sintesi alternativa del tereftalato rameico
buonasera gente

in attesa di sviluppi sulla sintesi del complesso di rame che ho in programma, ho deciso di riprendere le attività di ricerca sui tereftalati e siccome i precedenti tentativi di sintesi sono falliti, tenterò di nuovo ma con una metodica "pioneristica".
l'idea è quella di sintetizzare il tereftalato rameico Cu[C6H4(COO)2] mediante reazione tra carbonato basico rameico e acido tereftalico, a riflusso in etanolo. i 2 composti sono entrambi insolubili in etanolo (l'acido tereftalico secondo alcune fonti è scarsamente solubile in etanolo caldo), il tereftalato rameico non so se sia solubile ma ne dubito.
veniamo alle formule:

per prima cosa si purifica l'acido tereftalico (ottenuto dalla depolimerizzazione del PET), prima facendolo reagire con idrossido di sodio per formare il sale sodico.

C6H4(COOH)2 + 2NaOH --> Na2[C6H4(COO)2] + 2H2O

(diviso 20)
TPA = 166,14 g/mol --> 8,3 g
idrossido di sodio (x2) = 80 g/mol --> 4 g
tereftalato di sodio = 210,14 g/mol --> 10,5 g
acqua (x2) = 36 g/mol --> 1,8 g

dopodichè si fa reagire la soluzione con HCl al 30%

Na2[C6H4(COO)2] + 2HCl --> C6H4(COOH)2 + 2NaCl

(diviso 20)
tereftalato di sodio = 210,14 g/mol --> 10,5 g
acido cloridrico (x2) = 72,92 g/mol --> 3,6 g --> 3,6 * 100/30 --> 12 g (12/1,15 g/cm3 = circa 10,5 ml)
TPA = 166,14 g/mol = 8,3 g 
cloruro di sodio (x2) = 116,88 g/mol --> 5,8 g

una volta purificato e recuperato il TPA viene essiccato e viene fatto reagire con carbonato basico rameico. siccome attualmente non dispongo di vetreria idonea per riflussare, scalderò in un becher sotto costante agitazione le 2 sostanze in etanolo e sopra il becher verrà posizionato un vetro di orologio o un altro recipiente contenente acqua e ghiaccio per far ricondensare l'etanolo. mi è stato detto che anche così può andar bene. attualmente non so ancora dire quanto etanolo occorrerà e per quanto tempo dovrò effettuare questa procedura. procederò con quantitativi piccoli

Cu2(OH)2CO3 + 2C6H4(COOH)2 --> 2Cu[C6H4(COO)2] + CO2 + 3H2O

(diviso 80)
carbonato basico rameico = 221,20 g/mol --> 2,76 g
TPA (x2) = 332,28 g/mol --> 4,15 g
tereftalato rameico (x2) = 455,28 g/mol --> 5,69 g
diossido di carbonio = 44,01 g/mol --> 0,55 g
acqua (x3) = 54,03 g/mol --> 0,67 g

la sintesi la considero "pioneristica" e non ho trovato nessun riferimento al riguardo, ora passo la parola a chi è più esperto di me: è fattibile? i calcoli sono giusti?
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Fattibile è fattibile, gli acidi carbossilici sono abbastanza acidi da attaccare carbonati ed idrossidi. L' unica cosa che mi viene da dire è che sia reagenti che prodotti sono insolubili in etanolo quindi come ti accorgi che la reazione è finita? C'è un cambio vistoso di colore? Se sì però tutto il carbonato ha reagito? Mi dirai finché c'è effervescenza il carbonato sta reagendo, certo però la reazione è molto lenta ed è a riflusso per cui si confondono con quelle dell'etanolo che bolle.
Hai mai pensato a fare tereftalato di sodio + solfato di rame e a vedere se precipita il prodotto? Dovrebbe essere solubile il sale sodico
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In realtà é stato il primo tentativo tereftalato di sodio + CuSO4 ma non ha funzionato (2 tentativi effettuati, nessun successo) e non so il perché. Certo se fallisse anche questo tentativo con la nuova metodica provo a rifare di nuovo tereftalato di sodio + CuSO4 magari rivedendo qualcosa.
Comunque si l'unico problema é appunto sapere quando finisce la reazione, io non sono nemmemo sicuro del colore del tereftalato di rame
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Purificazione dell'acido tereftalico

