Obtención de colorantes sintéticos a partir de extracto de quebracho colorado

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INTRODUCCION: Los taninos son un grupo amplio de sustancias solubles en agua, de composición orgánica compleja, ampliamente distribuídos en el reino vegetal. Los materiales que lo contienen para ser usados comercialmente deben tenerlo en una proporción mayor del 10%. La madera del quebracho colorado...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal:	Kehayoglou, Constantino
Otros Autores:	Margheritis, Horacio
Formato:	Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:	Español
Publicado:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 1958
Acceso en línea:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n0979_Kehayoglou http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n0979_Kehayoglou_oai
Aporte de:	Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires

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Se llama flobafeno pues el grupo flavano representa la estructura fundamental y se lo obtiene cuando se hierve largo tiempo la disolución tanica acuosa (con ácido clorhídrico al 5% el tiempo es de 3 o 4 horas) en forma de un precipitado rojo parduzco. Precisamente basados en el núcleo flavano, y en la presencia de varios grupos hidroxilos en la molécula tánica creímos posible obtener colorantes por nitración de dicho compuesto y posterior formación de un diazocompuesto. PARTE TEORICA: Nitración: Es el proceso mediante el cuál un grupo nitro se une a un átomo de carbono en reemplazo de uno de hidrógeno. Los métodos posibles son numerosos pero casi siempre se utiliza ácido nítrico en mezcla con algún otro ácido (sulfúrico, acético, etc,) que tienda a combinarse con el agua del sistema. La elección del ácido y la técnica a seguir dependen de la constitución química de la sustancia y de factores económicos, tiene importancia además en la marcha de la reacción el llamado Indice de Deshidratación. Reducción: Se llaman aminas a los compuestos derivados del amoníaco por sustitución de uno o varios átomos de hidrógeno por restos alquilicos o arílicos teniendose así aminas primarias, secundarias y terciarias. La reducción de compuestos nitrados se emplea la sustitución progresiva del oxígeno del grupo nitro por átomos de hidrógeno. Para ésto puede utilizarse higrógeno en condiciones adecuadas; catalizador (Ni, Sn, Pt) y presión. Pero en condiciones ordinarias es mucho más eficiente el hidrógeno activado obtenido por disolución de metales en ácidos diluídos. Puede emplearse además sulfuros metálicos o alcalinos. En general el agente reductor depende las condiciones del sistema y de las sustancias presentes. Diazoación: Es una reacción especial por la que se sustituye los átomos de hidrógeno de una amina por nitrógeno, a lo que se debe su nombre, diazo. Se conocen muchos métodos de obtención de diazocompuestos, pero uno de ellos es mucho más importante que los otros. Consiste en disolver la amina en solución acuosa ácida (generalmente se usa 3 equivalentes de ácido clorhídrico), y tratarlo por una solución de nitrito de sodio al 10%. El ácido nitroso así formado es el que actúa. La temperatura debe ser inferior a 5°C y debe agitarse constantemente durante el agregado del nitrito. Si la amina es dificilmente soluble en éstas condiciones se emplea el método invertido, y para aminas débiles se las disuelve en ácido concentrado con ácido nitro sulfurico. Existen otros métodos que contemplan casos particulares. Copulación: Los compuestos diazo son agentes oxidantes según la teoría de la valencia son aceptores de electrones. Reemplazan pués un átomo de hidrógeno unido a uno de carbono, cuando éste está activado por un grupo anionide (hidroxilo, amino, etc.) y se forma una unión covalente, se dice entonces que se copuló el diazo compuesto. Puesto que éstos compuestos son fuertemente coloreados se comprueba la presencia de diazo compuesto mediante esta reacción. La copulación se efectúa generalmente en solución acuosa, y el factor determinante por excelencia es el pH de la solución. PARTE PRACTICA: Se efectuaron ensayos previos de nitración del tanino en condiciones suaves, con el objeto de no destruir la estructura flavano. Pero las operaciones restantes mostraron su infructuosidad en lo que respecta a la obtención de un producto colorante. Por esto decidimos trabajar con el ácido