1)
INTRODUCCION Amidas Las amidas son derivados funcionales de los ácidos carboxílicos, en los que se ha sustituido el grupo ²OH por el grupo ²NH2, ²NHR o ²NRR', con lo que resultan, respectivamente, las llamadas amidas primarias, secundarias o terciarias, que también se llaman amidas sencillas, Nsustituidas o N-disustituidas. Nomenclatura Las amidas primarias se nombran sustituyendo la terminación oico o icodel nombre sistemático o vulgar, del ácido del que derivan, por el sufijo amida. En las amidas sustituidas se antepone al nombre anterior el de los radicales sobre el nitrógeno, precedidos de la letra N. Ejemplos:
metanamida (formamida)
N-metiletanamida (N-metilacetamida)
N,N-dietilbenzamida
Propiedades físicas El grupo funcional amida es bastante polar, lo que explica que las amidas primarias, excepto excepto la la formamida (pf.=2,5 ºC), sean todas sólidas y solubles en agua. Sus puntos de ebullición son bastante más altos que los de los ácidos correspondientes, debido a una gran asociación intermolecular a través de enlac es de hidrógeno, entre el oxí geno negativo y los enlaces N²H, mucho más polarizados que en las aminas. Los puntos de fusión y de ebullición de las amidas secundarias son bastante menores, debido principalmente al impedimento estérico del radical unido al nitrógeno para la asociación. Como es natural, las amidas terciarias (sin enlaces N²H) no pueden asociarse, por lo que son líquidos normales, con puntos de fusión y de ebullición de acuerdo con su peso molecular. Obtención Las amidas pued en obtenerse a partir de ha logenuros de alqui lo por reacción c on amoniaco, aminas primarias o secundarias, con lo que resultan amidas primarias, secundarias o terciarias, respectivamente. Por ejemplo: CH3²CO²Cl + 2 CH3²NH2
CH3²CO²NH²CH3 + CH3²NH3+
cloruro de acetilo
N-metilacetamida
metilamina metilamina
Cl-
cloruro de metilamonio
Reacciones Las reacciones químicas de las amidas son las generales de los derivados funcionales de ácidos carboxílicos, si bien son entre éstos, de los compuestos menos reactivos. Así, por ejemplo, la reacción de hidrólisis s uele ser muy lenta, por lo q ue hay que llevarla llevarla a cabo c alentando y en medios ácidos o básicos; su mecanismo es análogo al de la hidrólisis de los esteres. Por otra parte, las amidas tienen también algunas reacciones químicas parecidas a las de las aminas, siendo la más análoga la reacción con ácido nitroso, con el que los tres tipos de amidas se comportan igual que las aminas. Entre las amidas merece citarse la carbodiamida o amida del ácido carbónico:
urea,
que puede considerarse como la di
H2N²O²NH2 urea Es el producto de excreción nitrogenado más importante, tanto en el hombre como en los animales. Por otra parte, tiene también un gran interés técnico, por su utilización como abono,
así como en la industria farmacéutica, y sobre todo para la fabricación de resinas y materiales plásticos 2) -
OBJETIVOS Hacer la síntesis de una amida(acetanilida) a partir de una amina(anilina) Sintetizar y purificar un el compuesto orgánico obtenido reconocer la formación de precipitado de Fe(OH) 3
3) PREPARACION 4.1-FORMACION DE AMIDAS a) En un tubo de ensayo coloc amos 1 mL de anilina y le adicionamos 2 mL de anhídrido acético. Luego También le agregamos solo unos trozos, de porcelana. Tapamos el tubo de ensayo con un tapón de goma con un tubo de desprendimiento y lo calentamos en un tazón con aceite sobre la cocinilla, el sistema tal como se muestra en la imagen.
Solución color amarillo debida al color de la anilina
El aceite ayuda a calentar a una mayor temperatura
Nota: se le agrega la porc elana para controlar la ebullic ión evitando que l as burbujas que se forman en el fondo y salgan a la sup erficie completamente, por la energía que se le proporciona a la s olución calentándola, y salpiquen b) Calentamos hasta que hierva la solución y luego lo retiramos a enfriar en un baño de helada. Le agregamos agua destilada (volumen doble de la solución) y nuevamente lo volvemos a poner a calentar por unos minutos más hasta hervir.
La solución se torno
Le agregamos agua y Una vez
medio rojizo amarillento
más calentando hasta hervir
Nota: al sacar el tubo del tazón con aceite caliente la soluci ón se observa amarillo claro espumoso. c) luego la solución ya calentada la pasamos a un vasito de precipitado de 100mL y enrazamos con agua d estilada hasta 50 mL Calentamos hasta que se disuelva todo el solido
La solución al enfriarse con la temperatura ambiente se solidifico
Mientras va calentando la solución se
Nota: los cristales ti enen un color medio amarillent o, esto se debe a las impurezas presentes. Al adicionarle agua la solución también es amarillenta.
d) ya disuelta la solución en el vaso de precipitado retiramos el vaso de la cocinilla y la sumergimos en un baño de agua helada hasta que sedimente el producto.
Se solubilizo excepto algunas impurezas
A temperaturas bajas el producto obtenido es insoluble y sedimenta para luego ser filtrado.
Nota: los cristales observados en el vaso al enfriarse son blancos en una solución amarilla que tiene impurezas. e) con ayuda de la t rompa al vacio armamos el sistema para filtrado de la s olución con product o sedimentado. Recortamos y apegamos el papel filtro humedecido al embudo buchner. Nota: la primera filtración es para lavar los cristales, con precaución sin remover el precipitado filtramos la solución, la segunda también agregamos agua y esperamos a que sedimenten para filtrar la parte liquida, y en la tercera agregamos agua y dejaremos filtrar toda la solución, de esa forma obtendremos un mejor product o y El producto del filtrado son cristales A falta de bomba de vacio usamos más blancos (acetanilida). la trompa al vacio. Chévere puro.
RESULTADOS: El mecanismo de la reacción de la formación de acetanilida a partir de anilina y anhídrido acético es el siguiente:
DISCUSIONES: y
y
y
En esta práctica se utilizo la técnica de recristalización, ya que es una de la más utilizada en purificación de compuestos sólidos. La acetanilida es menos básica debido al grupo carbonilo porque disminuye la posibilidad del par de electrones del nitrógeno. La anilina presenta poca solubilidad en agua, esto se debe a que puede formar puentes de hidrogeno con el agua.
CONCLUSIONES: -
La formación de la acetanilida se dio como precipitado, esto porque sabemos que las amidas son poco solubles en agua. La reacción entre una amina y anhídrido acético, forma un compuesto N-acetilado permitiendo la síntesis de c ompuestos que en otro c aso sería imposible obtener. La amina es más básica debido al par de electrones libres del nitrógeno. La amida es menos básica que la amina porque el par de electrones del nitrógeno pierden fuerza debido al grupo carbonilo. Las reacciones de compuestos orgánicos son generalmente lentas, si se comparan con las reacciones iónicas, ya que implican ruptura de enlaces covalentes. Dichas reacciones se realizan frecuentemente calentando a r eflujo la mezcla de reacción.
CUESTIONARIO: 1- Mencione tres reactivos que puedan ser utilizados para la acetilación de las aminas. Cloruro de acetilo
etanamida
y
acido acético glacial
Los compuestos tienen el grupo acetilo que proporcionaran a la amina por medio de acetilación. El procedimiento con ácido acético glacial es de interés comercial porque es económico. Sin embargo, requiere calentar por mucho tiempo. Cloruro de acetilo no
es recomendable por varias razones. Principalmente, reaccion a vigorosamente liberando HCl; esto convierte la mitad de la amina a su sal de hidrocloruro tornándola incapaz de participar en la reacción. Anhídrido acético es el método preferido para síntesis en el laboratorio y es el método que se utiliza en este experimento. Su velocidad de hidrólisis (reacción con agua) es lo suficientemente bajo como para permitir que la acetilación de aminas se pueda llevar a cabo en soluciones acuosas. El procedimiento da un producto de gran pureza y de alto rendimiento, pero no es útil para desact ivar aminas (bases débiles) tales c omo las orto y para-nitroanilinas. 2- ¿En la preparación de p-nitroanilina, porque la anilina se debe convertir en acetanilina antes de la nitración? La conversión primero en acetanilida se da con el fin de obtener un derivado que no sea susceptible de oxidación en la nitración con ácidos fuertes (ácido nítrico y ácido sulfúrico).
ANE XO S: y
y
Los sustituyentes amino son activantes fuertes y son grupos que orientan a las posiciones orto y meta en las reacciones de sustitución electrofilica aromática la alta reactividad de los bencenos aminosustituidos en ocasiones se puede convertir en una desventaja porque resulta difícil evitar que haya una polisustitución. Otra desventaja de utilizar bencenos aminosustituidos en las reacciones de sustitución electrofílica aromática es que no se llevan a cabo las reacciones de Friedel- Crafts. Ambas desventajas (reactividad elevada y basicidad de la amina) se pueden superar si se llevan a cabo las reacciones de sustitución electrofílica aromática con la amida correspondiente, mejor que con la amina libre de allí que cuando se trata de una amina con anhídrido acético, se forma un derivado N - acetilado, en este caso la acetanilida; aunque son activantes y orientan a las posiciones orto y para los sustituyentes amido son activantes menos fuertes y menos básicos que los grupos amino, porque su par de electrones sin compartir en el nitrógeno esta deslocalizado por el grupo carbonilo vecino
4.2-PRUEBA DE HIDRÓXIDO DE HIERRO (II) PARA GRUPOS NITRO a) en un tubo de ensayo colocamos 2 gotas de nitrobenceno y luego adicionamos sulfato ferroso amónico.
Nitrobenceno,
Nitrobenceno y sulfato ferroso, inmiscibles.
líquido amarillo.
Nota: se sulfato Ferroso no se mezclan y se mantienen por separado
observa que el nitrobenceno y el
b) ahora le agregamos 0.7mL de potasa (KOH etanoilo a 2N), tapamos el tubo y agitamos, luego de unos minutos el color de la solución cambia.
Al agregarle potasa la solución
Unos minutos la solución
se vuelve verde oscura.
se vuelve marrón rojizo.
Nota: el color marrón observado es debid o a la oxidación de sulfato ferroso a sulfato férrico.
RESULTADOS:
Fe/H2SO4
-OH
+ Fe(OH)3
H2O
DISCUSIONES: y
Los grupos amino e hidroxilo no pueden introducirse directamente sobre un anillo aromático por procesos de substitución aromática electrófilica, por lo que se preparan por transformación de otros grupos funcionales. La conversión de un grupo nitro en un grupo amino es un ejemplo típico
CONCLUSIONES: y
y
y
y
se llevo a cabo la reducción de nitrobenceno a anilina mediante el sistema metal/ácido Fe/H 2SO4. Como la reacción se realiza en medio ácido, la anilina que se va formando se protona. El KOH (base fuerte) es para liberar el protón y se neutraliza el medio de la reacción. En estas condiciones, además de la anilina, se obtienen grandes cantidades de hidróxidos de hierro, que forman una emulsión con la anilina, lo que dificulta la extracción de ésta con disolventes orgánicos. Así como el sulfato ferroso se oxido a sulfato férrico el nitrobenceno se redujo para formar anilina.
4.3- REDUCCIÓN DEL NITROBENCENO A FENILHIDROXILAMINA a) agregamos 3 gotas de nitrobenceno a un tu bo de ensayo, luego l e agregamos 2 mL de agua, ahora también le agregamos 2 mL de alcohol y 6mL de solución 0.1M de cloruro de calcio. Agregamos ahora unos pedacitos de zinc agitamos bien y adicionamos HCl hasta que libere gas
Nitrobenceno + agua +
+ Zn + HCl. El acido
alcohol
ayuda a liberar el gas.
Nota: Se observa al fondo un precipitado de aspecto grasoso y color verde amarillo que es el nitrobenceno. En la 2da imagen se ve que el gas liberado es espumoso b) Ahora calentamos la solución sumergiendo el tubo en un baño de agua caliente hasta que la solución ebulla por un tiempo aproximado de 2 minutos. Luego a la fenilhidroxilamina que se forma le agregamos una soluci ón fuerte de nitrato de plata.
Fenilhidroxilamina + nitrato de La solución final es amarilla turbia,el nitrobenceno reducido, la f enilhidroxilamina.
plata amoniacal [Ag(NH3 )2]NO3
Nota: el nitrato de plata amoniacal (reactivo de tollens) reacciona con la fenilhidroxilamina formándose oxido de plata de c olor marrón oscuro.
RESULTADOS: Reducción de nitrobenceno
Reducción de nitrato de plata amoniacal C6H5NH+ OH- + 2[Ag(NH3)2]NO3
-
Ag2O + 4NH3 + 2NO3 + H2O
DISCUSIONES: y
En esta reacción la reducc ión del nitrobenceno el Z n se convierte en oxid o de zinc
y
El HCl agregado ayuda a la solución tan solo a liberar todo el H 2
CONCLUSIONES:
y
y
Se obtuvo satisfactoriamente la fenilhidroxilamina por reducción del nitro benceno con zinc La reacción de reducción del complejo amoniacal de plata da lugar a oxido de plata que aparece finalmente en forma de precipitado marrón en la s olución.
