
La sintesi del Luminol (5-amino-2,3,-diidroftalazina-1,4-dione) è lunga e laboriosa, pertanto la suddivido in più sottofasi per renderne più scorrevole la procedura: la preparazione dell'acido 3-nitroftalico è la prima fase da affrontare ed è anche la più impegnativa. Se si vuol fare la sintesi completa di questa sostanza con buona soddisfazione bisogna per forza partire da qui. A breve completerò i post del lavoro completo (penso di suddividere tutto in quattro fasi più o meno dello stesso peso) e li metto di poco distanziati uno dall'altro. Alla fine metterò anche le formule e le reazioni di massima.
Fase 1: preparazione dell'acido 3-nitroftalico
Attenzione che questa nitrazione è molto lunga e delicata. Fare all'aperto o in luogo adatto poichè si sviluppano vapori acidi. Non tentare la sintesi se non si ha adeguata esperienza nelle nitrazioni.
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-In un becker da 250 ml predisposto per essere riscaldato o raffreddato in bagno d'acqua e con termometro immerso, porre 65 ml di H2SO4 conc. e 50 g di anidride ftalica. Mescolare e riscaldare a 80°; l'anidride si scioglie praticamente tutta. Aggiungere ora lentamente goccia a goccia 22 ml di HNO3 fumante agitando energicamente e mantenendo la temperatura a circa 90-100°, mai superare i 110°. L'aggiunta richiede circa mezz'ora; attenzione che la temp. tende a salire dopo ogni aggiunta, quindi aspettare che la reazione si calmi prima di proseguire. Se la temp. è controllata, in questa fase si ha emissione di vapori acidi, ma non di ossidi d'azoto, che sarebbero indice di pericolosa sovratemperatura. In caso di raffreddamento con acqua, se la temp. è sotto gli 80° la reaz. è più lenta e si accumula HNO3 che poi reagisce troppo energicamente riscaldando un po'. Fare con cautela e calma.
Dopo l'aggiunta dell'HNO3 fumante, aggiungere ancora 90 ml di HNO3 concentrato (non il fumante) il più rapidamente possibile ma controllando sempre che la temp. non salga oltre i 110°. Dopo metà aggiunta dell'acido nitrico comincia a formarsi un prec. bianco. Tenere riscaldato per un'ora e mezza a circa 90° e poi lasciar riposare una notte. Si sarà formato abbondantissimo precipitato, quasi a solidificare tutta la soluzione acida. Versare la soluzione in 250 ml di acqua, mescolare e lasciar raffreddare e decantare.
Pipettare lo strato acido superiore di colore giallino per quanto possibile e poi filtrare su buchner la mix di ac. 3- e 4-nitroftalico. Porre il solido quasi bianco in 20 ml di acqua, che scioglie la maggior parte del 4-nitroftalico formando una soluzione gialla. Rifiltrare e sciogliere il solido con 25 ml di acqua bollente e filtrare a caldo. Mescolare finchè comincia la cristallizzazione (foto)
e lasciar riposare una notte per completare l'operazione. Filtrare (foto)
e seccare in aria. Resa 19 g, praticamente sovrapponibile a quella della mia fonte (Vogel, che ne ottiene 20 g, circa il 30%). P.f. 215-218° (foto)
.
La acque madri possono essere usate per separare il 4-nitroftalico (foto)
, del quale magari mi occuperò a parte.
Alla fine il 3-nitroftalico si presenta come un solido bianco (o giallino pallidissimo) cristallino e l'isomero 4- in soluzione di colore giallo limone. La differenza di solubilitàdei due isomeri è veramente notevole (per fortuna!).
Durante la nitrazione vera e propria come si può intuire non avevo certo nè tempo ne possibilità di fare foto, pertanto manca la documentazione fotografica di questa fase, ma ciò non è particolarmente significativo.
A breve seguirà la Fase 2
Fase 1: preparazione dell'acido 3-nitroftalico
Attenzione che questa nitrazione è molto lunga e delicata. Fare all'aperto o in luogo adatto poichè si sviluppano vapori acidi. Non tentare la sintesi se non si ha adeguata esperienza nelle nitrazioni.
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-In un becker da 250 ml predisposto per essere riscaldato o raffreddato in bagno d'acqua e con termometro immerso, porre 65 ml di H2SO4 conc. e 50 g di anidride ftalica. Mescolare e riscaldare a 80°; l'anidride si scioglie praticamente tutta. Aggiungere ora lentamente goccia a goccia 22 ml di HNO3 fumante agitando energicamente e mantenendo la temperatura a circa 90-100°, mai superare i 110°. L'aggiunta richiede circa mezz'ora; attenzione che la temp. tende a salire dopo ogni aggiunta, quindi aspettare che la reazione si calmi prima di proseguire. Se la temp. è controllata, in questa fase si ha emissione di vapori acidi, ma non di ossidi d'azoto, che sarebbero indice di pericolosa sovratemperatura. In caso di raffreddamento con acqua, se la temp. è sotto gli 80° la reaz. è più lenta e si accumula HNO3 che poi reagisce troppo energicamente riscaldando un po'. Fare con cautela e calma.
Dopo l'aggiunta dell'HNO3 fumante, aggiungere ancora 90 ml di HNO3 concentrato (non il fumante) il più rapidamente possibile ma controllando sempre che la temp. non salga oltre i 110°. Dopo metà aggiunta dell'acido nitrico comincia a formarsi un prec. bianco. Tenere riscaldato per un'ora e mezza a circa 90° e poi lasciar riposare una notte. Si sarà formato abbondantissimo precipitato, quasi a solidificare tutta la soluzione acida. Versare la soluzione in 250 ml di acqua, mescolare e lasciar raffreddare e decantare.
Pipettare lo strato acido superiore di colore giallino per quanto possibile e poi filtrare su buchner la mix di ac. 3- e 4-nitroftalico. Porre il solido quasi bianco in 20 ml di acqua, che scioglie la maggior parte del 4-nitroftalico formando una soluzione gialla. Rifiltrare e sciogliere il solido con 25 ml di acqua bollente e filtrare a caldo. Mescolare finchè comincia la cristallizzazione (foto)
La acque madri possono essere usate per separare il 4-nitroftalico (foto)
Alla fine il 3-nitroftalico si presenta come un solido bianco (o giallino pallidissimo) cristallino e l'isomero 4- in soluzione di colore giallo limone. La differenza di solubilitàdei due isomeri è veramente notevole (per fortuna!).
Durante la nitrazione vera e propria come si può intuire non avevo certo nè tempo ne possibilità di fare foto, pertanto manca la documentazione fotografica di questa fase, ma ciò non è particolarmente significativo.
A breve seguirà la Fase 2