The dibenzalaceton (dba) je organická sloučenina, jejíž molekulární vzorec je C17H14O. Je to nažloutlá pevná látka, která se v závislosti na své čistotě může jevit jako krystaly. Používá se v opalovacích krémech a organokovových syntézách, ve kterých se jako katalyzátor používá palladium.
Ačkoli jeho syntéza je relativně jednoduchý proces, který se ve výukových laboratořích opakuje a vysvětluje kondenzaci aldolu, jeho mechanismus je poněkud rozsáhlý a je třeba vzít v úvahu několik faktorů. Použitý benzaldehyd, který kondenzuje s acetonem, musí být čerstvě destilován, aby byla zajištěna jeho nízká oxidace při kontaktu se vzduchem..
Podobně se k solubilizaci činidel použije zásadité médium ethanol-voda a současně se podpoří konečné srážení dibenzalacetonu, hydrofobní a nerozpustné sloučeniny. Doposud není známo, jaké negativní účinky může mít dibenzalaceton na tělo nebo na životní prostředí, kromě toho, že působí jako dráždivá látka..
Rejstřík článků
Zaprášená nebo krystalicky vypadající nažloutlá pevná látka.
234,29 g / mol
Dibenzalaceton se vyskytuje jako tři geometrické izomery: trans-trans, trans-cis a cis-cis. Trans-trans izomer je nejstabilnější ze všech, a proto se nejvíce produkuje během syntézy.
110-111 ° C Tento rozsah se mění v závislosti na stupni čistoty syntetizované pevné látky..
Nerozpustný.
Horní obrázek ukazuje molekulu trans-trans dibenzalacetonového izomeru, představovanou modelem koulí a pruhů. Uprostřed máme karbonylovou skupinu a po jejích stranách několik dvojných vazeb a dva aromatické benzenové kruhy.
Dibenzalaceton je v podstatě nepolární a hydrofobní, protože celá jeho struktura je prakticky složena z atomů uhlíku a vodíku. Karbonylová skupina mu dává jen malý dipólový moment.
Strukturu lze srovnat se strukturou listu, protože všechny jeho atomy uhlíku mají sp hybridizacidva; proto spočívají ve stejné rovině.
Fotony světla interagují s π-konjugovaným systémem dibenzalacetonu; zejména UV záření, které je absorbováno za účelem excitace delokalizovaných elektronů. Díky této vlastnosti je dibenzalaceton vynikajícím absorbérem ultrafialového světla..
V horním obrázku jsme představili mechanismus aldolové kondenzace mezi benzaldehydem a acetonem, čímž vznikl dibenzalaceton; konkrétně jeho trans-trans izomer.
Reakce začíná acetonem v bazickém prostředí. OH- deprotonuje kyselý proton kterékoli ze svých dvou methylových skupin, -CH3, vedoucí ke vzniku enolátu: CH3C (O) CHdva-, který delokalizuje svůj záporný náboj rezonancí (první řada obrazu).
Tento enolát pak působí jako nukleofilní látka: napadá karbonylovou skupinu molekuly benzaldehydu. Jeho zabudování do benzaldehydu generuje alkoxid, který, protože je velmi zásaditý, deprotonuje molekulu vody a stává se aldolem (druhá řada). Aldol nebo p-hydroxyketon se vyznačuje tím, že má skupiny C = O a OH.
Základní médium dehydratuje tento aldol a v jeho struktuře se vytvoří dvojná vazba, která generuje benzylidenaceton (třetí řada). Dále OH- také deprotonuje jeden ze svých kyselých vodíků a opakuje další nukleofilní útok na druhou molekulu benzaldehydu. Tentokrát k útoku dochází pomalejší rychlostí (čtvrtá řada).
Vytvořený produkt deprotonuje další molekulu vody a znovu se podrobí dehydrataci, aby se odstranila skupina OH a vytvořila se druhá dvojná vazba (pátá a šestá řada). Tak a nakonec se vyrábí dibenzalaceton.
Činidla k syntéze dibenzalacetonu jsou následující:
- 95% ethanolu.
- Čerstvě destilovaný benzaldehyd z hořkého mandlového oleje.
- NaOH jako bazický katalyzátor v destilované vodě.
Použité množství závisí na množství dibenzalacetonu, které má být syntetizováno. Hledá se však, že existuje přebytek benzaldehydu, protože jeho část je oxidována na kyselinu benzoovou. Je také zaručeno, že reakce trvá méně času a že nežádoucí benzylidenaceton je produkován v menší míře..
Ethanol působí jako rozpouštědlo pro benzaldehyd, jinak by se nerozpouštěl v zásaditém prostředí NaOH.
Ve velké kádince smíchejte ethanol s benzaldehydem. Poté se za stálého magnetického míchání přidá zásadité médium NaOH. V tomto kroku dochází k Cannizzarově reakci v menší míře; to znamená, že dvě molekuly benzaldehydu jsou nepřiměřené v jedné z benzylalkoholu a druhé v kyselině benzoové, snadno rozpoznatelné podle charakteristické sladké vůně.
Nakonec se přidá aceton a roztok se čeká půl hodiny, aby se zakalil a měl žlutooranžovou barvu. Dibenzalaceton se vysráží v důsledku vody, proto se přidává značné množství vody, aby se podpořilo jeho úplné vysrážení..
Dibenzalaceton se filtruje ve vakuu a jeho nažloutlá pevná látka se několikrát promyje destilovanou vodou..
K čištění dibenzalacetonu se použije 95% ethanolu nebo horkého ethylacetátu, takže při každém opakování rekrystalizace se získají krystaly vyšší čistoty. Počáteční nažloutlý prášek bude tedy transformován na malé žluté krystaly dibenzalacetonu..
Dibenzalaceton je sloučenina, která nemá mnoho použití. Díky své schopnosti absorbovat ultrafialové světlo se používá při přípravě opalovacích krémů nebo jakéhokoli jiného produktu, který se snaží zmírnit dopad UV záření, ať už jde o nátěry nebo barvy..
Na druhé straně se dibenzalaceton používá v organokovových syntézách palladia. Působí jako pojivo, které se koordinuje s atomy kovu palladia, Pd0, za vzniku komplexu tris (dibenzylidenaceton) dipalladia (0).
Tato organokovová sloučenina poskytuje atomy Pd0 v různých organických syntézách, takže se chová jako homogenní katalyzátor, protože se rozpouští v mnoha organických rozpouštědlech.
Dibenzalaceton jako pojivo lze také snadno nahradit jinými organickými pojivy, což umožňuje rychlý rozvoj organokovových syntéz palladia..
Pokud jde o rizika, není k dispozici mnoho informací, které by uváděly možné dopady na zdraví nebo životní prostředí, které může dibenzalaceton způsobit. Ve svém čistém stavu je silně dráždivý požitím, dýcháním nebo přímým kontaktem s očima nebo pokožkou..
Zjevně však není dostatečně dráždivý, že nemůže být součástí přípravků na ochranu proti slunečnímu záření. Na druhou stranu, protože je tak nerozpustný ve vodě, jeho koncentrace v něm je zanedbatelná a projevuje se jako pevná kontaminace. V tomto smyslu není známo, jak škodlivý je zákal způsobený mořskou faunou nebo půdou..
Pokud se neprokáže opak, bude dibenzalaceton považován za relativně bezpečnou sloučeninu, protože jeho nízká reaktivita není důvodem pro riziko ani pro vyšší preventivní opatření..
Zatím žádné komentáře