Gruppo TEORIA
(Pampas)
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Caporali Francesca
Paoloni Asja
Rodriguez Yamila
Bruni Milena
Le Pampas
Preparare e identificare un
campione di almeno 200 mg di
fenolftaleina (phenolphthalein) da
fenolo (phenol) e anidride ftalica
(phtalic anhydride). In caso di
successo valutare anche la
preparazione della fluoresceina.
Fenolftaleina
Proprietà della fenolftaleina
• (nome IUPAC: 3,3-bis(4-idrossifenile)-1,(3H)-isobenzofuranone)
• Numero CAS 77-09-8
• La sua formula chimica bruta è C20H14O4 è un comune indicatore usato
nelle titolazioni acido-base.
• A temperatura ambiente la fenolftaleina si presenta in forma di polvere
cristallina bianca inodore, insolubile in acqua (appena 0,4 g/L) e solubile
in etanolo
• è un acido molto debole (pKa = 1 9.7)
• Log Pow 2.41 (significa che la fenolftaleina, almeno in forma neutra, è
molto più solubile in solventi organici che in acqua, e che quindi può
essere estratta nei primi)
• SICUREZZA:
• Non è in sé tossica, ma ha un forte effetto lassativo per il quale veniva
usata, a bassi dosaggi, in alcuni farmaci. Oggi non si usa più perché:
• WARNING! HARMFUL IF SWALLOWED. SUSPECT CANCER HAZARD
Ma in laboratorio non la swallowiamo, perciò la scheda di sicurezza
riporta:
Sostanza non pericolosa secondo la Direttiva 67/548/CEE
Attenzione al FENOLO!
• frasi di rischio- R 35 provoca gravi ustioni
• frasi di prudenza S 20 non mangiare non
bere durante l'impiego S 26 in caso di
contatto con gli occhi lavare immediatamente
e abbondantemente con acqua S 30 non
versare acqua sul prodotto S 36/37/39 usare
indumenti protettivi e guanti S 45S 60 questo
materiale e il suo contenitore devono essere
smaltiti
OH
O
+
2
H2SO4
O

phenol
O
HO
O
OH
C
+
O
-
2OH
O
C
O
C
C
O
O
colorless
phenophthalein
-
fuchsia
phenophthalein
-
• Fenolftaleina, in chimica organica, un composto
derivato da phthalophenone, o difenil ftalide (formula
di I.), l'anidride di trifenil-Carbinol-orto-carbossilico
acido che si ottiene dalla condensazione phthalyl con
cloruro di benzene in presenza di alluminio cloruro. La
phthaleins sono formate da questo di anidride
l'ingresso di idrossile o ammino gruppi in due fenil
residui, e sono pronti a condensazione di fenoli con
ANIDRIDE FTALICA, fenolo stessa che ha dato luogo
alla fenolftaleina (formula II.) Insieme con una
piccola quantità di fluorane ( formula III.), mentre
resorcina in condizioni simili rese fluoresceina. La
riduzione a phthaleins resa phthalines, che sono
derivati di triphenylmethane carbossilico acido;
riduzione questi prodotti sono incolore e può essere
considerato come il leuco-composti del phthaleins,
così si dà fenolftaleina phenolphthaline (formula IV.).
Disidratazione agenti di solito convertire il
phenolphthalines in antrachinone derivati. C6H4 /
C02H IV. Phenolphthaline
•
Fenolftaleina si ottiene quando fenolo e anidride
ftalico sono riscaldati con acido solforico
concentrato. Essa cristallizza in croste e incolore è
quasi insolubile in acqua, ma si scioglie nelle soluzioni
diluite di alcali caustici con un bel colore rosso,
essendo riprecipitata da queste soluzioni con
l'aggiunta di acido minerale. Si scioglie in alcali
concentrati formando una soluzione incolore che
probabilmente contiene sali di carattere non chinoide.
