manual de quimica organica - Kat oss Oss

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Práctica #2: “Síntesis de Salicilato de Metilo”
Objetivo Aplicar el método de esterificación de Fisher para sintetizar salicilato de metilo o esencia de Wintegreen. 
Fundamento El ácido salicílico es un antiséptico y conservador eficaz pero su uso en alimentos esta prohibido; su consumo principal es obtener aspirina, cuya venta aumenta continuamente desde el principio del siglo. Mucho menos importancia tiene el salicilato de metilo que se usan en linimentos y pomadas contra dolores articulares y musculares. El salicilato de fenilo absorbe intensamente un amplio espectro de radiación UV y se utiliza como filtro solar, en cremas y en plásticos. La esterificación entre reacción de alcohol y un ácido en presencia de ácido sulfúrico como catalizador y mediante la cual se obtiene un éster y agua. Es una reacción inversa a la saponificación. Un ácido carboxílico y un alcohol formarán un éster en una reacción de esterificación; la esterificación es una reacción nucleófila en la cual el agente nucleofilo es el alcohol, de modo que la molécula del agua se forma. Dada la importancia de los ésteres se han desarrollado muchos procesos para obtener ésteres. El más común es el calentamiento de una mezcla del alcohol y del ácido correspondiente en presencia de cantidades catalíticas de ácido sulfúrico, utilizando el reactivo más económico en exceso para aumentar el rendimiento de la reacción (esterificación de Fischer-Speier). El ácido sulfúricosirve en este caso tanto de catalizador como de sustancia higroscópica que absorbe el agua formada en la reacción (a veces es sustituido por ácido fosfóricoconcentrado). En general, este procedimiento requiere de temperaturas elevadas y de tiempos de reacción largos presentando por tanto inconvenientes; El alcohol puede sufrir reacciones de eliminación formando olefinas, esterificación con el propio ácido sulfúrico o la formación del correspondiente éter simétrico. De igual modo el ácido orgánico que se pretende esterificar puede sufrir descarboxilación.
Por esto a menudo se utilizan derivados del ácido más activos. En la síntesis del ácido acetilsalicílico por ejemplo (el éster entre el grupo hidroxilo del ácido salicílico y del ácido acético) se parte del anhidruro del ácido acético y del ácido salicílico que actúa como alcohol.
	Material
	Reactivos
	Matraz balón
	Ácido salicílico (2g)
	Mechero de Bunsen
	Metanol (5 ml)
	Tripié
	Ácido Sulfúrico (1 ml)
	Aparato de destilación
	
