SINTESIS THORINE

Aplikasi analitik thorin, parameter kerja, batasan dan prospeknya, dibahas dan dijelaskan secara cukup rinci dalam publikasi analisis kimia khusus seperti Analytical Chemistry . Ringkasan singkat dari mereka menunjukkan aplikasi berikut:

Dalam media asam : digunakan untuk penentuan kuantitatif unsur torium (Th), zirkonium (Zr), fluor (F), hafnium (Hf) dan uranium (U).

Dalam media basa : Bentuk asam disulfonat dari torin, lebih dikenal sebagai Thoron, digunakan dalam penentuan kuantitatif litium (Li).

Dalam media netral : torin digunakan sebagai indikator untuk penentuan ion sulfat (SO ₄ ^2- ) dalam larutan berair.

Thorin juga digunakan untuk menentukan _SO2 di udara.

Permasalahan penelitian.

Mengingat permintaan reagen ini untuk determinasi analitik yang berbeda dan khususnya untuk analisis kolorimetri litium dalam air asin dari Gran Salar de Uyuni dan rendahnya pasokan di pasar nasional, muncul kebutuhan untuk mensintesis thorin, dari bahan sederhana dan terjangkau . di lingkungan kita.

Dengan tujuan ini, rute sintesis yang dirancang didekati dari paradigma RETROSINTESIS , yang dapat diterapkan dengan metode The Synthesis Sheets, Metode Disconnection atau Synthon dan Metode Pohon.   Sintesis.

Sehubungan dengan sintesis thorin , ada deskripsi singkat dan ringkas tentang sintesis thoron dalam literatur , sesuai dengan arah yang diusulkan   oleh Kuznetsov , artinya, diindikasikan bahwa untuk pembuatan toron, diperlukan asam o-aminofenilarsonik diazokopulasi dengan garam dinatrium dari asam 2-naptol-3,6-disulfonat (garam R) dalam suatu media asam.

Desain sintesis untuk Thorina .

Desain didekati dengan metode pemutusan atau Sintón, yang mengacu pada dua tahap. Yang pertama terkait dengan analisis retrosintetik dan yang kedua terkait dengan sintesis searah dengan apa yang terjadi di laboratorium, yaitu dari bahan awal hingga tiba di Target Molekul (MOb).

ke)    Item   struktural dan reaktivitas untuk dipertimbangkan, untuk analisis retrosintetik

Thorin biasanya merupakan senyawa azo, oleh karena itu pewarna. Pembuatan senyawa-senyawa ini umumnya terdiri dari dua reaksi mendasar, yaitu: diazoasi dan diazocoupling (atau penggandengan sederhana).

Di sisi lain, semua molekul prekursor kopling yang digunakan untuk pembentukan zat warna azo memiliki karakter yang sama, yaitu: atom hidrogen aktif yang berikatan dengan atom karbon.

Berikut ini banyak digunakan sebagai molekul prekursor (substrat) untuk penggandengan: Senyawa yang memiliki hidroksil fenolik, seperti fenol dan naftol, Amina aromatik, Molekul dengan gugus keton alifatik yang dapat dienolisasi, dan Molekul heterosiklik seperti pirol, indol, dll. .

Sehubungan dengan reaksi sanggama, prinsip heuristik tertentu harus diperhatikan, yaitu:

·          Pasangan fenol lebih mudah daripada amina dan anggota deret naftalena lebih mudah daripada benzena.

·          Substituen dengan efek induktif negatif (-I), seperti halogen, nitro, sulfa, karboksil, dan gugus karbonil menghambat kopling.

·          Gugus alkil atau alkoksi dalam posisi orto atau meta sehubungan dengan gugus amino mendorong penggandengan. Dan jika mereka berada di posisi 2 dan 5 sehubungan dengan gugus amino, mereka adalah penggandeng yang sangat baik.

·          Dalam deret benzena, kopling biasanya terjadi pada posisi para sehubungan dengan gugus hidroksil (-OH) atau amino (-NH ₂ ). Jika posisi untuk ditempati, sambungan terjadi pada posisi orto.

·          Dalam seri naftalena, ketika gugus amino hidroksil berada pada posisi 2 ( b ), reaktan digabungkan pada posisi 1 ( a ). Jika gugus hidroksil atau amino berada pada posisi alfa, ikatan biasanya terjadi pada posisi ke-4; tetapi jika posisi 3 atau 6 ditempati oleh gugus sulfonat, penyatuan terjadi pada posisi beta.

·          Ketika ada dua kemungkinan posisi kopling, posisi ikatan sering ditentukan oleh pH media: Kopling terjadi orto dengan gugus amino ketika dilakukan dalam media asam dan orto dengan gugus hidroksil ketika itu dilakukan di media dasar. .

Berdasarkan elemen heuristik yang disebutkan sebelumnya, ada berbagai desain sintesis untuk thorin, yang merespon analisis retrosintetik . , diusulkan . Yang pada hakekatnya merupakan sintesis konvergen, yang diekspresikan oleh kopling diazo dari garam dinatrium dari asam 2-naftol-3,6-disulfonat, umumnya dikenal sebagai "garam R", dengan ortodiazofenilarzonat klorida dalam media asam

Dapat dilihat pada analisis retrosintetik bahwa perantara kunci atau strategis adalah orto -nitroanilin, suatu aspek yang mengarah ke bahan awal sederhana seperti benzena dan naftalena masing-masing.

