Sintesi benzilidenacetone (benzalacetone, 4-fenilbutenone)

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EdoB

2022-03-07 22:11

Sono molte le procedure di sintesi relative al DIbenzalacetone che si trovano sul forum e in rete. Al contrario ho faticato a trovare procedure analoghe per il benzalacetone (benzilidenacetone). Questo composto tuttavia è particolarmente interessante a livello sintetico e didattico. In primis rappresenta, a livello molecolare, un pezzo significativo del Warfarin (in Italia noto come Coumadin), un diffusissimo anticoaugulante. A livello didattico è interessante poiché contiene un tre gruppi funzionali abbastanza reattivi che possono essere usate per condurre altre classiche reazioni che si studiano a chimica organica I. In futuro cercherò di esplorare le altre reazioni che si possono fare sul substrato ma, per ora, vediamo la sintesi di questo interessante composto polifunzionale. Reagenti: Benzaldeide  [Irritante] Idrossido di sodio 2,5 M [Corrosivo] Acetone [Infiammabile] [Irritante] Acido cloridrico conc.  [Corrosivo] Diclorometano  [Perocoloso per la salute] [Irritante] Opzionale: reattivo alla 2,4-dinitrofenilidrazina [Infiammabile] [Irritante] [Corrosivo] e/o permanganato di potassio 1% m/v in acqua [Irritante] Attrezzatura: Classica vetreria da laboratorio Apparato da distillazione, meno il refrigerante Pompa da vuoto, ad acqua basta e avanza Opzionale: Lampada UV  [Perocoloso per la salute] Procedura, parzialmente modificata rispetto a questa In una beuta da 50 mL sono stati introdotti 20,0 mL (0,275 mol, 15,86g) di acetone, 10,0 ml di aldeide benzoica (0,100 mol, 10,5 g) e 10 mL di acqua. Si formano due fasi che vengono tenute agitate con ancoretta magnetica. Si aggiungono 6 mL di NaOH 2,5M e si lascia sotto agitazione per 12h. Ne basterebbero poco più di due secondo la procedura, ma io l'ho lasciato reagire per una notte. Trascorso il tempo la miscela di reazione viene acidificata con HCl conc. fino a pH circa 1 misurato con cartina all'indicatore universale. La miscela, a questo punto giallina, viene trasferita in imbuto separatore e dopo poco si separano due fasi. Quella organica, gialla, viene subito separata. Quella acquosa si estrae con 10 mL di CH2Cl2 per due volte e le fasi organiche combinate con la fase organica gialla separata per prima. Le fasi organiche vengono lavate prima con NaCl 10% (30mL) e poi disidratate con Na2SO4 anidro. Il solvente viene rimosso per distillazione semplice e il grezzo viene sottoposto a distillazione a pressione ridotta senza impiegare il refrigerante. Per evitare un'ebollizione violenta si aggiungono alcuni pezzetti di vetro. Con una pompa ad acqua la temperatura di ebollizione della prima frazione é stata di circa 170 °C. Dal momento che le sostanze in questione sono combustibili ma non propriamente infiammabili, e che i volumi in gioco sono piccoli, ho scelto di effettuare il riscaldamento con il Bunsen. In un contesto di laboratorio più serio questo sarebbe evitabile con un vuoto più spinto e un buon mantello riscaldante. A me mancano entrambi e mi sono assunto tutti i rischi che comporta questo metodo di riscaldamento. Non conoscendo la pressione del sistema, mi sono dovuto accontentare della temperatura di ebollizione costante e del colore del distillato per distinguere in prima istanza le frazioni. Questo si è poi rivelato sufficiente per ottenere un prodotto sufficientemente puro. Il distillato dovrebbe solidificare sotto i 40-42°C, ma per farlo ha bisogmo di un cristallino di prodotto puro oppure si può grattare il vetro con una spatolina o bacchetta di vetro. Il Solido cristallino giallo chiaro ottenuto pesa 10,42g, pari a una resa del 71,3 % sulla benzaldeide.

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Analisi mediante TLC Fase fissa: SiO2 con indicatore di fluorescenza su Al Fase mobile: etilacetato/eptano 1:1 Metodo di visualizzazione: prima lampada a 254nm e poi reattivo di Brady.
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A Sx un grezzo di reazione di un tentativo precedente fallimentare (come si vede contiene altri due composti), a Dx due campioni del prodotto ottenuto (prima goccia e ultima goccia di distillato raccoloto). NB: Tutti i reagenti usati sono, ad oggi, ritenuti sufficientemente sicuri da essere usati in laboratori didattici. fa eccezione il DCM che può essere sostituito con etere etilico, eptano o acetato di etile. Il prodotto ottenuto provoca irritazione cutanea (H315) e può provocare una reazione allergica cutanea (H317), ma è sufficiente indossare guanti per evitare problemi.

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Geber

2022-03-08 16:25

Bravo. Bella sintesi, come sempre.

Interessante composto per altre sintesi che potresti provare se trovassi qualche composto derivato da esso da sintetizzare.

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