UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITTLÁN QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO LABOATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA III ALUMNO: Silva Fragoso José Antonio PROFESORA: M. en C. Virginia Benítez Solís Gpo. 1551 Semestre 2013-I FECHA DE ENTREGA: 27-Agosto-2012
CUESTIONARIO PREVIO 2.- OBTENCIÓN DE FURFURAL Y REACCIÓN DE CANNIZZARO OBJETIVO.Obtener un compuesto heterocíclico de 5 miembros (furfural) a partir de una fuente natural y enseguida efectuar la síntesis de los siguientes compuestos: Alcohol Furfurílico y Ácido Furoíco, a partir del Furfural, mediante la reacción de Cannizzaro. 1.- Dar los Mecanismo de Reacción.
2.- Usos del Furano. Se usa principalmente como intermedio en la producción industrial de tetrahidrofurano. Se utiliza en la producción de lacas, como disolvente para resinas y en la síntesis de productos químicos para la agricultura como los insecticidas, estabilizantes y productos farmacéuticos. Es útil también para sintetizar nitrofuranos, un grupo de fármacos con actividad antibacteriana, antituberculosa e incluso antitumoral. 3.- Síntesis del Furano a partir de Furfural. El Furano se puede obtener económicamente de su derivado2-aldehído, el furfural, que a su vez se obtiene con facilidad por hidrólisis de polisacáridos de cáscaras de avena o de otras sustancias naturales que contienen fragmentos de pentosas, como mazorcas de maíz y paja. Al hacer pasar al aldehído en
fase vapor sobre catalizadores de Níquel (280 ºC) se obtienen altos rendimientos. Otra alternativa es convertir el furfural en ácido furoico mediante la reacción de Cannizzaro, o de preferencia mediante oxidación atmosférica en presencia de sales cuprosas y de plata en medio alcalino; y después se procede a efectuar una descarboxilación térmica del ácido a Furano.
4.- Investigar la Reacción de Cannizzaro, incluyendo el mecanismo de reacción. Propuesta por Stanislao Cannizzaro en el Siglo XIX. Al exponerse a la acción de álcalis concentrados, los aldehídos que carecen de hidrógenos α, sufren una autoxidación-reducción para dar una mezcla de un alcohol y una sal de un ácido carboxílico. Este proceso se suele realizar dejando a temperatura ambiente al aldehído, en hidróxido acuoso o alcohólico concentrado.
La reacción de Cannizzaro se efectúa por adición nucleofílica de OH a un aldehído para generar un intermediario tetraédrico que expulsa un ión hidruro como grupo saliente. Una segunda molécula de aldehído acepta dicho ión en otra etapa de adición nucleofílica; el resultado es una oxidación y una reducción simultáneas, o sea, una desproporción. Una molécula de aldehído sufre una sustitución de H - por OH- y; por consiguiente, se oxida; mientras que una segunda molécula de aldehído experimenta una adición de H-, por lo que se reduce al alcohol.
Una mezcla de 2 aldehídos, sometida a la reacción de Cannizzaro, suele dar todos los productos posibles. Sin embargo, si uno de ellos es formaldehído, la reacción genera casi exclusivamente formiato de sodio y el alcohol correspondiente al otro aldehído, esta reacción se conoce como Reacción de Cannizzaro Cruzada:
La reacción de Cannizzaro tiene pocas aplicaciones prácticas y se limita a los aldehídos, como el formaldehído y el benzaldehído, que no poseen hidrógenos α en el carbono siguiente al grupo –CHO.
5.- Buscar aplicación biológica de los productos obtenidos La importancia del Furano radica en su utilidad para sintetizar nitrofuranos, un grupo de fármacos con actividad antibacteriana, antituberculosa e incluso actividad antitumoral. La importancia del Alcohol Furfurílico es debido a que posiblemente sea un agonista del canal de Bradicinina (BK), hormona lineal que es liberada en respuesta a estados inflamatorios, traumas, quemadas, shocks, alergias y algunas enfermedades cardiovasculares. Esta hormona influye en el tono vascular y la permeabilidad, y actúa disminuyendo la presión sanguínea. También es usado como material de síntesis para diversos fármacos, entre ellos la Ranitidina, que es parte de la formulación de medicamentos anitulcerantes. La aplicación biológica del Ácido Furoico radica en que sirve como indicador de toxicidad por furfural, ya que es observado en la orina en forma libre o conjugado con glicina. 6.- Haga el análisis de la técnica empleada. PROPIEDADES DE REACTIVOS Y PRODUCTOS. Ácido Sulfúrico Fórmula: H2SO4, P.M. 98.08g/mol, densidad de 1.8g/cm 3. Líquido transparente, incoloro, inodoro, aceitoso. Muy corrosivo. Debe mantenerse bien cerrado y evitar el contacto con la piel. Características toxicológicas. Irritación de ojos, piel, nariz y garganta. Edema pulmonar, bronquitis, efisema, conjuntivitis, estomatitis, erosión dental, traqueobronquitis, dermatitis y quemaduras oculares y cutáneas. Se ha observado cierta actividad carcinogénica. Furfural Fórmula: C5H4O2, P.M. 96.08 g/mol. Líquido oleoso sin color, olor peculiar, puede volverse amarillento o marrón debido a la exposición del ambiente, p.f. 37 ºC, p.e. 162 ºC, densidad de 1.16 g/ml. débilmente soluble en agua. Muy soluble en alcohol y en éter. Características Toxicológicas. Irritación al contacto cutáneo y ocular, puede causar dermatitis y dolor de cabeza. Puede ocurrir irritación de vías aéreas altas. 2,4-dinitrofenilhidracina. Fórmula: C6H6N4O4 P.M. 189.14g/mol, p.f. 196-200ºC, p.e. no aplica, se descompone. Polvo cristalino de color rojo a amarillo. Características Toxicológicas.
