Fenilurea e Difenilurea

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marco the chemistry

2014-04-13 19:08

Dopo un breve tempo di pausa causa impegni universitari ho trovato il tempo per preparare questi due interessanti composti, tra l'altro vengono prodotti entrambi durante la stessa reazione e sono anche facilissimi da separare!:-P Materiali: - anilina cloruro - urea - apparato per riflusso Procedimento: Il procedimento è molto semplice: in un pallone da 250ml si pongono 19g di urea e 39g di anilina cloridrato e 150ml di acqua e si agita fino a dissoluzione (che è estremamente endotermica). La soluzione assume un colore marrone molto tenue. Si monta sul collo del pallone il refrigerante a ricadere e si porta a ebollizione, mantenendo a riflusso per 1 ora e mezza circa.

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Durante il periodo di ebollizione si ha la formazione di un solido in sospensione che certe volte rende l'ebollizione un po' irregolare e tumultuosa, si tratta della difenilurea (o carbanilide) che precipita dall'ambiente di reazione perchè poco solubile anche a caldo.
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Trascorso il tempo di riflusso si stacca il condensatore e si lascia raffreddare la soluzione a circa 80°, dopodichè la si filtra velocemente su buchner per separare la difenilurea. Il filtrato viene fatto raffreddare a temperatura ambiente e poi in bagno di ghiaccio, si formano dei cristalli aghiformi bianchi, si tratta della fenilurea che è abbastanza solubile in acqua calda, ma poco in acqua fredda.
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Si ripete la procedura per altre due volte ottenendo altre due porzioni di fenilurea e difenilurea che vengono riunite con le prime. Al termine la miscela di reazione viene evaporata a metà del volume iniziale e trattata come prima, dopodichè viene eliminata perchè ormai tutto l'anilina cloruro è stato consumato. La difenilurea si presenta come polverina quasi bianca e abbastanza pura, ne ho ricristallizzato una piccola parte da EtOH bollente ottenendo dei belissimi cristalli aghiformi perfettamente incolri. Pian piano dovrò ricristallizzarla tutta, ma serve veramente tanto EtOH...la fonte dice che serve 1 litro di EtOH per ogni 25g di prodotto!!! La resa finale in difenilurea grezza è stata di 11g (34%).
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Le 4 foto rappresentano in ordine i prodotti grezzi (fenilurea a sinistra), i prodotti ricristallizzati (fenilurea sempre a sinistra), dettaglio dei cristalli di fenilurea, dettaglio dei cristalli di difenilurea. La fenilurea invece si presenta come cristallini biancastri che sono contaminati da una discreta quantità di difenilurea. Resa di prodotto grezzo 22g (54%). Per la purificazione si sospendono i cristalli in circa 200ml di acqua e si scalda a ebollizione, quasi tutto il solido si dovrebbe dissolvere. Togliere ora il becker dalla piastra e far raffreddare a circa 80° e poi filtrare velocemente a caldo, il filtrato contiene difenilurea pura che viene ridissolta portando nuovamente la soluzione a ebollizione e facendo cristallizzare lentamente, il prodotto si depone sottoforma di cristalli tabulari bianchi. Resa dopo la cristallizzazione 13g (32%). Il prodotto rimasto nel filtro è una miscela di fenil e difeniluree, che ho provveduto a eliminare. La sintesi è molto facile e anche carina da eseguire e i prodotti ottenuti sono molecole un po' "particolari". Ho notato che partendo da anilina cloridrato marrone si ottiene un prodotto grezzo molto colorato, che va decolorato in fase di ricristallizzazione con carbone attivo. Per la preparazione del cloridrato di anilina io ho operato in questo modo: ho neutralizzato la base con un leggere eccesso di HCl, concentrato fino a consistenza sciropposa e fatto raffreddare. Ho poi filtrato i cristalli bianchi e li ho fatti asciugare i essiccatore su NaOH, ponendo l'essiccatore chiuso in un sacco nero al sole, i cristalli sono fotosensibili. Ho ottenuto un prodotto bianco e ben secco (come si vede dalla prima foto). Ecco le formule di struttura delle due molecole.
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La sintesi è stata ripresa fedelmente da orgsyn Domani spendo un paio di parole sul meccanismo di reazione.

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