Rame (I) ioduro-piridina complesso - Sintesi

[Max Fritz]

Ho trovato per caso questa sintesi, relativamente semplice, che produce praticamente sempre un risultato discreto. La piridina forma con il CuI diversi complessi, a seconda delle quantità reciproche, rispettivamente nelle seguenti proporzioni 1:1, 2:1, 3:1. Tra questi il più stabile è quello 1:1. Nella seguente metodica, tuttavia, non assicuro che si formi solo questo, ma sicuramente è quello che costituisce la maggior parte del prodotto finale. La particolarità di questo complesso sta nella fortissima fluorescenza giallo-verde che emette in un largo spettro ultravioletto (dagli UVA agli UVC). Inoltre, osservandolo a temperature molto basse (azoto liquido) sembra apparire anche una termocromofluorescenza (cambiamento della lunghezza d’onda di riemissione al variare della temperatura). Ma ora partiamo pure con la sintesi …

ATTENZIONE: La piridina, oltre ad avere uno sgradevolissimo odore (è semplicemente oscena, a me ricorda l’acqua di mare che ristagna) è anche tossica. E’ consigliabile operare o sotto cappa o all’aperto e lavare molto bene i recipienti utilizzati. Entra abbastanza facilmente in circolo anche tramite la cute, perciò sono d’obbligo i guanti.

Reagenti:
-Rame (II) solfato pentaidrato
-Potassio ioduro
-Potassio metabisolfito (o bisolfito, o solfito, o tiosolfato; vanno bene anche i sali sodici)
-Acido solforico concentrato
-Piridina
-Acetone

Procedura:

1.Rame (I) ioduro:

Si preparano 2 soluzioni;

-Soluzione A: 5g di CuSO4*5H2O in 30ml di H2O

-Soluzione B: 3,5g di KI + 1,5g di K2S2O5 (o quelli detti prima) in 20ml di acqua + 2 gocce di H2SO4 conc. (si sviluppa SO2!!)

La seconda soluzione potrebbe essere debolmente giallina, ma non è un problema. Vengono unite lentamente, agitando di continuo. Si forma un abbondante precipitato leggermente colorato in rosa. Si tiene agitato il liquido per 5-6 minuti. Durante tutto questo periodo si avvertirà un forte odore di anidride solforosa. Terminata l’agitazione, il solido viene filtrato su setto poroso e sciacquato ripetutamente con acqua distillata finchè non diventa completamente bianco (o leggermente giallino). Si ottiene così del rame (I) ioduro ancora parecchio umido.

   

2.CuI - Py

Per questa sintesi, non è necessario essiccarlo (anzi, è sconveniente, poiché si decomporrebbe in parte); lo si trasferisce in un becher con 30ml di acqua distillata e si aggiungono 6-7g di KI. Scioltosi lo ioduro di potassio, si agita ancora per 10 minuti.

   

Intanto si prepara una soluzione di 2ml di piridina in 20ml di acetone puro. Questa viene aggiunta alla miscela CuI-KI, notando una serie di cambiamenti dell’aspetto della soluzione, fino alla formazione di un precipitato bianco-giallino, flocculante. Eccolo agli UV:

   

Si filtra su setto, si riprende il solido in un becher capiente con parecchia acqua distillata e si agita per un po’, fino a far ricomparire i “fiocchi”. Dunque si filtra nuovamente e si lava ancora un paio di volte direttamente nell’imbuto. Alla fine il prodotto deve essere bianco ed aver perso quasi del tutto l’odore di piridina. Viene fatto asciugare a non più di 80°C per quache ora, fino a quando l’odore di C5H5N non è scomparso del tutto.
Confrontiamo ora il prodotto rispettivamente alla luce naturale, agli UVC e infine alla lampada di Wood:

         

Osservazioni:
L'eccezionale resa è stata di 5,6g corrispondente al 98% della teoria. Questo fantastico risultato, guardato realisticamente, mi porta a pensare che si sia formato anche un po' di complesso 2:1 (o che, più semplicemente, il prodotto non sia ancora del tutto secco).
Alcune fonti che ho letto sostengono che il prodotto sia solubile in toluene e che presenti una fluorescenza più spiccata qualora il solvente contenga considerabili tracce d'acqua: questa è l'unica divergenza con tutto ciò che ho trovato, poichè il prodotto da me ottenuto non sembra solubile in C6H5CH3.
Se qualcuno trovasse altre informazioni, è pregato di pubblicarle in questa discussione

[**R@dIo@TtIvO**]

Bravo Max, è un bel complesso soprattutto per i colori!
Vedo che infine ti sei deciso di comprare il setto?
A me s'è rotto

[Max Fritz]

Sì, il setto è una gran cosa in effetti! Un po' scomodo da pulire, specie in questa sintesi, ma è il minor problema comunque.

[Dott.MorenoZolghetti]

Il setto è semplicissimo da pulire, basta saperlo fare. Occorre sapere esattamente quello che si è filtrato e ricorrere allo specifico solvente.
In casi estremi: miscela solfocromica calda o miscela solfonitrica.
Se si usano soluzioni alcaline concentrate di KOH o NaOH, non lasciare a mollo per troppo tempo!
Ha un paio di nemici assoluti: BaSO4, SiO2 e alcuni ossidi calcinati.
La sintesi è molto graziosa. Complimenti Max!

[ale93]

Bravo! Bellissima sintesi! E bellissime foto
Il setto di che porosità è?

[Max Fritz]

Grazie!
La porosità del setto utilizzato è 3.
Per pulirlo, in questo caso, ho prima ossidato il rame a Cu(II), poi l'ho tolto con acido nitrico.

[quimico]

oh finalmente l'hai fatto questo complesso
non mi è mai piaciuta la piridina e quando mi tocca usarla cerco di lavorare al meglio
non è molto sana e la sua tossicità mi ha sempre limitato, idem per la sua puzza tremenda
comunque... ha una bella fluorescenza... che giallo brillante XD
devo documentarmi 1po' sull'argomento

[al-ham-bic]

OK Max, molto bene come al solito!

[Mario]

Ho ripetuto la sintesi di Max apportando solo marginali modificazioni che non credo siano importanti.

Dopo la reazione tra piridina e Cu2I2 (0,5 g) e successiva diluizione con acqua, ecco l'aspetto del complesso precipitato:

   

come potete osservare, il precipitato è voluminoso e di colore bianco.

Dopo filtrazione e abbomdante lavaggio con acqua lo si essicca a 40 °C per alcune ore.

E' una polvere bianca piuttosto soffice

   

che illuminata da luce UV a 365 nm, mostra una bellissima fluorescenza gialla:

   


saluti
Mario