dibenzalacetone (DBA)은 그 분자식 C 인 유기 화합물 (17) H (14) O. 그것의 순도에 따라,이 결정으로서 존재할 수도있는 황색 고체. 그것은 자외선 차단제와 팔라듐이 촉매로 사용되는 유기 금속 합성에 사용됩니다.
그것의 합성은 비교적 간단한 과정이지만 알돌 응축을 설명하기 위해 실험실에서 꽤 반복적이지만 그 메커니즘은 다소 광범위하며 몇 가지 요소를 고려해야합니다. 아세톤과 응축되는 사용되는 벤즈알데히드는 공기와의 접촉에서 낮은 산화를 보장하기 위해 새로 증류되어야합니다.
유리 용기에 담긴 디벤 잘라 세톤 샘플. 출처 : Stephanb
마찬가지로, 염기성 에탄올-물 매질은 시약을 용해시키는 데 사용되며 동시에 소수성 및 불용성 화합물 인 디벤 잘라 세톤의 최종 침전을 촉진합니다. 지금까지 dibenzalacetone이 자극을주는 것 외에 신체 나 환경에 어떤 부정적인 영향을 미칠 수 있는지는 알려져 있지 않습니다.
속성
외모
먼지가 많거나 결정질처럼 보이는 황색 고체.
몰 질량
234.29g / 몰
이성질체
Dibenzalacetone은 trans-trans, trans-cis 및 cis-cis의 세 가지 기하학적 이성질체로 발생합니다. 트랜스-트랜스 이성질체는 무엇보다도 가장 안정하기 때문에 합성 중에 가장 많이 생성됩니다.
녹는 점
110-111 ° C 이 범위는 합성 된 고체의 순도에 따라 달라집니다.
수용성
불용성.
구조
dibenzalacetone의 분자 구조. 출처 : Benjah-bmm27
상단 이미지는 구체 및 막대 모델로 표시되는 트랜스-트랜스 이성질체 디벤 잘라 세톤의 분자를 보여줍니다. 그 중심에는 카르보닐기가 있고, 그 측면에는 이중 결합과 두 개의 방향족 벤젠 고리가 있습니다.
Dibenzalacetone은 전체 구조가 실질적으로 탄소와 수소 원자로 구성되어 있기 때문에 본질적으로 무극성이며 소수성입니다. 카보 닐 그룹은 작은 쌍극자 모멘트 만 제공합니다.
구조는 모든 탄소 원자가 sp 2 혼성화를 가지고 있기 때문에 잎의 구조와 비교할 수 있습니다 . 따라서 그들은 같은 평면에 있습니다.
빛의 광자는 dibenzalacetone의 π-conjugated system과 상호 작용합니다. 특히 UV 방사선은 흡수되어 비편 재화 된 전자를 여기시킵니다. 이 특성은 dibenzalacetone을 우수한 자외선 흡수제로 만듭니다.
디벤 잘라 세톤의 반응 메커니즘
디벤 잘라 세톤 합성에서 알돌 축합의 메커니즘. 출처 : Izmaelt
위 이미지에서 우리는 벤즈알데히드와 아세톤 사이의 알돌 축합 메커니즘을 나타내어 dibenzalacetone을 생성합니다. 특히 트랜스-트랜스 이성질체입니다.
반응은 기본 매체의 아세톤으로 시작됩니다. OH - 두 개의 메틸기 중 어느 하나의 산성 양성자, -CH deprotonates 3 에놀 레이트에 야기한 : CH 3 C (O) CH 2 - 공진하여 음전하를 delocalizes한다 (이미지의 첫 번째 행) .
이 에놀 레이트는 친 핵제 역할을합니다. 벤즈알데히드 분자의 카르보닐기를 공격합니다. 벤즈알데히드와의 결합은 알콕시 드를 생성하는데, 이것은 매우 염기성이기 때문에 물 분자를 탈 양성자 화시키고 알돌 (두 번째 줄)이됩니다. 알돌 또는 β- 하이드 록시 케톤은 그룹 C = O 및 OH를 갖는 것이 특징입니다.
염기성 매체가이 알돌을 탈수시키고 그 구조에 이중 결합이 형성되어 벤질 리덴 아세톤 (세 번째 줄)이 생성됩니다. 그런 다음, OH - 또한 산성 수소 중 하나는 두 번째 벤즈알데히드 분자의 다른 친 핵성 공격을 반복 deprotonates. 이번에는 공격이 더 느린 속도로 발생합니다 (4 열).
