- Egenskaper
- Fysisk utseende
- Molmasse
- isomerer
- Smeltepunkt
- Vannløselighet
- Struktur
- Mekanisme for reaksjon av dibenzalaceton
- syntese
- reagenser
- Prosess
- rekrystallisering
- applikasjoner
- risiko
- referanser
Den dibenzalacetone (dba) er en organisk forbindelse med molekyl formel er C 17 H 14 O. Det er et gulaktig fast stoff som, avhengig av dets renhet, kan det forekom som krystaller. Det brukes i solkremer og i organometalliske synteser der palladium brukes som katalysator.
Selv om syntese er en relativt enkel prosess, ganske tilbakevendende i å undervise laboratorier for å forklare aldolkondensering, er mekanismen noe omfattende, og flere faktorer må tas i betraktning. Benzaldehydet som brukes, som vil kondensere med aceton, må frisk destilleres for å garantere dets lave oksidasjon i kontakt med luft.
Prøve av dibenzalaceton i glassbeholder. Kilde: Stephanb
På samme måte brukes et basisk etanol-vannmedium for å oppløse reagensene og samtidig fremme den endelige utfelling av dibenzalaceton, en hydrofob og uoppløselig forbindelse. Foreløpig er det ikke kjent hvilke negative effekter dibenzalaceton kan ha på kroppen eller miljøet, annet enn å være irriterende.
Egenskaper
Fysisk utseende
Støvete eller krystallinsk utseende gulaktig fast stoff.
Molmasse
234,29 g / mol
isomerer
Dibenzalaceton forekommer som tre geometriske isomerer: trans-trans, trans-cis og cis-cis. Trans-trans-isomeren er den mest stabile av alle, og derfor den som er mest produsert under syntese.
Smeltepunkt
110-111 ° C. Dette området varierer avhengig av renhetsgraden til det syntetiserte faststoff.
Vannløselighet
Uløselig.
Struktur
Molekylær struktur av dibenzalaceton. Kilde: Benjah-bmm27
Det øvre bildet viser molekylet til trans-trans-isomeren dibenzalaceton, representert av en sfære- og stolpe-modell. I midten av den har vi karbonylgruppen, og på dens sider, noen dobbeltbindinger og to aromatiske benzenringer.
Dibenzalaceton er hovedsakelig apolært og hydrofobt, siden hele strukturen praktisk talt er sammensatt av karbon- og hydrogelatomer. Karbonylgruppen gir den bare et lite dipoløyeblikk.
Strukturen kan sammenlignes med strukturen til et blad, siden alle karbonatomer har sp 2- hybridisering ; derfor hviler de på samme fly.
Lysfotoner interagerer med det π-konjugerte systemet av dibenzalaceton; spesielt UV-stråling som blir absorbert for å begeistre delokaliserte elektroner. Denne egenskapen gjør dibenzalaceton til en utmerket absorber av ultrafiolett lys.
Mekanisme for reaksjon av dibenzalaceton
Mekanisme for aldolkondensasjon i syntesen av dibenzalaceton. Kilde: Izmaelt
På bildet over har vi representert mekanismen for aldolkondensasjonen mellom benzaldehyd og aceton, slik at dibenzalaceton oppstår; spesifikt dens trans-trans isomer.
Reaksjonen begynner med aceton i et basisk medium. OH - deprotonates et surt proton av hver av sine to metylgrupper, -CH 3 , gir opphav til et enolat: CH 3- C (O) CH 2 - , som delocalizes sin negative ladning av resonans (første rad i bilde) .
Dette enolatet fungerer da som et nukleofilt middel: det angriper karbonylgruppen i et benzaldehydmolekyl. Inkorporeringen i benzaldehyd genererer et alkoksyd, som, fordi det er veldig grunnleggende, avprotonerer et vannmolekyl og blir en aldol (andre rad). Aldol- eller p-hydroksyketonet er karakterisert ved å ha gruppene C = O og OH.
Det grunnleggende mediet dehydrerer denne aldolen og det dannes en dobbeltbinding i strukturen, som genererer benzylidenaceton (tredje rad). Deretter deprotonerer OH - også et av dets sure hydrogener, og gjentar nok et nukleofilt angrep på et andre benzaldehydmolekyl. Denne gangen skjer angrepet med en lavere hastighet (fjerde rad).
Produktet som dannes deprotonerer et annet vannmolekyl og gjennomgår dehydrering igjen for å eliminere OH-gruppen og etablere en andre dobbeltbinding (femte og sjette rad). Dermed og til slutt produseres dibenzalaceton.
syntese
reagenser
Reagensene for å utføre syntese av dibenzalaceton er følgende:
- 95% etanol.