Es nocivo para la salud, por inhalación causa cianosis. Al contacto con la piel causa irritación, enrojecimiento, dolor, es posible su absorción. Causa ulceraciones, irritación y enrojecimiento en contacto ocular. Hidróxido de Sodio Fórmula: NaOH, P.M. 40.00g/mol, p.f. 323ºC, p.e.1390ºC, densidad 2.13g/ml. Sólido blanco fundido con fracturas cristalinas. Comercialmente se encuentra en forma de tabletas u hojuelas blancas. Muy corrosivo. Soluble en agua, alcohol absoluto, glicerol y metanol. Características toxicológicas. Irritación de piel, ojos y membranas mucosas. Pneumonitis, ardor en ojos y piel. Pérdida temporal de pelo. Éter Dietílico. Fórmula: C4H10O, P.M. 74.12 g/mol. Liquido incoloro blanco, de densidad de 0.713 g/ml, p.f. -116.3 ºC, p.e. 34.6 ºC. Es extremadamente inflamable. Soluble en agua. Puede formar peróxidos explosivos. Características Toxicológicas. Puede ser nocivo por ingestión, al contacto puede causar leve irritación cutánea y resequedad o grietas en la piel. Los vapores pueden causar somnolencia y vértigo. Se recomienda trabajar en lugares ventilados. Sulfato de Magnesio Fórmula: MgO4S, P.M. 120.37 g/mol. Solido cristalino blanco, p.f. 1124 ºC (se descompone), p.e. no aplicable, densidad de 2.66g/ml. Soluble en agua y alcohol. Características Toxicológicas. La sobre exposición puede causar debilidad muscular, ataxia, confusión, nauseas, vómito, bradicardia, hipotensión. Crónicamente puede causar daño renal. Alcohol Furfurílico Fórmula: C5H6O2, P.M 98.10 g/mol. Líquido amarillo o marrón de aroma penetrante, amargo al gusto. Venenoso, p.f. -29 ºC, p.e. 170 ºC, densidad de 1.128g/ml. Soluble en alcohol, benceno y cloroformo. Insoluble en agua. Muy soluble en éter. Características Toxicológicas. Irritación cutánea y ocular al contacto. Mareo, nauseas, diarrea, diuresis, dificultad para respirar, baja de la temperatura corporal, vómito, dermatitis. Ácido Furoico Fórmula: C5H4O3, P.M. 112.08 g/mol. Cristales blancos monoclínicos elongados, p.f. 133-134 ºC, p.e. 230-232 ºC. Soluble en agua, alcohol etílico y éter. Características Toxicológicas. Por inhalación del polvo puede provocar irritación en vías respiratorias, tos y dificultad para respirar.
Puede ocasionar irritación cutánea y ocular al contacto, al igual que con las membranas mucosas. Puede existir irritación gástrica y esofágica por su ingestión. Ácido Clorhídrico Fórmula: HCl, P.M. 36.46g/mol, p.f. -26ºC, p.e. 48ºC, densidad 1.12g/ml. Líquido translucido o amarillento por trazas de hierro o materia orgánica. Es muy corrosivo. Características toxicológicas. Puede haber corrosión por inhalación o contacto o ingestión. Contacto: Dolor y ulceración de todos los tejidos en contacto. Ingestión: Nausea, vómito, sed intensa. La corrosión del estomago puede llevar a cabo en pocas horas o días la perforación gástrica y peritonitis. El contacto con los ojos puede causar una gran necrosis del epitelio córneo y de la conjuntiva, resultando en perforación y cicatrización por opacamiento. La pneumonitis química puede resultar de la inhalación de los vapores o por ingestión o aspiración traqueobronquial. Puede ocurrir la muerte debido a complicaciones como el shock circulatorio, asfixia debido a edema laríngeo y de la glotis, perforación gástrica y peritonitis, hemorragias o infecciones.
REFERENCIAS: McMURRY, John, (2008), “Química Orgánica” , 7ª ed., Ed. CENGAGE Learning. México D.F. Pp. 783-785. MERCK RESEARCH LABORATORIES, (2006), “The Merck Index” , 14a ed, Ed. Merck & CO., INC., Whitehouse Station, New Jersey, U.S.A., pp 350, 652, 826, 1250, 1253, 1480-1281, 1485. PAQUETTE, Leo A., (2005), “Fundamentos de Química Heterocíclica.” , Ed. Grupo Editorial Limusa, México, D.F. Pp. 117-118. THORNTON, Robert, (1998), “Química Orgánica” , 5ª ed., Ed. Addison Wisley Latinoamérica, México, D.F. Pp. 771-772. http://books.google.com.mx/books?id=u5qOuAAS9YC&pg=PA326&lpg=PA326&dq=%C3%A1cido+furoico&sourc e=bl&ots=FHqvDJBbod&sig=lV5u1t0fL6w6JCIx7Y7lWK9fpG8&hl=es#v= onepage&q=%C3%A1cido%20furoico&f=false