stífnico, obtenido ya por varios autores por nitración del extracto de quebracho, lo preparamos además por via sintética a partir de la resorcina, sulfonando primero y nitrando después, el rendimiento es alrededor del 35%. A partir del tanino se lo obtiene disolviendo éste en ácido o anhidrido acético y agregando con cuidado ac. nítrico, pueden emplearse además otras mezclas nitrantes, el rendimiento es del 10% aproximadamente. PF 175°C. A partir del ac. stífnico son varios los caminos posibles. Como posee tres grupos nitro, tratamos de reducir los tres y ensayar su diazoación. Para ésto se calento con estaño y ácido clorhidrico largo tiempo pero no fué posible aislarlo, además la diazoación de la solución así reducida no dió resultado (por copulación). Por lo que decidimos reducir un solo grupo nitro. Para ellos se disuelve 1/10 del peso del stífnico a reducir en solución de soda caustica a 40°C y luego se va agregando paulativamente solución de sulfuro de sodio y ac. stífnico finalmente pulverizado alternativamente, con agitación intensa. La monostifnamida precipita completamente en agua de hielo, se filtra, lava y seca; posee color rojo oscuro intenso, y ésta impurificada con ac. stífnico. La diazoación de dicha sustancia debe efectuarse a pH 2; se la disuelve en ac. acetico glacial y como agente diazoante se usa ac. nitrosilsulfurico, obtenido disolviendo nitrito de sodio en ácido sulfurico, la operación debe llevarse con cuidado debido a la cristalización del ácido a la temperatura del baño (0-2°C) además la agitación debe ser enérgica. Con urea se destruye el exceso de ac. nitrosilsulfurico. Para la copulación se disuelve beta naftol en ac. acetico y agrega a la solución diazoada, obteniendose así un precipitado negro, echando en agua de hielo precipita completamente, se filtra, lava y seca, extrayendo con alcohol de color pardo. Para solubilizarlo en agua es necesario salificarlo. Se ensayaron además copulantes, obteniendose otros resultados positivos. El producto obtenido con el beta naftol es de color pardo, y los ensayos efectuados sobre lana mostraron que posee alta resistencia al cloro, soda caustica y a la luz. La cromatografía sobre papel del colorante mostré que se trata de una sustancia simple en mezcla con ácido stífnico. Con papel Whatman N°.I y utilizando etilen glico al 80%, el Rf hallado es 0.94, se ensayó además con alcohol iso butílico al 80%.
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Se llama flobafeno pues el grupo flavano representa la estructura fundamental y se lo obtiene cuando se hierve largo tiempo la disolución tanica acuosa (con ácido clorhídrico al 5% el tiempo es de 3 o 4 horas) en forma de un precipitado rojo parduzco. Precisamente basados en el núcleo flavano, y en la presencia de varios grupos hidroxilos en la molécula tánica creímos posible obtener colorantes por nitración de dicho compuesto y posterior formación de un diazocompuesto. PARTE TEORICA: Nitración: Es el proceso mediante el cuál un grupo nitro se une a un átomo de carbono en reemplazo de uno de hidrógeno. Los métodos posibles son numerosos pero casi siempre se utiliza ácido nítrico en mezcla con algún otro ácido (sulfúrico, acético, etc,) que tienda a combinarse con el agua del sistema. La elección del ácido y la técnica a seguir dependen de la constitución química de la sustancia y de factores económicos, tiene importancia además en la marcha de la reacción el llamado Indice de Deshidratación. Reducción: Se llaman aminas a los compuestos derivados del amoníaco por sustitución de uno o varios átomos de hidrógeno por restos alquilicos o arílicos teniendose así aminas primarias, secundarias y terciarias. La reducción de compuestos nitrados se emplea la sustitución progresiva del oxígeno del grupo nitro por átomos de hidrógeno. Para ésto puede utilizarse higrógeno en condiciones adecuadas; catalizador (Ni, Sn, Pt) y presión. Pero en condiciones ordinarias es mucho más eficiente el hidrógeno activado obtenido por disolución de metales en ácidos diluídos. Puede emplearse además sulfuros metálicos o alcalinos. En general el agente reductor depende las condiciones del sistema y de las sustancias presentes. Diazoación: Es una reacción especial por la que se sustituye los átomos de hidrógeno de una amina por nitrógeno, a lo que se debe su nombre, diazo. Se conocen muchos métodos de obtención de diazocompuestos, pero uno de ellos