Reacción de Diels Alder

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Práctica No. 4
Reacción de Diels – Alder
Estudio de dienos conjugados, adición 1-4.
Los dienos conjugados son moléculas con dobles enlaces adyacentes. Se caracterizan 
por ser más estables que los no conjugados debido a la posibilidad de solapamiento 
entre los orbitales p de los dobles enlaces vecinos.
 
Reacciones de adición a dienos conjugados. 
Cuando el 1,3-butadieno reacciona con HBr se obtiene una mezcla de dos productos.
Uno de ellos, el 3-bromo-1-buteno, se forma por la adición de HBr a uno de los enlaces
dobles de la estructura clásica de este compuesto. Por el contrario, el segundo
producto el 1-bromo-2-buteno, no presenta ninguno de los enlaces dobles
terminales pero contiene un enlace doble entre los carbonos C2-C3.
Al primer producto, el 3-bromo-1-buteno, se le denomina producto de adición 1,2 y se
forma por adición del protón y del anión bromuro a uno de los enlaces terminales. 
Al segundo producto, el 1-bromo-2-buteno, se le denomina producto de adición 1,4. 
El mecanismo que explica la formación de estos dos compuestos es el siguiente:
En la primera etapa del mecanismo se produce la protonación del 1,3-butadieno,
generándose un carbocatión alílico que está estabilizado por deslocalización de la carga
positiva sobre dos átomos de carbono.
A continuación, el anión bromuro nucleofílico puede atacar al carbocatión alílico en
cualquiera de los dos átomos de carbono que comparten la carga positiva. El ataque en
el átomo de carbono secundario conduce el producto de adición 1,2, mientras que el
ataque en el carbono primario proporciona el producto de adición 1,4.
A)Reacción de ciclación 4+2.
A la reacción de Diels-Alder también se le conoce como cicloadición [4 + 2] porque en ella se
forma un anillo de seis eslabones por interacción de cuatro electrones pi, que se encuentran
en el dieno, con dos electrones pi, situados en el dienófilo, usualmente un alqueno o un
alquino. La reacción se representa empleando flechas curvas para indicar el movimiento de
tres pares de electrones.
Generalidades
El dieno es rico en electrones, mientras que el dienófilo es pobre en electrones. Los
dienos simples, como el 1,3-butadieno, son efectivos en la reacción de Diels-Alder.
 La presencia de grupos electro-dadores en el dieno (como los grupos alquilo R o los
grupos alcoxi RO) y electro-atractores en el dienófilo facilita la reacción. 
Los alquenos o los alquinos simples como el etileno y el acetileno no son buenos
dienófilos y no suelen participan en reacciones de cicloadición de Diels-Alder. 
Un buen dienófilo tiene que tener, generalmente, uno o más grupos electrónatrayentes
conjugados con el doble o el triple enlace, lo que provoca una disminución de la
densidad electrónica del enlace π. 
B) Estereoquímica de la reacción Diels-Alder 
La reacción de Diels-Alder es una adición sin tanto con respecto al dieno como al 
dienófilo. El dienófilo se agrega a una cara del dieno y el dieno se agrega a una cara del 
dienófilo. En el estado de transición no hay oportunidad para que los sustituyentes 
cambien su posición estereoquímica durante el transcurso de la reacción. Los 
sustituyentes que están en el mismo lado en el dieno, o en el dienófilo, se encontrarán en
el mismo lado (cis) en el anillo ciclohexénico. 
d) Propiedades físicas y químicas del anhídrido 9,10 dihidro antraceno-
endo α, β- succínico. 
Se incluyen en la tabla de propiedades físicas y químicas de reactivos y productos. 
e) Usos del anhídrido 9,10 dihidro antraceno-endo α, β- succínico. 
 Manufactura de tintes y pigmentos. 
 Se utiliza también en la fabricación de pigmentos, inhibidores de la
polimerización, químicos fotográficos y pinturas. 
 En la industria del papel se utiliza como catalizador para aumentar la producción
y la fuerza de la fibra a través de la reacción de reducción de la celulosa a ácidos
carboxílicos.
Tabla de Propiedades Físicas y Químicas
Propiedades Reactivos Productos
Antraceno Anhídrido
maleico
Xileno Anhídrido 9,10
dihidro
antraceno-endo
α, β- succínico
Edo. Físico
color
Solido
cristalino,
amarillo
pálido, con
fluorescencia
violácea.
