- Svojstva
- Fizički izgled
- Molekulska masa
- izomeri
- Talište
- Topnost u vodi
- Struktura
- Mehanizam reakcije dibenzalacetona
- Sinteza
- Reagensi
- Postupak
- Ponovna kristalizacija
- Prijave
- rizici
- Reference
Dibenzalacetone (dba) je organski spoj čija molekulska formula je C 17 H 14 O. je žućkasta krutina koja, ovisno o čistoći, može predstaviti kao kristali. Koristi se u krema za sunčanje i u organometalnim sintezama u kojima se paladij koristi kao katalizator.
Iako je njegova sinteza relativno jednostavan proces, koji se prilično ponavlja u nastavnim laboratorijima da objasne aldolovu kondenzaciju, njegov mehanizam je pomalo opsežan, pa treba uzeti u obzir nekoliko čimbenika. Upotrijebljeni benzaldehid koji će kondenzirati s acetonom mora biti svježe destiliran kako bi se osigurala njegova niska oksidacija u dodiru sa zrakom.
Uzorak dibenzalacetona u staklenoj posudi. Izvor: Stephanb
Isto tako, bazični etanol-vodeni medij koristi se za otapanje reagensa i istodobno pospješuje konačnu precipitaciju dibenzalacetona, hidrofobnog i netopljivog spoja. Za sada nije poznato koji negativni učinci dibenzalacetona mogu imati na tijelo ili okoliš, osim što djeluju nadražujuće.
Svojstva
Fizički izgled
Žuta žućkasta krutina prašine ili kristalnog izgleda.
Molekulska masa
234,29 g / mol
izomeri
Dibenzalaceton nastaje kao tri geometrijska izomera: trans-trans, trans-cis i cis-cis. Trans-trans izomer je najstabilniji od svih, a samim tim i onaj koji se najviše proizvodi tijekom sinteze.
Talište
110-111 ° C. Taj raspon varira ovisno o stupnju čistoće sintetizirane krutine.
Topnost u vodi
Nerješivi.
Struktura
Molekularna struktura dibenzalacetona. Izvor: Benjah-bmm27
Gornja slika prikazuje molekulu trans-trans izomera dibenzalacetona, predstavljenu modelom sfera i šipki. U središtu je karbonilna skupina, a na njenim stranama nekoliko dvostrukih veza i dva aromatična benzena.
Dibenzalaceton je u osnovi apolarni i hidrofobni, jer je njegova cjelokupna struktura praktički sastavljena od atoma ugljika i vodika. Karbonilna grupa daje mu samo mali dipolni trenutak.
Struktura se može usporediti s listom, jer svi njegovi ugljikovi atomi imaju sp 2 hibridizaciju; dakle, počivaju u istoj ravnini.
Fotoni svjetlosti uzajamno djeluju s π-konjugiranim sustavom dibenzalacetona; posebno one UV zračenja, apsorbirane da pobuđuju delokalizirane elektrone. Ovo svojstvo čini dibenzalaceton odličnim apsorberom ultraljubičastog svjetla.
Mehanizam reakcije dibenzalacetona
Mehanizam kondenzacije aldola u sintezi dibenzalacetona. Izvor: Izmaelt
Na gornjoj slici predstavili smo mehanizam kondenzacije aldola između benzaldehida i acetona, kako bi nastao dibenzalaceton; konkretno, njegov trans-trans izomer.
Reakcija započinje acetonom u bazičnom mediju. OH - deprotoniranje kiselog protona bilo koje od dvije metilne skupine, CH 3, što dovodi do enolatom: CH 3 C (O) CH 2 - koji delocalizes negativan naboj od rezonancije (prvi red slike), Ovaj enolat tada djeluje kao nukleofilno sredstvo: napada karbonilnu skupinu molekule benzaldehida. Uključivanjem u benzaldehid stvara se alkoksid koji, budući da je vrlo bazičan, deprotonira molekulu vode i postaje aldol (drugi red). Aldol ili β-hidroksiketon karakteriziran je skupinama C = O i OH.
Osnovni medij dehidrira ovaj aldol i u njegovoj je strukturi dvostruka veza, koja stvara benzilidenaceton (treći red). Zatim, OH - deprotonaje jedan od svojih kiselih vodika, ponavljajući drugi nukleofilni napad na drugu molekulu benzaldehida. Ovaj put napad se odvija sporijom brzinom (četvrti red).
Nastali produkt deprotonira drugu molekulu vode i podvrgava se ponovnoj dehidraciji kako bi se uklonila OH grupa i uspostavila druga dvostruka veza (peti i šesti redovi). Tako se i na kraju stvara dibenzalaceton.
