5007 Reaksi ftalat anhidrida dengan resorsinol menjadi fluorescein

Transkripsi

1 57 Reaksi ftalat anhidrida dengan resorsinol menjadi fluorescein CH H H H 2 H C 8 H 4 3 C 6 H 6 2 C 2 H 12 5 (148.1) (11.1) (332.3) Klasifikasi Tipe reaksi dan penggolongan bahan Reaksi pada gugus karbonil turunan asam karboksilat, substitusi elektrofilik aromatis, asilasi Friedel-Crafts, reaksi pembentukan cincin Asam karboksilat anhidrida, fenol, pewarna Teknik Laboratorium Reaksi dengan mikrowave, pengadukan dengan batang pengaduk magnet, penambahan bertetes dengan corong tetes, pemanasan dengan refluk, penyaringan, ekstraksi Instruksi (skala batch 5 mmol) Peralatan Sistem mikrowave ETHS 16, labu leher-dua ml, pengaduk magnet, batang pengaduk magnet, tabung gelas (4 cm, NS 29), gelas beaker 1 L, corong tetes, labu penghisap, corong Buchner (diameter 8-1 cm), labu leher-dua 25 ml, pendingin refluk, desikator Bahan ftalat anhidrida (tl C) resorsinol (tl C) Asam klorida pekat Natrium hidroksida ksida fosfor(v) untuk pengering 7,77 g (52,5 mmol) 11, g ( mmol) 5 ml 8, g (2 mmol) 5 g Reaksi Ftalat anhidrida 7,77 g (52,5 mmol) dan 11, g ( mmol) resorsinol dimasukkan ke dalam labu leher-dua ml berisi batang pengaduk magnet dan 6 tetes air ditambahkan. Labu reaksi dilengkapi dengan pengatur temperatur elektronik dan diletakkan dengan tabung gelas 1

2 dalam mikrowave (lihat Petunjuk teknis: peralatan refluk standar untuk sistem mikrowave ). Campuran diaduk selama 4 menit dengan 9 W pada temperatur target 22 C. Awalnya, campuran reaksi kental, pada akhir reaksi seluruhnya padat. Penyelesaian Mula-mula, produk kotor yang diendapkan dalam labu reaksi dimurnikan dengan memindahkannya bersama larutan natrium hidroksida ke dalam garam dinatrium yang larut dalam air dan kemudian, pengendapan produk dengan HCl. Untuk prosedur ini, larutan natrium hidroksida disiapkan dengan melarutkan 8, g (2 mmol) NaH dalam 8 ml air. Asam sulfat pekat 4 ml dimasukkan ke dalam gelas beaker 1 L dengan batang pengaduk magnet, yang berisi 2 ml air. Corong pisah diletakkan di atas gelas beaker. Sekarang, 2 ml larutan NaH dimasukkan ke dalam labu reaksi dengan padatan produk kotor dan diaduk selama 1 menit (jika batang pengaduk magnet berhenti di dalam lelehan campuran, satu batang pengaduk magnet lainnya dimasukkan ke dalam labu). Kemudian, 3 ml air ditambahkan ke dalam labu reaksi dan diaduk selama 5 menit. Larutan merah gelap yang dihasilkan didekantir dari campuran yang masih mengandung padatan ke dalam corong pisah dan ditambahkan bertetes-tetes dengan lambat (1 sampai 2 tetes per detik) ke dalam asam klorida yang diaduk kuat di dalam beaker. Produk mengendap sebagai padatan merahoranye. Selama waktu penambahan, ditambahkan satu bagian lagi dari 2 ml larutan NaH dalam labu reaksi dengan produk kotor yang masih ada, diaduk seperti sebelumnya selama 1 menit, ditambahkan 3 ml air, diaduk selama 5 menit, kemudian larutan merah didekantir ke dalam corong tetes dan tetesan ini ditambahkan ke dalam beaker yang berisi HCl seperti yang telah dilakukan sebelumnya. Prosedur ini diulangi dua kali sampai semua larutan NaH digunakan. Isi dalam gelas kimia didinginkan mencapai temperatur kamar dan endapan disaring dengan corong Buchner. (Jika kertas saring tertutup kristal halus, dapat disaring menggunakan kertas penyaring yang dilipat). Untuk pemurnian lebih lanjut, produk yang masih basah dimasukkan bersama-sama dengan ml air dan 1 ml HCl pekat ke dalam labu leher dua 25 ml, yang dilengkapi dengan batang pengaduk magnet, pengatur temperatur elektronik, tabung gelas, pendingin refluk dan dipasang dalam sistem mikrowave. Campuran direfluk selama 1 menit dalam mikrowave dengan 8 W dan temperatur target 13 C. Setelah didinginkan sampai temperatur kamar, dipisahkan lagi dengan corong Buchner. Produk dicuci pada corong Buchner dengan beberapa bagian air (volume total 3 ml), dan dikeringkan dengan cara dihisap dan di dalam desikator dengan oksida fosfor (V) dengan pengurangan tekanan sampai berat konstan. Hasil: 16,2 g (48,8 mmol, 98 %); tl C, literatur: C. warna produk sesuai dengan ukuran kristal dari merah-russet (kristal kasar) atau merah-oranye (kristal halus). 2