	Papel filtro
	
Técnica y Esquema
 
 Pesar en un matraz balón:
2 g de ácido salicílico 
5 ml de metanol
1 ml de ácido sulfúrico
5
Reflujar durante una hora, deje enfriar, añadir el doble de agua, filtrar.
Se destila por arrastre de vapor, el destilado se pasa a un embudo de llave para separar y medir el producto.
Mecanismo de Reacción
Observaciones
Al agregar ácido salicílico, metanol, ácido sulfúrico ocurrió una reacción exotérmica. Al calentar viro de un color blanco a transparente. La primera gota del reflujo fue a los dos minutos. Al minuto 10 se formo un precipitado color morado. A los 15 minutos se formo un aceite, el cual comenzaba a caer por las paredes del matraz.
Conclusión
El salicilato de metilo se obtiene al reaccionar el alcohol con el ácido acético y el cual se requiere un proceso energético para poder crear un éster.
Bibliografía
http://www.slideshare.net/honey61187/esterificacin-sntesis-del-salicilato-de-metilo
Práctica # 7 “Síntesis de Oxima de Benzofenona y Síntesis de benzanilida”
Objetivo Reconocer la reactividad de una cetona al formar la oxima correspondiente y aprender como puede obtenerse una amina a partir de oxima, aplicando la transposición de Beckmann.
Fundamento En la transposición de Beck mann ocurre por la acción de cloruros de ácido (ejemplo; pentacloruro de fósforo en éter, cloruro de bencenosulfonilo en piridina) o de ácidos minerales concentrados (H2SO4 conc., HCl gas) sobre cetoximas se produce una transposición a la correspondiente amida (anilida) del ácido carboxílico. Así, la oxima de la benzofenona origina la benzanilida.
Esta transposición oxima –amida por acción de ácidos minerales concentrados se puede interpretar de la siguiente manera. En primer lugar se une el protón al ácido concentrado aun par de electrones aislado al átomo de N o átomo de O en la cetoxima, conformación de un ión iminio u oxonio. A continuación, impulsado por la separación del agua, el resto R emigra anión al hueco electrónico que se forma en el átomo de N, resultando un carbenio. Finalmente, una molécula de agua se une como nucleófilo al ión carbenio, con conformación de amidas N- sustituidas de ácidos carboxílicos o, en su caso, anilidas. 
Ya en el año 1921 pudo mostrar Meisenheimer que en la transposición de Beckmann intercambian posiciones los sustituyentes que se encuentran en posición anti (transposición- aniotropía). Esta transposición posee importancia industrial en el caso de las cetoximas cíclicas, que sufren una expansión de anillo y originan amidas cíclicas de ácidos carboxílicos; p. eje., la oxima de la ciclohexanona se transforma con ácido sulfúrico concentrado.
	Material
	Reactivos
	Vaso de precipitado
	Clorhidrado de hidroxiamina (0.75 g)
	Tripié
	Benzofenona
	Mechero
	Etanol (5 ml)
	Papel filtro
	Cloruro de Potasio (5ml)
	Tela de asbesto
	Hidróxido de Potasio (18 g)
	
	Oxima (0.5 g)
	
	Eter etílico (3 ml)
	
	Ácido Súlfurico (0.75 ml)
Esquema y técnica
a)Síntesis de Benzofenona
Paso 1.-
· Disolver 0.75 g de clorhidrato de hidroxilamina en 5 ml de agua.
· Disolver la benzofenona en 5 ml de etanol.
· Disolver 18 g de KOH en 3 ml de agua.
Disover la benzofenona en 5 ml de etanol.
 
