Luminol sintesi - Fase 3

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al-ham-bic

2010-06-16 20:01

Eccoci giunti in vista del traguardo; se siamo arrivati fin qui abbiamo buone probabilità di vedere la bellissima luminescenza azzurra di questa sostanza!

Una volta in possesso del 5-nitro-2,3-diidro-1,4-ftalazinadione (ved. sintesi nella Fase 2) occorre ridurre il gruppo nitrico -NO2 di questo a gruppo amminico -NH2, con la procedura seguente:

- in una beuta da 100 ml porre 3,2 g di 5-nitro-2,3-diidro-1,4-ftalazinadione, 20 ml di acqua e 10 ml ammoniaca al 25%. Mescolare fino ad avere una soluzione limpida rosso-arancio

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(eventualmente scaldare leggermente e aggiungere un po' di ammoniaca); porre su agitatore ed aggiungere gradualmente un totale di 8,4 g di sodio idrosolfito Na2S2O4.2H2O (da non confondere con l'iposolfito!)
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. La soluzione si riscalda. Dopo che la reazione si è calmata spontaneamente, bollire leggermente per qualche minuto e filtrare velocemente a caldo. Riscaldare ulteriormente il filtrato per una mezzoretta, appena sotto ebollizione. In questa fase comincia a separarsi il 5-amino-2,3-diidro-1,4-ftalazinadione, ovvero il luminol, che si presenta come un precipitato flocculento di colore giallo
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. Acidificare la soluzione calda con acido acetico e lasciare in riposo una notte. (Notare che la sintesi del luminol è lunghissima anche perchè ogni fase presuppone il riposo di una notte per le precipitazioni/cristallizzazioni. Questi "riposi" non sono però tempo perso e sono indispensabili per una buona resa). Filtrare il precipitato, lavare con acqua fredda e seccare in aria o in forno sotto i 100°
luminol_3_5.JPG
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- La resa è circa 2,5 g - Il 5-amino-2,3-diidro-1,4-ftalazinadione si presenta come una polvere microcristallina gialla ed è sufficientemente puro per gli usi che ne vorremo fare; si potrebbe purificare ulteriormente perdendone un po' ma non lo ritengo necessario per i nostri scopi essenzialmente "ludici".

La foto sotto mostra il bel mucchietto di 50 g di anidride ftalica di partenza e nella bottiglietta i 5 g di luminol di arrivo.

(Mi è rimasta però in sovracconto una piccola riserva di 5-nitroftalico).

Nella quarta e ultima fase vedremo se questa intrigante sostanza avrà mantenuto le promesse per cui è stata laboriosamente sintetizzata.

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I seguenti utenti ringraziano al-ham-bic per questo messaggio: Dott.MorenoZolghetti, Nexus, **R@dIo@TtIvO**, luigi_67, quimico

Max Fritz

2010-06-16 20:08

Quindi la 4° fase non sarà di sintesi, ma sarà la chemiluminescenza ;-) Se poi vuoi fare il confronto con il luminol della Sigma Aldrich ne ho 2,5g... si vedrà per la prossima fase.

Complimenti vivissimi anche per qui, immagino avrai confrontato la resa con i prezzi delle varie aziende: se è sufficientemente puro (95% minimo) 5g dovrebbero valere sui 38-40 euro se non sbaglio (prezzi AAe). Se ci fai una stima dei costi in energia e reagenti impiegati, potremo calcolare se ti è convenuto produrlo e utilizzare questo risultato per il sondaggio di Beef :-)

Beefcotto87

2010-06-16 20:12

Esatto :-) Stavo per scrivere io XD Se puoi, potresti fare un conto il più dettagliato possibile sulle spese da te sostenute?

al-ham-bic

2010-06-16 20:35

Potrei fare il mero calcolo (che viene basso), ma secondo me non ha senso perchè non tiene conto del tempo e della manodopera che in questo caso è gratis. Se fossero conteggiati questi parametri il prezzo sarebbe enormemente più alto di quello commerciale, e quando si fanno le cose per venderle si tiene conto di tutto.

La ftalica costa poco (non ricordo esattamente quanto, ma poco), produrre HNO3 fumante costa poco (ma è impegnativo), fare il nitroftalico costa poco ma è molto molto fastidioso, eccetera, eccetera...