es mucho más importante que los otros. Consiste en disolver la amina en solución acuosa ácida (generalmente se usa 3 equivalentes de ácido clorhídrico), y tratarlo por una solución de nitrito de sodio al 10%. El ácido nitroso así formado es el que actúa. La temperatura debe ser inferior a 5°C y debe agitarse constantemente durante el agregado del nitrito. Si la amina es dificilmente soluble en éstas condiciones se emplea el método invertido, y para aminas débiles se las disuelve en ácido concentrado con ácido nitro sulfurico. Existen otros métodos que contemplan casos particulares. Copulación: Los compuestos diazo son agentes oxidantes según la teoría de la valencia son aceptores de electrones. Reemplazan pués un átomo de hidrógeno unido a uno de carbono, cuando éste está activado por un grupo anionide (hidroxilo, amino, etc.) y se forma una unión covalente, se dice entonces que se copuló el diazo compuesto. Puesto que éstos compuestos son fuertemente coloreados se comprueba la presencia de diazo compuesto mediante esta reacción. La copulación se efectúa generalmente en solución acuosa, y el factor determinante por excelencia es el pH de la solución. PARTE PRACTICA: Se efectuaron ensayos previos de nitración del tanino en condiciones suaves, con el objeto de no destruir la estructura flavano. Pero las operaciones restantes mostraron su infructuosidad en lo que respecta a la obtención de un producto colorante. Por esto decidimos trabajar con el ácido stífnico, obtenido ya por varios autores por nitración del extracto de quebracho, lo preparamos además por via sintética a partir de la resorcina, sulfonando primero y nitrando después, el rendimiento es alrededor del 35%. A partir del tanino se lo obtiene disolviendo éste en ácido o anhidrido acético y agregando con cuidado ac. nítrico, pueden emplearse además otras mezclas nitrantes, el rendimiento es del 10% aproximadamente. PF 175°C. A partir del ac. stífnico son varios los caminos posibles. Como posee tres grupos nitro, tratamos de reducir los tres y ensayar su diazoación. Para ésto se calento con estaño y ácido clorhidrico largo tiempo pero no fué posible aislarlo, además la diazoación de la solución así reducida no dió resultado (por copulación). Por lo que decidimos reducir un solo grupo nitro. Para ellos se disuelve 1/10 del peso del stífnico a reducir en solución de soda caustica a 40°C y luego se va agregando paulativamente solución de sulfuro de sodio y ac. stífnico finalmente pulverizado alternativamente, con agitación intensa. La monostifnamida precipita completamente en agua de hielo, se filtra, lava y seca; posee color rojo oscuro intenso, y ésta impurificada con ac. stífnico. La diazoación de dicha sustancia debe efectuarse a pH 2; se la disuelve en ac. acetico glacial y como agente diazoante se usa ac. nitrosilsulfurico, obtenido disolviendo nitrito de sodio en ácido sulfurico, la operación debe llevarse con cuidado debido a la cristalización del ácido a la temperatura del baño (0-2°C) además la agitación debe ser enérgica. Con urea se destruye el exceso de ac. nitrosilsulfurico. Para la copulación se disuelve beta naftol en ac. acetico y agrega a la solución diazoada, obteniendose así un precipitado negro, echando en agua de hielo precipita completamente, se filtra, lava y seca, extrayendo con alcohol de color pardo. Para solubilizarlo en agua es necesario salificarlo. Se ensayaron además copulantes, obteniendose otros resultados positivos. El producto obtenido con el beta naftol es de color pardo, y los ensayos efectuados sobre lana mostraron que posee alta resistencia al cloro, soda caustica y a la luz. La cromatografía sobre papel del colorante mostré que se trata de una sustancia simple en mezcla con ácido stífnico. Con papel Whatman N°.I y utilizando etilen glico al 80%, el Rf hallado es 0.94, se ensayó además con alcohol iso butílico al 80%. Fil: Kehayoglou, Constantino. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. application/pdf https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n0979_Kehayoglou spa Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar Obtención de colorantes sintéticos a partir de extracto de quebracho colorado info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n0979_Kehayoglou_oai

Obtención de colorantes sintéticos a partir de extracto de quebracho colorado

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