Se l'acido tereftalico deriva da una tua sintesi non conosci la sua purezza, quindi mi sembrano inutili i calcoli stechiometrici per idrossido di sodio e acido cloridrico.
Io farei:
- Porre l'acido tereftalico in becher ed addizionare una soluzione di idrossido di sodio al 10% in peso fino a completa dissoluzione. Se la dissoluzione risulta difficoltosa, scaldare leggermente fino ad ottenere una soluzione limpida.
- Far raffreddare ed addizionare, mescolando con una bacchetta, una soluzione di acido cloridrico 6 M fino a pH nettamente acido controllando con la cartina all'indicatore universale.
- Filtrare in depressione lavando il solido sul filtro diverse volte con piccole porzioni di acqua distillata fredda, fino a quando le ultime acque di lavaggio risultano leggermente acide.
- Seccare il solido fino a massa costante e determinare la sua massa.

Sintesi del tereftalato rameico

È importante conoscere la formula del carbonato basico di rame che possiedi.
È CuCO3·Cu(OH)2 oppure 2 CuCO3·Cu(OH)2???
Vedi https://www.myttex.net/forum/Thread-Carb...co-rameico
Ciao
Luisa

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Grazie mille Luisa, sempre disponibile e gentilissima :-D
Purtroppo questa domanda sul carbonato rameico mi ha spiazzato ma ho una soluzione. Potrei prendere una certa quantità di carbonato basico rameico e porlo in ammoniaca (quella che ho é ammoniaca commerciale all'11%). L'idrossido rameico contenuto passerà in soluzione e resterà solo il carbonato rameico come precipitato, così so che quello che ho é solo carbonato rameico. Certo devo rivedere la stechiometria ma non é un problema
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Secondo me reagisce anche il carbonato rameico con ammoniaca perché il complesso che si forma è molto stabile.
In ogni caso, se anche avessi ragione tu, come fai a stabilire il rapporto molare fra CuCO3 e Cu(OH)2.
Non sarebbe tutto più semplice sintetizzare il tereftalato rameico con solfato rameico?
Prova a postare i tuoi tentativi già fatti anche se non sono andati a buon fine.

Altra cosa, secondo me la formula del tereftalato rameico è: Cu2[C6H4(COO)2]2.
Ciao
Luisa

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ChemLore
Tecnicamente il carbonato non é solubile in ammoniaca mentre l'idrossido di rame passa in soluzione.
La formula che ho messo dovrebbe essere giusta sia dal punto di vista logico e anche perché sulle poche fonti confrontabili ho trovato sta formula (per esempio su PubChem), poi magari mi sbaglio non so
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Per la formula del complesso hai ragione tu, scusa, dormivo. Blush
Ciao
Luisa

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(2021-08-15, 08:21)ChemLore Ha scritto: In realtà é stato il primo tentativo tereftalato di sodio + CuSO4 ma non ha funzionato (2 tentativi effettuati, nessun successo) e non so il perché. Certo se fallisse anche questo tentativo con la nuova metodica provo a rifare di nuovo tereftalato di sodio + CuSO4 magari rivedendo qualcosa.
Comunque si l'unico problema é appunto sapere quando finisce la reazione, io non sono nemmemo sicuro del colore del tereftalato di rame

Molto probabilmente non vedi nulla con questa via perché il rame viene complessato ed il complesso è solubile. A questo punto potresti concentrare la soluzione per eliminare acqua e permettere la precipitazione. 
Per il carbonato rameico se lo prepari fresco è l'idrosso carbonato (Cu2CO3(OH)2)e potresti usarlo subito senza neppure farlo asciugare. Per favorire la reazione sicuramente dovrai scaldare. 
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Allora io nel dubbio ho conservato le soluzioni dei precedenti tentativi, chiuse in dei barattoli. Preferirei non concentrare perché in soluzione é presente un quantitativo non trascurabile di solfato di sodio oltre che al tereftalato di rame e quindi se concentrassi la soluzione rischierei di avere un prodotto fortemente contaminato da solfato di sodio. Tecnicamente il tereftalato di rame é insolubile in acqua ma non mi é precipitato nulla

Per quanto riguarda il discorso della sintesi con carbonato di rame e TPA ovvio che scaldo perché appunto effettuo un riflusso in etanolo, e il tutto viene scaldato con forte agitazione
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