ДИБЕНЗАЛАЦЕТОН: СВОЈСТВА, МЕХАНИЗАМ РЕАКЦИЈЕ, УПОТРЕБЕ, РИЗИЦИ - ХЕМИЈА - 2025

Дибензалацетоне (дба) је органско једињење чија молекуларна формула је Ц ₁₇ Х ₁₄ О. То је жућкастог чврстог материјала који, у зависности од чистоће, може представљати као кристали. Користи се у крема за сунчање и у органометалним синтезама у којима се паладијум користи као катализатор.

Иако је његова синтеза релативно једноставан процес, прилично учестали у наставним лабораторијама да објасне алдолову кондензацију, његов механизам је нешто опсежан, па мора бити узето у обзир неколико фактора. Употребљени бензалдехид који ће кондензовати ацетон мора бити свеже дестилован да би се гарантовала његова ниска оксидација у додиру са ваздухом.

Узорак дибензалацетона у стакленој посуди. Извор: Степханб

Исто тако, основни медијум етанол-вода користи се за солубилизацију реагенса и истовремено промовисање коначне преципитације дибензалацетона, хидрофобног и нерастворљивог једињења. За сада није познато који негативни ефекти дибензалацетона могу имати на тело или околину, осим што представљају иритант.

Својства

Физичка присутност

Жуткаста чврста супстанца прашине или кристалног изгледа.

Моларна маса

234,29 г / мол

Изомери

Дибензалацетон се појављује као три геометријска изомера: транс-транс, транс-цис и цис-цис. Транс-транс изомер је најстабилнији од свих, а самим тим и онај који се највише производи током синтезе.

Тачка топљења

110-111 ° Ц. Овај опсег варира у зависности од степена чистоће синтетизоване чврсте супстанце.

Растворљивост у води

Нерастворљиво.

Структура

Молекуларна структура дибензалацетона. Извор: Бењах-бмм27

Горња слика приказује молекул транс-транс изомера дибензалацетона, представљеног моделом сфера и шипки. У средини је карбонилна група, а на њеним странама неколико двоструких веза и два ароматична бензена.

Дибензалацетон је у основи аполарни и хидрофобни, јер је цела његова структура практично састављена од атома угљеника и водоника. Карбонилна група даје му само мали диполни тренутак.

Структура се може упоредити оној лист, јер сви њени атома угљеника сп ² хибридизацију ; према томе, они почивају на истој равнини.

Фотони светлости комуницирају са π-коњугираним системом дибензалацетона; посебно оне УВ зрачења, које се апсорбују да побуђују делокализоване електроне. Ово својство чини дибензалацетон одличним апсорбером ултраљубичастог светла.

Механизам реакције дибензалацетона

Механизам кондензације алдола у синтези дибензалацетона. Извор: Измаелт

На горњој слици смо представили механизам кондензације алдола између бензалдехида и ацетона, чиме настаје дибензалацетон; конкретно, његов транс-транс изомер.

Реакција започиње ацетоном у базичном медијуму. ОХ ^{- депротонатес} кисели протон било које од своје две метил групе, -ЦХ ₃ , што доводи до енолатом: ЦХ ₃ Ц (О) ЦХ ₂ ^{- који} делокализује своју негативну набоја од резонанце (Први ред слике) .

Овај енолат тада делује као нуклеофилно средство: напада карбонилну групу молекула бензалдехида. Укључивањем у бензалдехид ствара се алкоксид, који је, јер је врло базичан, депротонира молекулу воде и постаје алдол (други ред). Алдол или П-хидроксикетон карактерише по томе што имају групе Ц = О и ОХ.

Основни медијум дехидрише овај алдол и у његовој структури се ствара двострука веза, која ствара бензилиденацетон (трећи ред). Затим, ОХ ^- такође депротонира један од својих киселих водоника, понављајући други нуклеофилни напад другог молекула бензалдехида. Овог пута напад се одвија споријом брзином (четврти ред).

Произведени производ депротира другу молекулу воде и подвргава се поново дехидрацији како би се елиминисала ОХ група и успоставила друга двострука веза (пети и шести редови). Тако се и на крају производи дибензалацетон.