Tanto per dire un numero diciamo che ho speso... sette euro (?)... ma per ora direi di continuare a giocare solamente, d'accordo? ;-)

quimico

2010-06-16 20:57

i miei sinceri complimenti per questa 3a fase... bel lavoro... ora attendiamo di vedere se il prodotto manterrà alto il suo nome il luminolo venduto dalla SA costa 30.80€ (2.5g) non capisco questo paragonare il luminolo sintetizzato da al-ham-bic e quello venduto... ci sono troppi fattori da considerare... e la purezza (oltre che la resa) sarà quasi sempre minore...

Beefcotto87

2010-06-16 21:06

Sono indagini di mercato :-P Tranquillo, non sto pensando di fartela produrre per venderla XD Ma sarebbe interessante per una volta vedere la differenza in termini monetari tra cose acquistate e cose prodotte! Voglio dire, al costo dei reagenti dovresti unire quello dell'energia spesa (corrente, acqua, ecc...) del tempo se sottratto ad attività remunerate e/o remunerative, dell'oggettistica (carta da filtro, parti "usa-e-getta", ecc...), ecc... Io ammetto di giocare anche così :-P Mi diverto :-P

al-ham-bic

2010-06-16 22:44

Come dice Quimico, direi che non è possibile paragonare i due prodotti, per troppi fattori.

Per quantificare per forza la spesa confermo quanto ho detto sopra, forse meno che più.

Il tempo ovviamente NON è sottratto ad attività remunerate, ma è quello che si chiama comunemente "tempo libero" e che qualche fuori di testa impiega a fare sintesi del tutto inutili per i comuni mortali... *Si guarda intorno* *Si guarda intorno*

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Beefcotto87

2010-06-17 08:09

E che tutti apprezziamo ;-)

Dott.MorenoZolghetti

2010-06-17 09:59

E' il caso di dire: "ottimo e abbondante!"...asd

Rusty

2010-06-17 13:13

I miei più vivi complimenti Al! Non ho visto molte sintesi del genere in giro per i forum italiani, ci stai portando al top, e come te anche max ed altri ovviamente asd asd Mi aspettavo che in fondo a questo post ci fossero le foto del "soggetto" in piena luminescenza, ma se hai deciso di farne un quarto di sicuro farai una analisi più completa sul fenomeno, e di questo non posso che esserne felice ;-) In ultima battuta, vorrei ricordare che facciamo (fate) tutto questo principalmente per sperimentare, e non per meri scopi finanziari; ok fare un piccolo bilancio, ma sappiamo già in partenza che non potremmo mai competere con un'industria, che basa la sua esistenza sul bilancio, non sulla passione per la chimica. Continua (continuate) così, avete dato un fondamentale contributo alla qualità e alla sostanza di questo forum: GRAZIE *Hail* Al prossimo post luminescente asd asd asd

al-ham-bic

2010-06-17 19:53

La fase 4 (fra qualche giorno) sarà quella che "viene al sodo", ovvero il test di luminescenza. Ho deciso di non mettere formule, meccanismi o tante storie che si trovano dovunque e meglio sul web.

(asd Ah, se per caso non mi sentite più per sei mesi vuol dire che mescolate le soluzioni opportune, la beuta del luminol è rimasta desolatamente buia... *Fischietta* )

Max Fritz

2010-06-17 20:03

Noi confidiamo che il tutto funzioni! Io ti posso preannunciare (a patto che tu non abbia già del luminol) che, se con il luminol è difficile ottenere una luce bella e continua, non è per nulla facile vedere almeno un po' la chemiluminescenza. Ne discuteremo più approfonditamente nell'ATTESISSIMA, RIVELATORIA, fase 4 :-D

Dott.MorenoZolghetti

2010-06-17 20:06

al-ham-bic ha scritto:

(asd Ah, se per caso non mi sentite più per sei mesi vuol dire che mescolate le soluzioni opportune, la beuta del luminol è rimasta desolatamente buia... *Fischietta* )

In questa malaugurata ipotesi (quella del buio) ti manderemo del luminolo della Sigma a confortarti e a rischiarare il tuo cammino...

