata dalla formazione di una piccolissima quantità di benzofenone radical anione, formatosi per reazione tra il difenilchetone e NaOH. A riduzione effettuata ovviamente la colorazione scompare.

Fonti:

-Organic Syntheses, Coll. Vol. 1, p.90 (1941); Vol. 8, p.24 (1928)

-"Practical Organic Chemistry - Arthur I. Vogel" pg. 812-813

I seguenti utenti ringraziano Max Fritz per questo messaggio: as1998, Dott.MorenoZolghetti, ale93

as1998

2011-06-19 19:17

bravo, appena trovo lo zinco provo ad eseguire la sintesi!

al-ham-bic

2011-06-19 19:47

Perfetto Max, niente da aggiungere!

**R@dIo@TtIvO**

2011-06-19 20:05

già bella riduzione.. anche se c'entra poco, questo Vogel l'hai cartaceo o elettronico? se l'hai elettronico potresti, per favore, mandarmi un link o dirmi come trovarlo in web? perché non trovo nessun sito che me lo faccia scaricare.. quando puoi :-)


as1998 ha scritto:

bravo, appena trovo lo zinco provo ad eseguire la sintesi!

as hai benzofenone?

Max Fritz

2011-06-19 20:10

Grazie a tutti!!

R@d, nella biblioteca del forum mi sembra proprio che ci sia ;-)

I seguenti utenti ringraziano Max Fritz per questo messaggio: **R@dIo@TtIvO**

as1998

2011-06-19 20:30

**R@dIo@TtIvO** ha scritto:

as hai benzofenone?

si perchè?

Dott.MorenoZolghetti

2011-06-19 21:00

Bravo Max, utilissimo alcol secondario. Ora vedi di fare qualche sostituzione nucleofila...

al-ham-bic

2011-06-19 22:11

Dott.MorenoZolghetti ha scritto:

Bravo Max, utilissimo alcol secondario. Ora vedi di fare qualche sostituzione nucleofila...

Suggerisco il bromuro di benzidrile... perchè no?

quimico

2011-06-20 07:06

concordo anche io sul perché della colorazione bluastra: basta poco radicalanione per dare quella colorazione. ma la cosa che colpisce è che di solito serve sodio metallico in toluene anidro e benzofenone per dare la colorazione blu. difatti il sodio radicalanione è il tipico modo per purificare solventi come il toluene. complimenti Max. come sempre. ora è tempo di trasformare questo composto in altro asd

ale93

2011-06-20 08:14

Bravissimo Max!

**R@dIo@TtIvO**

2011-06-20 08:41

as1998 ha scritto:

si perchè?

pura informazione.. asd

Max cosa hai intenzione di fare con il benzidrolo?

Max Fritz

2011-06-20 09:22

Dunque, la mia intenzione era proprio quella di prepararci il bromuro o lo ioduro di benzidrile e poi fare una reazione di coupling (penso sia il termine corretto, correggetemi se sbaglio) per ottenere tetrafeniletano. In particolare vorrei tentare la reazione di Ullmann, per il secondo passaggio.

Purtroppo però non dispongo di alcuna procedura (per nessuno dei due passaggi) e sono ancora alla ricerca. Se qualcuno sapesse dove indirizzarmi, accetto volentieri consigli :-D

Per il primo step si potrebbe ricostruire facilmente una procedura, ma per il secondo passaggio la vedo pressochè impossibile senza un minimo di indicazioni.

quimico

2011-06-20 10:25

Il benzidrile ioduro si fa a partire dal bromuro o dal cloruro per trattamento a caldo con NaI in acetone. Il benzidrile bromuro da benzidrolo è già qualcosa di più accessibile... la posizione interessata è benzilica, tra 2 benzeni e quindi attivata: banalmente basterebbe bromo in un solvente apolare tipo CCl4, o se no NBS in 1,2-dicloroetano... ma comprendo che non è alla portata di molti qui. Che idea avevi Max? Per il secondo passaggio ovvero la Ullmann senza ricetta è come cercare l'ago nel famoso pagliaio... Ricordo che la Ullmann funziona con ArI in presenza di rame metallico. Per usare altri alogenuri tipo il bromuro servono catalizzatori particolari. Avevo fatto accoppiare usando copper bronze un cloruro arilico disattivato ma non ricordo molto... Sul Vogel c'è reazione da cui ho preso spunto ma non so se qui funziona. Dovrei chiedere al mio capo o accedere a Reaxys... Vedrò cosa posso fare ma non prometto niente :-(

I seguenti utenti ringraziano quimico per questo messaggio: Max Fritz

Max Fritz

2011-06-20 11:24

Grazie mille, molto gentile quimico!!

