CHIMICA sperimentale

Alcaloidi e letteratura

Un reattivo per il Magnesio

Il professor Umberto Sborgi

Prima di mettere alla prova dell'acqua il p-nitrobenzen-azo-1-naftolo, ho dato un'occhiata ad uno di quegli impagabili libri degli anni '50 che ho la fortuna di possedere: la "Guida all'analisi qualitativa" (1953) del professor Umberto Sborgi.
Alla voce "Magnesio", se si volesse essere ligi ai consigli di quell'emerito uomo di scienza, il reattivo andrebbe preparato sciogliendo 1 mg di Magneson II in 100 ml di NaOH 0,5 M... ma teniamo tutto ciò per la prossima volta!

Chi era Umberto Sborgi?

La bibliografia non è ricca, ma sufficiente a rendercene almeno un'idea sommaria.
Nato a Cecina nel 1883, fu emerito insegnante nelle Università di Parma e Milano; dal 1941 al 1953  fu direttore dell'Istituto di Chimica generale ed Inorganica in quest'ultimo Ateneo ed autore di numerose pubblicazioni.
A Lui successe nientemeno che il celebre professor Lamberto Malatesta, anch'esso autore di libri sui quali avrebbero poi studiato generazioni di futuri chimici.
A proposito del nostro Umberto, ho scoperto recentemente con molta e piacevole sorpresa che è stato autore anche di una singolare favola scientifica pubblicata nel 1949 (al prezzo di 85 lire!) da titolo "I Kemi"; nel libro si narra di un immaginario popolo, i Kemi appunto, che, distaccatisi ed isolatisi dall'umanità da un migliaio di anni, ha proseguito un percorso scientifico, politico e sociale costruito sul rispetto per la natura, il pensiero, il corpo, la sottile creatività individuale. Con una buona dose di tecnica, naturalmente!
Conoscendo l'Autore, il solo titolo del libro è tutto un programma!

Sborgi, fra le altre cose, fu particolare studioso dei composti del boro riguardo le emanazioni geotermiche della Toscana ed ha avuto anche il notevole onore di aver dedicato a suo nome un minerale, che ovviamente si chiamerà... Sborgite!
Si tratta di un raro (si trova a Larderello e nella Death Valley) borato di sodio di formula Na[B₅O₆(OH)₄]·3H₂O, contenente l'anione  pentaborato [B₅O₆(OH)₄]⁻.

Infine l'immagine del libro, talmente vissuto (dentro e fuori) da renderlo quasi impresentabile.
Ha perfino degli orrendi rinforzi di nastro adesivo degli anni '60, quando il medesimo si chiamava "carta gommata".
Ma che soddisfazione NON vedere quella triste grafica di certe copertine, oggi tanto di moda (magari quella con mezza beuta e l'alambicco stilizzato... o la molecola fatta con le palline...)!

Probabilmente mi è così caro anche per l'assenza di questi "artistici" particolari.

Sintesi del Magneson II

In chimica analitica (quella classica) mi è sempre piaciuto il connubio Inorganica-Organica, cioè l'uso di reagenti organici per la rilevazione di un catione o di un anione.
Gli esempi sono tanti: la benzoinossima, il cupferron, la dimetilgliossima, la difenilcarbazide, l'aluminon, la brucina, eccetera, eccetera.
Come si vede, talvolta il lungo nome chimico viene sostituito da un altro più breve ed intuitivo per comodità d'uso; ci troveremo altrimenti in qualche situazione imbarazzante: anzichè aluminon, dovremmo dire... sale ammonico dell'acido 5-[(3-carbossi-4-idrossifenil)(3-carbossi-4-osso-2,5-cicloesadien-ilidene)metil]-2-idrossibenzoico!

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Due bei reagenti organici per il magnesio prendono il nome (e qui non ci vuole tantissima fantasia) di Magneson I e Magneson II.
Entrambi derivano dalla diazotazione della p-nitroanilina e successiva copulazione rispettivamente con la resorcina o l'1-naftolo; le reazioni portano alla formazione del p-nitrobenzen-azo-1,2-diidrossibenzene o del p-nitrobenzen-azo-1-naftolo.
Questi prodotti, come tutti i numerosissimi simili, sono coloranti azoici molto potenti, poco o per niente solubili in acqua.