Cristales
ortorrómbicos
que subliman
Liquido
flamable
Solido (lentejas)
blanco,
delicuescente
Peso Molecular 178.22 98.06 106.16 292
Punto de
Ebullición °C
342 202 137-138 390
Punto de
Fusión °C
218 52.8 13-14 218.4
Densidad g/mL 1.25 1.500 0.861 1.13
Solubilidad
(Agua)
Insoluble Soluble en
agua
Insoluble Muy Soluble en
agua fría y
caliente
Solubilidad
(Solvente)
Ligeramente
soluble en
etanol,
metanol,
benceno,
cloroformo.
Soluble en
éter. Muy
soluble en
Xileno.
Soluble en
acetona, éter y
cloroformo
Etanol, éter y
otros
solventes
orgánicos
Poco soluble en
etanol.
Toxicidad Irritación en
ojos, toxico
por
inhalación y
contacto
prolongado.
Cancerígeno.
Por contacto,
inhalación e
ingestión.
Muy toxico
por ingestión,
inhalación o
contacto.
Corrosivo por
contacto
Rombo de
Seguridad
DIAGRAMA DE FLUJO
Reacción de Diels – Alder
Obtención de 
Anhídrido 9,10-dihidroantraceno-9,10 endo-
 α,β - succínico.
Reflujar por 30 minutos
2g de antraceno
 + 1g de anhídrido
maleico
(pulverizado) 
+25 ml de xileno
1- Enfriamiento a
Temperatura ambiente 
2.- Aplicar Baño de Hielo
Filtrar el sólido al vacío 
Lavar con 10 ml de xileno
helado
 Utilizar xileno 
ΔH°R
+ Endotérmica: La reacción necesita calor, el cual es suministrado por un
mechero Bunsen.
Cinética de la reacción
Reacción global 
Mecanismo 
Cálculos
1g Antraceno x 1mol
178.22 g/mol
=0.0056mol
1g Anhidridomaleico x 1mol
98.06 g /mol=0.0051 mol R.L
0.0051mol Anhidridomaleico x 1mol dihidroantraceno
1mol Anhidridomaleico
=0.0051moldihidroantraceno
0.0051moldihidroantraceno x 292.28g
1moldihidroantraceno
 ¿1.48g Anhídrido 9,10 dihidro antraceno-endo α, β- succínico
%η=0.88g
1.48 g
x100=59.45% Anhídrido 9,10 dihidro
antraceno-endo α, β- succínico
Observaciones 
Mezcla 1: 0.5 g Anhídrido maleico + 1g de Antraceno.
Anhídrido 9,10 
dihidro antraceno-
endo α, β- succínico
 Al añadir 12.5 ml de xileno a la mezcla 1, la solución tomo un color amarillo y
se observó que los reactivos se encontraban aun sin disolverse completamente.
 Al poner en calentamiento a la solución, comenzó a ebullir, por lo que se
disolvieron de mejor forma los reactivos en el xileno.
 Transcurridos 10 minutos en calentamiento, la solución presento de forma más
notoria un color amarillento característico. De igual se observó una solución
espumosa. 
 Al pasar la solución en un vaso de precipitados en baño de hielo, se formaron
cristales ligeramente amarillos.
Conclusiones 
En el proceso de la experimentación se logró sintetizar el anhídrido 9,10
dihidroantraceno-9,10-endo-succidico mediante una reacción de Diels Alder con un
grupo alfa beta insaturado para obtener mayores eficiencias de la reacción del dieno y el
dienofilo la cual se obtuvo una eficiencia de 59.45%. Donde en este tipo de reacciones
se hacen ciclos o ciclo-adiciones en las partes insaturadas por atracción electrónica.
Para lograr la reacción se requiere agregar calor por lo que es endotérmica para ello se
necesitó un solvente para que fuera en medio de la reacción y capaz de soportar las altas
temperaturas sin que se evapore por completo.
En la industria es importante la producción de este material ya que se utiliza para la
fabricación de pigmentos, como inhibidor de polímeros y pinturas. Al igual que poder
sintetizar otros productos con el mismo proceso de reacción.