Synthese von Chinizarin [81-64-1]

Chinizarin [81-64-1-A]            C14H8O4

Zur Reaktion: Die Synthese des Chinizarins besteht in der Kondensation von Phthalsäureanhydrid mit Hydrochinon. Es handelt sich bei dieser Reaktion um eine zweifache Friedel-Crafts-Acylierung. Hydrochinon reagiert durch seine zwei Hydroxylgruppen leicht mit Elektrophilen und braucht für die Friedel-Crafts-Reaktion mit dem Phthalsäureanhydrid nicht das übliche Aluminiumtrichlorid als Katalysator, da Protonenkatalyse hier genügt. Nach der säurekatalysierten Ringöffnung des Phthalsäureanhydrids greift das entstandene Carbeniumion in einer ortho-Stellung zu einer der beiden Hydroxylgruppen das Hydrochinon an. Bei dem Angriff handelt es sich um eine elektrophile aromatische Substitution. Die zunächst entstehende Carbonsäure wird durch konzentrierte Schwefelsäure zum entsprechenden Hydroxyanthrachinon zyklisiert. Der Ringschluss führt zur Ausbildung des mesomeren π-Elektronensystems.

Durchführung: In einem 1000-ml-Dreihalskolben werden 80 g Phthalsäureanhydrid, 20 g Hydrochinon und eine Mischung aus 200 ml konzentrierter Schwefelsäure in 40 ml Wasser vorgelegt. Der Kolben wird mit einem KPG-Rührer, einem Dimroth-Kühler und einem Thermometer (bis 250 C) ausgestattet. Dann erhitzt man das Reaktionsgemisch in einem Ölbad 3 Stunden auf 170-180 C und 1 Stunde auf 190-200 C. Die noch heiße Lösung gießt man unter Rühren in ein mit 1600 ml Wasser gefülltes Becherglas, erhitzt dieses zum Sieden und saugt der Feststoff heiß ab. Der Filterrückstand wird im Trockenschrank bei 120 C getrocknet und dann in einen 250-ml-Rundkolben, welcher 120 ml Xylol (Isomerengemisch) enthält, gegeben. Den Kolben versieht man mit einem Dimroth-Kühler, erhitzt die Lösung mittels eines Heizpilzes zum Sieden und filtriert anschließend durch einen beheizten Trichter. Diesen Vorgang wiederholt man viermal, wobei man stets die Mutterlauge zum Extrahieren wiederverwendet. Das erhaltene Rohprodukt wird getrocknet. Die Ausbeute beträgt 12-16 g.

Reinigung: Zur Reinigung löst man das Chinizarin in heißem Eisessig und setzt dann das gleiche Volumen Wasser hinzu. Das Endprodukt fällt dabei teils in Blättchen, teils amorph aus. Nun wird heiß abfiltriert, getrocknet und aus Xylol (Isomerengemisch) umkristallisiert. Der Farbstoff wird abschließend im Trockenschrank bei 120 C getrocknet. Die Ausbeute beträgt 12-14 g bei 196 C schmelzendes Chinizarin, dies entspricht 27.5 bis 32% der theoretisch erreichbaren Ausbeute, bezogen auf das eingesetzte Hydrochinon.

Beschreibung: Chinizarin bildet aus Eisessig gelbrote Blättchen mit einem Schmelzpunkt von 200-202 C oder tiefrote Nadeln mit einem Schmelzpunkt von 194-196 C aus Alkohol, Benzol, Toluol und Xylol. Ein Gramm löst sich in 13 g siedendem Eisessig. Es ist in Wasser, Alkohol, Ether, Toluol, Xylol und Benzol löslich. Die alkoholische Lösung ist rot, während die Ether-Lösung braun ist und gelbe Fluoreszenz zeigt. In Alkalien und Ammoniak löst sich die Verbindung und ergibt eine violette Lösung. Chinizarin findet Verwendung bei der Herstellung einer großen Anzahl von Anthrachinonfarbstoffen.

Quelle: Gattermann, Ludwig - Die Praxis des Organischen Chemikers, 43. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin / New York 1982
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Letzte Aktualisierung: 26/02/06

Andere Bezeichnungen: 1,4-Dihydroxy-9,10-anthracendion; 1,4-Dihydroxyanthrachinon; C.I. 58050