Analisi Qualitativa dei Farmaci II

PROCEDURA OPERATIVA

1. Prelevare una provetta di vetro asciutta e pulita;

2. Lavare con acqua deionizzata e acetone, poi asciugare con phon;

3. Posizionare un’aliquota di AlCl sul fondo della provetta e scaldare su bunsen;

4. Formazione di un anello di sublimato di AlCl purificato sulla porzione fredda della provetta;

5. Sciogliere il composto in CHCl in una seconda provetta asciutta e pulita;

6. Travasare la provetta con la soluzione dentro a quella contenente AlCl (fatta precedentemente raffreddare), avendo cura di farla scendere lungo i bordi ed entrare in contatto con l’anello di sublimato;

7. Saggio positivo per formazione di colorazione rossa, violacea, blu o verde.

È fondamentale che le provette siano asciutte perché l’acqua interferisce con la reazione, per questo si lavano e si asciugano usando acetone: esso produce un azeotropo con acqua che riesce ad essere allontanata facilmente per co-evaporazione.

Il tricloruro di alluminio è un solido bianco.

igroscopico e l'umidità presente può essere allontanata per mezzo di riscaldamento su bunsen: l'anello di sublimato che si forma è tricloruro di alluminio purificato ed è lì che deve avvenire la reazione.

Lo sviluppo della colorazione avviene perché AlCl è un forte acido di Lewis, in grado di reagire già con il cloroformio a generare lo ione AlCl₂⁺ e l'elettrofilo CHCl secondo la reazione.

Nel caso in cui il composto nel campione risultasse essere aromatico, si può avere una SEAr con l'elettrofilo appena generato, ottenendo un intermedio sostituito con CHCl₂.

La reazione può non finire perché una parte del prodotto appena formatosi può andare a reagire nuovamente con un altro anello presente in soluzione perché AlCl riesce a generare la specie elettrofila –CHCl₂⁺, in grado di attaccare l'anello e generare un di-addotto, derivato del difenilmetano.

Un ulteriore...

L'azione del tricloruro di alluminio può portare, tramite lo stesso meccanismo, alla formazione di un ulteriore carbocatione, stavolta dibenzilico, in grado di generare un derivato del trifenilmetano per mezzo di SNAr.

Il derivato del trifenilmetano non è tuttavia responsabile della comparsa di colorazione rossa dato che non è presente, nella forma in cui è scritto, una coniugazione estesa tra i tre anelli in grado di giustificare il cambiamento cromatico.

La colorazione si sviluppa infatti per le reazioni di ossidazione che si generano sui composti, differenziate a seconda della presenza o meno della posizione para libera.

L'ossidazione, in questo caso, avviene per l'esposizione all'ossigeno atmosferico e non per addizione di reagenti, dato che specie come il trifenilmetano sono estremamente sensibili: il C tribenzilico è facilmente ossidabile per l'inserzione di un ossigeno tra C e H.

A seconda della posizione libera sul composto si

• Posizione para libera: avviene una doppia ossidrilazione, una a carico del carbonio benzilico e una a carico di una posizione para di uno degli anelli. Dalla struttura diossidrilata si ottiene un carbonio centrale ibridato sp che porta i sostituenti ad assumere un distanziamento di 106°, aumentando sensibilmente la tensione torsionale che è facilmente rilasciata trasformando il carbonio da sp a sp2 e formazione di angoli di 120°. La trasformazione in sp2 può avvenire semplicemente per disidratazione, eliminando il gruppo OH dal carbonio benzilico e un H dal gruppo fenolico, formando un sistema coniugato con un carbonio centrale ibridato sp2 e una coniugazione estesa ai tre anelli, spiegante la colorazione rossa;
• Posizione para occupata: in questo caso avviene una sola ossidrilazione benzilica, ottenendo un alcol tribenzilico. Permangono tutti gli indicatori torsionali che fanno

pensare che la molecola si stabilizziandando ad allontanare tra loro gli anelli aromatici. Inoltre, gli alcol tribenzilici tendono aperdere immediatamente e con estrema facilità i gruppi OH poiché il carbocatione èstabilizzato dal tricloruro di alluminio, agente come acido di Lewis.

Il carbocatione generato diventa ibridato anch’esso sp , mostrando un orbitale p vuoto checomunque si va a coniugare con i tre anelli benzilici formando un’estensione diconiugazione π tra i tre anelli.

L’estensione della coniugazione tra gli anelli conferma e dimostra lo sviluppo dellacolorazione rossa che può tuttavia cambiare a seconda dei gruppi R collegati agli anelli.

LIMITI DELLA REAZIONE DI FRIEDEL-CRAFTS

Il saggio di Friedel-Crafts pone dei limiti di varia natura nella sua esecuzione.

