Complessi con la caffeina

[ohilà]

La caffeina, insieme allo ione tiocianato (o al cianuro), forma complessi con vari metalli di transizione, con formula generale [M(caf)4(X)2], dove M è il metallo e X è CN- o SCN-.

Ho deciso di cominciare da quello col rame.

REAGENTI
- Caffeina 
- Tiocianato di sodio
- Solfato di rame
- Etanolo 

PROCEDURA
Preparare tre soluzioni:

1) 3,5 grammi di caffeina in 230 ml di etanolo 95%. Va bene anche quello denaturato, basta che sia incolore. La caffeina, comunque, è poco solubile in EtOH.
2) 0,7 grammi di tiocianato di sodio in 20 ml d'acqua.
3) 1,2 grammi di solfato rameico pentaidrato in 50 ml d'acqua.

Versare, sotto agitazione, prima la soluzione di caffeina e poi quella di NaSCN, in quella di CuSO4.
Appena si aggiunge il tiocianato il coloro vira al verde e il tutto si intorbidisce un po':

   

Lasciare su agitatore per tre ore. Si forma pian pianino un precipitato, che decanta facilmente.

   

Si filtra e si lava con acqua.
Ho ottenuto 0,2 grammi di polverina grigiastra.

   

Ho preso spunto da questo articolo:
http://www.isca.in/rjcs/Archives/v4/i2/8...13-217.pdf

Qualche dubbio:
La fonte omette alcuni importanti dettagli sperimentali come la concentrazione delle soluzioni iniziali, i tempi di reazione e la resa. Quindi su queste cose mi sono arrangiato da me. Il complesso viene descritto come "brown", ma a me pare grigio. Ho usato il tiocianato di sodio al posto di quello di potassio, ma non dovrebbe cambiare molto.

[Guglie95]

La sintesi che hai effettuato è enantiomero selettiva o hai ottenuto una miscela racema dei diversi composti?

[quimico]

Si dice enantioselettiva tutto attaccato. Non enantiomero selettiva.
Come dice l'articolo, che spero tu abbia letto: il complesso [Cu(caf)4(SCN)2] ha un stereochimica ottaedrica cis-trans.
Esistono per complessi di questo genere due isomeri. Il cis ed il trans. Non si parla di chiralità se questo è quello che chiedi.

Comunque interessante sintesi di questi complessi. Anche se il colore non è dei migliori ma almeno è diverso dal solito colore dei sali di rame e dei suoi complessi,
Bravo!

[Mario]

Secondo me ha sbagliato le dosi.
E poi non è vero che la fonte omette le concentrazioni iniziali.
Cerchi di seguire alla lettera la procedura descritta dopo di che se ne riparla.

saluti
Mario

[ohilà]

Secondo me ha sbagliato le dosi.
E poi non è vero che la fonte omette le concentrazioni iniziali.
Cerchi di seguire alla lettera la procedura descritta dopo di che se ne riparla.

Perché ho sbagliato le dosi? Ho usato il rapporto molare (1:4:2) tra metallo, caffeina e tiocianato. Al massimo ho arrotondato un po'... A meno che non c'è qualche orribile errore di calcolo che mi è sfuggito. 
E la concentrazione io ancora non la trovo...

Ciò non toglie che magari continuo a sbagliare io! Ma mi aiuti a capire dove... 

[zodd01]

Hanno pubblicato uno spettro IR del complesso di rame che mi sarei vergognato a pubblicarlo pure qui. È troppo concentrato.
Ma poi siamo sicuri che è un complesso e non semplicemente cianuro e tiocianato adsorbiti in caffeina ?
Non ho letto tutto l'articolo comunque.

[Mario]

Iniziamo dai dati della pubblicazione, che a pagina 42 al paragrafo "Synthesis  of  the  complexes" afferma che sono necessarie le seguenti soluzioni:
- soluzione di caffeina in etanolo 4*10^-3 M
- soluzione acquosa di SCN- (omettiamo il catione) 2*10^-3 M
- soluzione 10^-3 M del catione metallico.
Si capisce facilmente che tra di loro stanno nei rapporti molari 4:2:1 e questo implica che i volumi impiegati siano gli stessi

Le soluzioni che lei ha preparato non sono a questa concentrazione e anche i volumi non coincidono.

Ecco cosa avrebbe dovuto esattamente fare, seguendo la procedura:

- sciogliere 0,77 g di caffeina in 1000 mL di alcole etilico (dovrebbe andare bene anche quello corrispondente all'azeotropo)
- sciogliere 0,162 g di NaSCN in 1000 ml di acqua
- sciogliere 0,25 g di solfato di rame pentaidrato in 1000 ml di acqua

Aggiungere, sotto agitazione, alla soluzione del catione metallico la soluzione di caffeina e di seguito quella del tiocianato.
Il precipitato che si forma viene filtrato, lavato bene (presumo con acqua distillata) e ricristallizzato in acqua/etanolo mescolati nel rapporto volumetrico 3:1. Infine si essicca in stufa a 60 °C.

xZodd
A me sembra che lo spettro IR sia assolutamente acettabile. Mi è sfuggito qualcosa?


saluti
Mario

[zodd01]

Quello del rame, è troppo concentrato, potrebbero essersi sovrapposti picchi con perdita di informazione.

[Mario]

Abbia pazienza, zodd, ma continuo a non comprendere. Da cosa capisce che lo spettro del rame è troppo concentrato?

saluti
Mario

[ohilà]

Iniziamo dai dati della pubblicazione, che a pagina 42 al paragrafo "Synthesis  of  the  complexes" afferma che sono necessarie le seguenti soluzioni:
- soluzione di caffeina in etanolo 4*10^-3 M
- soluzione acquosa di SCN- (omettiamo il catione) 2*10^-3 M
- soluzione 10^-3 M del catione metallico.
Si capisce facilmente che tra di loro stanno nei rapporti molari 4:2:1 e questo implica che i volumi impiegati siano gli stessi

Ecco cosa avrebbe dovuto esattamente fare, seguendo la procedura:
- sciogliere 0,77 g di caffeina in 1000 mL di alcole etilico (dovrebbe andare bene anche quello corrispondente all'azeotropo)
- sciogliere 0,162 g di NaSCN in 1000 ml di acqua
- sciogliere 0,25 g di solfato di rame pentaidrato in 1000 ml di acqua

Allora innanzitutto la ringrazio. 

Io leggendo testualmente, ad esempio, "ethanolic solution of 4.10^-3 mol caffeine", ho interpretato che quella quantità fossero le moli di caffeina disciolte in un imprecisato volume di etanolo, non la concentrazione molare, che di solito si indica, invece, con M. Boh.. Avrò fatto confusione... Mi scuso.

Appena posso ripeterò il tutto con i suoi dati. Anche se ho la sensazione che con soluzioni a così bassa concentrazione alla fine potrebbe non precipitare niente...