Dott.MorenoZolghetti
2014-08-03 06:28
Tempo fa avevo trascritto la sintesi dell’acido barbiturico, che a dispetto del nome, non è una sostanza con effetti ipnotici e quindi si trova liberamente in commercio. In questi giorni ho potuto dedicarmi alla sua trasformazione in acido diliturico (5-nitrobarbiturico, come da titolo) che, come vedremo, ha interessanti proprietà. Il procedimento è piuttosto semplice, trattandosi di una banale nitrazione a temperatura controllata.
Reattivi
Acido barbiturico 25 g
Acido nitrico fumante (100% ) 36 mL (ATTENZIONE)
Potassio carbonato o bicarbonato qb
Modo di operare
In un pallone da 500 mL introdurre l’acido nitrico e raffreddare in bagno di ghiaccio e sale, fino a una temperatura prossima a -5°.
Iniziare lentamente l’aggiunta dell’acido barbiturico, a piccole porzioni, agitando meccanicamente (servirsi direttamente del termometro, l’ancoretta magnetica resterebbe bloccata dopo poco), senza che la temperatura oltrepassi i 5 °C. L’aggiunta dovrebbe avere termine entro un’ora, quindi non si deve avere fretta.
Se tutto è condotto lentamente, non si avranno ingenti sviluppi di gas nitrosi. È comunque necessario operare sotto il tiraggio di una cappa o almeno all’aperto. Quando tutto l’acido barbiturico è stato introdotto nel pallone, si lascia la miscela a sé per due ore, estraendola dal bagno di ghiaccio, consentendo che la temperatura salga lentamente fino a quella ambiente. Non si devono comunque superare i 35-40°C.
Trascorso il tempo di riposo, si rimette il pallone in ghiaccio e si procede alla diluizione dell’acido con acqua distillata fredda (più è fredda e meglio è), usandone circa 100 mL. La temperatura tende a salire e se non si raffreddasse, si formerebbero subito vapori di ipoazotide. L’aggiunta può essere rapida o lenta, unico aspetto da tenere sotto controllo è che la temperatura della miscela resti sotto i 10 °C. Mescolare per 15-20 min. e mantenere ben freddo, con lo scopo di favorire la precipitazione del prodotto. Filtrare quindi su setto di vetro sinterizzato (NO carta) e lavare con acqua a 0°C. Il prodotto è solubile in acqua e la sua solubilità aumenta con il crescere della temperatura (1 g di acido si discioglie in 1200 mL di acqua a 0°C). NON usare altri solventi per il lavaggio (è solubile in etanolo e acetone, insolubile in etere etilico ed esano). Trattenere le acqua madri in un contenitore a parte, ricordando che si tratta di acido nitrico a media concentrazione (corrosivo). Premere bene in solido che resta sul setto e che appare come un solido giallo paglierino. Ricristallizzare da acqua bollente (circa 200 mL), lasciando il filtrato in frigorifero (4°C) per 8-10 ore. Filtrare nuovamente su setto poroso e lavare ancora con acqua ghiacciata. Conservare anche queste acque e unirle alle precedenti. Il prodotto ottenuto, seccato per 2-3 ore a 90°C, presenta un punto di fusione di 183°C (con decomposizione, meno fastidiosa se si riscalda rapidamente) e conserva tre molecole d’acqua. Se si riscalda appena sopra di 110°C per un paio d’ore, è possibile ottenerlo anidro, con punto di fusione di 176°C (con decomposizione). Per i nostri scopi non serve che sia secco. La resa pratica è stata di 26,7 g (il Vogel ne fornisce una di 35 g), con una perdita da attribuire semplicemente ai numerosi lavaggi. La SA vende l’acido diliturico a circa 20 Euro al grammo.
Oltre a essere un reattivo per la ricerca microchimica del potassio, l’acido diliturico è il prodotto di partenza per la sintesi dell’uramile (acido 5-aminobarbiturico), reagente per la ricerca microchimica del piombo.
Recupero dalle acque madri e dalle acque di lavaggio
Alla massa di liquido messa da parte, posta in un contenitore idoneo (almeno da un litro), si aggiungono con prudenza circa 10 g di sodio idrossido e si mescola. Quindi si addizionano 20-30 g (un eccesso) di potassio bicarbonato o carbonato e si mescola. Attenzione all’effervescenza della soluzione. Si lascia a riposo per due ore, a temperatura ambiente. Entro breve si noterà un precipitato grigiastro sul fondo, mentre la soluzione assumerà una tinta marsalata. Scartare il supernatante e filtrare il precipitato su setto poroso, lavandolo con acqua fredda. Seccare a 105°C per due ore.
Quello che si ottiene è il sale potassico dell’acido diliturico, solido microcristallino dall’inatteso colore azzurro-grigio. Visto al microscopio, manifesta struttura regolare a parallelepipedo inclinato, simile ai noti cristalli di solfato rameico pentaidrato. Da questa operazione ho recuperato circa 9 g di sale secco.
L’acido diliturico è un reagente per la ricerca microchimica del potassio e si adopera in soluzione acquosa satura, su soluzioni neutre o debolmente acide. Da soluzioni alcaline precipita con minor facilità. Da soluzioni diluite di sali di potassio, occorre attendere un po’ di tempo prima di vedere un precipitato leggero, da analizzare poi al microscopio (analisi microchimica) per la corretta identificazione.
I seguenti utenti ringraziano Dott.MorenoZolghetti per questo messaggio: quimico, Mario, MarcoA, fosgene, zodd01, marco the chemistry, Rocco451, mimante, Rusty, ale93, Chimico, Max Fritz