Paso 2.-
Se mezclan las tres soluciones.
Paso 3.- 
Se caliente suavemente en el mechero y se le agrega 3 ml de Ácido Clorhídrico 15%, mover lentamente.
Paso 4.-
Filtrar, secar y pesar.
b) Síntesis de la Benzanilida
Paso 1.-
Pesar 0.3 g de Oxima y colocarlo en un tubo de ensayo junto con ml de éter etílico se le agrego 0.75 de Ácido Sulfúrico lentamente en las paredes.
Paso 2.- 
Calentar a baño maría hasta tener la mitad de volumen.
Paso 3.
Agregar 5 ml de agua fría y filtrar, secar y pesar.
Mecanismo de reacción
Observación
· Al agregar el hidróxido de Potasio más benzofenona adquirió una coloración café. Al mezclar los tres la mezcla viró a un color blanco. 
· En el baño maría el color blanco homogéneo desapareció formando un precipitadode este color, y algo parecido a gotas de aceite. 
· Minutos después (5) se sigue formando un aceite, a los 10 minutos solo se observa el precipitado color blanco.
Resultado: 
Oxima: 27.0 gramos.
Anilida: 0.5 gramos.
Benzanilida: 0.6 gramos.
Conclusión
La síntesis de Oxima de Benzofenona y Síntesis de benzanilida se requiere la hidrolización de estas para produciendo la amina, y en base a todas las reacciones de descomposición y formación de la amina se le llama transposición de Beckman.
Bibliografía
Manual de química Orgánica; Beyer, Walter; Editorial Reverté; 986 pág.;España;1986.
Práctica # 11 “ Síntesis de ácido y alcohol bencílico”
(Reacción deCannizaro)
Objetivo
· Estudiar el mecanismo y condiciones de la Reacción de Cannizaro.
· Reconocer las propiedades de los aldehídos aromáticos, sus aplicaciones en reacciones de óxido reducción, y diferencias con los alifáticos.
Fundamento
La adición de bases diluidas a aldehídos o cetonas conduce a la formación de β- hidroxialdehídos o β-hidroxicetonas a través de una condensación aldólica. Si el aldehído o la cetona no posee hidrógenos en α, la condensación aldólica no tienen lugar. Sin embargo, los aldehídos que no poseen hidrógenos experimentan autooxidación-reducción en presencia de álcalis concentrados para dar una mezcla equimolecular del alcohol y de la sal del correspondiente ácido. Por ejemplo, el benzaldehído produce alcohol bencílico y benzoato sódico, en presencia de hidróxido de sódico. 
El mecanismo del proceso de auto-oxidación-reducción descrito anteriormente implica la transferencia de ion hidruro desde el intermedio de reacción, resultante del ataque de OH- al carbonilo, hasta una segunda molécula de aldehído. 
El formaldehído experimenta reacción de Cannizzaro, al igual que los aldehídos alifáticos (como el trimetilacetaldehído) que no contienen hidrógenos en α, o derivados aromáticos como el benzaldehído. Para el caso del benzaldehído se obtendrían ácido benzoico, que es un sólido blanco, cristalino (p.f. 122ºC) ligeramente soluble en agua a temperatura ambiente (0.2 g/100 g a 20ºC, 2.2 g/100 g a 75ºC), y alcohol bencílico que es un líquido incoloro (p.e. 205ºC) ligeramente soluble en agua.
La reacción de Cannizzaro se efectúa por adición nucleofilica de OH
-a unaldehído para generar un intermediario tetraédrico, que expulsa el Ion hidruro como grupo saliente. Una segunda molécula de aldehído acepta dicho Ion en otra etapa de adición nucleofilica; el resultado es una oxidación y una reducción simultaneas; o seauna desproporción.Una molécula de aldehído sufre una sustitución de H- por OH- 
Y, por consiguiente, se oxida; mientras que una segunda molécula de aldehídoexperimenta una adición de H-, por lo que se reduce a alcohol. Por ejemplo, el benzaldehido produce una mezcla 1:1 de acido benzoico yalcohol bencílico cuando se calienta con NaOH acuosa. La reacción de Cannizzaro tiene pocas aplicaciones practicas y se limita a losaldehídos, como el formaldehído y el benzaldehído, que no poseen unhidrogeno en el carbono siguiente al grupo CHO. A pesar de ello la reacción de Cannizzaro es interesante desde el punto de vista mecánico, ya que sirve como una sencilla analogía de laboratorio para una vía biológica importante por la cual ocurren reducciones en los organismosvivos.En la naturaleza uno delos agentes reductores mas importantes es una sustancia llamada nicotinamida adenina dinucleotida reducida (NADH).
	Material
	Reactivos
	Vaso de precipitado
	Benzaldehído (0.5 ml)
	Embudo de filtración
	Éter etílico ( 2 ml)
	Aparato de reflujo
	Ácido clorhídrico (1-2 ml)
	Embudo de separación
	
Técnica y esquema
	 
Reacción general
Mecanismo de reacción
Estequiometria
	reactivo
	PM
		Benzaldehido	
	106.12 g/mol
	Ácido benzoico
	122.12 g/mol
	NaOH
	40g/mol
Rendimiento teórico
	Benzaldehido acido benzoico
	106.12 g/mol 122.12 g/mol 
	2.625 g X1
	X1 = 3.02g 
	