Sumber: buatan sendiri

Ortonitroanilin ,   Ini dapat disintesis dengan prosedur yang berbeda, dengan tingkat kerumitan dan hasil yang berbeda. Dari sebelas alternatif yang diselidiki secara eksperimental, hanya delapan yang ditunjukkan dalam roset retrosintesis.

Dari situ, alternatif pemutusan 3 dan 4 telah dipilih untuk publikasi ini. ,   yang pada gilirannya menghasilkan dua rute sintesis konvergen.

Roset retrosintesis untuk ortho-nitroaniline

B)    Sintesis "garam R".

C)    Sintesis torin.

Synthesis Route I : Strategi memperhitungkan pembentukan ortho -nitroaniline dari   Penataan ulang nitroamin dari nitranilin, dalam media asam.

Rute Sintesis II. Strategi tersebut melibatkan pembentukan orto -nitroanilin, melalui proses proteksi dan deproteksi posisi para anilin.

Hasil

Eksperimen yang dikembangkan untuk setiap tahap di Rute Sintesis yang berbeda telah merespons desain eksperimen 2 ² faktorial yang memungkinkan kami untuk menyelidiki efek utama faktor dan interaksi di antara mereka. , untuk mengoptimalkan kondisi kerja.

ü Hasil percobaan pembuatan “garam R”.

naftalena natrium β-naftalena sulfonat β-Naftol       “garam R”

               r ₁ =    87,89%                                              _r2 = 86,55%                   _r3 =75,23%

Hasil sulfonasi β -Naftol relatif rendah, karena pada suhu sulfonasi yang sama, produk lain seperti garam Schaeffer (natrium 2-naftol-6-sulfonat) dan sejumlah kecil garam natrium 2-naftol-6,8- asam disulfonat (asam G), yang garam natriumnya lebih mudah larut daripada "garam R", suatu aspek yang digunakan dalam proses rekristalisasi "garam R".

Hasil keseluruhan :   R _{garam R}   = (r ₁ *r ₂ *r ₃ )*100

= (0,8789*0,8655*0,7523)*100 = (0,5723)*100 = 57,23%  

ü Hasil Eksperimen untuk Rute Sintesis I.

Proses yang dimulai dari benzene hingga sampai pada ortho -diazophenylarzonic chloride   (Cl-o-DFA), terdiri dari delapan tahap dan mencapai hasil R _Cl-o-DFA = 23,39%.

Sebaliknya, reaksi dalam media asam, orto -diazofenilarzonat klorida dengan "garam R", yang dibuat menurut skema yang ditunjukkan sebelumnya, untuk mendapatkan THORINA, memberikan hasil 85,46% .

Berdasarkan hasil percobaan tersebut, maka total yield (Q _TSI ) Sintesis I dengan batas kepercayaan 95% adalah:

_QTSI =   [(57,23%   +   23,39%)/2]*85,46 =   34,45%

Biaya produksi intrinsik untuk thorine, dalam rute Sintesis I adalah 0,81 $us/g

ü Hasil Eksperimen untuk Rute Sintesis II.

Pada alternatif sintesis baru ini, benzena diubah menjadi orto -diazofenilarzonat klorida dalam sembilan tahap, dengan hasil _RCl-o-DFA = 28,04%.

Reaksi garam ini, orto -diazofenilarzonat klorida, dengan garam R" dalam media asam, seperti yang ditunjukkan di atas, mencapai hasil 85,46%, dimana hasil total Rute Sintesis II (Q _TSII ), adalah 36,44%.

Biaya intrinsik produksi thorin, menurut jalur sintesis ini, adalah 1,17 $us/g  

kesimpulan

Berbagai rute sintesis yang diusulkan dan diuji menunjukkan bahwa sintesis organik, inti dari kimia organik, adalah disiplin yang sangat prediktif, dan merupakan alat pedagogis yang sangat berharga.

Analisis retrosintetik, diungkapkan oleh metodologi pemutusan pada bidang desain dan penggunaan desain eksperimental faktorial yang digunakan dalam praktik, merupakan kombinasi yang kuat untuk menghadapi pekerjaan sintesis organik pada tingkat kedalaman yang cukup tinggi.

Reproduksibilitas analisis litium dalam larutan berair dalam media dasar, stabilitas kompleks litium-torin, persentase Na dan As yang ada dalam molekul, serta spektrum IR dan NMR dari produk yang diperoleh, menunjukkan hasil yang tinggi. tingkat kemurnian thorin yang disintesis.

BIBLIOGRAFI

01.   ALDRICH. Katalog Handbook Fine Chemical . Ed. Aldrich Chemical Company Inc. 1994 – 1995.

02.   Desain Eksperimental CAICEO AF . S. ed. sf

03.   CHARLOT G. Penentuan Kolorimetri Unsur (prinsip dan metode) Ed.Elsever Publishing Company, 1964

04.   Kimia Organik Eksperimental DOMÍNGUEZ XA . Ed.Limusa SA 1982

05.   Mekanisme dan Struktur GOULD ES dalam Kimia Organik . Ed. Kapeluz. 1967

06.   KIRK DAN BERBAGAI. Ensiklopedia Teknologi Kimia . Spanyol-Amerika Ed., 19959

07.   Statistik MILLER JC untuk Kimia Analitik . Ed.Addison - Wesley Iberoamericana, SA Edisi Kedua 1993.

08.   THOMASON PF Anal Chem 28 (1956)

09.   WARREN S. Desain Sintesis Organik (Pengantar Metode Synthon) . Ed.Alhambra, 1983.

Wilbert Rivera Munoz.   Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda memerlukan Javascript yang aktif untuk melihatnya.