3 Komentar Air yang ditambahkan pada keadaan awal, membantu pengeluaran energi mikrowave dalam campuran reaksi sampai meleleh. Pengerokan reaktan sebelum reaksi tidak diperlukan karena akan meleleh sempurna di dalam mikrowave dalam satu menit dengan pengadukan. Proses pemurnian dengan HCl encer panas membantu untuk memisahkan pengotor yang larut dalam air, seperti reaktan yang tidak bereaksi, dari produk yang sedikit larut dalam air. Melalui pelarutan dan pengendapan produk kotor dengan basa dan asam, akan dihasilkan bahan yang sangat halus, lebih cocok untuk ekstraksi berikutnya daripada produk kotor yang hanya digerus dengan mortar. Reaksi dapat dengan mudah dilakukan dalam skala batch sampai 1 mol. Manajemen Limbah Pembuangan Limbah Limbah Filtrat air Pembuangan dinetralkan, kemudian: campuran pelarut air, mengandung halogen Waktu Kira kira 4 jam (tanpa waktu pengeringan) Penghentian sementara Sebelum penyelesaian Sebelum ekstraksi dalam mikrowave Tingkat kesulitan Mudah 3

4 Analisis Hubungan temperatur-waktu-bergantung pada tahap kerja dengan energi mikrowave Reaksi ftalat anhidrida dengan resorsinol menjadi fluorescein Temperatur [ C] 15 5 T1 [ C] Mikrowellenenergie [W] Energie [W] Zeit [ C] Ekstraksi produk kotor 9 8 Temperatur [ C] T1 [ C] Energie [W] Energie [W] Zeit [ C] 4

5 Spektrum 1 H NMR produk fluorescein (4 MHz, DMS-D 6 ) (ppm) H CH δ (ppm) Multiplisitas Jumlah H Keterangan 7,99 d 1 18-H 7,79 dt 1 16-H 7,71 dt 1 17-H 7,26 d 1 15-H 6,72 m 2 4-H, 7-H 6,57 m 4 1-H, 2-H, 9-H, 1-H 2,53 pelarut 5

6 Spektrum 13 C NMR produk fluorescein (4 MHz, DMS- D 6 ) (ppm) δ (ppm) Keterangan 168,52 C-2 159,62 C-3, C-8 151,85 C-5, C-6, C ,38 C ,93 C ,91 C-1, C-1 126,14 C ,56 C , C ,65 C-2, C-9 19,56 C-11, C-13 13,15 C-4, C-7 39,5 pelarut H CH

7 Spektrum IR produk fluorescein (KBr) 69, ,9 362, ,69 185,71 916,12 588,1 798,15 665,43 864,51 753,91 53,22 75, ,8 458,98 %T Fluorescein 1539, , , ,1 1111, , , ,5 1262, ,47 38,2 4, , cm-1 7