- Benzaldehyd, nydestillert fra bitter mandelolje.
- NaOH som en basisk katalysator i destillert vann.
Mengdene som skal brukes avhenger av hvor mye dibenzalaceton som skal syntetiseres. Imidlertid søkes det at det er et overskudd av benzaldehyd, fordi en del av det er oksidert til benzosyre. Det er også garantert at reaksjonen tar mindre tid, og at det uønskede benzylideneaketonet produseres i mindre grad.
Etanol fungerer som et løsningsmiddel for benzaldehyd, ellers ville det ikke oppløses i det basiske NaOH-mediet.
Prosess
Bland etanol med et benzaldehyd i et stort begerglass. Deretter tilsettes det basiske NaOH-mediet under konstant magnetisk omrøring. I dette trinnet oppstår Cannizzaro-reaksjonen i mindre grad; det vil si to molekyler av benzaldehyd som er uforholdsmessige til det ene av benzylalkohol og det andre av benzosyre, lett gjenkjennelig med den karakteristiske søte lukten.
Til slutt tilsett acetonet og vent en halv time på at løsningen blir uklar og gul-oransje i fargen. Dibenzalaceton vil utfelle på grunn av vann, så et betydelig volum vann tilsettes for å fremme dets fullstendige nedbør.
Dibenzalacetonet frafiltreres under vakuum og det gulaktige faste stoffet vaskes flere ganger med destillert vann.
rekrystallisering
En rekrystallisert prøve av dibenzalaceton skal glød på samme måte som krystallene i dette bildet. Kilde: Smokefoot
For å rense dibenzalacetonet brukes 95% etanol eller varmt etylacetat, slik at krystaller med større renhet oppnås hver gang omkrystalliseringen gjentas. Dermed vil det opprinnelige gulaktige pulveret bli omdannet til små gule krystaller av dibenzalaceton.
applikasjoner
Dibenzalaceton er en forbindelse som ikke har mange bruksområder. På grunn av sin evne til å absorbere ultrafiolett lys, brukes det i formuleringen av solkremer, eller et hvilket som helst annet produkt som søker å dempe forekomsten av UV-stråler, det være seg belegg eller maling.
På den annen side brukes dibenzalaceton i de organometalliske syntesene av palladium. Det fungerer som et bindemiddel som koordinerer til de metalliske palladiumatomer, Pd 0 , for å danne tris (dibenzylideneaceton) dipalladium (0) -komplekset.
Denne organometalliske forbindelsen gir Pd 0- atomer i forskjellige organiske synteser, slik at den oppfører seg som en homogen katalysator, siden den løses opp i mange organiske løsningsmidler.
Dessuten er dibenzalaceton som et bindemiddel lett å erstatte med andre organiske bindemidler, noe som gjør at de organometalliske syntesene av palladium kan utvikle seg raskt.
risiko
Når det gjelder risikoen, er det ikke mye informasjon tilgjengelig som rapporterer om mulig innvirkning på helse eller miljø som dibenzalaceton kan forårsake. I sin rene tilstand er det et fast irriterende stoff ved svelging, pust, eller ved direkte kontakt med øynene eller huden.
Imidlertid er det tilsynelatende ikke tilstrekkelig irriterende at det ikke kan være en del av solkremformuleringene. På den annen side, å være så uoppløselig i vann, er konsentrasjonen i den ubetydelig, og presenterer seg som en fast forurensning. I denne forstand er det ukjent hvor skadelig turbiditeten det forårsaker er marin fauna eller jordsmonn.
Inntil det er bevist noe annet, vil dibenzalaceton betraktes som en relativt sikker forbindelse, da dens lave reaktivitet ikke er en grunn til risiko eller større forholdsregler.
referanser
- Morrison, RT og Boyd, R, N. (1987). Organisk kjemi. 5. utgave. Redaksjonell Addison-Wesley Interamericana.
- Carey F. (2008). Organisk kjemi. (Sjette utgave). Mc Graw Hill.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organisk kjemi. (10. utgave.). Wiley Plus.
- Wikipedia. (2020). Dibenzylidenaceton. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
- Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. (2020). Dibenzylidenaceton. PubChem-database., CID = 640180. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Organiske synteser. (2020). Dibenzalacetone. Gjenopprettet fra: orgsyn.org
- Dibenzalaceton ved Aldol Condensation. Gjenopprettet fra: web.mnstate.edu