Non disperare, ti siamo vicini...nella buona e nalla cattiva sorte!;-)

Nexus

2010-06-18 05:03

Veramente ben fatto Al! Ben fatto e ben esposto anche. Come diceva Rusty(?) questo è un bell'arricchimento per il forum!

al-ham-bic

2010-06-18 15:48

Tanks all folks! Blush

Nexus

2011-01-20 18:17

L'ho rifatta diverse volte sta sintesi, ma non arrivo (quasi) mai ad un prodotto bello giallo (e puro) come si vede nella tua foto.

Non nascondo che la cosa mi fa incazzare abbastanza, siccome che seguo la procedura di OrgSyn alla lettera.

L'esperienza non mi manca avendone fatte centinaia di sintesi (non è che questa l'ho fatta alla càzzo). Purtroppo non ho il tempo (e neanche la voglia) di mettere a punto questa sintesi, che per me e sembra per molti altri funziona abbastanza malamente (sia in termini di purezza che di resa).

Ci sarebbe il passaggio di purificazione con HCl caldo e carbone attivo, ma la resa totale ne risentirebbe abbastanza.

Per curiosità voglio chiedere la procedura da Reaxys a Quimico  si si

... vediamo se si può fare qualcosa :-)

luigi_67

2015-03-23 08:07

Siamo arrivati quasi al traguardo.

Ecco di seguito descritto l’ultimo passo per ottenere finalmente il tanto prezioso (a questo punto è proprio il caso di dirlo!) luminolo.

Anche questo step non presenta difficoltà specifiche, tuttavia è necessario sempre fare le cose con attenzione.

Materiale utilizzato – Reagenti

14 g di 5-nitro-2,3-diidro-1,4-ftalazinadione

70 ml ammoniaca al 33% [Irritante]

50 g sodio ditionito (attenzione! Richiudere accuratamente il contenitore del reagente subito dopo il prelievo) [Ossidante]

50 ml acido acetico [Corrosivo]

 

Materiale utilizzato – vetreria  e strumenti

Beuta  da 500 ml

Supporto con accessori

Agitatore magnetico riscaldante,

Accessori per filtrazione sotto vuoto

Accessori vari di laboratorio utili al bisogno (becher, cilindri graduati,bacchette, spatole ecc)

Essicatore

Dispositivi di sicurezza individuale:

Guanti in nitrile

ATTENZIONE! : in questa fase è utilizzata ammoniaca al 33%, irritante per le vie respiratorie e le mucose,  e durante l’esperimento c’è emissione di gas. E’ indispensabile quindi operare sotto cappa oppure all’aperto in luogo ventilato, evitando di inalare i gas e vapori.

Descrizione dell’esperienza

In una beuta da 500 ml (basterebbe anche più piccola ma quella avevo disponibile al momento) fissata su agitatore, si introduce una  ancoretta magnetica, il “dione” ottenuto precedentemente e 100 ml di acqua. La solubilità è molto bassa, e il composto resta quasi completamente insoluto. Si aggiungono lentamente, facendo attenzione a non inalarne i vapori, 50 ml di ammoniaca al 33%. Con l’aggiunta di ammoniaca il sale inizia a sciogliersi e la soluzione assume colore rosso mattone scuro. E’ conveniente riscaldare moderatamente la soluzione a circa 50°C mantenendo l’agitazione. Dopo circa 10 minuti dalla prima aggiunta di ammoniaca, ne ho aggiunti ulteriori 20 ml al fine di favorire la solubilizzazione completa.

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A questo punto, sempre sotto moderata agitazione, si aggiungono lentamente 50 g di sodio ditionito. Esso solubilizza rapidamente e non si notano particolari fenomeni durante l’aggiunta,. Ho portato il tutto ad ebollizione, filtrato velocemente a caldo sotto aspirazione (sinceramente non ho capito il senso di questa fase, il filtro era pulito, comunque…) quindi ho rimesso la beuta di nuovo su piastra e portata la soluzione in essa contenuta a lenta ebollizione, sotto agitazione.

Passata una mezz’ora non accadeva ancora nulla di particolare e iniziavo a preoccuparmi. Trascorsa oltre un ora, mentre iniziavo a disperare e a sfogliare il catalogo della SA online per cercare il luminolo asd , magicamente è apparso abbondante precipitato giallognolo in sospensione.