형성된 생성물은 또 다른 물 분자를 탈 양성자 화시키고 다시 탈수를 거쳐 OH기를 제거하고 두 번째 이중 결합 (5 번째 및 6 번째 줄)을 설정합니다. 따라서 마지막으로 디벤 잘라 세톤이 생성됩니다.
합성
시약
dibenzalacetone의 합성을 수행하는 시약은 다음과 같습니다.
-95 % 에탄올.
-쓴 아몬드 오일에서 갓 증류 한 벤즈알데히드.
-증류수에서 염기성 촉매로서의 NaOH.
사용되는 양은 합성되는 디 벤잘 아세톤의 양에 따라 다릅니다. 그러나 벤즈알데히드의 일부가 벤조산으로 산화되기 때문에 과량의 벤즈알데히드가 존재하는 것이 요구됩니다. 또한 반응에 더 적은 시간이 걸리고 바람직하지 않은 벤질 리 덴아 케톤이 더 적게 생성된다는 것도 보장됩니다.
에탄올은 벤즈알데히드의 용매로 작용합니다. 그렇지 않으면 염기성 NaOH 매질에 용해되지 않습니다.
방법
큰 비이커에서 에탄올과 벤즈알데히드를 혼합합니다. 그런 다음 일정한 자기 교반 중에 염기성 NaOH 매질을 첨가합니다. 이 단계에서 Cannizzaro 반응은 덜 발생합니다. 즉, 두 분자의 벤즈알데히드가 하나의 벤질 알코올과 다른 하나의 벤조산으로 불균형하며, 독특한 단 냄새로 쉽게 알아볼 수 있습니다.
마지막으로 아세톤을 추가하고 용액이 흐리고 황색-주황색으로 변할 때까지 30 분 정도 기다리십시오. Dibenzalacetone은 물로 인해 침전되므로 상당한 양의 물이 첨가되어 완전한 침전을 촉진합니다.
디 벤잘 아세톤을 진공 하에서 여과하고 황색 고체를 증류수로 여러 번 세척합니다.
재결정 화
재결정 된 dibenzalacetone 샘플은이 이미지의 결정과 비슷하게 빛납니다. 출처 : Smokefoot
dibenzalacetone을 정제하기 위해 95 % 에탄올 또는 뜨거운 에틸 아세테이트를 사용하여 재결정이 반복 될 때마다 더 높은 순도의 결정을 얻습니다. 따라서 초기 황색 분말은 디벤 잘라 세톤의 작은 노란색 결정으로 변형됩니다.
응용
Dibenzalacetone은 많이 사용되지 않는 화합물입니다. 자외선을 흡수하는 능력으로 인해 자외선 차단제 또는 코팅이나 페인트 등 자외선의 발생을 완화하려는 다른 제품의 제형에 사용됩니다.
다른 한편, dibenzalacetone은 팔라듐의 유기 금속 합성에 사용됩니다. 이것은 금속 팔라듐 원자 Pd 0 에 배 위하여 트리스 (디 벤질 리덴 아세톤) 디 팔라듐 (0) 착물을 형성 하는 결합제 역할을합니다 .
이 유기 금속 화합물은 다양한 유기 합성에서 Pd 0 원자 를 제공 하므로 많은 유기 용매에 용해되기 때문에 균질 촉매로 작용합니다.
또한 바인더로서 dibenzalacetone은 다른 유기 바인더로 쉽게 대체 할 수있어 팔라듐의 유기 금속 합성이 빠르게 진행될 수 있습니다.
위험
위험과 관련하여 dibenzalacetone이 유발할 수있는 건강 또는 환경에 대한 가능한 영향에 대해보고 할 수있는 정보가 많지 않습니다. 순수한 상태에서는 섭취, 호흡 또는 눈이나 피부와의 직접적인 접촉에 의해 단단한 자극을줍니다.
그러나 자외선 차단제의 일부가 될 수 없을 정도로 충분히 자극적이지는 않습니다. 반면에 물에 녹지 않기 때문에 그 농도는 무시할 만하 며 고체 오염 물질로 나타납니다. 이런 의미에서 그것이 야기하는 탁도가 해양 동식물이나 토양에 얼마나 해로운지는 알려지지 않았습니다.
달리 입증 될 때까지 dibenzalacetone은 낮은 반응성이 위험이나 더 큰 예방 조치의 이유가 아니기 때문에 비교적 안전한 화합물로 간주됩니다.
참고 문헌
- Morrison, RT 및 Boyd, R, N. (1987). 유기 화학. 5 판. 편집 Addison-Wesley Interamericana.
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