TP3 - SÍNTESE DE P-NITROANILINA

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDAD CATÓLICA ARGENTINA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÍNTESIS DE LA P-NITROANILINA 
Alumna Yasmin Monteiro Schumacher 
 Trabajo Práctico No3 
Prof. Carolina Garcia 
Química Orgánica II – Ingeniería Química 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OCTUBRE 2021 
 
Objetivo: Sintetizar p-nitroanilina mediante la reacción de hidrólisis ácida de p-
nitroacetanilida con agua y ácido sulfúrico bajo calentamiento, luego realizar la 
prueba de confirmación para confirmar su obtención. 
Introducción 
La p-nitroanilina es un compuesto químico de fórmula C6H6N2O2. Puede definirse 
como una anilina más un grupo funcional nitro en la posición 4, o como un grupo 
funcional nitrobenceno más un grupo funcional amina en la posición para. 
Derivadas nitrogenadas, generalmente cuando los líquidos tienen olores 
característicos y son insolubles en agua, con un gran índice de refracción en una 
definición superior a la unidad. Son sólidos cristalinos en su mayoría, mientras que 
la mayoría de los nitroderivados son ligeramente coloreados, generalmente de un 
tono amarillento (la intensidad del color aumenta con el número de radicales 
nitros). Esta sustancia se utiliza normalmente como intermediario en la síntesis de 
colorantes, agentes antisépticos, oxidantes, fármacos (en veterinaria, en 
medicamentos para aves en gasolina (como inhibidor de la formación de goma) y 
como inhibidor de la corrosión. 
La síntesis de la p-nitroanilina se realiza a partir de la hidrólisis ácida de la p-nitro-
acetanilida con agua y ácido sulfúrico bajo calentamiento, que formará una sal de 
amonio cuaternario que, con la adición de una solución acuosa de hidróxido de 
sodio, se liberará, dando lugar a p-nitro-anilina y algunas sales como subproducto. 
La p-nitroanilina tiene el grupo amino con una basicidad relativamente alta, lo que 
le permite, a pH bajo, actuar como nucleófilo (base), aceptando un protón. Además, 
la p-nitroanilina tiene una estructura fuertemente estabilizada por resonancias y 
eso significa que, con respecto a la basicidad conferida por el grupo amino, este par 
de electrones presenta cierta estabilidad. 
Materiales y Reactivos 
1. SÍNTESIS DE ACETANILIDA 
Materiales = 
 Matraz de 250 ml 
 Vaso de precipitado de 250 ml 
 Tubo de vidrio de 50 cm por 4 mm (reflujo) 
 Tubo de ensayo 
 Baño de hielo 
 Equipo para filtrar por succión 
Reactivos = 
 Anilina recién destilada 
 Ácido acético glacial 
 Cinc 
 
2. NITRACIÓN DE LA ACETANILIDA 
Materiales = 
 Erlenmeyer de 50 ml 
 Vaso de precipitado de 100 ml 
 Termómetro 
 Tubo de ensayo 
 Equipo para filtrar succión 
 Baño de hielo 
Reactivos = 
 Acetanilida 
 Ácido acético glacial 
 Ácido nítrico concentrado 
 Ácido sulfúrico concentrado 
 
3. OBTENCIÓN DE P-NITROANILINA 
Materiales = 
 Erlenmeyer de 50 ml 
 Vaso de precipitado de 100 ml 
 Termómetro 
 Tubo de ensayo 
 Equipo para filtrar succión 
 Baño de hielo 
Reactivos = 
 Acetanilida 
 Ácido acético glacial 
 Ácido nítrico concentrado 
 Ácido sulfúrico concentrado 
Método, descripción del experimento 
1. SÍNTESIS DE ACETANILIDA 
El primer paso es la adición de anilina al grupo carbonilo del anhídrido acético 
formando un intermedio tetraédrico. El par de electrones de oxígeno desplaza al 
grupo saliente, el ion acetato, generando la acetanilida protonada. El ion acetato 
elimina el protón y genera acetanilida. 
 
Colocar 10 ml de anilina, 15 ml de ácido acético glacial y 1 g de cinc en un matraz. 
Adaptar a éste un tapón de corcho provisto del tubo de vidrio para reflujo, 
calentar a fuego directo durante 20 minutos, realizar una prueba en un tubo de 
ensayo conteniendo unos mililitros de agua helada. 
Si no se observa un precipitado se continúa con el calentamiento durante 5 
minutos más y se vuelve a realizar la prueba. 
 
Si se observa un precipitado blanco cristalino, dejar enfriar unos minutos a 
temperatura ambiente y verter el contenido del matraz sobre 100 ml de agua 
destilada helada dentro de un vaso de precipitado. Si algo de producto 
quedara en las paredes se utiliza la solución acuosa del vaso de precipitado 
para arrastrar totalmente el mismo. 
 