02_precipitato.jpg
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 Ho continuato così a riscaldare per un’altra mezz’ora, dopo di che ho spento la piastra, ho versato nella beuta 50 ml di acido acetico e quindi lasciato raffreddare il tutto e a riposo per una notte (14 ore circa)

04_precipitato freddo.jpg
04_precipitato freddo.jpg

La mattina successiva, con grande gioia ho proceduto a filtrare sotto aspirazione il precipitato,

05_filtrazione 1.jpg
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 lavandolo con pochi ml di acqua e lasciandolo sotto aspirazione 10 minuti per farlo seccare il più possibile.

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Successivi tre giorni in essiccatore hanno disidratato completamente il prodotto.

Ne ho ottenuti 6.5 grammi secchi, che dopo aver polverizzato, ho riposto accuratamente in una vial.

08_luminolo.jpg
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Ecco finalmente il preziosissimo prodotto, il 5-amino-2,3-diidro-1,4-ftalazinadione, luminolo per gli amici,  per il quale tamto lavoro è stato fatt e per il quale ora manca solo la fase più importante… il test finale!

 

Considerazioni finali.

Come si vede, il prodotto appare sotto forma di polvere microcristallina color giallo ocra. Non emette odori particolari.

Anche questo passo della sintesi, come il precedente non presenta criticità particolari, se preparato a dovere, come normalmente dovrebbe essere fatto. Rinnovo il consiglio di fare attenzione ai gas e vapori emessi, lavorando all'aperto e prendendo i dovuti accorgimenti nella manipolazione del composto.

Mi ero solo preoccupato un po’ perché tardava la formazione del precipitato alla fine, ma evidentemente il fatto di aver usato quantità di reagenti maggiori ha allungato i tempi.

Adesso… manca solo la fase finale, la prova di chemiluminescenza, per vedere se tutta ‘sta faticata è servita a qualcosa… :-)

Un saluto

Luigi

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ohilà

2015-03-23 08:25

Bene, bene!  *clap clap*

Aspettiamo la luce.

Colgo l'occasione per farti i complimenti anche per le foto. Sono sempre molto belle.

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quimico

2015-03-23 08:43

Ho notato solo ora che 4 anni fa Nexus mi chiese una cosa ma non riuscii né a trovargli la sintesi da SciFinder né a leggere la sua richiesta. Peccato sia sparito... Non so neanche dove sia finito... Era un bell'elemento. E tra l'altro mi chiedo dove siano finiti tanti altri ma va beh...

Tornando a noi. Ottimo lavoro luigi. Complimenti come sempre.

Ora aspettiamo la sfida finale. O la va o la spacca, come si dice asd

Belle foto davvero!

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marco the chemistry

2015-03-23 09:12

A me non piace molto il colore del prodotto...non è puro...pare uno dei peggiori che usciva in laboratorio didattico da noi...e noi scaldavamo il 3-nitroftalico con idrazina in trietilenglicole...ogni tanto un po' si scassava e il prodotto aveva questo orribile colore

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al-ham-bic

2015-03-23 09:42

Ora che anche la lampadina è avvitata al portalampade non resta che premere l'interruttore  ;-)

...et fiat lux...

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luigi_67

2015-03-23 13:50

marco the chemistry ha scritto:

A me non piace molto il colore del prodotto...non è puro...pare uno dei peggiori che usciva in laboratorio didattico da noi...e noi scaldavamo il 3-nitroftalico con idrazina in trietilenglicole...ogni tanto un po' si scassava e il prodotto aveva questo orribile colore

Marco,

per il colore sinceramente non saprei dirti perchè non ho mai visto com'è il luminolo "ufficiale".

Ho fatto una veloce ricerca in rete e non ho trovato molto... chiederei a quelli di voi che hanno accesso al prodotto commerciale, di fargli una foto e postarla, in modo da poter avere un riferimento.  si si

Un saluto, grazie a tutti.

Ciao

Luigi

quimico

2015-03-24 08:19

Beh, la prova finale ha dato esito positivo... Quindi, per gli scopi prefissati va bene.

Se non ricordo male (purtroppo non ritrovo la vial in cui avevo messo il prodotto puro per ricordo) il prodotto ha un aspetto leggermente diverso, più polveroso, più ocra. Un colore più tenue di quello ottenuto da luigi_67.