La mia idea per il bromuro era appunto o bromo in solvente adatto o HBr conc. (magari anche prodotto in situ con H2SO4/KBr), secondo alcune indicazioni (un po' vaghe) che ho trovato in rete sul forum Sciencemadness.

Per la Ullmann non ho alcuna idea nè alcuna grossa aspettativa, poichè

a) conosco poco la reazione

b) immaginavo che fosse molto "variabile" da caso a caso e potesse richiedere condizioni molto particolari (sempre basandomi su quello che son riuscito a trovare qua e là)

c) avevo proprio intenzione di partire dallo ioduro perchè più reattivo, ma questo a quanto pare richiederebbe uno step in più

al-ham-bic

2011-06-20 21:01

L'idea del tetrafeniletano sarebbe interessante, come il test della Ullmann... se si riuscisse a trovare qualche dato procedurale concreto.

(Ma io credo che: "livello di difficoltà di reperimento" ===> elevato!)

Ho visto molti link rimandare come il solito verso la JACS (Journal of the American Chemical Society) dove sicuramente si troverebbe qualcosa, ma i sacri .pdf non sono free... azz!

---

Per la bromurazione sono convinto che sarebbe possibile usare efficacemente HBr conc., ma anche qui si tratta di costruirci una procedura. Se dal cloruro fosse possibile passare direttamente allo ioduro, la clorurazione stessa sarebbe facilissima e pulita con SOCl2.

quimico

2011-06-20 21:39

Concordo sull'usare SOCl2 ma... c'è il grande problema che per passare da Cl a I ci vogliono condizioni 1po' troppo spinte. come minimo serve DMF o DMSO, NaI anidro... diverso sarebbe partire dal Br... in quel caso basta a quanto ho letto NaI in acetone, a caldo. Poi beh ci vorrebbe una procedura... Senza una procedura per la Ullmann siamo con il sedere per terra... non so se trovo qualcosa. In settimana sono in uni... chiederò al grande capo. Che tra l'altro mi doveva procurare una metodica di sintesi per TheChef *Si guarda intorno* Saluti.

Chimico

2011-06-20 22:27

quimico ha scritto:

c'è il grande problema che per passare da Cl a I ci vogliono condizioni 1po' troppo spinte.

su questo non concordo :-)

se usi l'acetone saturo di NaI precipita il cloruro di sodio (insolubile in acetone) e la sostituzione va avanti a T ambiente generalmente...

quimico

2011-06-21 06:35

esempi a sostegno della tua ipotesi? citami reazioni o sintesi. io personalmente dalla mia ho condotto diverse conversioni di eterocicli complessi contenenti Cl di cui avevo necessità potessi ottenere i corrispondenti eterocicli con I... e ho sempre dovuto usare condizioni spinte. senza contare che in letteratura c'erano esempi simili ma niente in merito. case-like? forse.

AgNO3

2011-06-21 07:31

in laboratorio si fece una sostituzione nucleofila con un cloruro alchilico e NaI in soluzione satura di acetone. Precipitò a caldo NaCl a indicare di conseguenza la formazione dello ioduro alchilico. Sono molto più semplici reazioni che portano alla formazione di un alcool a partire da un alogenuro... Quindi per clorurazione con tionile cloruro è possibile poi scambiare -Cl con -I tramite meccanismo Sn1 (per via dell'ingombro sterico dei due anelli aromatici) aggiungendo NaI/CH3COCH3 ,se necessario a caldo.

quimico

2011-06-21 07:47

ok. ora non resta a Max che provare... comunque si scrive SN2

Chimico

2011-06-21 09:20

quimico ha scritto:

Il benzidrile ioduro si fa a partire dal bromuro o dal cloruro per trattamento a caldo con NaI in acetone.

non avevo letto tutti i messaggi...ma a quanto pare tu dicevi la mia stessa cosa...(in realtà io dicevo che anche a freddo dovrebbe andare la reazione)


al-ham-bic ha scritto:

L'idea del tetrafeniletano sarebbe interessante, come il test della Ullmann... se si riuscisse a trovare qualche dato procedurale concreto.