Il primo è dettato dalla necessità di immediatezza della reazione poiché la SEAr avviene meglio conanelli non disattivati, ovvero quando l’anello

non porta dei gruppi elettronattrattori: se l'anello è disattivato il saggio risulta negativo, anche in presenza di anelli aromatici.

Il saggio al coccio di porcellana dà informazioni ulteriori sulla natura del composto: alla presenza di fumi neri è associata molto spesso la presenza di un anello aromatico.

Tuttavia, si può assistere ad un saggio di Friedel-Crafts negativo accompagnato da un saggio di combustione con fumi neri: la spiegazione risiede o nella presenza di un anello aromatico disattivato o nella presenza di un sistema polinsaturo coniugato o di una struttura policiclica condensata, come l'anello del colesterolo.

Il saggio di eccellenza per la valutazione della presenza di aromaticità resta comunque il test del coccio, poiché soggetto a minori interferenze.

Un altro limite è dettato dalla necessità di dissoluzione del composto in cloroformio, tuttavia, non tutti i composti sono solubili in tale solvente reattivo.

per cui il saggio non è sempre operabile.

Saggio di Le Rosen – bacheliti

Il saggio di Le Rosen trova applicazione soprattutto quando ci si trovi in uno di quei casi di incompatibilità con CHCl₃.

PROCEDURA OPERATIVA

1. Prelevare una provetta pulita e dissolvere un’aliquota del campione in H₂SO₄ conc.
2. Aggiungere poche gocce di soluzione acquosa di formaldeide (formalina);
3. Saggio positivo per presenza di aromaticità se:
   1. Presenza di colorazione rossa, arancione o di altri colori a seconda dei sostituenti presenti;
   2. Formazione di un precipitato bruno dato dalle bacheliti (polimeri).

La reazione che avviene inizialmente è la attivazione della formaldeide che, in presenza di acido solforico concentrato tende a protonarsi e generare una specie elettrofila, descrivibile con due strutture di risonanza: la carica positiva può essere sull’ossigeno o sul carbonio: delle due forme, la più stabile è quella che presenta il carbocatione,

Dato che l'ossigeno è più elettronegativo. Questa specie va a reagire con l'anello aromatico formando, per deprotonazione, un alcol benzilico che, in maniera maggiore rispetto alla formaldeide, va a reagire con H₂SO₄: l'acido solforico, agendo come disidratante, rimuove l'acqua e aggiunge H⁺. Si ottiene un carbocatione benzilico che, per quanto stabilizzato, non rimane in questa conformazione ma agisce da elettrofilo nei confronti di un altro anello aromatico, generando un'altra SEAr con perdita di protone e formazione di un derivato del diarilmetano. Il derivato ottenuto può dare due reazioni diverse:

1. Può polimerizzare con ulteriori carbocationi benzilici e originare, passaggio dopo passaggio, una resina. Si ottiene la precipitazione del polimero, la bachelite, perché raggiunge una dimensione troppo elevata.
2. In caso di presenza di posizioni para libere è possibile ottenere una reazione di ossidazione, analoga a

prova dei fumi neri. 50REAZIONI DI CARATTERE GENERALE PER LA RICERCA DELLE INSATURAZIONI ATTIVE

Reazione con Br₂

Il saggio è storicamente descritto come "bromo in CCl₄": ad oggi il tetraclorometano è quasi introvabile in quanto cancerogeno ed è sostituito dal cloroformio.

Il saggio è necessario per evidenziare le insaturazioni attive, cioè un doppio o un triplo legame che ha una certa propensione a reagire, mettendo in evidenza la presenza di alcheni o alchini.

È possibile avere delle interferenze per la presenza di ulteriori gruppi funzionali che, tuttavia, non impediscono lo svolgimento della reazione.

PROCEDURA OPERATIVA

1. Sciogliere il composto di interesse in cloroformio;
2. Aggiungere la soluzione di bromo una goccia alla volta;
3. Due possibilità:
1. Saggio positivo: la soluzione di bromo decolora immediatamente e si ripristina la trasparenza iniziale;
2. Saggio negativo: la soluzione di bromo non decolora e si assiste ad una

colorazione bruna totale della provetta. Il fenomeno cui si assiste è quello di addizione del bromo sul doppio legame disponibile secondo la reazione: 51

LIMITI DEL SAGGIO CON Br₂

Alcuni gruppi o alcune strutture possono dare interferenze nella reazione, andando a creare sia falsi positivi che falsi negativi.

• Falsi negativi: se il doppio legame da analizzare risulta essere particolarmente ingombrato, è possibile che la reazione sia molto lenta e che, nel momento dell'addizione, non assista a quel fenomeno di immediata decolorazione che mi aspetterei;
• Falsi positivi: diversi composti danno luogo a reazioni con il bromo, senza che mostrino la presenza di un'insaturazione attiva.

A titolo di esempio, i fenoli reagiscono con il bromo a dare un tribromoderivato con una bromurazione esaustiva sulle posizioni o