Questa differenza di comportamento ha portato a una
notevole discussione (cfr. H. Meyer, Monats., 1899,
20, p. 337; R. Meyer, Ber., 1903, 3 6, pag 2 949;
Perkin AG e verde, Jour. Chem. Soc., 1904, p. 398).
La fusione con alcali caustici della fenolftaleina
produce acido benzoico e paradihydroxybenzophenone, il che dimostra che nella
condensazione originaria con acido ftalico, i fenoli
erano state attaccate nella posizione para.
• Il Fluorano è un prodotto della condensazione
del residuo di acido ftalico in orto rispetto
alla posizione dell’ossidrile dei gruppi fenolo,
con la formazione dell’anidride che può
coinvolgere anche questi gruppi ossidrilici. Si
scioglie in acido solforico concentrato con una
fluorescenza giallo verde.
• Le rodamine, che sono strettamente connesse
alle ftaleine, sono formate dalla
condensazione degli alchil metaaminofenoli con
annidride ftalica in presenza di acido
solforico. I loro sali sono dei bei coloranti
rossi.
Tradotto da: http://www.1911encyclopedia.org/Phenolphthalein
Dalla traduzione precedente si ricava dunque che
l’acilazione nelle posizioni orto e l’eliminazione di
una seconda molecola d’acqua potrebbero essere
entrambe favorite dall’alta temperatura di
condensazione e dai tempi lunghi, portando alla
formazione di un prodotto stabile, ma da noi
indesiderato: il fluoran. Potrebbe essere questa la
sostanza incolore a pH acidi e arancio a pH basici
che abbiamo ottenuto nei nostri secondo e quarto
tentativo.
Calcoli Stechiometrici
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•
•
Fenolo CH6H6O PM=94,11
Anidride ftalica C8H4O3 PM=148,12
Fenoltaleina  C20H14O3 PM=318,33
Acido solforico  PM 98,08
• Mg fenolo
• Mg anidride ftalica
Piano di lavoro
1. prendiamo due vaschette e pesiamo 236 mg di
fenolo,nell'altra 186 mg di anidride ftalica. Mettiamo
il tutto in un becher e aggiungiamo goccia a goccia
dell'acido solforico.
2. mettiamo il becher a riscaldare e si deve vedere una
colorazione marroncina arancione.
3. Lasciamo il tutto a raffreddare per un po’, quindi
travasare la miscela di reazione in un volume
maggiore di acqua distillata, lentamente e agitando.
4. Poi aggiungere NaOH in pasticche fino ad arrivare a
pH 3-4 (se la soluzione diventa rosa ri-acidificare con
qualche goccia di acido solforico).
5. Estrarre con 3 x 10 mL di diclorometano, riunire gli
estratti, essiccarli passandoli su un imbuto con
solfato di sodio anidro, evaporare a b.m a secchezza.
Ricristallizzare da soluzione idroalcolica concentrata
a caldo.
Prove preliminari
• unire quantità casuali di fenolo,
anidride ftalica, acido solforico e
riscaldare. Verificare l'avvenuta
reazione diluendo una piccola quantità
di miscuglio di reazione e basificare
con NaOH. La fenolftaleina sarà
riconoscibile dalla colorazione rosa.
Miscuglio in acido
solforico ottenuto dopo il
riscaldamento.
Fenolftaleina, dopo
l’aggiunta di NaOH
Prima prova
• abbiamo preso il miscuglio preparato
all'inizio (quello con le quantità a caso) e
l'abbiamo messo in un becher contenente
50 mL di acqua, agitando lentamente
abbiamo notato una colorazione gialla con
dei piccoli cristalli.Abbiamo aggiunto piano
piano quantità di NaOH fino ad arrivare a
pH 5/6. A pH basici si otteneva
l'inconfondibile colorazione fucsia della
fenolftaleina. Quindi i cristalli ottenuti sono
probabilmente di fenolftaleina, poco solubile
in acqua.