	 2.625 g 100%
	 3.02g X1
	X1 =115.04%
Rendimiento práctico:
	 3.02 g 100 %
	 1.2 g X2 
	 X2 = 39.73 %
Observación
La mezcla del Benzaldehído con el hidróxido de sodio obtuvo una coloración amarilla, después de reflujar comenzó a percibirse su olor característico, después la pasamos al embudo de separación donde ya se percibía la fase que fue precipitada con el ácido Clorhídrico del ácido benzoico.
Resultado: 0.6 gr.
Conclusión
Al sintetizar el ácido benzoico se obtienen productos con diferentes estequiometría, ya que ocurren distintas reacciones como la de Friedel- Crafts la cual es la mas sencillas de las reacciones y solo obtiene Tolueno, el cual es oxidado y da como resultado el benzoato, si es oxidado en medio alcalino da como resultado benzoato de sodio y al acidificar se forma ácido benzoico.
Bibliografía
http://es.scribd.com/doc/90554117/ACIDO-BENCILICO
Cuestionario de la práctica # 2:
1.- ¿En qué se puede encontrar el salicilato de metilo
En forma de pomadas y cremas
2.- ¿ Qué es el salicilato de metilo?
Es un análgésico tópico
3.- ¿Con qué otro nombre se le conoce al salicilato de metilo?
Ácido butanola o gaulterina.
4.- ¿Qué apariencia tiene el salicilato de metilo?
Es un líquido incoloro, amarillo o rojizo.
5.-¿Qué es la esterificación de Fisher?
Es una reacción catalizada por un ácido.
Cuestionario Practica# 7
1.- ¿En qué consiste la transposición de Beckmann?
Consiste en producir una amina o lactana si la cetona a partir es lineal.
2.- Menciona medios ácidos que pueden utilizarse como catalizador
TCT, triclorotriazina; PAST, trifluoruro de dietamino sulfuro.
3.- ¿Qué características físicas identifican a una axioman?
Son sólidos cristalinos.
4.- ¿Cuáles son las condiciones necesarias para la formación de un axioma?
Son reacciones reversibles, dando una nueva cetona.
5.-¿ Por qué es necesario realizar un solo calentamiento a baño maría?
Por que la reacción se revierte al agregar calor.
6.- ¿Qué origina el mecanismo de transposición de Beckmann, la perdida de agua del ión formado?
La unión del fenilo con el N.
Cuestionario Práctica # 11:
No lo enviaron.
1.- En vaso de precipitado pese 0.5 de Na (OH) y disuelvalo en 4 ml de agua, pasarlo al matraz bola , agrege 0.5 ml de benzaldehído y refluje por durante 30 minutos hasta qu desaparezca la capa aceitosa.
2.- Al termino del reflujo dejar enfriar pasar a un vaso de precipitado, si lo desea enjuague con un poco de agua.
3.- Ya disuelto todo, y estando fría, pasar a un embudo de separación de separación y agregar 2 ml de éter etílico., guardar la solución acuosa.
4.- - Los extratos etéreos se reúnen en vaso de p.p se deja reposar hasta que se evapore el éter, pesar en la próxima sesión.
5.- La capa acuosa que se separo se le agrega HCl para precipitar el ácido benzoico formando un precipitado blanco (1-2 ml), se enfría, se filtra, si es necesario recristalizar con agua.
CHO
+
NaOH
 
H2O
CH2
OH
+
COOH
CHO
+
NaOH 
H2O
CH2OH
+
COOH
C
H
O
+
OH
-
O
H
C
OH
H
-
OH
C
H
O
+
-
O
H
C
+
C
H
O
H
-
C
H
O
+OH
-
O
H
C
OH
H
-
OH
C
H
O
+
-
O
H
C
+
C
H
O
H
-
CH2
OH
HIDROLISIS
H+
ALCOHOL BENCILICO
CH2OH
HIDROLISIS
H+
ALCOHOL BENCILICO
C
H
O
+
OH
-
O
H
C
OH
H
-
OH
C
H
O
+
-
O
H
C
+
C
H
O
H
-
C
H
O
+OH
-
O
H
C
OH
H
-
OH
C
H
O
+
-
O
H
C
+
C
H
O
H
-
CH2
OH
HIDROLISIS
H+
ALCOHOL BENCILICO
CH2OH
HIDROLISIS
H+
ALCOHOL BENCILICO