Agitar bien esta mezcla y llevar a baño de hielo hasta que ya no se formen 
más cristales. Filtrar por succión hasta que se escurra totalmente el agua. 
 
Separar del papel de filtro la acetanilida obtenida. 
 
Nota: 
El producto obtenido es fácilmente purificable mediante recristalización 
utilizando agua como solvente y carbón activado. 
Alternativamente se puede realizar el calentamiento a baño María durante una 
hora en lugar de a fuego directo. 
 
2. NITRACIÓN DE LA ACETANILIDA 
El primer paso del mecanismo es la formación del ion nitroso NO2+, generado por la 
mezcla de ácido nítrico con ácido sulfúrico. Los electrones pi del anillo aromático 
atacan al ion NO2+. El resultado es un carbocatión intermedio. La abstracción de 
protones restaura la aromaticidad dando como resultado una reacción de 
sustitución electrofílica. 
 
Disolver en el Erlenmeyer 1 g de acetanilida con 2 ml de ácido acético glacial. 
Enfriar el recipiente con un baño de hielo. Agregar gota a gota y agitando 3 ml 
de ácido sulfúrico concentrado, controlando que la temperatura del líquido 
no sobrepase los 30 ºC, con un termómetro sumergido en el mismo. Se agita 
constantemente hasta que el producto esté todo o casi todo disuelto. 
Terminado este paso, se enfría a 0 ºC y se añade gota a gota y agitando 1 ml 
de ácido nítrico concentrado, cuidando de mantener la temperatura entre 5 y 
2 
10 ºC, no debe pasar los 35 ºC. 
 
Es importante el rango de temperatura según la concentración de los ácidos. 
Mantener la agitación 5 minutos más y luego dejar en reposo a temperatura 
ambiente entre 5 y 10 minutos. 
 
Se comprueba el fin de la reacción al verter unas gotas del producto sobre 
unos mililitros de agua helada contenidos en un tubo de ensayo. Debe 
observarse un precipitado amarillo pálido, debido a la presencia de p-
nitroacetanilida (blanco) y o-nitroacetanilida (amarillo). 
 
Una vez realizada la prueba, verter el producto de la reacción sobre unos 20 
ml de agua helada contenidos en un vaso de precipitado. 
 
Seguidamente lo llevamos a filtrar por succión. Para eliminar las impurezas que 
hubiesen podido quedar en la filtración se agrega alcohol ya que la o-
nitroacetanilida es soluble en el mismo. 
 
Precauciones: 
Antes de la reacción del H2SO4 con el HNO3 tener un depósito de H2O con hielo 
porque la reacción es exotérmica. 
En caso de que no se disuelva la acetanilida en medio ácido, agregar la misma 
proporción de 2 volúmenes de H2SO4 con un volumen de HNO3. 
El agua que va a disolver la solución tiene que ser helada y no en exceso ya que 
puede disolver el grupo NO +. 
La acetanilida tiene que estar diluida completamente para que se forme el 
precipitado. 
 
3. OBTENCIÓN DE P-NITROANILINA 
La p-nitroanilina se obtuvo eliminando el grupo acetilo mediante hidrólisis 
catalizada por ácido. El compuesto se sintetizó mediante recristalización en 
etanol/agua. 
 
Pasar a un matraz de 250 ml la p-nitroacetanilida obtenida, añadir 10 ml de H2O 
destilada. Agitar hasta conseguir una fina suspensión, agregar 2 ml de HCl 
concentrado. 
 
Luego se adapta al matraz un tapón con el tubo para reflujo y se calienta la 
mezcla obtenida a ebullición durante 30 - 35 min. 
 
Terminada la hidrólisis se enfría el matraz y la mezcla de reacción se vierte en 
un vaso de precipitado con agua helada y se precipita la p-nitroanilina 
añadiendo una disolución de hidróxido de amonio. 
 
Por último, filtrar el precipitado y dejar secar. 
 
Conclusiones y resultados 
La reacción de hidrólisis es catalizada por ácido sulfúrico. El oxígeno del carbonilo 
del grupo amida es protonado por el ácido, lo que, en consecuencia, hace que el 
carbono del carbonilo sea más electrófilo. Después de este paso, hay un ataque de 
agua y la reacción tiene lugar como una sustitución normal,con anilina como grupo 
saliente. 
Como el medio es ácido, la anilina está en su forma protonada, y es necesario agregar 
una solución de NaOH para neutralizar el medio, desprotonando la anilina y 
haciendo que precipite. 
	Nota:
	Precauciones: