Manual&de&Síntesis&Orgánica& SO 3LQ01& Descriptivas/BAS31630… · ·...

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Manual&de&Síntesis&Orgánica& SO3LQ301&

Introducción!Intro&

ICB& Página&1/11&!1.& Introducción&

En!la!formación!integral!de!los!estudiantes!del!programa!de!química,!una!de!las!áreas!o!ramas!de! la!química!que!debe!conocer!a!profundidad!es! la!química!orgánica.!Debido!a!que! la! síntesis! orgánica! posee! una! gran! importancia! en! la! industria! farmacéutica,! de!polímeros! y! de! transformación=! por! lo! cual! un! egresado! de! una! carrera! en! ciencias!químicas! debe! poseer! los! conocimientos,! habilidades! y! destrezas! necesarias! para! el!desarrollo!y!elaboración!de!productos!nuevos!y!existentes,!así!como!las!técnicas!básicas!para!su!aislamiento,!purificación!y!caracterización.!

El!curso!de!síntesis!orgánica!fortalece!los!conocimientos!de!química!orgánica!adquiridos!en! las! asignaturas! de! química! orgánica! I,! II! y! III,! en! la! cual! se! visualizan! de! manera!general! las! propiedades! generales! de! los! compuestos! orgánicos,! los! mecanismos! y!reacciones! principales! de! los! compuestos! orgánicos,! la! selectividad! y! especificidad! de!los!grupos!funcionales!orgánicos,!así!como!la!estereoquímica!que!interviene!en!ellos.!!

El! curso! de! síntesis! orgánica! permitirá! al! alumno! conocer,! manejar! y! aplicar! las!estrategias!más! comunes! para! el! desarrollo! de! rutas! y! transformaciones! para! lograr! la!obtención!de!productos! trazados,!a!partir!del!desarrollo!de! los!mecanismos!de! reacción!que!involucren!un!análisis!retrosintético!y!de!condiciones!de!reacción.!

Las!prácticas!presentadas!en!este!manual!han!sido!reproducidas!en!el!laboratorio!por!los!alumnos!de!síntesis!orgánica!en!los!años!2014!y!2015,!por!lo!cual!reconozco!y!agradezco!su! valiosa! participación! y! ayuda.! Quiero! hacer! una! mención! especial! a! los! siguientes!alumnos:!

Acevedo! Ochoa! Ernesto,! Cabello! Ribota! Blanca! Selenis! Cabrera! Ontiveros! Erick!Alexander,! Castillo! Ramírez! Daniela,! Estrada! De! La! Rosa! Oscar! Manuel,! Garibay!Alvarado! Jesús!Alberto,!Guillen!Valdez!Valeria,! Hinojos!Márquez!Efrén!Amador,! Llagas!Pliego! José! Alonso,! Martínez! Máynez! Héctor! Andrés! y! Moreno! Amaya! Alicia! De! Los!Ángeles.!!

1.1.&Normativas&generales&

Reglas!de!laboratorio!

El! laboratorio!es!un!lugar!de!trabajo=!solamente!se!desempeñarán!actividades!que!estén!relacionadas!con!el!trabajo!experimental.!

Debe!haber!buena!ventilación.!

Los!útiles!escolares!deben!estar!fuera!del!área!!de!trabajo.!

No!se!deben!consumir!alimentos!o!bebidas.!

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ICB& Página&2/11&!Antes! de! realizar! un! experimento! debes! leer! la! práctica! y! traer! tu! bitácora! con! la!metodología,! condiciones! de! reacción! y! de! seguridad! para! saber! qué! hacer! en! cada!momento.!

Usar!siempre!bata.!

Evitar!pelo!o!!parte!de!la!ropa!sueltos.!

Usar!guantes!apropiados!y!lentes!de!seguridad!en!los!casos!sugeridos.!

Evitar!zapatos!abiertos!o!de!tacón!(mujeres)!el!día!que!toque!Laboratorio.!

Para! identificar!olores!de! las!sustancias,!pasa! la!mano!por!encima!dos!o! tres!veces!en!forma!de!abanico!dirigiendo!la!corriente!hacia!la!nariz.!

Jamás!debes!tener!en!la!boca!con!algún!objeto!de!Laboratorio.!

Cuando!calientes!una!sustancia!en!un!tubo!de!ensayo,!oriéntalo!en!dirección!tal,!que!una!posible!proyección,!no!alcance!a!ninguna!persona.!

Evitar! el! contacto! directo! con! las! sustancias! químicas=! si! esto! ocurriera,! lava!inmediatamente!con!abundante!agua.!

La!dilución!de!los!ácidos!debe!ser:!agua,!ácido,!agua.!!

Para!hacer!conexiones!con!tubos,!mangueras!y!tapones!horadados,!éstos!se!humedecen!con!agua!para!facilitar!su!manejo!y!se!insertan!en!forma!giratoria.!

Manejar!material!caliente!con!precaución.!

El!destino!de!los!sobrantes!o!productos!de!un!experimento!deberá!ser!indicado!por!parte!del!docente.!

Cualquier!accidente!debes!notificarlo!inmediatamente!al!docente!o!auxiliar.!

Lava!tus!manos!después!de!terminar!la!práctica.!

1.2.&Normas&de&protección&

Ropa! para! el! laboratorio.! El! uso! de! bata! es! obligatorio! en! el! laboratorio! (bata! blanca!estándar! con! una! composición! de! 67!%! poliéster! y! 33!%! algodón).! No! es! aconsejable!llevar!minifalda! o! pantalones! cortos,! ni! tampoco!medias,! ya! que! las! fibras! sintéticas! en!contacto!con!determinados!productos!químicos!se!adhieren!a!la!piel.!Se!recomienda!llevar!zapatos! cerrados! y! no! sandalias.! Los! cabellos! largos! suponen! un! riesgo! que! puede!evitarse!fácilmente!recogiéndolos!con!una!cola.!

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ICB& Página&3/11&!!

Cuida!tus!ojos.!Los!ojos!son!particularmente!susceptibles!de!daño!por!agentes!químicos.!Usa!gafas!de!seguridad!siempre!que!estés!en!un!laboratorio.!No!lleves!lentes!de!contacto!en!el!laboratorio,!ya!que!en!caso!de!accidente,!pueden!agravar!las!lesiones!en!ojos.!

Usa!guantes.!Sobre!todo!cuando!se!utilizan!sustancias!corrosivas!o!tóxicas!

1.3.&Normas&de&seguridad&&

Normas!higiénicas.!No!comas!ni!bebas!en!el! laboratorio,!ya!que!los!alimentos!o!bebidas!pueden! contaminarse.! Lávate! siempre! las! manos! después! de! hacer! un! experimento! y!antes!de!salir!del! laboratorio!!Por!razones!legales,!higiénicas!y!sobre!todo!de!seguridad,!está!prohibido!fumar!en!el!laboratorio.!No!inhales,!pruebes!o!huelas!productos!químicos!si!no!estás!debidamente! informado.!Nunca!acerques! la!nariz!para! inhalar!directamente!de!un!tubo!de!ensayo.!

Trabaja! con! orden! y! limpieza.! Recuerda! que! el! orden! es! fundamental! para! evitar!accidentes.! Mantén! el! área! de! trabajo! ordenada,! sin! libros,! abrigos,! bolsas,! exceso! de!botes!de!productos!químicos!y!cosas!innecesarias!o!inútiles.!Mantén!las!mesas!y!vitrinas!extractoras! siempre! limpias.! Se! tienen! que! limpiar! inmediatamente! todos! los! productos!químicos!derramados.!Limpia! siempre!perfectamente!el!material! y!aparatos!después!de!su!uso.!!

Actúa! responsablemente.! Trabaja! sin! prisas,! pensando! en! cada!momento! lo! que! estás!haciendo,! y! con! el! material! y! reactivos! ordenados.! No! se! debe! gastar! bromas,! correr,!jugar,!empujar,!etc.!en!el!laboratorio.!Un!comportamiento!irresponsable!puede!ser!motivo!de!expulsión!inmediata!del!laboratorio!y!de!sanción!académica.!!

Atención! a! lo! desconocido.! No! utilices! ni! limpies! ningún! frasco! de! reactivos! que! haya!perdido! su! etiqueta.! Entrégalo! inmediatamente! a! tu! profesor.! No! sustituyas! nunca,! sin!autorización! previa! del! profesor,! un! producto! químico! por! otro! en! un! experimento.! No!utilices!nunca!un!equipo!o!aparato!sin!conocer!perfectamente!su!funcionamiento.!

1.4.&Precauciones&específicas&

Manipulación!del!vidrio.!Nunca!fuerces!un!tubo!de!vidrio,!ya!que,!en!caso!de!ruptura,!los!cortes!pueden!ser!graves.!Para!insertar!tubos!de!vidrio!en!tapones!humedece!el!tubo!y!el!agujero!con!agua!o!silicona!y!protégete!las!manos!con!trapos.!El!vidrio!caliente!debe!de!dejarse! apartado! encima! de! una! plancha! o! similar! hasta! que! se! enfríe.!Desafortunadamente,!el!vidrio!caliente!no!se!distingue!del! frío=!si! tienes!duda,!usa!unas!pinzas!o!tenazas.!No!uses!nunca!equipo!de!vidrio!que!esté!agrietado!o!roto.!Deposita!el!material!de!vidrio!roto!en!un!contenedor!para!vidrio,!no!en!una!papelera.!!

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ICB& Página&4/11&!Manipulación!de!productos!químicos.!Los!productos!químicos!pueden!ser!peligrosos!por!sus! propiedades! tóxicas,! corrosivas,! inflamables! o! explosivas.! Muchos! reactivos,!particularmente!los!disolventes!orgánicos,!arden!en!presencia!de!una!llama.!Otros!pueden!descomponer!explosivamente!con!el!calor.!

No!inhales!los!vapores!de!productos!químicos.!Trabaja!en!una!vitrina!extractora!siempre!que! uses! sustancias! volátiles.! Si! aun! así! se! produjera! una! concentración! excesiva! de!vapores!en!el!laboratorio,!abre!inmediatamente!las!ventanas.!Si!en!alguna!ocasión!tienes!que!oler!una!sustancia,!la!forma!apropiada!de!hacerlo!es!dirigir!un!poco!del!vapor!hacia!la!nariz.! No! acerques! la! nariz! para! inhalar! directamente! del! tubo! de! ensayo.! Está!terminantemente!prohibido!pipetear! reactivos!directamente!con! la!boca.!Usa!siempre!un!dispositivo!especial!para!pipetear!líquidos.!!

Utilización! de!mecheros! de! gas.! Si! usas! un!mechero! Bunsen,! u! otra! fuente! intensa! de!calor,! aleja! del! mechero! los! botes! de! reactivos! químicos.! No! calientes! nunca! líquidos!inflamables!con!un!mechero.!Cierra!la!llave!del!mechero!y!la!de!paso!de!gas!cuando!no!lo!uses.! Si! hueles! a! gas,! no! acciones! interruptores! ni! aparatos! eléctricos,! no! enciendas!cerillas!o!mecheros,!abre!puertas!y!ventanas,!y!cierra!la!llave!general!del!laboratorio.!!!

Transporte!de!reactivos.!No!transportes!innecesariamente!los!reactivos!de!un!sitio!a!otro!del! laboratorio.!Las!botellas!se! transportan!siempre!cogiéndolas!por!el! fondo,!nunca!del!tapón.!!!

Calentamiento! de! líquidos.! No! calientes! nunca! un! recipiente! totalmente! cerrado.! Dirige!siempre! la!boca!del!recipiente!en!dirección!contraria!a! ti!mismo!y!a! las!demás!personas!cercanas.!!!

Riesgo! eléctrico.! Para! evitar! descargas! eléctricas! accidentales,! siga! exactamente! las!instrucciones! de! funcionamiento! y! manipulación! de! los! equipos.! No! enchufe! nunca! un!equipo!sin!toma!de!tierra!o!con!los!cables!o!conexiones!en!mal!estado.!Al!manipular!en!el!interior!de!un!aparato,!compruebe!siempre!que!se!encuentra!desconectado!de! la! fuente!de!alimentación.!!!!!!!!!

1.5.&Eliminación&de&residuos&

La!Universidad! tiene! un! plan! de! recogida! de! los! residuos! que! no! deben! ser! vertidos! al!alcantarillado! o! depositarse! en! las! papeleras:!El!material! de! cristal! roto! se! tirará! en! los!recipientes! destinados! especialmente! a! este! fin.! Los! papeles! y! otros! desperdicios!se!tirarán! en! la! papelera.! Los! productos! químicos! tóxicos!se! tirarán! en! contenedores!especiales!para!este!fin.!No!tires!directamente!al!fregadero!productos!que!reaccionen!con!el! agua! (sodio,! hidruros,! amiduros,! halogenuros! de! ácido),! o! que! sean! inflamables!(disolventes),! o! que! huelan! mal! (derivados! de! azufre),! o! que! sean! lacrimógenos,! o!productos! que! sean! difícilmente! biodegradables.! Las! sustancias! líquidas! o! las!

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ICB& Página&5/11&!disoluciones!que!puedan!verterse!al! fregadero,!se!diluirán!previamente,!sobre!todo!si!se!trata!de!ácidos!y!de!bases.!!

No!tires!al!fregadero!productos!o!residuos!sólidos!que!puedan!atascarlas.!En!estos!casos!deposita!los!residuos!en!recipientes!adecuados.!

Algunos!de!los!recipientes!para!la!eliminación!de!residuos!clasificados,!y!etiquetados,!que!encontraras!en!los!laboratorios!son!los!siguientes:!

1.! Ácidos!fuertes!y!débiles!2.! Bases!y!disoluciones!básicas!3.! Disolventes!clorados!4.! Disolventes!no!clorados!5.! Envases!vacíos!de!vidrio!6.! Mercurio!y!sus!derivados!7.! Metales!y!sustancias!sólidas!8.! Residuos!orgánicos!no!disolventes!9.! Sales!cianuradas!10.!Sales!en!disolución!(pH!ácido)!11.!Sales!en!disolución!(pH!básico)!12.!Pictogramas!de!seguridad.!!

Los! pictogramas! de! seguridad! son! ilustraciones! que! se! presentan! en! los! envases! de!reactivos,! y! poseen! una! coloración! naranja.! Estas! ilustraciones! mencionan! las!características! de! reactividad! tales! como! la! flamabilidad,! la! capacidad! oxidante,! la!capacidad!explosiva.!Entre!otra!de!las!características!que!se!representan!son!el!daño!que!pueden!causar!al!ser!humano!y!al!ambiente,!al!señalar!si!es!toxico,!irritante,!nocivo!para!la!salud,!corrosivo!o!de!carácter!peligroso!para!el!medio!ambiente!(ver!figura!1)!y!finalmente,!otro! aspecto! a! señalar! por! parte! de! estos! últimos! son! los! equipamientos! de! seguridad!con!los!que!se!debe!contar!antes!de!utilizar!esa!sustancia.!

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Figura&1.Pictogramas!de!seguridad.!

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ICB& Página&6/11&!1.6.&Código&NFTA&

Se! trata! de! un! esquema! que! resume! las! cuatro! características!más! importantes! de! un!reactivo! como! lo! son:! el! riesgo! a! la! salud,! la! flamabilidad,! la! reactividad! y! ciertas!consideraciones! especiales.! El! símbolo! consiste! en! un! rombo! dividido! en! cuatro!cuadrantes,!cada!uno!de!ellos!identificado!con!un!color!específico!y!un!número!que!indica!el!nivel!esa!propiedad!en!el!reactivo! (Figura!2)!

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Figura&2.!Código!NFTA!

1.7.&Sustancias&peligrosas&y&consideraciones&en&caso&de&accidentes&

1.7.1.& Indicaciones&generales&

Todas! las! sustancias! que! se! utilizan! son! potencialmente! peligrosas! por! lo! que,! ! para!evitar! accidente,! deberá! trabajarse! con! cautela! y! normar! el! comportamiento! en! el!laboratorio! por! las! exigencias! de! la! seguridad! personal! y! del! grupo! que! se! encuentra!realizando!la!práctica.!

Un!gran!número!de!sustancias!orgánicas!como!inorgánicas!son!corrosivas,!se!absorben!fácilmente! por! piel,! inhalación! o! ingesta.=! produciendo! desde! ligera! irritación! en! la! piel!hasta!intoxicación!por!lo!que!se!debe!de!evitar!su!contacto!directo.!

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ICB& Página&7/11&!1.7.2.& Ácido&Nítrico&

El! ácido! nítrico! es! un! líquido! cuyo! color! varía! de! incoloro! a! amarillo! pálido,! de! olor!sofocante.! Se! utiliza! en! la! síntesis! de! otros! productos! químicos! como! colorantes,!fertilizantes,! fibras,!plásticos!y!explosivos,!entre!otros.!Es!soluble!en!agua,!generándose!calor.!No!es!combustible,!pero!puede!acelerar!el!quemado!de!materiales!combustibles!y!causar! ignición.! Es! corrosivo! de! metales! y! tejidos.! Si! además,! contiene! NO2! disuelto,!entonces!se!conoce!como!ácido!nítrico!fumante!y!su!color!es!caféhrojizo.!Actualmente,!se!obtiene! por! oxidación! catalítica! de! amoniaco.! El! ácido! nítrico! daña! los! ojos!permanentemente!en!unos!cuantos!segundos!y!es!sumamente!corrosivo!en!contacto!con!la! piel,! produciendo! quemaduras! dolorosas=!manchas! amarillentas! por! oxidación! de! las!proteínas.!

1.7.3.& Ácido&Clorhídrico&

El!ácido!clorhídrico!es!una!disolución!acuosa!de!cloruro!de!hidrógeno.!El!nombre!de!ácido!muriático,! con! el! que! también! se! le! conoce,! por! Lavoisier,! basado! en! el! hecho! de! que!"muriato"!indicaba!la!presencia!de!cloro!en!los!compuestos!inorgánicos.!!

Es!un!líquido!de!color!amarillo!(por!presencia!de!trazas!de!fierro,!cloro!o!materia!orgánica)!o! incoloro! con! un! olor! penetrante.! Está! presente! en! el! sistema! digestivo! de! muchos!mamíferos!y!una!deficiencia!de!éste,!provoca!problemas!en! la!digestión,!especialmente,!de!carbohidratos!y!proteínas=!un!exceso!provoca!úlceras!gástricas.!!

La!disolución!acuosa!grado!reactivo!contiene!aproximadamente!38!%!de!HCl.!Es!utilizado!en! la!refinación!de!minerales,!en! la!extracción!de!estaño!y!tántalo,!para! limpiar!metales,!como! reactivo! químico,! en! la! hidrólisis! de! almidón! y! proteínas! para! obtener! otros!productos!alimenticios!y!como!catalizador!y!disolvente!en!síntesis!orgánica.!

!Sus! vapores! son! irritantes! a! los! ojos! y! membranas! mucosas.! Es! soluble! en! agua,!desprendiéndose! calor.! Es! corrosivo! de!metales! y! tejidos.! Para! su! obtención! se! tienen!diferentes!procesos!industriales,!entre!los!cuales!se!encuentran:!la!reacción!entre!cloruro!de! sodio! o! potasio! con!ácido! sulfúrico=! la! reacción!de!bisulfuro!de! sodio! con! cloruro!de!sodio,!conocido!como!proceso!Meyer=!el!proceso!Hargreaves,!en!el!cual!se!usa!óxido!de!azufre,!sal!y!vapor.!

1.7.4.& Ácido&Sulfúrico&

Corrosivo.!Puede!producir!graves!quemaduras!en!los!ojos,!la!piel!e!irritar!las!mucosas.!En!contacto! con! productos! orgánicos! los! deshidrata! y! carboniza,! llegando! en! ocasiones! a!incinerarlos.! En! contacto! con! metales! (excepto! plomo)! desprende! hidrógeno! (gas!inflamable!entre!el!4!y!el!75%!en!volumen!en!aire).!Reacciona!con!hipocloritos,!cloritos,!cloratos,!cianuros!o!sulfuros!desprendiendo!gases!tóxicos.!Por!su!carácter!oxidante!fuerte!

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ICB& Página&8/11&!reacciona! violentamente! con! materiales! combustibles! y! reductores.! Reacciona!violentamente!con!álcalis,!agua!y!compuestos!orgánicos!desprendiendo!calor!Al!calentar!se!forman!gases!irritantes!o!tóxicos!de!óxido!de!azufre.!

Las! soluciones! concentradas!de! estos! ácidos! lesionan! rápidamente! la! piel! y! los! tejidos!internos.!Sus!quemaduras!tardan!en!sanar!y!pueden!dejar!cicatrices.!Los!accidentes!más!frecuentes!se!producen!por!salpicaduras!y!por!pipeteo!directo!con!la!boca.!

Al! contacto! con! la! piel! Lavar! la! zona!afectada! con!abundante!agua!durante!15!minutos!como!mínimo,!mientras!se!quita!la!ropa!contaminada!y!el!calzado.!Acudir!inmediatamente!al! médico.! Al! contacto! con! los! ojos,! lavarlos! con! abundante! agua! durante! 30! minutos!como!mínimo.!Acudir! inmediatamente!al!médico.!En! ingestión!no!provocar!el! vómito.!Si!está! consciente,! dar! a! beber! el! agua! que! desee! y! mantenerlo! abrigado.! Si! está!inconsciente!o!tiene!convulsiones,!recostarlo!y!mantener!en!reposo!y!abrigado.!No!dar!de!beber!ni!comer.!Acudir!inmediatamente!al!médico.!En!la!inhalación:!Retirar!al!afectado!de!la! zona! contaminada,! al! aire! libre,! abrigado,! tendido! y! en! reposo.! Si! no! respira! hacer!respiración!artificial.!Si!respira!con!dificultad,!dar!oxígeno.!Acudir!siempre!al!médico.!

1.7.5.& Hidróxido&de&sodio&

El!hidróxido!de!sodio!es!un!sólido!blanco!e!industrialmente!se!utiliza!como!disolución!al!50!%! por! su! facilidad! de! manejo.! Es! soluble! en! agua,! desprendiéndose! calor.! Absorbe!humedad!y!dióxido!de!carbono!del!aire!y!es!corrosivo!de!metales!y!tejidos.!Es!usado!en!síntesis,! en!el! tratamiento!de!celulosa!para!hacer! rayón!y! celofán,!en! la!elaboración!de!plásticos,! jabones! y! otros! productos! de! limpieza,! entre! otros! usos.! Se! obtiene,!principalmente!por!electrólisis!de!cloruro!de!sodio,!por! reacción!de!hidróxido!de!calcio!y!carbonato!de!sodio!y!al!tratar!sodio!metálico!con!vapor!de!agua!a!bajas!temperaturas.!

Para!el!manejo!del!NaOH!es!necesario!el!uso!de!lentes!de!seguridad,!bata!y!guantes!de!neopreno,!nitrilo!o!vinilo.!Siempre!debe!manejarse!en!una!campana!y!no!deben!utilizarse!lentes! de! contacto! al! trabajar! con! este! compuesto.! En! el! caso! de! trasvasar! pequeñas!cantidades!de!disoluciones!de!sosa!con!pipeta,!utilizar!una!propipeta,!nunca!aspirar!con!la!boca.! Riesgos! de! fuego! o! explosión:! Este! compuesto! no! es! inflamable! sin! embargo,!puede!provocar!fuego!si!se!encuentra!en!contacto!con!materiales!combustibles.!Por!otra!parte,! se! generan! gases! inflamables! al! ponerse! en! contacto! con! algunos! metales.! Es!soluble!en!agua!generando!calor.!Riesgos!a! la!salud:!El!hidróxido!de!sodio!es! irritante!y!corrosivo!de!los!tejidos.!Los!casos!más!comunes!de!accidente!son!por!contacto!con!la!piel!y! ojos,! así! como! inhalación! de! neblinas! o! polvo.! Inhalación:! La! inhalación! de! polvo! o!neblina! causa! irritación! y! daño! del! tracto! respiratorio.! En! caso! de! exposición! a!concentraciones! altas,! se! presenta! ulceración! nasal.! A! una! concentración! de! 0.005h0.7!mg/m3,!se!ha!informado!de!quemaduras!en!la!nariz!y!tracto.!!

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ICB& Página&9/11&!1.7.6.& Hidróxido&de&potasio&y&amonio&

Los! hidróxidos! de! potasio! son! sólidos! y! las! soluciones! concentradas! de! hidróxido! de!amonio!pueden!lesionar! la!piel!y! las!mucosas.!Los!vapores!de!hidróxido!de!amonio!son!irritantes!y!pueden!dañar!tanto!a!los!ojos!como!a!los!pulmones.!

En! la! piel! puede! causar! ulceración.! Se! presenta! dolor! y! quemaduras! en! general.! El!contacto!directo!con!el!sólido!o!solución!puede!causar!dolor!o!quemaduras!posiblemente!severas.!El!grado!del!daño!depende!de! la!concentración!y!duración!del!contacto,!puede!causar!edema,!destrucción!y!opacificación!del!epitelio!corneal!e!iritis.!!

1.7.7.& Hidróxido&de&&amonio&

Ingestión.!Quemaduras!severas!en!el!tracto!respiratorio!y!digestivo,!puede!producir!vómito!con!sangre!y!mocusa,!severo!dolor!abdominal.!La!caida! rápida!de! la!presión!sanguínea!indica!efecto!gastrico!y!perforación!del!esófago.!El!daño!del!estómago!y!esófago!puede!avanzar!por!2!a!3!semanas.!La!muerte!puede!ocurrir!por!peritonitis!después!de!1!mes!de!ingestión.! Cuando! el! paciente! se! recupera! de! los! efectos! inmediatos,! contracción! del!esófago!puede!ocurrir!semana,!meses!o!varios!años!después.!!

Inhalación:!El!polvo!o!niebla!puede!ocasionar!sintomas!del!tracto!respiratorio,!sofoco,!tos,!dolor!de!la!nariz!y!la!boca!y!garganta.!Si!las!cantidades!inhaladas!son!grandes!se!puede!presentar! edema! pulmonar! y! quemaduras! en! las! membranas! mucosas! en! un! período!latente! de! 5! a! 72hrs.! Síntomas:! tensión! en! el! pecho,! disnea,! cianosis,! salivación!espumosa!y!desvanecimiento.!!

En!la!piel!puede!causar!ulceración.!Se!presenta!dolor!y!quemaduras!en!general.!

1.7.8.& Sodio&

El! sodio! es! un! metal! alcalino.! Es! blando,! de! color! plateado,! que! se! vuelve! gris! al!exponerse!al!aire!y!puede!prenderse!espontáneamente.!Al!prenderse,!arde!violentamente!con! explosión.! También! con! humedad! o! agua! reacciona! violentamente,! produciendo!hidróxido!de!sodio!e!hidrógeno!y!el!calor!de!la!reacción!es!suficiente!para!causar!que!este!último!se!prenda!o!explote.!Su!símbolo,!Na,!proviene!del!latín!Natrium!y!fue!obtenido!por!primera! vez! en! forma!metálica! por! Sir! Humphry!Davy! en! 1807.! En! la! naturaleza! no! se!encuentra!en!forma!metálica,!sino!formando!parte!de!una!gran!variedad!de!minerales.!La!reducción! térmica! de! muchos! de! estos! minerales! genera! al! metal.! Otra! manera! de!producirlo! es!mediante! la! electrólisis! de! hidróxido! de! sodio! fundido! o! cloruro! de! sodio.!Comercialmente,! puede! encontrarse! como! sólido! o! líquido! fundido.! Se! utiliza! en! la!elaboración! de! aditivos! antidetonantes! para! gasolinas,! como!medio! de! transferencia! de!calor,!lámparas,!en!la!elaboración!de!productos!químicos!utilizados!en!síntesis!orgánica!y!

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ICB& Página&10/11&!productos! farmacéuticos! como! hidruro! de! sodio,! sodamida! y! peróxido! de! sodio,! entre!otros.&

Reacciona! explosivamente! con:! agua=! disoluciones! acuosas! de! cloruro! de! hidrógeno=!fluoruro!de!hidrógeno!y!ácido!sulfúrico=!1hclorohbutano!en!éter!de!petróleo!a!temperaturas!bajas=! cloroformo! y! metanol=! diazometano=! etanol! en! disolventes! hidrocarbonados! sin!eliminar!aire=!compuestos!fluorados=!disolventes!halogenados=!yoduro!de!perfluorohexilo=!yodometano=! pentafluoruro! de! yodo=! yodo=! tribromuro! de! fósforo! en! presencia! de!pequeñas!cantidades!de!agua=!monóxido!de!carbono=!nitrato!de!amonio=!nitrato!de!sodio!y!cloruro!de!fosforilo!caliente,!entre!otros.!&

El! sodio! se! prende! en! presencia! de:! ácido! nítrico! (con! densidad!mayor! de! 1.056! g/ml),!éter! dietílico,! fluor,! cloruro! de! sulfinilo! a! 300! oC,! pentóxido! de! dinitrógeno,! 2,2,3,3htetrefluoropropanol!y!con!polvo!muy!fino!de!óxido!de!plomo.!!

1.7.9.& &Materiales&Oxidantes&

Los! agentes! oxidantes,! tales! como! los! cloratos,! peróxidos,! percloratos! entre! otros,! en!contacto! con! los! compuestos! orgánicos,! incluso! con! la! madera! pueden! causar!explosiones!es!incendios.!

a)#Cloratos#y#percloratos:#Cuando!se!mezclan!con!solventes!o!materiales!combustibles,!pueden! ocasionar! un! incendio.! Debe! evitarse! el! contacto! con! compuestos! con! azufre,!metales!pulverizados,!sales!de!amonio!y!cualquier!compuesto!orgánico.!

b)!Peróxidos:#Los!peróxidos!de!sodio!y!de!bario!pueden!causar!incendio!o!explosiones!al!humedecerse! en!!contacto!con!papel!o!materiales! orgánicos.! El!!peróxido! de!!hidrógeno!en! contacto! con! la! piel! puede! causar! ! ampollas.! Los! peróxidos! ! Orgánicos! ! son!!sustancias! térmicamente! inestables! que! pueden! descomponerse! auto! acelerada! y!exotérmicamente.! Además,! pueden! descomponerse! con! explosión,! quemarse!rápidamente,! ser! sensibles! al! impacto! o! al! rozamiento,! reaccionar! peligrosamente! con!otras!sustancias! y!afectar!la!vista.!

1.7.10.&Solventes&orgánicos&

Prácticamente!todos!los!solventes!y!compuestos!orgánicos!presentan!riesgo!potencial!de!incendio!o!explosión.!Los!vapores!de!estos!solventes!pueden!formar!mezclas!explosivas!con! el! aire.! Entre! los!más! peligrosos! se! encuentran! los! éteres,! el! benceno,! el! tolueno,!acetona.!El!éter!etílico!es!el!más!peligroso!por!su!bajo!punto!de!ebullición!y!de!ignición.!

Se! consultara! al! instructor! cuando! se! intente! evaporar! un! solvente! para! que! él! de! las!recomendaciones! correspondientes! de! dicho! procedimiento.! Los! incendios! provocados!por! solventes! orgánicos! no! se! deben! intentar! apagar! con! agua,! ya! que! dichos!

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ICB& Página&11/11&!compuestos!al!no!ser!miscibles!y!en!general!menos!densos!que!esta!última,!flotan!y!se!esparcen!más.!Se!debe!usar!una!manta,!arena!o!un!extintor!de!polvos!químicos.!

2.& Referencias&

3.& Aprobación&

Fecha!de!creación:!!

Elaboró! Revisó! Aprobó!Dr.!Simón!Yobanny!Reyes!

López!! !

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4.& Control&de&cambios&

No.!de!versión! Fecha! Descripción!de!cambios!

01! ! Documento!nuevo!!

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Practica&#1:&Síntesis&de&trinitrato&de&glicerina!

PRA301&

ICB& Página&1/4&!1.& Objetivo&

•! Sintetizar! el! éster! de! ácido! nítrico,&mediante! una! esterificación! de! alcoholes! del!ácido!nítrico.!

2.& Introducción&&

El!1,!2,!3=! trinitrooxipropano! también! llamado! trinitrato!de!glicerina!o!nitroglicerina!es!un!éster!de!ácido!nítrico!y!glicerina,!se!presenta!en! forma!de!un! líquido! incoloro!e! incoloro!con! sabor! dulce.! Es! oleaginoso! y! tóxico,! en! pequeñas! cantidades! puede! quemarse! sin!peligroE!sin!embargo,!por!golpe,!choque!o!sobrecalentamiento!tiene!una!rápida!explosión.!!

La! preparación! se! da! mediante! una! mezcla! de! ácido! nítrico! y! ácido! sulfúrico! 3:5,!denominada!nitración!ácida.!Para!la!obtención!de!la!nitroglicerina!la!adición!de!glicerina!a!la!mezcla!sulfonítrica!se!realiza!a!baja!temperatura!de!10!a!20!°C.!El!ácido!sulfúrico!actúa!como!agente! deshidratante,! acelerando! la! nitración.!El! producto! resultante! queda! como!sobrenadante!aceitoso.!

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Figura&3.&Reacción!de!obtención!de!trinitroglicerina&

Síntesis!de!nitración! típicos!se!aplican! los! llamados! "ácido!mixto",! una!mezcla!de!ácido!nítrico! concentrado! y! ácido! sulfúrico.! Esta! mezcla! produce! el! ion! nitronio,! que! es! la!especie!activa!en!la!nitración!aromática.!Este!ingrediente!activo,!que!puede!ser!aislado!en!el!caso!de!tetrafluoroborato!de!nitronio,!también!efectos!nitración!sin!la!necesidad!de!que!el! ácido!mixto.!En! síntesis!mixta! de! ácido=ácido! sulfúrico! no! se! consume! y! por! lo! tanto!actúa!como!un!catalizador,!así!como!un!absorbente!para!el!agua.!

La! nitroglicerina! se! estabiliza! con! tierra! de! infusorios! (Dinamita),! se! utiliza! en!minería! y!obras! de! ingeniería! como! agente! rompedor,! también! se! utiliza! en! medicina! como!vasodilatador!muy!potente,!por!disminuir!la!tensión!sanguínea.!

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PRA301&

ICB& Página&2/4&!

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Figura&4.&Reacción!de!obtención!de!trinitroglicerina!

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PRA301&

ICB& Página&3/4&!3.& Materiales&y&reactivos:&

Experimento!1!Material! Reactivos!

1! Equipo!Quick!fit! 11.8!g! Ácido! nítrico! concentrado!(HNO3)!

1! Platina! 12.8!g! !Ácido! sulfúrico! concentrado!(H2SO4)!

1! Soporte!universal! 4!g! glicerina!(C3H8O3)!

1! Vaso!de!precipitado!de!250!mL! 5!g! Sulfato! de! magnesio! anhidro!(MgSO4)!

1! Cristalizador! 50!mL! Bicarbonato! de! sodio! al! 5! %!(NaHCO3)!1! Matraz!Erlenmeyer!de!250!mL! ! Hielo!1! Pipeta!de!10!mL!con!propipeta! ! !1! Termómetro! ! !&4.& Métodos&y&actividades&complementarias&

1.! Coloque!en!un!matraz!Erlenmeyer!de!250!mL!en!una!baño!de!hielo,!11.8!gr!de!HNO3,!cuando! este! frio! agregue! 12.8! gr! de! H2SO4,! poco! a! poco! en! agitación! constante,!manteniendo! la!mezcla! a! 4! °C.!Mantener! la! agitación! y! agregar! lentamente! 4! gr! de!glicerol.!!

2.! Colocar!en!destilación!la!mezcla!por!1!hora.!Recoger!el!destilado!en!hielo!y!colocarlo!en!un!embudo!de!separación,!la!parte!superior!es!la!nitroglicerina.!Separar!y!lavar!la!nitroglicerina!con!15!mL!de!NaHCO3!al!5!%!dos!veces.!Secar!la!nitroglicerina!con!5!gr!de!MgSO4.!

4.1.&Resultados&

Realizar!caracterización!de! la!nitroglicerina!por!espectroscopia!de! infrarrojo!y! reportar!el!espectro!de!IR.!

5.& Referencias&

Bayer,!W.E!Manual!de!Química!Orgánica,!Editorial!ReverteE!19!ediciónE!EspañaE!1987.!

Eugene,!G.E!Química!Inorgánica!DescriptivaE!1ra!edición:!Editorial!ReverteE!España,!1981.!

FieserE!Química!Orgánica!FundamentalE!1ra!ediciónE!Editorial!ReverteE!EspañaE!1985.!!

Primo,! Y.E! Química!Orgánica! Básica! y! Aplicada:! de! la!molécula! a! la! industriaE! Tomo! IE! Editorial!ReverteE!EspañaE!1996.!

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PRA301&

ICB& Página&4/4&!RemigtonE!FarmaciaE!20va!EdiciónE!Tomo!2E!Editorial!Médica!PanamericanaE!Buenos!AiresE!2003.!

6.& Aprobación&


Elaboró! Revisó! Aprobó!Dr.! Simón! Yobanny! Reyes!López!

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Practica&#2:&Síntesis&del&acetoacetato&de&etilo&

PRA302&


•! Sintetizar!un!enolato!de!éster!a!partir!de!anhídrido!acético!y!enolato!de!etilo.!

2.& Introducción&&

Los!enolatos!de!éster!experimentan!reacciones!de!adición:eliminación!con!otras!funciones!éster! dando! lugar! a! β:cetoésteres.! Estas! transformaciones,! conocidas! como!condensaciones!de!Claisen!pueden!darse!entre!moléculas!de!ésteres!iguales!o!diferentes.!La! formación! de! los! enolatos! implica! el! empleo! de! bases! fuertes! compatibles! con! los!ésteres!utilizados.!

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!Figura&5.!Reacción!del!acetoacetato!de!etilo.!

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PRA302&

ICB& Página&2/3&!3.& Materiales&y&reactivos&


1! Matraz!esférico!de!250!mL! 55.5!mL! Acetato!de!etilo!1! Equipo!Quickfit! 5!g! Sodio!metálico!1! Platina! 14!mL! Ácido!acético!1! Termómetro! 16!mL! Agua!1! Vaso!de!precipitados! ! Bicarbonato!sódico!1! Bomba!de!vacío! ! !! Mangueras!de!hule! ! !!4.& Métodos&y&actividades&complementarias&

1.! En!un!matraz!esférico!de!250!ml!se!colocan!50!gr!(55.5!ml)!de!acetato!de!etilo!puro!y!se!le!adicionan!5!gr!de!sodio!hilado,!previamente!descortezado.!Al!matraz!se!le!adapta!un!refrigerante!de!reflujo!y!al!extremo!superior!de!éste!se!le!coloca!un!tubo!de!cloruro!cálcico.!!

2.! La!mezcla!de! reacción!se!calienta! lentamente,!de!manera!que!el!acetato!de!etilo!se!mantenga! en! suave! ebullición.! El! calentamiento! se! continúa! hasta! que! el! sodio! se!disuelva! completamente! (aproximadamente! 3! horas).! Si! se! prolonga! el! reflujo!demasiado!tiempo!se!produce!una!disminución!en!el!rendimiento.!

3.! Una! vez! ! pasado! este! tiempo! se! desconecta! la! placa! calefactora! y! estando! todavía!caliente! el! crudo! de! reacción! se! añade! poco! a! poco! agitando! ocasionalmente! una!mezcla!compuesta!por!14!ml!de!ácido!acético!en!16!ml!de!agua!hasta!pH!ácido.!

4.! Posteriormente!se!añade!a!la!mezcla!un!volumen!igual!de!salmuera!y!se!decanta!en!el!embudo!de!decantación.!La!capa!orgánica!(superior)!está!constituida!por!una!mezcla!de!una!pequeña!cantidad!de!ácido!acético,!acetato!de!etilo!y!acetoacetato!de!etilo.!

5.! Se! lava! en! el! embudo! de! decantación! con! una! solución! saturada! de! bicarbonato!sódico! y! se! pasa! la! capa! orgánica,! cuidadosamente! decantada! a! un! montaje! de!destilación!simple.!Tan!pronto!como!el!termómetro!pase!de!95º!se!deja!de!calentar!y!el!residuo!se!destila!a!presión!reducida.!!La!primera!fracción!está!formada!por!acetato!de!etilo!y!agua.!En!la!segunda!fracción,!que!destila!en!un!intervalo!de!pocos!grados!se!obtiene!el!acetoacetato!de!etilo.!

4.1.&Resultados&

Caracterizar! los! líquidos! obtenidos! durante! la! destilación! mediante! espectroscopia!infrarroja.!

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PRA302&

ICB& Página&3/3&!5.& Referencias&

Obtenido!de:!http://www.ugr.es/~quiored/doc/p16.pdf!

6.& Aprobación&



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Practica&#3:&Síntesis&de&73hidroxi343metil3

cumarina!PRA303&

ICB& Página&1/3&

!1.& Objetivo&

Falta!especificar!los!objetivos!!

2.& Introducción&&

La! cumarina! es! un! compuesto! químico! orgánico! fragante! en! la! familia! de! las!benzopironas.!Se!encuentra!de!manera!natural!en!muchas!plantas,!sobre!todo!en!el!haba!tonka,! la! vainilla,! asperula,! el! gordolobo,! hierba! dulce,! canela! y! meliloto/trébol! de! olor.!Cuando!se!presenta!en!altas!concentraciones!en!plantas!de!forraje,!la!cumarina!otorga!un!sabor!amargo!supresor!y!se!presume!que!las!plantas!lo!producen!como!defensa!química!con!el!fin!de!disuadir!a!los!depredadores.!

La!cumarina!es!un!éster!cíclico!(es!decir,!una!lactona).!Perkín!sintetizó!por!primera!vez!la!cumarina!en!el!laboratorio!y!comercializó!el!compuesto!como!el!primer!perfume!sintético.!

Algunos!derivados!cumarinicos!son!anticoagulantes!de!la!sangre!y!se!utilizan!en!medicina!humana! para! prevenir! trombosis! o! como! raticidas! pues! en! altas! concentraciones!ocasionan!hemorragias!mortales!en!ratas.!

La! cumarina! o! “7KhidroxiK4KmetilK2KHK1KbenzopiranK2Kona”! posee! un! peso! molecular! de!176!g/mol,!se!encuentra!en!estado!líquido!a!temperatura!ambiente!está!presente!en!forma!de!cristales!blancos!que!se!funden!a!los!191°C.!

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!Figura&6.!Reacción!de!la!7KhidroxiK4Kmetilcumarina.!

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cumarina!PRA303&

ICB& Página&2/3&

!3.& Materiales&y&reactivos:&


3! Vasos!de!precipitados!de!150!mL! 1.5!mL! Ácido!sulfúrico!1! Pipeta!5!mL! 1.1!g! Resorcinol!1! Espátula! 1.3!g! Acetoacetato!de!etilo!1! Agitador!de!vidrio! 15!mL! Etanol!1! Embudo!de!talle!corto! ! Carbón!activado!1! Papel!filtro! 100!mL! Agua!destilada!helada!1! Espátula! ! !1! Cuba!con!hielo! ! !&

4.& Métodos&y&actividades&complementarias&

1.KEn!un!vaso!de!precipitados!colocar!1.1!g!de!resorcinol!y!1.3!g!de!acetoacetato!de!etilo,!añadir!lentamente!y!con!agitación!vigorosa!1.5!mL!de!ácido!sulfúrico.!

2.K!Calentar!el!vaso!de!precipitados!durante!20!minutos!a!30°C!manteniendo!la!agitación!constante.!

3.K! Decantar! la! solución! caliente! sobre! agua! helada! (aproximadamente! 100! mL)! y!mantener!agitación!constante.!

4.K!Separar!el!precipitado!formado!mediante!filtración!al!vacío.!

5.K!Lavar!el!sólido!con!un!poco!de!agua!y!recristalizar!utilizando!15!mL!de!etanol.!

6.K!Dejar!secar!los!cristales!y!caracterizar!el!producto!por!espectroscopia!infrarroja.!

4.1.&Resultados&

Evaluar!el!producto!obtenido!mediante!espectroscopia!infrarrojo!y!reportar!el!espectro!IR.!

5.& Referencias&

Gutsche!Cb!Pasto!D.!“Fundamentos!de!química!orgánica”!Reverte,!1979!1260!pág!

Primo,!Y.!“Química!orgánica!básica!y!aplicada:!de!la!molécula!a!la!industria”!Tomo!I.!Reverte!1994.!795!pág!

Centrodeartigo.com! (2012)! recuperado! el! 13! de! noviembre! de! 2014! de:! La! cumarina:!http://centrodeartigo.com/articulosKenciclopedicos/article_84327.html!

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cumarina!PRA303&

ICB& Página&3/3&

!Elergonometrista.com! (2005)! fitoterapia)* Recuperado! el! 13! de! noviembre! de! 2014! de!

elergonometrista.comb!http://www.elergonometrista.com/fitoterapia/cumarinas.htm!

Rizo,!Bb!Camargo,!!Mb!Jaens,!Tb!García,!Eb!Padilla,!I.!“Manual!de!prácticas!para!el!curso!de!química!heterocíclica”!unidad!profesional!interdisciplinaria!de!biotecnología,!IPN.!México.!

6.& Aprobación&



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Practica&#4:&Síntesis&de&benzoato&de&fenilo&PRA304&


•! Sintetizar!benzoato!de!fenilo!mediante!la!reacción!de!Schotten3Baumann.!

2.& Introducción&&

El!benzoato!de!fenilo!es!un!éster!derivado!de!los!ácidos!carboxílicos,!que!es!utilizado!en!lentes! de! alta! calidad! para! cámaras! de! cine! y! para! producir! otros! compuestos! como!el!ácido! acetilsalicílico.! Este! compuesto! también! es! conocido! por! su! nombre! de! la! IUPAC!como!bencenocarboxilato!de!fenilo.!!

Su!obtención!es!por!medio!del!mecanismo!Schotten3Baumann!que!consiste!en!generar!un!éster!haciendo!reaccionar!un!fenol!con!un!cloruro!de!benzoilo!en!medio!básico,!aunque!el!compuesto! se! puede! obtener! por! otros! métodos! utilizados! para! la! síntesis! de! ésteres!como!la!esterificación!de!Fischer.!

El!mecanismo!de!Schotten3Baumann!es!La!esterificación!o!la!amidación!de!un!cloruro!de!ácido!con!un!alcohol,!o!una!amida!bajo!condiciones!básicas,!el!mecanismo!fue!elaborado!por! los!químicos!alemanes!Carl!Schotenn!y!Eugen!Baumann!durante!sus!estudios!en! la!universidad!de!Berlín.!

El!proceso!para!obtener!el!benzoato!de!fenilo!está!formado!por!dos!partes,!la!primera!es!la!formación!del!cloruro!de!ácido,!que!se!obtiene!por!la!cloración!del0020ácido!carboxílico!utilizando!cloruro!de!tionilo,!y! la!segunda!la!esterificación!básica,!reacción!ocurrida!entre!el! cloruro! de! acilo! y! un! alcohol.! La! base! agregada! al! cloruro! de! acilo! aromático!generalmente! es! una! base! orgánica! débil! pues! los! fenoles! tienen! valores! de! pKa! de!aproximadamente!10,!y!son!ácidos!más! fuertes!que! los!alcoholes!pero!más!débiles!que!los! ácidos! carboxílicos,! las! más! utilizadas! son! trietilamina! o! pirimidina,! o! pueden! ser!sustituídas!por!hidróxido!de!sodio!diluido.!

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ICB& Página&2/4&!

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Figura&7.!Reacción!para!la!obtención!de!benzoato!de!fenilo!

3.& Materiales&y&reactivos:&


1! Equipo!Quick!fit! 15!g! Acido!benzoico!1! Cristalizador! 14!mL! Cloruro!de!tionilo!1! Platina! 5!g! Fenol!1! Termómetro! 75!mL! NaOH!3! Pipetas!y!propipeta! 15!mL! Etanol!1! Embudo!Buchner! ! Agua!destilada!1! Bomba!de!vacío! 10!mL! Cloruro!de!benzoilo!3! Pinzas!de!3!dedos! ! !2! Soportes!universales! ! !1! Papel!filtro! ! !2! Matraz!Erlenmeyer!con!tapón! ! !1! Matraz!Kitasato! ! !&&

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ICB& Página&3/4&!4.& Métodos&y&actividades&complementarias&

En!un!matraz!de!125!mL!agregar!15!g!de!ácido!benzoico!y!en!un!embudo!de!separación!agregar!14!mL!de!cloruro!de!tionilo,!montar!ambos!en!un!mismo!equipo!de!reflujo.!

Reflujar!durante!30!minutos!a!temperatura!entre!65!y!70!ºC!mientras!se!agrega!el!cloruro!de!tionilo!poco!a!poco.!!

Posterior! al! tiempo! de! reflujo! aumentar! la! temperatura! con! el! fin! de! liberar! ácido!clorhídrico! y! dióxido!de!azufre! en! forma!gaseosa! (realizar! este! paso!en! la! campana!de!extracción).!!

Disolver!5!g!de!fenol!en!75!mL!de!solución!de!NAOH!al!10%!en!un!matraz!Erlenmeyer!y!adicionar! 10!mL!de! cloruro!de!benzoilo! recién! formado,! tapar! y! agitar! la!mezcla! por! 15!minutos!con!un!agitador!magnético,!el!tapón!debe!retirarse!algunas!veces!para!evitar!que!sea! levantado! por! la! presión.! Al! final! de! este! paso! debe! formarse! un! precipitado! color!crema.!

Filtrar!el!sólido!al!vacío!y!lavar!con!agua,!y!dejar!secar.!

Recristalizar!con!etanol!y!dejar!secar.!

4.1.&Resultados&

Realizar!caracterización!del!benzoato!de!fenilo!por!espectroscopía!de!infrarrojo!y!reportar!el!espectro!de!IR.!

5.& Referencias&

Wade,!L.b!Química!Orgánica,!Editorial!Pearson!educaciónb!5ta!ediciónb!Méxicob!2004.!!!

Beyer,!H.b!Walter,!W.b!Manual!de!Química!Orgánica,!Editorial!Revertéb!Españab!1987.!

Sethi,! A.b! Systematic! Lab! Experiments! in! Organic! Chemistry,! Editorial! New! Age!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Internationalb!Indiab!2006.!

Jack,! J.b! Name! Reactions:! A! collection! of! Detailed! Reaction! Mechanisms,! Springer! Science! &!Business!Mediab!Estados!Unidosb!2003.!

Carey,!F.!Química!Orgánica,!Editorial!McGraw!Hillb!Sexta!Ediciónb!Méxicob!2006.!

Durst,!H.b!Gokel,!W.b!Química!Orgánica!Experimental,!Editorial!Revertéb!Españab!2007.!!

Griffin,!R.b!Química!Orgánica!Moderna,!Editorial!Revertéb!Españab!1981.!

Solomons,!T.b!Química!Orgánica,!Editorial!Limusa!Wileyb!Segunda!ediciónb!Méxicob!2002.!

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ICB& Página&4/4&!6.& Aprobación&



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Practica&#5:&Síntesis&de&naranja&de&metilo& PRA305&



2.& Introducción&&

Cada! tipo! de! amina! genera! un! producto! diferente! al! reaccionar! con! el! ácido! nitroso,!HNO2.!Este!reactivo!inestable!se!forma!en!presencia!de!la!amina!por!acción!de!un!ácido!mineral! sobre! nitrito! de! sodio.! Cuando! una! amina! aromática! primaria,! disuelta! o!suspendida!en!un!ácido!mineral!acuoso!frío!se!trata!con!nitrito!de!sodio,!se!forma!una!sal!de! diazonio.! Puesto! que! éstas! descomponen! lentamente,! aún! a! la! temperatura! de! un!baño!de!hielo,!se!emplean!sus!soluciones!de!inmediato,!una!vez!preparadas.!

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El!gran!número!de!reacciones!que!dan! las!sales!de!diazonio!se!pueden!agrupar!en!dos!tipos:!

•! Reemplazo,! en! las! que! se!pierde!el! nitrógeno!en! forma!de!N2,! quedando!en! su!lugar!en!el!anillo!otro!grupo.!

•! Copulación,!en!las!que!el!nitrógeno!permanece!en!la!molécula.!

La! copulación! de! sales! de! diazonio! con! fenoles! y! aminas! aromáticas! genera!azocompuestos,!los!cuales!son!de!enorme!importancia!para!la!industria!de!los!colorantes.!La!obtención!de!un!colorante!diazoico!consta!de!las!operaciones!siguientes:!

1)! Diazotación!de!una!sustancia!aromática!que!contenga!un!grupo!amino!primario.!2)! Preparación!de!una!disolución!de!algún!compuesto!aminoParomático!en!un!ácido!

diluido!o!de!una!sustancia!fenólica!en!un!álcali!diluido.!3)! Mezclado! de! las! soluciones! anteriores! con! lo! que! tiene! lugar! la! formación! del!

colorante!en!una!reacción!que!se!denomina!copulación.!Para!que!tenga!lugar!esa!reacción,!la!solución!debe!estar!alcalina!o!ligeramente!ácida.!

Para!la!obtención!del!anaranjado!de!metilo!(figura!1),!se!comienza!por!la!diazotación!del!ácido! sulfanílico,! se! disuelve! dimetilanilina! en! ácido! clorhídrico! diluido! (fase! 2),! y!finalmente!se!mezclan!ambas!soluciones!para!que!tenga!lugar!la!copulación.!

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ICB& Página&2/6&!

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ICB& Página&3/6&!

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ICB& Página&4/6&!

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Figura&8.!Reacción!para!síntesis!de!naranja!de!metilo!

El!naranja!de!metilo!es!un!indicador!ácidoPbase,!en!disoluciones!de!pH!superior!a!4.4!es!amarillo!y!cuando!se!adiciona!un!ácido!!a!esta!solución,!el!naranja!de!metilo!se!protona!y!el!ion!protonado!predomina!cuando!el!pH!es!igual!o!inferior!a!3.2,!esta!forma!protonada!es!de!color!rojo.!!

!

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!

!





1! Matraz!Erlenmeyer! 5!g! Ácido!sulfanílico!5! Vasos!de!precipitados! 2!g! Na2CO3!•!H2O!1! Baño!de!hielo! 2!g! Nitrito!de!sodio!1! Embudo!Büchner!y!Kitasato! 3!mL! N,NPdimetilanilina!1! Bomba!de!vacío! 50!mL! NaOH!10%!1! Desecador! 30!g! Sal!común!&4.& Métodos&y&actividades&complementarias&

Preparara!de!manera!independiente!las!siguientes!disoluciones:!5!g!de!ácido!sulfanílico,!2!g!de!carbonato!sódico!en!100!ml!de!agua_!2!g!de!nitrito!de!sodio!en!15!ml!de!agua_!4!ml!de!ácido!clorhídrico!concentrado!en!25!ml!de!agua!y!3!ml!de!dimetilanilina,!15!ml!de!agua!y!3!ml!de!ácido!clorhídrico!concentrado,!se!dejaron!enfriar.&

Reacción!Diazotacion:&

Sobre! la! disolución! de! ácido! sulfanílico! y! carbonato! se! vierte! la! disolución! de! nitrito! de!sodio.!La!mezcla!se!mantiene!en!un!baño!de!hielo!y!se!adiciona!lentamente!la!disolución!de!ácido!clorhídrico.!

Acoplamiento:!

Finalizada!la!adición!se!sigue!manteniendo!fría!toda!la!mezcla!y!se!le!añade!lentamente!la!disolución!de!dimetilanilina.!Se!observará!que!la!reacción!adquiere!un!color!rojizo.!

Finalizado!el!proceso!se!añaden!unos!40!ml!de!hidróxido!sódico!al!10!%,!con! lo!que! la!mezcla!de!reacción!pasa!a!tener!color!naranja,!debido!a!la!formación!de!la!sal!sódica!del!colorante.!La!adición!de!álcali!se!para!cuando!la!disolución!se!hace!levemente!alcalina.!

Se!transvasa!el!contenido!de!la!reacción!a!un!vaso!de!precipitado!grande!y!a!continuación!se!agregan!30!g!de!sal!común!y!se!calienta!el!contenido!del!vaso!a!50!o!60º.!

Una!vez!enfriado!a!temperatura!ambiente!se!procede!a!filtrar!por!succión!el!sólido!pastoso!que!se!obtiene.!

Se! pasa! una! corriente! de! aire! durante! 10! minutos! y! el! precipitado! se! introduce! en! el!desecador.!Una!vez!seco!el!precipitado!se!pesa!y!se!calcula!el!rendimiento.!

Tomar! una! pequeña! porción! con! la! punta! de! una! espátula! y! preparar! una! disolución!acuosa.!Comprobar!qué!ocurre!cuando!se!adicionan!una!disolución!de!ácidos!y!bases.!

!

!



ICB& Página&6/6&!4.1.&Resultados&

Realizar!caracterización!del!naranja!de!metilo!por!espectroscopia!de! infrarrojo!y!reportar!el! espectro! de! IR! comparándolo! con! espectros! encontrados! en! la! bibliografía,! registrar!que!sucede!cuando!se!le!adiciona!una!disolución!de!ácidos!y!bases.!

5.& Referencias&

Vogel’s.!Textbook!of!Practical!Organic!Chemistry!5th!Edition.!Longman.!Página!951!

Dickerson,!Gray,!Darensbourg!y!Darensbourg.! (1992).!Principios!de!Química!3ª!edición.!Editorial!Reverté.!España.!Página!856.!

Ege,!Seyhan.!(2000).!Química!O&&

Vogel’s.! Textbook! of! Practical! O! rgánica:! Estructura! y! Reactividad! tomo! 2.! Editorial! Reverté.!España.!

6.& Aprobación&



! !

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!


Practica&#6:&Síntesis&de&trifeniletanol&PRA306&


•! Sintetizar! Trifenilmetanol! utilizando! el! reactivo! de! Grignard,! así! mismo! realizar!previamente! la! síntesis! de!uno!de! sus!precursores,! realizando! la! caracterización!con!el!fin!de!comprobar!los!productos!obtenidos.!

2.& Introducción&&

El! trifenilmetanol! (nombre! IUPAC)! también! llamado! trifenilcarbinol,! es! un! compuesto!orgánico.!Es!un!sólido!cristalino!blanco!que!es!insoluble!en!agua!y!éter!de!petróleo,!pero!soluble!en!etanol,!éter!dietílico!y!benceno.!!

Propiedades!físicas:!punto!de!ebullición!380!°C,!punto!de!fusión!164.2!°C,!densidad!1.199!g/cm3,!fórmula!molecular!C19H16O,!peso!molecular!260.32!g/mol.!

En!soluciones!con!ácidos!fuertes,!produce!un!intenso!color!amarillo!debido!a!la!formación!de!un!carbocatión!estable!llamado!tritilo.!Es!un!alcohol!terciario!y!experimenta!reacciones!SN1.!El!catión!intermedio!es!suficientemente!estable!como!para!ser!visto!en!una!solución!de!ácido!sulfúrico!que!pasa!de!un!color!rojizo!a!uno!amarillo,!después!de!la!disolución!el!anión! hidroxilo! es! protonado,! ! luego! se! pierde! una! molécula! de! agua! y! se! forma! un!carbocatión!(Williamson,!2007).!

En!1902!Norris!y!Kehrman,!de!manera!independiente,!descubrieron!que!el!trifenilmetanol!que!es!incoloro,!daba!soluciones!de!color!amarillo!en!ácido!sulfúrico!concentrado!(Figura!9).!El!cloruro!de!trifenilmetilo!también!forma!de!manera!similar!complejos!de!color!naranja!con!el!aluminio!y!con!los!cloruros!de!estaño!(Shankar,!2014).!

Dentro!de! la!historia!de! la!química!orgánica,!este!compuesto!ha!desempeñado!un!papel!interesante! ya!que!se!convirtió!en!el! primer! carbocatión!estable! y!el! primer! radical! libre!estable.!Además,!en!los!experimentos!se!convierte!fácilmente!en!el!carbocatión!tritilo,!en!carbanión!y!en!radical,!cada!uno!de!ellos!es!estabilizado!por!10!formas!de!resonancia!que!contribuyen!a!su!estabilidad.!A!consecuencia!de!sus!sistemas!conjugados,!estas! formas!resonantes! absorben! radiación! en! la! región! visible! del! espectro! por! lo! que! se! pueden!detectar!visualmente!!(Ault,!1998)!

En!el!laboratorio,!la!obtención!de!trifenilmetanol!comienza!con!el!tratamiento!de!benzoato!de!metilo! ! con! dos! equivalentes! de! bromuro! de! fenilamagnesio,! luego! se! agrega! ácido!sulfúrico!para!producir!trifenilmetanol.!El!uso!del!!bromuro!de!fenilamagnesio!nos!dará!una!reacción! de! Grignard,! este! reactivo! se! puede! sintetizar! a! partir! del! bromobenceno! con!virutas!de!magnesio!y!tetrahidrofurano!(THF).!

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ICB& Página&2/4&!

&

Figura&9.!Reacción!de!síntesis!de!trifenilmetanol!



1! Embudo!de!separación! ! Ácido! sulfúrico! concentrado!H2SO4!

1! Embudo!de!sólidos! 19!mL! Éter!etílico!1! Matraz!de!bola!de!dos!bocas! 0.6!mL! Benzoato!de!etilo!1! Espátula! 15!mL! Hexano!1! Pipeta!graduada!de!1!ml! 1.2!g! Benzofenona!2! Matraces!Erlenmeyer!de!125!ml! 0.3!g! Magnesio!en!viruta!1! Pipeta!graduada!de!10!ml! 1.3!mL! Bromobenceno!1! Matraz!balón!de!25!ml! ! Sulfato!de!sodio!anhidro!

1! Refrigerante! para! agua! con!mangueras! 20!mL! Cloruro!de!amonio!

1! Matraz! kitazato! de! 250! ml! con!manguera! 19!mL! Tetrahidrofurano!anhidro!!(THF)!

1! Tapón!esmerilado! ! Cloruro!de!calcio!anhídrido!1! Parrilla!con!agitación! ! Cloruro!de!sodio!2! Trampas!de!humedad! 10!g! Hielo!2! Pinzas!de!tres!dedos!con!nuez! ! !1! Vaso!de!precipitado!de!100!ml! ! !1! Porta!termómetro! ! !1! Vial! ! !

!

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ICB& Página&3/4&!1! Probeta!graduada!de!25!ml! ! !1! Agitador!de!vidrio! ! !1! Recipiente!de!peltre! ! !1! Barra!de!agitación!magnética! ! !1! Recipiente!para!baño!María! ! !!


Obtención!de!!Bromuro!de!fenil!magnesio.!!

En! el! matraz! pera! Quickfit! de! dos! bocas! colocar! 0.3! g! (0.0125! at.! g.)! de! viruta! de!magnesio! y! un! cristal! de! yodo,! agregar! 1! mL! de! Tetrahidrofurano! ! (THF)! y! adaptar! el!embudo! de! separación! con! la! llave! cerrada! en! la! boca! inclinadak! en! la! otra! boca! del!matraz! colocar! un! refrigerante! de! agua! en! posición! de! reflujo! y! en! la! parte! superior! de!éste!un!tubo!con!cloruro!de!calcio.!.!

En!el! embudo!de!separación!colocar!1.3!mL! (1.9!g,! 0.0121!moles)!de!bromobenceno!y!tapar!el!embudo!con!el!otro!tubo!de!calcio!y!dejar!gotear!el!matraz!alrededor!de!0.2!mL!de!bromobenceno,!sin!agitar.!

Una!vez!que! la!reacción!se! inicia,!agregar!7!mL!de!THF!seco!en!el!embudo!de!adición,!agitando! continuamente,! agregar! el! resto! de! esta! solución! gota! a! gota! de! tal! forma! de!tener!una!ebullición!suave!y!continua.!!

La!reacción!termina!cuando!todo!el!magnesio!se!ha!desintegrado!y! la!solución!adquiere!turbidez!de!color!café.!!

Si!es!necesario,!calentar!a!reflujo!durante!10!minutos.!!

Adición!de!benzofenona!!

En!el!embudo!separación!colocar!1.2!g!(0.007!moles)!de!benzofenona!y!disolver!en!6!mL!de! THF! seco,! adicionar! lentamente! esta! solución! al! reactivo! de! Grignard,! agitando! y!enfriando!solamente!lo!necesario!para!mantener!una!ebullición!suave.!

Terminada!la!adición!calentar!a!reflujo!durante!20!minutos.!Verter! la!mezcla!de!reacción!en!un!vaso!de!precipitados!de!150!mL!con!10!g!de!hielo.!Lavar!el!matraz!de!pera!con!5!mL!de!éter!común,!y!verterlo!en!el!vaso.!!

Se!agrega!una!solución!de!ácido!sulfúrico!al!5%,!hasta!disolver!el! sólido.!La!mezcla!se!transfiere!a!un!embudo!de!separación,!separando!la!fase!orgánica!(THF,!éter!y!producto).!La!fase!acuosa!se!somete!a!una!extracción!múltiple!con!éter!etílico!(2!x!7!mL).!Se!reúnen!los!extractos!orgánicos,!en!el!embudo!de!separación,!y!enseguida!se!lavan!con!20!mL!de!

!

!



ICB& Página&4/4&!una!solución!de!cloruro!de!amonio!al!10%!y!después!con!una!solución!saturada!de!cloruro!de!sodio.!

Secar! la! fase! orgánica! con! sulfato! de! sodio! anhidro,! filtrar! y! destilar! el! éteraTHF! casi! a!sequedad.!El!residuo!se!cristaliza!vertiéndolo!en!15!mL!de!hexano.!El!sólido!formado!se!filtra!y!se!determina!su!punto!de!fusión!y!rendimiento.!!

Adición!de!benzoato!de!etilo!!

En!el!embudo!de!separación!colocar!0.6!ml!(0.62g,!0.004!moles)!de!benzoato!de!etilo!y!5!mL!de!THF,!adicionar!lentamente!y!con!agitación!esta!solución!al!reactivo!de!Grignard.!!

Terminada!la!adición!calentar!a!reflujo!durante!20!minutos.!

4.1.&Resultados&

Realizar! caracterización! del! Trifenilmetanol! por! espectroscopia! infrarroja! y! se! reporta! el!IR.!

5.& Referencias&

(1998).!En!A.!Ault,!Techniques!and!Experiments!for!Organic!Chemistry!(págs.!444a445).!University!Science!Books.!

(2014).!En!M.!Shankar,!Reactive!Intermediates!in!Organic!Chemistry!(pág.!23).!John!Wiley!&!Sons.!

(2007).! En! K.! Williamson,! Macroscale! and! Microscale! Organic! Experiments! (págs.! 444a445).!Cengage!learning.!

6.& Aprobación&



! !

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Practica&#7:&Síntesis&de&33bromo343acetaminotolueno&a&partir&de&43

aminotolueno!

PRA307&



2.& Introducción&&

La!acetamida,!36Bromo646acetaminotolueno,!también!se!conoce!como!N6acetil626bromo6p6toluidina! y! 26Bromo646methylactanilida.! Pertenece! a! las! categorías! de! productos! de!anilinas,!amidas!y!aminasD!compuestos!de!bromo.!Su!fórmula!molecular!es!C9H10BrNO!y!su!peso!es!228.09!g/mol.!Debe!ser!almacenado!en!recipientes!herméticos!y!se!coloca!en!un!lugar!seco!y!fresco.!Se!utiliza!para!producir!otros!productos!químicos.!Por!ejemplo,!se!utiliza!para!producir!ácido!46acetilamino636bromo6benzoico.!

El!36Bromo646acetaminotolueno!se!puede!producir!por:!

1.! Síntesis! del! 36bromo646acetaminotolueno! a! partir! del! 46! aminotolueno:! una!reacción!de!n6acetilación.!

2.! Este! producto! químico! es! preparado! por! N6p6Tolyl6acetamida! a! temperatura!ambiente.!La!reacción!necesita!reactivos!KBr,!(NH4)!2MoO4,!30%!H2O2!AQ,!AcOH.!El!tiempo!de!reacción!es!1!hora.!El!rendimiento!es!de!77%.!

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aminotolueno!

PRA307&

ICB& Página&2/6&!

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Figura&10.!Reacción!de!síntesis!del!36bromo646acetamidotolueno.!

!

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aminotolueno!

PRA307&



1! Equipo!Quickfit! ! Ácido!acético!1! Matraz!Erlenmeyer!100!mL! ! Arilamina!1! Embudo!Bucher! ! Bromo!1! Papel!filtro! ! Bisulfito!de!sodio!1! Pinzas!3!dedos! ! Metanol!1! Soporte!universal! ! Carbón!activado!1! Barra!magnetica! ! !1! Agitador!de!vidrio! ! !1! Balanza!analítica! ! !1! Platina! ! !1! Agitador!magnético! ! !

! Mantas! de! calentamiento! y!agitación! ! !

!4.& Métodos&y&actividades&complementarias&

Ensamblar! el! montaje! para! calentamiento! a! reflujo! simple! como! se! muestra! a!continuación.!

Figura&11.&Sistema!para!calentamiento!a!reflujo!simple.!

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aminotolueno!

PRA307&

ICB& Página&4/6&!Se!pesan!3.0!g!de!46toluidina!y!la!cantidad!de!ácido!acético!glacial!previamente!calculada,!teniendo! en! cuenta! la! relación! estequiométrica! 1.0! (arilamina):1.5! (ácido! acético)! y! se!agregan!al!matraz!bola.!

En!este!se!introduce!una!barra!magnética!en!el!matraz.!

Se!comienza!el!reflujo!iniciando!así!el!respectivo!calentamiento!por!dos!horas!continuas.!

Se!retira!el!calentamiento,!permitiendo!que!la!mezcla!llegue!a!temperatura!ambiente.!

Si!en!el!matraz!bola!no!comienza! la! formación!de!un!sólido,! inducir! la! cristalización!del!compuesto! trasvasando! la! mezcla! de! reacción! a! un! matraz! Erlenmeyer! de! 100! mL! y!colocándolo!en!un!refrigerador!o!en!un!baño!agua6hielo!por!10!615!minutos.!

Recoger! los! cristales! en! un! embudo! Buchner! provisto! de! un! papel! filtro! previamente!pesado.!

El! compuesto! obtenido! debe! ser! recristalizado! y! para! esto,! se! debe! establecer! el!disolvente!o!la!mezcla!de!disolventes!adecuados!para!llevar!a!cabo!dicho!procedimiento.!

Se!!calcula!el!rendimiento!de!la!reacción!de!acilación,!a!los!cristales!obtenidos!se!les!debe!medir!el!punto!de!fusión,!obtener!el!espectro!infrarrojo!(IR)!y!realizar!el!ensayo!cualitativos!para!la!identificación!de!acetanilidas.!

Síntesis!del!36bromo646acetaminotolueno!

Ensamblar! el! montaje! para! calentamiento! a! reflujo! equipado! con! embudo! de! adición,!pesando!y!agregando!2!g!de!la!metilacetanilida!previamente!obtenida.!

Adicionar!en!el!matraz!de!bola!10!mL!de!ácido!acético!glacial!y!agitar!manualmente!hasta!disolver!completamente!la!acetanilida.!

Disponer!en!el!embudo!de!adición!3.6!mL!de!una!disolución!de!bromo!en!ácido!acético!glacial! 10! %v/v.! Adicionar! la! solución! de! bromo! lentamente! desde! el! embudo! de!separación! sin! que! la! temperatura! supere! los! 55! 0C.! La! adición! debe! realizar! en! 10!minutos.!

Después!que!la!solución!de!bromo!en!ácido!acético!glacial!se!ha!añadido!completamente,!la!mezcla! se!debe!dejar! agitando!por!un!periodo!de!90!minutos,! para!garantizar! que! la!reacción!sea!completa.!!

Luego!verter!el!contenido!del!matraz!en!bola!de!agitación!en!un!vaso!de!precipitados!de!precipitados!de!150!mL!que!contenía!50!mL!de!agua!fría.!

!

!



aminotolueno!

PRA307&

ICB& Página&5/6&!Enjuagar!el!matraz!bola!con!15!mL!de!agua!y!añadir!el!resultado!del!enjuague!al!vaso!de!precipitados!que!contiene!el!producto.!Añadir!a!la!solución!10!g.!de!bisulfito!de!sodio!con!el! objeto! de! eliminar! el! color! naranja! debido! al! exceso! de! bromo! en! la! solución! (si! la!coloración!persiste!en! la! solución!adicionar!más!bisulfito!de!sodio,! seguido!de!agitación!mecánica,!hasta!la!decoloración).!

Colectar! el! 36bromo646acetaminotolueno! crudo! en! un! embudo!Buchner! y! lavar! el! sólido!con! cuatro! porciones! de! agua! fría.! El! compuesto! se! debe! dejar! secar! al! vacio! por! 10!minutos! y! luego! al! aire! libre.! Una! vez! secó! el! producto! se! debe! pesar,! una! pequeña!cantidad!se!almacena!de!modo!que!se!pueda!determinar!el!punto!de!fusión!y!obtener!el!espectro! infrarrojo,!el! resto!del!compuesto!crudo!obtenido!de!debe!usar!para!el!proceso!de!recristalización.!

Para! llevar! a! cabo! la! recristalización! del! 36bromo646acetaminotolueno! crudo! se! debe!emplear!una!disolución!50!%!agua6metanol!(disolver!inicialmente!el!sólido!en!caliente!y!en!la!menor!cantidad!de!alcohol!posible).!Si!fuese!necesario!emplear!carbón!decolorante.!El!compuesto!debe!ser!obtenido! como!agujas! incoloras! (punto!de! fusión!de!acurdo!con! la!literatura,!1166117!°C).!Finalmente,!calcular!el!porcentaje!del!rendimiento!para!la!reacción!de! bromación,! determinar! el! punto! de! fusión! del! producto! puro,! obtener! el! respectivo!espectro!infrarrojo!(IR).!

El! bromo! es! una! sustancia! muy! corrosiva! y! puede! causar! serias! quemaduras.! Los!vapores! son! tóxicos! e! irritan! los! ojos,! las!membranas!mucosas! y! el! tracto! respiratorio.!Debido!a!que!el!bromo!en!solución!también!emite!vapores!de!bromo!esta!disolución!solo!debe! ser! usada! dentro! de! la! cabina! de! extracción! de! gases.! Se! debe! tener! en! todo!momento!guantes!adecuados!a!lo!largo!de!todo!el!experimento.!

4.1.&Resultados&

Analizar!el!producto!por!espectroscopia!infrarrojo!y!discutir!el!espectro!IR.!

5.& Referencias&

NCBI!desde:!http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/69200?from=summary!

Beyer!H.D!Walter,!W.!(1987)!Manual!de!Química!Orgánica,!Reverté!S.!A.!Madrid.!!

Sigma! Aldrich! desde:!http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/cds000160?lang=es&region=MX!

Lookchem! look! for! chemicals! desde:! http://www.lookchem.com/Acetamide6N6626bromo646methylphenyl66/!

Romero! Bohórquez,! Rafael.! Universidad! Industrial! de! Santander.! Manual! de! prácticas! de!laboratorio!de!orgánica.!Pág.!48.&

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aminotolueno!

PRA307&

ICB& Página&6/6&!6.& Aprobación&



! !

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Practica&#8:&Síntesis&de&fenolftaleína!PRA308&

ICB& Página&1/4&

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1.& Objetivo&


2.& Introducción&&

La!fenolftaleína!de!fórmula!(C20H14O4)!es!un!indicador!de!pH!que!en!disoluciones!ácidas!

permanece!incoloro,!pero!en!presencia!de!disoluciones!básicas!toma!un!color!rosado!con!

un!punto!de!viraje!entre!pH=8,0!(incoloro)!a!pH=9,8!(magenta!o!rosado).!Sin!embargo!en!

pH! extremos! (muy! ácidos! o! básicos)! presenta! otros! virajes! en! la! coloraciónL! la!

fenolftaleína! en! disoluciones! fuertemente! básicas! se! torna! incolora,! mientras! que! en!

disoluciones!fuertemente!ácidas!se!torna!naranja.!Es!un!compuesto!químico!orgánico!que!

se!obtiene!por!condensación!de!dos!equivalentes!de!fenol!(C6H5OH)!con!anhídrido!ftálico!

(C8H4O3)!en!condiciones!ácidas.!

La!fenolftaleína!es!insoluble!en!agua!y!usualmente!se!disuelve!en!alcoholes!para!uso.!Por!

si!misma,!la!sustancia!es!un!ácido!débil,!que!puede!perder!iones!H+!en!solución.!

La!fenolftaleína!es!también!un!laxante!irritante/estimulante!por!vía!oral.!Se!ha!utilizado!sin!

receta!durante!decenios,!pero!en!1999! la!FDA!prohibió!este!medicamento!como! laxante!

de!venta!libre!debido!a!sospechas!de!una!cierta!actividad!cancerígena.!La!fenolftaleína!se!

sigue! utilizando! en! muchos! países! como! laxante! de! contacto.! A! dosis! elevadas! y! en!

personas! susceptibles! se! puede! presentar! un! efecto! purgante! excesivo,! cólico,!

palpitaciones,! respiración! alterada! y! colapso.! Otras! manifestaciones! son! dermatitis! en!

forma!de!eritema!multiforme!o!de!placas!maculares!de!color!rosa!que!puede!llegar!a!ser!

púrpuras.!Puede!sentirse!quemazón!y!sensación!de!ardor!quemante.!

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ICB& Página&2/4&

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Figura&12.&Reacción!de!síntesis!de!la!fenolftaleína.!

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ICB& Página&3/4&

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Experimento!1!

Material! Reactivos!

1! Matraz!Erlenmeyer!250!mL! 1!g! Fenol!

1! Pesa!sustancias! 1!g! Anhídrido!ftálico!

1! Pipeta! 0.5!mL! Ácido!sulfúrico!

1! Propipeta! 12!mL!Solución!de!hidróxido!de!sodio!

12%!

1! Platina! ! Aceite!

1! Cristalizador! ! Hielo!

1! Termómetro! ! Ácido!clorhídrico!

1! Espátula! ! Vainillina!

1! Agitador!de!vidrio! ! !

1! Papel!filtro! ! !

&4.& Métodos&y&actividades&complementarias&

Coloque! en! el! matraz! 1.0! gr! de! fenol,! 1.0! gr! de! anhídrido! ftálico! y! 0.5! mL! de! ácido!

sulfúrico!concentrado.!

!Caliente! la!mezcla! en! un! baño! de! aceite! que! deberá! estar! a! 60º!C! en! el!momento! de!

introducir! la!mezcla,! la! temperatura!entonces!se!empieza!a!elevar!hasta! lograr! la! fusión!

(agitar!frecuentemente).!

Se! formará! una!masa,! que! al! fundir! tomará! un! color! rojo! intenso.!Deje! enfriar! y! añada!

poco!a!poco!12.0!mL!de!hidróxido!de!sodio!al! 12!%,! se!empezará!a! formar!una!masa,!

disgréguela!a!medida!que!añade!el!hidróxido.!

Decante!la!mezcla!y!enfríe!la!solución!en!baño!de!hielo.!

Una!vez!fría!añada!lentamente!ácido!clorhídrico!concentrado!hasta!pH!ligeramente!ácido!

(evite!que!se!eleve!la!temperatura).!

4.1.&Resultados&

La!caracterización!de!la!fenolftaleína!se!hace!con!vainillina,!esto!consiste!en!impregnar!un!

papel! con!esta!sustancia,! teniendo! la!propiedad!de!ser! ligeramente!básica!y!agregando!

unas!gotas!de! la!sustancia!obtenida,!si!esta! torna!de!color! rosacrojo!se!confirma!que!es!

fenolftaleína.!

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ICB& Página&4/4&

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5.& Referencias&

Wade,!L.G.!Jr.,!Química!Orgánica,!2ª.!Edición,!México,!Ed.!Prentice!Hall!Hispanoamericana,!S.A.!

de!C.V.,!1993.!

Morrison,!R.T.!y!Boyd,!R.N.,!Química!Orgánica,!5ª.!Edición,!México,!Ed.!Addison!Wesley!Longman!

de!México,!S.A.!de!C.V.,!1998.!

McMurry,!J.,!Química!Orgánica,!5ª.!Edición,!México,!Ed.! International!Thomson!Editores,!S.A.!de!

C.V.,!2001.!

6.& Aprobación&


Elaboró! Revisó! Aprobó!

Dr.! Simón! Yobanny! Reyes!

López!

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No.!de!

versión!Fecha! Descripción!de!cambios!

01! ! Documento!nuevo!

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Practica&#9:&Síntesis&dela&quinolina!PRA309&


•! Obtención!de!quinolina!por!la!síntesis!de!Skraup!!

2.& Introducción&&

La! quinolina! también! conocida! como! 1:Azoaftaleno/! Benzo(b)piridina,! es! una! estructura!neutra! formada! por! la! fusión! de! un! anillo! de! benceno! y! otro! de! piridina! de! formula!estructural! C9H7N.! Se! encuentra! en! estado! líquido! higroscópico,! incoloro,! que! vira! a!marrón!por!exposición!a!la!luz!que!presenta!un!olor!característico.!

!

Figura&13.!Estructura!de!la!quinolina.!

La! quinolina! es! un! heterociclo! importante! presente! en! muchos! alcaloides! de! actividad!biológica! por! ejemplo! la! morfina,! una! tetrahidroisoquinolina,! es! un! alcaloide! que! se!encuentra!en!el! látex! (savia)!de! la! cápsula!de! las! semillas!de! la!amapola!o!adormidera!(paper%somniferum)!la!cual!es!utilizada!para!el!control!del!dolor!severo.!

Las! propiedades! químicas! vienen! determinadas,! en! gran! medida,! por! la! unidad! de!piridina.! Debido! a! la! presencia! del! par! electrónico! del! nitrógeno! que! no! participa! en! la!nube!π!del!ciclo,!es!un!heterociclo!de!carácter!básico!con!un!pKa=!4.9!y!por!ello!presenta!tendencia!a!unirse!con!electrófilos!por!el!sitio!del!nitrógeno.!!

Las! estructuras! resonantes! de! la! quinolina! muestran! dos! contribuciones! de! marcado!carácter!quinonoide!y!una!estructura!donde!el!anillo!del!heteroátomo!existe!en! la! forma!1,3:dieno.!La!presencia!de!la!piridina!se!refleja!en!las!formas!canónicas!aniónicas!de!las!cuales!las!más!importantes!son!las!que!mantienen!el!benceno!intacto!con!carga!positivas!en!C:2!y!C:4.!!

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Figura&14.!Formas!resonantes!de!la!quinolina.!

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ICB& Página&2/5&!Al! ser! un! sistema! bicíclico,! puede! observarse! la! reacción! sobre! el! anillo! del! benceno! o!sobre!el!de!piridina.!Al!estar!el!anillo!de!piridina!desactivado!para! las!SEAr,!este! tipo!de!sustitución!se!da!sobre!el!anillo!bencénicoY!de!preferencia!en!las!posiciones!C:5!y!C:8!

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Figura&15.&Sustitución!nucleofílica!en!la!quinolina.&

La!SNAr! se! da! en! posiciones! α! al! nitrógeno.!Una! de! las! síntesis! de! quinolinas! se! da! a!partir!de!arilaminas!y!carbonilos!α,β:insaturados.!Las!anilinas!reaccionan!con!compuestos!carbonilicos!α,β:insaturados!en!presencia!de!un!agente!oxidante!para!producir!quinolinas.!La! síntesis! de! Skraup! propone! un! mecanismo! por! medio! de! anilina,! glicerol! en! ácido!sulfúrico!concentrado!(para!obtener!in%situ!acroleína!necesaria!para!producir!quinolinas!no!sustituidas!con!un!agente!oxidante!suave!como!el!nitrobenceno.!!

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Figura&16.&Reacción!general!para!la!síntesis!de!quinolinas!mediante!la!síntesis!de!Skraup.!

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1! Matraz!bola!de!cuello!largo!2!L! 24!mL! Anilina!1! Condensador!de!rosario! 13!mL! Nitrobenceno!1! Mechero!de!bunsen! 62!mL! Glicerol!Anhidro!! Perlas!de!ebullición! 36!mL! Ácido!sulfúrico!1! Tripode!cubierto!envuelto!en!gaza! 23!g! Cloruro!de!zinc!

1! Trapo!húmedo! ! Ácido! hidroclorhídrico! (1:4! acido!en!agua)!

1! Baño!de!arena! ! Hidróxido!de!sodio!al!10%!1! Papel!indicador! ! Éter!1! Vaso!de!precipitados! ! Hidróxido!de!potasio!solido!1! Embudo!de!separación! ! !1! Equipo!de!destilación! ! !1! Condensador!de!aire! ! !&


Colocar!la!anilina,!el!nitrobenceno!y!el!glicerol!anhidro!en!el!matraz!y!mezclar!bien.!

A! la! mezcla! anterior! agregar! cuidadosamente! el! ácido! sulfúrico! (mezclar! durante! la!adición).!En!este!punto!la!mezcla!se!vuelve!semi:solida!debido!a!la!separación!del!sulfato!de! anilina,! pero! disminuye! su! viscosidad! por! el! aumento! de! la! temperatura! durante! la!adición!del!ácido.!!

Agregar! perlas! de! ebullición! al! matraz,! colocar! el! condensador! de! reflujo! al! matraz! e!inclinar! el! ultimo!60°!de!manera!horizontal,! colocar! e!equipo!en! la! campana,! apoyar!en!matraz!bola!en!un!tripode!cubierto!de!gaza!

Calentar!el!matraz!con!un!mechero!de!bunsen,! la! reacción!empieza! inmediatamente,!se!forman! burbujas! de! vapor! en! el! contenido! del! matraz,! apagar! el! gas! en! este! punto.!Consejo:!colocar!un!trapo!húmedo!en!la!parte!superior!del!matraz!para!disminuir!el!riesgo!de!proyectar!el!condensador.!

Cuando!la!reacción!más!vigorosa!haya!pasado,!cambiar!la!gaza!por!un!baño!de!arena.!

Hervir! la!mezcla!suavemente!durante!3!horas.!Después!de!este! tiempo! la! reacción!está!completa!y!no!debe!de!haber!nitrobenceno!sin!reaccionar.!

Añadir!un!volumen!equivalente!de!agua!fría.!

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ICB& Página&4/5&!Añadir! hidróxido! de! sodio! en! solución! hasta! que! la! mezcla! se! haga! alcalina! (probar!alcalinidad!con!papel!indicador)!

Destilar!a!vapor!hasta!que!el!destilado!que!deje!el!condensador!deje!de!ser!turbio.!

Extraer!la!quinolina!con!éter.!

Dejar!evaporar!el!éter!en!espació!abierto!o!a!baño!maría!

Disolver!a!quinolina!extraída,!en!este!momento!en!200!ml!de!ácido!hidroclorhídrico.!

Calentar! la!solución!hasta!60°C!y!añadir!una!solución!de!23g!de!cloruro!de!zinc!en!4!ml!de!ácido!hidroclorhídrico,!aquí!se!produce!clorozincato!de!quinolina!que!precipita.!

Filtrar!el!precipitado!al!vació!y!lavar!con!ácido!hidroclorhídrico!

Transferir! el! clorozincato! de! quinolina! a! un! vaso! de! precipitados! y! añadir! una! pequeña!cantidad!de!agua.!

Agregar!solución!de!hidróxido!de!sodio!al!10%!hasta!que!el!precipitado!se!redisuelva.!!

Transferir!la!mezcla!a!un!embudo!de!separación.}!

Lavar! el! vaso!de!precipitados! con!éter! y! verter! el! éter! de! los! lavados!en!el! embudo!de!separación.!

Hacer!la!extracción!con!éter!2!veces.!

Secar!las!extracciones!de!éter!con!hidróxido!de!potasio!en!polvo!durante!toda!una!noche.!

Filtrar!la!solución!para!separar!el!!hidróxido!de!potasio,! lavar!la!potasa!del!filtro!con!más!éter.!

Destilar!el!filtrado!en!un!matraz!bola!de!cuello!largo!pequeño.!

Destilar!la!quinolina!con!un!condensador!de!aire!y!recoger!la!fracción!correspondiente!de!los!234!a!los!237!°C.!

4.1.&Resultados&

Realizar! caracterización! de! la! quinolina! por! espectroscopia! de! infrarrojo,! ! reportar! el!espectro!de!IR!y!realizar!el!mecanismo!de!reacción.!

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Ampliación! de! química! orgánica! avanzada.!Química! de! heterociclos.! Biciclos! condensados! de! 6!miembros.! PDF.! Consultado:! 19! de! noviembre! 2014.! Documento! disponible! on:line! en:!http://riuma.uma.es/xmlui/bitstream/handle/10630/7487/Tema_6.Quinolina_e_isoquinolina.pdf?sequence=1!!

Beyer!H.!y!Walter!W.!Manual!de!química!orgánica.!Editorial!reverte.!19na!edición.!1987.!Barcelona.!951!p.!

Mann,! Frederick! George,! y! Bernard! Charles! Saunders.!Practical! organic! chemistry.! Longmans,!Green,!and!Company,!1938!

6.& Aprobación&



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Practica&#10:&Síntesis&de&biodiesel&PRA310&



2.& Introducción&&

El! biodiesel! (biocombustible)! es! un! líquido! que! se! obtiene! a! partir! de! lípidos! naturales!como! aceites! vegetales! o! grasas! animales,! con! o! sin! uso! previo,! mediante! procesos!industriales! de! esterificación! y! que! se! aplica! en! la! preparación! de! sustitutos! totales! o!parciales! del! petrodiésel! o! gasóleo! obtenido! del! petróleo.! El! aceite! vegetal,! cuyas!propiedades!para!la!impulsión!de!motores!se!conocen!desde!la!invención!del!motor!diésel!gracias!a! los! trabajos!de!Rudolf!Diesel,!ya!se!destinaba!a! la!combustión!en!motores!de!ciclo! diésel! convencionales! o! adaptados.! A! principios! del! siglo! XXI,! en! el! contexto! de!búsqueda!de!nuevas! fuentes!de!energía,!se! impulsó!su!desarrollo!para!su!utilización!en!automóviles!como!combustible!alternativo!a!los!derivados!del!petróleo.!

En! la! actualidad! existen! diversos! procesos! industriales!mediante! los! cuales! se! pueden!obtener!biodiesel.!Los!más!importantes!son!los!siguientes:!

Proceso! ácidoLbase.! Este! proceso! consiste! en! hacer! primero! una! esterificación! ácida! y!luego! seguir! el! proceso! normal.! Se! usa! generalmente! para! aceites! con! alto! índice! de!acidez.!

Procesos!supercríticos.LEn!este!proceso!ya!no!es!necesario! la!presencia!de!catalizador,!simplemente!se!hacen!a!presiones!elevadas!en!las!que!el!aceite!y!el!alcohol!reaccionan!sin!necesidad!de!que!un!agente!externo!actúe!en!la!reacción.!

Procesos! enzimáticos.LEn! la! actualidad! se! están! investigando! algunas! enzimas! que!puedan!servir!como!aceleradores!de!la!reacción!aceiteLalcohol.!!

Método!de!reacción!ultrasónica.LEn!el!método!reacción!ultrasónica,!las!ondas!ultrasónicas!causan! que! la! mezcla! produzca! y! colapse! burbujas! constantemente.! Esta! cavitación!proporciona! simultáneamente! la! mezcla! y! el! calor! necesarios! para! llevar! a! cabo! el!proceso!de!transesterificación.!Así,!utilizando!un!reactor!ultrasónico!para!la!producción!del!biodiesel,!se!reduce!drásticamente!el!tiempo,! la!temperatura!y! la!energía!necesaria!para!la!reacción.!!

Propiedades!fisicoquímicas!

Punto! de! inflamación! >101°C,! Contenido! de! azufre! 10! mg/kg,! Punto! de! ebullición:!Superior!a!204°C!a!1760!mm!Hg,!Punto!fusión:!L1°C,!Presión!de!vapor:!inferior!a!1!mm!Hg!a!72°C,!Densidad!relativa:!0,88!a!15°C,!Solubilidad!en!agua:!despreciable!a!temperatura!ambiente,!olor!y!apariencia:!Líquido!amarilloLanaranjado!a!temperatura!ambiente.!!

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ICB& Página&2/4&!Ligero!olor!a!aceite!de!fritura,!Estabilidad:!Estable!en!condiciones!normales!

Productos!de!descomposición!peligrosos:!CO,!CO2!

Condiciones!a!evitar:!Calor,!chispas,!llamas!o!fuego.!

En!la!síntesis!del!biodiesel,!se!forman!entre!el!aceite!y!el!alcohol,!normalmente!metílico,!ésteres! en! una! proporción! aproximada! del! 90%!más! un! 10%! de! glicerina.! La! glicerina!representa!un!subproducto!muy!valioso!que!de!ser!refinada!a!grado!farmacológico!puede!llegar!a!cubrir! los!costos!operativos!de!una!planta!productora.!La!glicerina!es!eliminada!del! proceso! cuando! se! procede! al! lavado! con! agua.! Sin! embargo,! la! glicerina! puede!encontrarse!en!el!biodiesel!como!consecuencia!de!un!proceso!inapropiado,!como!puede!ser!una!insuficiente!separación!de!la!fase!de!glicerina!o!un!insuficiente!lavado!con!agua.!!

La!glicerina!se!emplea!en!la!fabricación,!conservación,!ablandamiento!y!humectación!de!gran! cantidad! de! productos,! éstos! pueden! ser! resinas! alquídicas,! celofán,! tabaco,!explosivos! (nitroglicerina),! fármacos! y! cosméticos,! espumas! de! uretano,! alimentos! y!bebidas,!etc.!

Estas!glicerinas!tienen!un!valor!económico!positivo!y!su!comercialización!forma!parte!de!la!rentabilidad!del!biodiesel.!

La!reacción!química!como!proceso!industrial!utilizado!en!la!producción!de!biodiesel,!es!la!transesterificación,! que! consiste! en! tres! reacciones! reversibles! y! consecutivas.! El!triglicérido! es! convertido! consecutivamente! en! diglicérido,! monoglicérido! y! glicerina.! En!cada!reacción!un!mol!de!éster!metílico!es!liberado.!Todo!este!proceso!se!lleva!a!cabo!en!un! reactor! donde! se! producen! las! reacciones! y! en! posteriores! fases! de! separación,!purificación!y!estabilización.!

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Figura&17.&Reacción!para!la!síntesis!del!biodiesel.!

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2! Vasos!de!precipitado!de!250mL! 0,35!ml! Sosa!1! Equipo!Quickfit! 20ml! Metanol!! Papel!filtro! 100!ml! Aceite!de!girasol!! Pipeta!de!10mL!con!propipeta! ! Ácido!cítrico!

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1.LEn!un!vaso!de!precipitado!debe!vaciarse!el!aceite!de!girasol!y!se!pone!a!calentar.!!

2.LEn!otro!vaso!de!precipitados!se!disuelve!NaOH!con!CH3OH,!después!de!que!se!haya!disuelto!debe!mezclarse!con!el!aceite,!se!deja!reposar!para!enfriar.!

3.LDespués! de! dejar! enfriar! se! observa! la! separación! de! glicerina! como! un! producto!blanco!en!el! fondo!y!el!biocarburante!en! la!parte!superior,!puesto!que! tienen!diferentes!densidades.!

4.LRealizar!filtrado!para!separar!los!restos!de!glicerina.!

5.LHecho! todo! esto! hemos! mezclado! la! glicerina! con! ácido! cítrico,! variando! las!proporciones!y!así!poder!ver!cuál!sería!el!producto!resultante!y!sus!propiedades.!!

4.1.&Resultados&

El!producto!deberá!ser!sometido!a!un!estudio!por!espectroscopia!infrarroja.!

5.& Referencias&

Síntesis!de!aditivos!para!biodiesel!a!partir!de!modificaciones!químicas!de! la!glicerina.!Sandra!Y.!Giraldo,!Luis!A.!Rios,!Alexander!Franco!y!Fernando!Cardeño.!

Manual!de!Biodiesel,!Capitulo2!L!La!historia!de!los!combustibles!diésel!a!base!de!aceite!Vegetable,!por!Gerhard!Knothe!

CIEMAT! también!se!obtiene!de! la!grasa!de! los! camellos!del! sahara! (2006).!Análisis!del! ciclo!de!vida! de! combustibles! alternativos! para! el! transporte.! Fase! II.! Análisis! de! ciclo! de! vida!comparativo!del!biodiésel!y!del!diésel.!Centro!de!Publicaciones.!Secretaría!General!Técnica.!Ministerio!de!Medio!Ambiente.!España.!

Transesterificación! de! aceite! a! biodiesel! asistida! por!ultrasonido!http://www.hielscher.com/index_es.htm!

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ICB& Página&4/4&!Patrick!Duffy:!XXV.!On!the!constitution!of!stearine.!In:!Quarterly!Journal!of!the!Chemical!Society!of!

London.!5,!1853,!p.!303!

http://pagina.jccm.es/museociencias/ecer2008/05_sintetizando%20BIODIESEL.pdf!

6.& Aprobación&



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Practica&#11:&Síntesis&de&acetato&de&isoamilo!

PRA311&


•! Sintetizar!acetato!de!isoamilo!mediante!la!reacción!de!Fischer.!

2.& Introducción&&

Los! alcoholes! amílicos! son! una! serie! homóloga! de! compuestos! orgánicos! isómeros!constituida! por! 8! compuestos,! líquidos! a! temperatura! ambiente,! con! fórmula! molecular!condensada!C"H$$OH.!De!los!ocho!compuestos!isómeros,!cuatro!son!alcoholes!primarios,!tres!son!secundarios!y!uno!es!del!tipo!terciario.!Los!más!relevantes!para!las!aplicaciones!industriales!son!los!alcoholes!primarios,!destacándose!el!alcohol!amílico!activo,!el!alcohol!amílico!normal!y!el!alcohol!isoamílico.!

Los!acetatos!de!isoamilo!y!de!nBamilo!se!usan!en!cementos,!pegamentos,!coberturas!de!papel,!lacas!y!pinturas,!acabados!en!cuero,!saborizantes,!perfumes,!esmaltes!para!uñas,!madera!plástica,!encolado!y!acabado!de!textiles,!compuestos!para! impresión!y!películas!fotográficas,! entre! otros.! Se! usan! en! la! extracción! de! penicilina,! como! un! olor! de!advertencia,! como! solvente! para! la! nitrocelulosa! y! como! solvente! para! fósforo! en!lámparas!fluorescentes.!

A!comienzos!del!siglo!XX!el!proceso!convencional!para!la!fabricación!de!ésteres!del!ácido!acético! tenía! como! materiales! de! partida! el! alcohol! respectivo! y! el! ácido! acético!químicamente!puro!o!más!comúnmente,!una!mezcla!de!acetato!de!sodio!y!ácido!sulfúrico.!Un!exceso!del!alcohol!era!calentado!con!una!cierta!cantidad!de!ácido!o!de!la!mezcla!que!lo!generaba! in!situ,!añadiendo!pequeñas!cantidades!de!ácido!sulfúrico!concentrado!que!sirve!como!catalizador.!El!éster! formado!era!separado!posteriormente!por!destilación!en!una!operación!por!lotes,!la!cual!se!desarrollaba!hasta!que!el!destilado!no!contuviera!ni!un!éster!ni!alcohol.!La!preparación!del!acetato!de!nBamilo!seguía!el!mismo!esquema.!

Un!ácido!carboxílico!se!puede!transformar!directamente!al!éster!correspondiente!cuando!se! calienta! con! un! alcohol! en! presencia! de! un! ácido! mineral! como! catalizador.! Este!método!es!conocido!como!reacción!de!Fischer.!!

!Figura&18.&Reacción!de!síntesis!del!acetato!de!isoamilo.!

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PRA311&



1! Equipo!Quick!fit! 18!mL! Alcohol!isoamílico!1! Cristalizador! 23!mL! Ácido!acético!glacial!1! Soporte!Universal! 3!mL! Ácido!sulfúrico!concentrado!2! Vasos!de!precipitado! 1.5!g! NaHCO3!1! Platina! 2!g! MgSO4!1! Pipeta!y!propipeta! 80!mL! Agua!destilada!1! Papel!filtro! ! !1! Embudo! ! !&4.& Métodos&y&actividades&complementarias&

En! un!matraz! bola! de! 250!mL! introducir! 18!mL! de! alcohol! isoamílico,! 23!mL! de! ácido!acético!glacial!y!3!mL!de!ácido!sulfúrico.!

Montar!un!sistema!de!reflujo!y!poner!la!mezcla!a!reflujar!durante!1!hora.!

Dejar!enfriar!a!temperatura!ambiente.!

Agregar! 55!mL! de! agua,! y! pasar! la! mezcla! a! un! embudo! de! separación.! Agitar! varias!veces,! y! posteriormente! dejar! en! reposo! hasta! observar! la! separación! de! dos! fases.!Desechar!la!fase!acuosa.!

A!la!fase!orgánica!añadir!30!mL!de!solución!de!NaHCO3!al!5%,!para!eliminar!el!exceso!de! ácido.! Agitar! suavemente! y! liberar! el! gas! formado,! repetir! esto! hasta! que! deje! de!formarse!gas.!Dejar!separar!las!dos!fases!y!desechar!la!fase!acuosa.!

Lavar!la!fase!orgánica!con!25!mL!de!agua,!y!desechar!la!fase!acuosa.!

Añadir! 2! g! de! MgSO4! anhidro! a! la! fase! orgánica! en! un! vaso! de! precipitado,! y! dejar!reposar!durante!15!minutos!aproximadamente.!

Filtrar!la!mezcla!para!eliminar!el!sulfato!de!magnesio.!

Almacenar!el!producto!en!un!recipiente!cerrado.!

4.1.&Resultados&

Realizar!caracterización!del!acetato!de!isoamilo!por!espectroscopía!de!infrarrojo!y!reportar!el!espectro!de!IR.!

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PRA311&


Pizzio,!L.R._!Blanco,!M.N._! Isoamil!acetate!production!catalyzed!by!H3PW12O40!on! their!partially!substituted!Cs!or!K!salts.!Appl.!Catal.!ABGen,.!2003,!255,265B277.!

Sánchez,!F.J._!Rodríguez,!G._!Esterificación_!Ingeniería!e!Investigación_!México_!1996.!

Osorio,! V._! Desarrollo! de! un! proceso! intensificado! para! la! producción! de! acetato! de! isoamilo!mediante!tecnología!de!membranas_!Universidad!Nacional!de!Colombia_!Colombia_!2014.!

Climent!Olmedo,!M.J._!Ibarra!Chornet,!S._!García!Gómez,!H._!Morera!Bertomeu,!I._!Experimentación!en! Química:! Química! Orgánica,! Ingeniería! Química,! Editorial! Universidad! Politécnica! de!Valencia_!Valencia.!

6.& Aprobación&



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Practica&#12:&Síntesis&de&β3nerolina& PRA312&

ICB& Página&1/4&

!1.& Objetivo&

•! Obtener! la!β+nerolina!mediante! la!síntesis!de!éteres!con!un!alcohol!y!catalizador!ácido!!

2.& Introducción&&

En!química!orgánica!y!bioquímica,!un!éter!es!un!grupo!funcional!tipo!R+O+R!en!donde!R!son!grupos!que!contienen!átomos!de!carbono,!estando!el!átomo!de!oxígeno!unido.!Los!éteres! que! contienen! dos! grupos! alquilo! o! arilo! idénticos! reciben! el! nombre! de! éteres!simétricos!y! los!que!presentan!dos!grupos!distintos!! (alquilo!y/o!arilo)!se!conocen!como!éteres!no!simétricos.!

La!nerolina,!es!un!éter,!y!es!un!importante!ingrediente!en!muchos!perfumes.!Su!acción!no!es! la! de! añadir! una! olor! a! la! fragancia! si! no! que,! esta! sustancia! actúa! como! fijador,!encargándose! de! mantener! a! todos! los! demás! ingredientes! unidos! al! disminuir! la!velocidad!de!evaporación!de!la!mayoría!de!los!compuestos!volátiles.!Si!un!fijador!como!la!nerolina!no!está!presente,! la! fragancia!de!un!perfume!complejo!cambiara!con!el! tiempo!cuando! los! aceites!más! volátiles! se!evaporen! y! dejen!atrás! sustancias!menos! volátiles,!cambiando!las!proporciones!exactas!de!cada!aroma.!Esta!posee!un!aroma!entre!!floral!a!lavanda!y!olor!a!flores!de!naranjo!y!también!se!usa!para!los!!jabones!aromáticos.!

Obtención!de!éteres!mediante!la!síntesis!de!Williamson!

Este!método!consiste!en!la!reacción!de!halogenuros!de!alquilo!con!alcóxidos!alcalinos.!Se!utiliza! para! la! obtención! de! ésteres! simples! y! mixtos! y! al! mismo! tiempo! supone! una!demostración!de!la!estructura!de!loes!ésteres.!Esta!sustitución,!que!trascurre!a!través!del!mecanismo!SN2!depende!de!los!grupos!alquilo.!El!dietil!éter!resulta!por!calentamiento!de!etanol!(en!exceso)!con!ácido!sulfúrico!conc.!A!unos!130!°CU!como!producto!secundario!se!forma!etileno.!

El! dietil! éter! se! obtiene! industrialmente! por! deshidratación! del! etanol! con! óxido! de!aluminio!a!nos!300°C.!En!países!en! los!que!el!etanol! se!obtiene!por! síntesis,! se! forma!como! producto! secundario! suficiente! éter,! de! tal! manera! que! su! síntesis! resulta!innecesaria!

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Figura&19.&Reacción!de!síntesis!de!β+nerolina!



3! Vasos!de!precipitados! 5!mL! Metanol!1! Equipo!Quickfit! 1!mL! Ácido!sulfúrico!concentrado!1! Termómetro! 1!g! Β+naftol!1! Probeta! 100!mL! Agua!destilada!helada!1! Mechero!Bunsen! ! Etanol!1! Embudo!Buschner!y!bomba!vacío! ! Carbón!activado!1! Papel!filtro! ! !&4.& Métodos&y&actividades&complementarias&

Poner!en!un!matraz!de!fondo!redondo!de!50!mL!1g!de!β+naftol,!5!mL!de!metanol!y!1!mL!de!H2SO4!y!unir!el!condensador!de!reflujo.!!

Calentar! la! mezcla! de! reacción! durante! 15! min,! transcurrido! este! tiempo,! verter! a! la!mezcla!de!reacción!100!mL!de!agua!helada.!

Recoger!el!éter!precipitado!por!succión!en!un!embudo!Buchner!y!lavar!2!veces!con!agua!helada! y! con! solución! de! Na2CO3! al! 10! %! hasta! que! las! aguas! de! lavado! no! salgan!ácidas.!!

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!Finalmente,! enjuagar! con! agua! destilada! helada.! De! ser! deseado! (solo! voluntario),!recristalizar!con!etanol,!decolorar!con!carbón!activado,!filtrar,!secar!y!pesar.!Determinar!el!punto!de!fusión!(p.f.!reportado!71!ºC)!y!calcular!el!rendimiento!de!la!reacción.!

4.1.&Resultados&

Realizar! caracterización! de! la! B+Nerolina! por! espectroscopia! de! infrarrojo! y! reportar! el!espectro!de!IR.!

5.& Referencias&

Rodgerw!Griffin,et,al,!Química!Orgánica!Moderna,!Editorial!Reverte,!Barcelona,!1978!

http://portalweb.ucatolica.edu.co/easyWeb2/files/56_12711_agua+bateria+acido+sulfurico.pdf!

http://ssfe.itorizaba.edu.mx/ntec13/webext/secure/hoja/WINKLER%20COMPLETO/MSDS%20BETANAFTOL%20WINKLER.pdf!

http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/9metanol.pdf!

6.& Aprobación&



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