Sinteza
Reagensi
Reagensi za provođenje sinteze dibenzalacetona su sljedeći:
- 95% etanola.
- Benzaldehid svježe destiliran iz ulja gorkog badema.
- NaOH kao osnovni katalizator u destiliranoj vodi.
Količine koje će se koristiti ovise o tome koliko dibenzalacetona treba sintetizirati. Međutim, traži se da postoji višak benzaldehida, jer se dio njega oksidira u benzojevu kiselinu. Također je zajamčeno da reakciji treba manje vremena te da se nepoželjni benzilidenaketon proizvodi u manjoj mjeri.
Etanol djeluje kao otapalo za benzaldehid, inače se ne bi otopio u osnovnom NaOH mediju.
Postupak
U velikoj čaši pomiješajte etanol s benzaldehidom. Zatim se doda osnovni NaOH medij tijekom konstantnog magnetskog miješanja. U ovom se koraku Cannizzaro reakcija događa u manjem stupnju; to jest, dvije molekule benzaldehida koji su nesrazmjerni u jednom od benzil alkohola, a drugi u benzojevoj kiselini, lako prepoznatljive po karakterističnom slatkom mirisu.
Na kraju dodajte aceton i pričekajte pola sata da otopina postane mutna i žuto-narančasta boja. Dibenzalaceton će se taložiti zbog vode, pa se dodaje znatan volumen vode da bi se potaknulo njegovo potpuno taloženje.
Dibenzalaceton se odfiltrira u vakuumu, a njegova žućkasta kruta tvar se nekoliko puta ispere destiliranom vodom.
Ponovna kristalizacija
Rekristalizirani uzorak dibenzalacetona trebao bi blistati poput kristala na ovoj slici. Izvor: Smokefoot
Za pročišćavanje dibenzalacetona koristi se 95% etanol ili vrući etil acetat, tako da se pri svakom ponovljenom rekristalizaciji dobivaju kristali veće čistoće. Tako će se početni žućkasti prah transformirati u male žute kristale dibenzalacetona.
Prijave
Dibenzalaceton je spoj koji nema mnogo koristi. Zbog svoje sposobnosti apsorbiranja ultraljubičaste svjetlosti koristi se u formulaciji krema za sunčanje ili bilo kojeg drugog proizvoda koji nastoji ublažiti pojavu UV zraka, bilo da se radi o premazima ili bojama.
S druge strane, dibenzalaceton se koristi u organometalnim sintezama paladija. Djeluje kao vezivo koje koordinira metalne atome paladija, Pd 0, kako bi tvorio tris (dibenzilidenaceton) dipalladij (0) kompleks.
Ovaj organometalni spoj osigurava atome Pd 0 u različitim organskim sintezama, tako da se ponaša kao homogeni katalizator, budući da se otapa u mnogim organskim otapalima.
Također, dibenzalaceton kao vezivo lako se zamjenjuje drugim organskim vezivima, što omogućava brzo razvijanju organometalnih sinteza paladija.
rizici
Što se tiče rizika, nema mnogo informacija koje izvještavaju o mogućim utjecajima na zdravlje ili okoliš koji dibenzalaceton može izazvati. U svom je čistom stanju čvrsti nadražaj gutanjem, disanjem ili direktnim kontaktom s očima ili kožom.
Međutim, očito nije dovoljno iritantno da ne može biti dio formulacija za zaštitu od sunca. S druge strane, budući da je toliko netopljiv u vodi, njegova koncentracija u njemu je zanemariva, pa se predstavlja kao čvrsta onečišćenja. U tom smislu nije poznato koliko je štetna zamućenja koju uzrokuje morska fauna ili tla.
Dok se ne dokaže suprotno, dibenzalaceton će se smatrati relativno sigurnim spojem, jer njegova niska reaktivnost nije razlog za rizik ili veće mjere opreza.
Reference
- Morrison, RT i Boyd, R, N. (1987). Organska kemija. 5. izdanje Uredništvo Addison-Wesley Interamericana.
- Carey F. (2008). Organska kemija. (Šesto izdanje). Mc Graw Hill.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organska kemija. (10. izdanje.). Wiley Plus.
- Wikipedia. (2020). Dibenzilidenaceton. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
- Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (2020). Dibenzilidenaceton. PubChem baza podataka., CID = 640180. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Organske sinteze. (2020). Dibenzalacetone. Oporavilo od: orgsyn.org
- Dibenzalaceton kondenzacijom Aldol. Oporavak od: web.mnstate.edu