Seconda Prova
• abbiamo preso la sostanza nella quale le
quantità erano precise, specificate nel piano
di lavoro. Abbiamo preso il tutto in un becher
contenente 50 mL di acqua e abbiamo
aggiunto una grande quantità di NaOH e non
abbiamo ottenuto una colorazione. Abbiamo
concluso che la fenolftaleina non era
presente e questo è accaduto (o almeno
speravamo) per un insufficiente
riscaldamento.
Terza prova
• quindi abbiamo ripetuto di nuovo
riscaldando più a lungo, sotto cappa,
controllando la produzione di fumi. In
effetti riscaldando in questo modo
abbiamo ottenuto un'intensa
colorazione arancio-bruna del
miscuglio che ci faceva ben sperare
sulla formazione del prodotto voluto.
Riscaldamento sotto cappa
Dopo ciò abbiamo separato con l’imbuto
separatore sia la sostanza della prima prova
sia quella della terza prova.
Abbiamo separato con circa 15 ml di
diclorometano abbiamo fatto 3 estrazioni.
Abbiamo riunito gli estratti poi li abbiamo
essiccati passandoli su un imbuto separatore
con solfato di sodio anidro.
Dopo ciò li abbiamo fatti evaporare.
Il residuo era impercettibile e diluito e portato in
ambiente basico diventava arancio.
Tentativo in extremis fluoresceina
• Per la sintesi della fluoresceina secondo lo schema
seguente abbiamo provato lo stesso procedimento,
m-resorcina
Anidride ftalica
fluoresceina
• mantenendo le stesse moli di anidride ftalica e di metaresorcina già usate per condensare il fenolo con
l’anidride, anche se una metodica migliore potrebbe
essere questa (dove impropriamente si dice di usare la
resorcina orto). L’acilazione Friedel-Crafts con cloruro di
zinco è confermata anche da wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Fluorescein
Quarta Prova
• abbiamo preso 2 provette sulla provetta A abbiamo messo
232 mg di fenolo e 236 mg di anedride ftalica
• piu abbiamo aggiunto 2 mL circa di H2SO4 concentrato.
• Sulla provetta B abbiamo messo 275 mg di resorcina (meta) e
236 mg di anidride ftalica
• piu abbiamo aggiunto 2 mL circa di acido solforico
concentrato.
• Abbiamo messo le due provette dentro un becher con dentro
acqua calda circa 100°C abbiamo esso le sostanze scaldate in
2 becher poi li abbiamo messi nel bagno a ghiaccio per
formare i cristalli.
• Abbiamo successivamente filtrato e messo a seccare.
• Dopo ciò abbiamo analizzato la provetta A, per trovare il
punto di fusione ma non è stato fatto perché non c'era la
fenolftaleina (sarebbe stato comunque utile farlo per
identificare la sostanza).
Provette con: fluoresceina e
fenoftaleina, nel beker dove sono state
riscaldate.
Abbiamo travasato in un beker
in bagno a ghiaccio
Abbiamo filtrato e messo ad
essiccare in stufa
Reazione Antagonista
• Abbiamo ipotizzato che sia avvenuta la
reazione di formazione del fluorano, dove
nella condensazione sono perse due
molecole d’acqua invece di una. La
temperatura elevata potrebbe favorie
questa reazione antagonista.
• Quindi…
CONCLUSIONI E REVISIONI
• Secondo noi si forma un po’ di fenoltaleina
che poi cambia in fluorano diventando
(arancione) questo può dipendere da:
• Non necessarie quantità stechiometriche
dei reagenti: forse qualche reagente deve
essere in eccesso.
• La temperatura di riscaldamento nell’acido
• Il tempo di riscaldamento.
Ulteriori prove di ottimizzazione
• Unire quantità crescenti di fenolo alla
quantità fissa di anidride ftalica e acido
solforico in provette diverse (esempio
metà della quantità techiometrica, quantità
stechiometrica, doppio della quantità
stechiometrica).
• Fare riscaldare il tutto a 50/60°C e ogni 5
minuti prelevare una piccola quantità di
miscuglio dalle diverse provette e fare i
test con NaOH.
Pampas!!!!!
Fine!!!!!!!!!