Cobalto (III) acetilacetonato

[marco the chemistry]

Ormai la serie degli acetilacetonati è stata quasi completata, però ne mancava ancora uno molto importante, quello di Co(III)!

Materiali:
- cobalto carbonato
- acetilacetone
- perossido di idrogeno diluito (max 10%)
- vetreria base
- etanolo per la ricristallizzazione

Procedimento:
Si pesano 2,5g di CoCO3 e li si sospende in circa 20-30 ml di acqua distillata. Si addizionano ora 7 ml circa di acetilacetone (eccesso). Si scalda il tutto a circa 80° su piastra e si cominciano le aggiunte di perossido di idrogeno diluito. Io ho usato quello al 3% perchè non dispongo di altro...forse era fin troppo diluito, ma la reazione è stata bella controllabile e ha dato buoni frutti, di contro ho fatto fuori una confezione da 250ml...A reazione finita si noterà la presenza di un abbondante precipitato cristallino verde scuro con un surnatante verde. Si fa raffreddare e si filtra il precipitato, lavandolo anche con una buona quantità di acqua per eliminare l'acetilacetone in eccesso. Si fa essiccare su un calorifero e si ottiene un prodotto del genere, già bello puro e anche abbastanza cristallino, ma sapete che io sono fissato coi cristalli..


Per la ricristallizzazione si scioglie il prodotto in circa 80ml di etanolo:acqua al 50%, si scalda fino ad ebollizione mescolando per dissolvere tutto il precipitato, se non dovesse dissolversi tutto aggiungere un po' di EtOH puro fino a completa dissoluzione e lasciar raffreddare il più lentamente possibile. Io ho avvolto il becker in uno straccio e l'ho lasciato tranquillo per una mezza giornata. Ho poi decantato le acqua madri (da tenere per recuperare altro prodotto per concentrazione) e lavato i cristalli con un po' di acqua distillata e li ho filtrati su bukner e poi essiccati su calorifero.


Il composto è quasi insolubile in acqua, ma le sue soluzioni acquose sono belle colorate. La procedura è stata presa da Inorganic Syntheses, volume 5 pagina 188 e seguenti. L'unica cosa che non ho capito è l'eccesso spropositato di acetilacetone che la fonte usa: 40 ml di Hacac ogni 5g di Co! Io ho rifatto i calcoli e ne ho usato un leggero eccesso

[Rusty]

Bella sintesi, come al solito!
Potresti spiegarmi un po' che tipo di reazione si ha? Nel senso, inizialmente il Co(II) viene ossidato da H2O2 a Co(III), come si presenta a questo punto l'intermedio? Poi con l'acetilacetone avviene una SN rompendo un doppio legame C=O di quest'ultimo?

Hai intenzione di fare anche il complesso di Al(III)?

Bel lavoro,
Ciao

[marco the chemistry]

Grazie Rusty!
Non so se si può scindere la procedura in pezzi, comunque in linea di massima si dovrebbe avere l'ossidazione del Co(II) a Co(III) in piccoleporzioni. Intanto parte dell'acetilacetone si trova nella forma enolica della molecola e il carbonato è una base abbastanza forte da deprotonare l'acetilacetone enolico e permettere a 3 molecole di acac- di legare il Co(III) appena formatosi e di renderlo stabile. Potrebbe anche darsi che l'acetilacetone prima venga deprotonato dal carbonato, poi leghi il Co(II) e infine il tutto venga ossidato...I gas che si sviluppano sono sicuramente O2 e CO2.
Quello di Al (III) è una misera schifezza bianca...evitiamo...ho tutti quelli che hanno fatto Max e ale da preparare... e poi ho trovato una bella base di Schiff, che è anche un legante tetradentato, da sintetizzare a partire dall'acetilacetone

[Rusty]

E nel caso fosse come dici nella prima ipotesi, ovvero che prima si ossida il Co(II) a Co(III), che forma avrebbe questa molecola (instabile)?

[marco the chemistry]

Boh.. posso presumere sia qualcosa simile al bis-acetilacetonato diacquio cobalto (II), che non è nemmeno istabile senza ossidanti. Due acetilacetoni nelle posizioni equatoriali dell'ottaedro e due acque in posizioni assiali, poi quando si ossida a Co(III) si lega anche il terzo acetilacetone. Però potrebbe anche essere che si leghino tutti e 3 gli acetilacetoni subito. I passaggi sono tutti istantanei comunque..è anche difficile pensare cosa venga prima e cosa dopo...servirebbero approfonditi studi, non credo nemmeno ci siano articoli accademici in materia in circolazione.

[Beefcotto87]

Non hai foto della soluzione verde, vero? :S

[marco the chemistry]

No, nessuna, se mi ricordo domani tengo l'ultima parte della cristallizzazione delle acqua madri.
Ah dimenticavo di dire che se qualcuno vuole provare ad abbozzare una reazione di massima per la sintesi del composto la metta pure! Come reagenti abbiamo CoCO3, Hacac, H2O2 e come prodotti Co(acac)3, H2O, O2 e CO2. Buon lavoro!

[yennefer]

Sperando di non infrangere nessuna regola, metto qui anche la foto del mio Co(acac)3 fatto in laboratorio un paio di settimane fa! Spero che almeno il colore verde si riesca a vedere.