Синтеза

Реагенси

Реагенси за спровођење синтезе дибензалацетона су следећи:

- 95% етанол.

- Свеже дестиловани бензалдехид из уља горког бадема.

- НаОХ као основни катализатор у дестилованој води.

Количине које се користе овисе о томе колико дибензалацетона треба синтетизовати. Међутим, тражи се да постоји вишак бензалдехида, јер један део оксидује до бензојеве киселине. Такође је загарантовано да реакцији треба мање времена и да се непожељни бензилиденакетон производи у мањој мери.

Етанол делује као растварач за бензалдехид, иначе се не би растварао у основном НаОХ медијуму.

Процес

У великој чаши помешајте етанол са бензалдехидом. Затим се дода основни НаОХ медијум током сталног магнетног мешања. У овом кораку, Цанниззаро реакција се јавља у мањем степену; то јест, два молекула бензалдехида који су несразмерни у једном од бензил алкохола, а други у бензојевој киселини, лако препознатљив по карактеристичном слатком мирису.

На крају додајте ацетон и сачекајте пола сата да се раствор претвори у мутну и жуто-наранџасту боју. Дибензалацетон ће се таложити због воде, па се додаје знатна количина воде да би се поспешила његова потпуна падавина.

Дибензалацетон се одфилтрира под вакуумом, а његова жућкаста крута твар се испере неколико пута са дестилованом водом.

Прекристализација

Рекристализовани узорак дибензалацетона треба да блиста слично као кристали на овој слици. Извор: Смокефоот

За пречишћавање дибензалацетона користи се 95% етанол или врући етил ацетат, тако да се при сваком поновљењу рекристализације добивају кристали веће чистоће. Тако ће се почетни жућкасти прах трансформисати у ситне жуте кристале дибензалацетона.

Апликације

Дибензалацетон је једињење које нема много користи. Због своје способности апсорбирања ултраљубичасте светлости користи се у формулацији крема за сунчање или било којег другог производа који настоји да ублажи појаву УВ зрака, било да се ради о премазима или бојама.

Са друге стране, дибензалацетон се користи у органометалним синтезама паладија. Делује као везиво које координира металне атоме паладија, Пд ⁰ , формирајући трис (дибензилиденацетон) дипалладијум (0) комплекс.

Ово органометално једињење обезбеђује Пд ⁰ атоме у различитим органским синтезама, због чега се понаша као хомогени катализатор, пошто се раствара у многим органским растварачима.

Такође, дибензалацетон као везиво је лако заменити другим органским везивима, што омогућава органометалним синтезама паладија да се брзо развијају.

Ризици

Што се тиче ризика, нема много информација које би извештавале о могућим утицајима на здравље или животну средину које дибензалацетон може изазвати. У свом чистом је стању чврсти надражај гутањем, дисањем или директним контактом с очима или кожом.

Међутим, то очигледно није довољно иритантно да не може бити део формулација за заштиту од сунца. С друге стране, будући да је толико растворљив у води, његова концентрација у њој је занемарљива, представљајући се као чврста контаминанта. У том смислу, није познато колико је штетна замућења коју узрокује морска фауна или тла.

Док се не докаже супротно, дибензалацетон ће се сматрати релативно безбедним једињењем, јер његова ниска реактивност није разлог за ризик или веће мере предострожности.

Референце

1. Моррисон, РТ и Боид, Р, Н. (1987). Органска хемија. 5тх Едитион. Уредништво Аддисон-Веслеи Интерамерицана.
2. Цареи Ф. (2008). Органска хемија. (Шесто издање). Мц Грав Хилл.
3. Грахам Соломонс ТВ, Цраиг Б. Фрихле. (2011). Органска хемија. (10. издање.) Вилеи Плус.
4. Википедиа. (2020). Дибензилиденацетон. Опоравак од: ен.википедиа.орг
5. Национални центар за информације о биотехнологији. (2020). Дибензилиденацетон. ПубЦхем база података., ЦИД = 640180. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
6. Органске синтезе. (2020). Дибензалацетон. Опоравак од: оргсин.орг
7. Дибензалацетон Алдол Цонденсатион. Опоравак од: веб.мнстате.еду