(Ma io credo che: "livello di difficoltà di reperimento" ===> elevato!)

Ho visto molti link rimandare come il solito verso la JACS (Journal of the American Chemical Society) dove sicuramente si troverebbe qualcosa, ma i sacri .pdf non sono free... azz!

---

Per la bromurazione sono convinto che sarebbe possibile usare efficacemente HBr conc., ma anche qui si tratta di costruirci una procedura. Se dal cloruro fosse possibile passare direttamente allo ioduro, la clorurazione stessa sarebbe facilissima e pulita con SOCl2.

dammi i link che se posso li scarico :-)


AgNO3 ha scritto:

e NaI in soluzione satura di acetone.

mi suona come se fosse l'acetone a sciogliersi nell'NaI.... asd

meglio dire ''soluzione satura di NaI in acetone'' :-D

quimico

2011-06-21 09:34

ripensandoci è facile dal cloruro passare allo ioduro in questo caso... è cloruro bisarilico attivato

al-ham-bic

2011-06-21 22:34

Chimico ha scritto:

... dammi i link che se posso li scarico :-)

Non li trovo più azz! azz!

Ieri li ho trovati in un attimo, oggi è mezz'ora che cerco invano... vabbè Rolleyes

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Questo link si può leggere per curiosità perchè ci sono una montagna di "coupling", compreso il tetrafeniletano a partire dal cloruro di benzidrile, tutti facili e con elevati rendimenti.

C'è solo un piccolo particolare: "with the ionic liquid 1-dodecyl-3-methylimidazolium cuprous chloride ([C12mim][CuCl2]) as catalyst"... *help*

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Se è facile passare dal cloruro allo ioduro io userei senz'altro il metodo al tionilcloruro (che mi è anche simpatico nella sua tostità asd ).

I seguenti utenti ringraziano al-ham-bic per questo messaggio: Max Fritz

quimico

2011-06-22 07:21

sicuramente con SOCl2 in poco si passa da OH a Cl e poi con NaI/acetone a caldo si ottiene lo I derivato... ricordatevi che SOCl2 è meglio gocciolarlo lentamente e la soluzione in cui cade è meglio sia raffreddata con ghiaccio tritato... io ho avuto la possibilità di usare i liquidi ionici... sono una cosa comoda e carina se non li hai mai usati... alcuni te li fai da te, altri li compri... si usano spesso quando si opera "solvent-free" bel link al

Max Fritz

2011-06-22 08:08

Grazie moltissime Al *Hail* *Hail* *Hail*

Purtroppo non dispongo del tionilcloruro, ma mi auguro di riuscire a preparare il bromuro. Nel frattempo mi informo sul catalizzatore (se si può fare e/o quanto costerebbe acquistarlo) ;-)

EDIT: ma siamo sicuri che è cuprous e non cupric chloride? Perchè vedo Cl2... ma forse uno dei due è l'anione dell'imidazolo O_o

Comunque come non detto... il complesso non lo vende nemmeno la sigma, mentre il C12mim ioduro costa 165 euro per 5g *help* O mi preparo anche quello, o cerco un altro cat. (sempre che esistano valide alternative), oppure getto la spugna (il più tardi possibile spero!).

quimico

2011-06-22 11:11

se è un sale di imidazolio ovvio che uno dei due Cl- sia suo asd di norma non sono difficili da sintetizzare. alcuni sono eccessivamente costosi... secondo me acquistarli non è conveniente... li usi poco poco a meno che non ci lavori seriamente. forse meglio la sintesi o trovare altre vie di sintesi per la Ullmann... poi deciderai te. SOCl2 si compra e non costa molto. l'unica cosa, importante è che è ostico da conservare perché nononstante tutto livera SO2 e HCl lo stesso, anche se è tenuto bene, nuovo... e ti assicuro che averlo in giro non è bello. E da usare è ostico.