Scorrendo per l'ennesima volta quella bibbia dell'organica sperimentale che è il Vogel, mi è capitata sottomano la sintesi del Magneson II, che mi sono affrettato a provare proprio per il motivo spiegato all'inizio.
A differenza della versione I (con la resorcina), è assai difficile reperire notizie esaurienti sul composto II, tant'è che dopo averlo preparato ancora mi rimane il dubbio sull'esatto colore che dovrebbe avere il prodotto puro.
La sintesi mi ha fornito un prodotto rosso-marrone molto scuro (testa di moro, si diceva una volta), e non è detto che non sia prorio così... comunque il Magneson II è questo:

Materiali occorrenti

- p-nitroanilina NO₂-C₆H₄-NH₂
- sodio nitrito NaNO₂
- 1-naftolo C₁₀H₇-OH
- NaOH
- HCl
- acqua distillata
- vetreria opportuna

[Non ho foto della sintesi questa volta]

In un becher da 100 ml sciogliere 2 g di p-nitroanilina in una miscela di 5,5 ml di HCl conc. + 5,5 ml di acqua, scaldando leggermente.
L'ammina, basica, si scioglie facilmente originando il cloruro, che si separa per raffreddamento sotto forma di minuti cristallini.
Porre il becher in un bagno di ghiaccio su agitatore e, facendo in modo che la temperatura non salga oltre i 5°, aggiungere goccia a goccia una soluzione formata sciogliendo 1,5 g di sodio nitrito in 3,5 ml di acqua.
La diazotazione è terminata quando il test eseguito con un cartina amido-iodurata risulta positivo.
Preventivamente si sono sciolti anche 2,1 g di 1-naftolo in una soluzione di 2,8 g di NaOH in 10 ml di acqua, e sono stati raffreddati anche questi in ghiaccio.
Sotto vigorosa agitazione, aggiungervi piano piano la soluzione diazotata. Si forma un precipitato viola scuro, sempre più denso, quindi contribuire all'agitazione con una bacchettina di vetro.

Alla fine, aggiungere allo stesso modo dell'HCl conc. fino ad acidità decisa.
Il colore dovrebbe cambiare da viola molto scuro a rosso molto scuro.
Filtrare sotto vuoto e lavare con acqua fino ad eliminare la parte solubile e l'acidità residua e lasciar seccare all'aria.
Si ottiene una polvere di color bruno con riflessi rossastri, di leggerissimo odore fenolico; scogliendone una piccolissima quantità in NaOH diluita (con acqua distillata!) si ottiene una soluzione rosa-violacea.
Il prodotto è praticamente insolubile in acqua e poco solubile anche in alcol, fornendo tuttavia un liquido rosso arancio talmente scuro che è difficilissimo vedere quando la soluzione è satura.
Volevo provare a ricristallizzare (ho fatto qualche prova con metanolo), ma non trovando niente in bibliografia non è consigliabile andare alla cieca.

      Ecco sul solito muretto i 5,6 g di Magneson II ottenuti.

Perchè poco sopra ho sottolineato "acqua distillata"?
Perchè il p-nitrobenzen-azo-1-naftolo è un reattivo estremamente sensibile per il magnesio (non per niente si chiama Magneson!) e se per preparare il reattivo si usasse acqua di rubinetto (che contiene altre al calcio anche un po' di magnesio) si avrebbe subito la reazione... in questo momento indesiderata!

Quella desiderata la vedremo la prossima volta.

Nidi d'autunno

In autunno o in inverno, forse perchè sono le stagioni che più odorano di spirito contemplativo, metto sempre qualche foto dell'ambiente che mi circonda.
Ad un centinaio di metri dal mio lab, in questa radura boschiva tra i castagni ormai in odor di riposo...

...ho beccato (è proprio il caso di dire!) questo magnifico nido di picchio, ben presente nei boschi della mia zona.

Li si sente spesso d'estate che sgranano lunghe mitragliate di -ta-ta-ta-ta-ta-ta-ta-ta- soprattutto sulla corteccia dei castagni vuoti, a produrre quel bel buco che si vede nella foto tra le fronde.

L'autunno, col diradarsi delle foglie, permette poi di trovare più agevolmente anche queste belle sorprese, magari nel tronco di qualche pianta con ancora appeso qualche spinoso riccio.