Síntesis de la benzalanilina Luz M. Peña; Natalia Natal ia Aroz
Resumen
En la presente práctica realizada se sintetizó la benzalanilina a través de la reacción de la anilina y el benzaldehído, se hizo un proceso de purificación, se realizaron varias filtraciones y por último se recristalizó, todo esto conllevó a un rendimiento del 60,1 ! "osteriormente, se caracterizó el producto, en el análisis físico se obtuvo un "unto de fusión de #$ %& y se tomó un respectivo espectro '(, resultando como pruebas positivas en la )ustificación de resultados con los de la literatura! Palabras Claves: *enzalanilina, anilina, recristalización, punto de fusión, benzaldehído! Abstract.
'n the practice present carried the +as synthesized the benzalaniline throuh of the aniline reaction and the the benzal benzaldehy dehyde, de, is proces processs a purif purifica icatio tion, n, severa severall lea-s lea-s +ere +ere perform performed ed and finall finally y recrystallised, all this led to a yield of 60!1 ! .ubse/uently, the characterize the product, on physical analysis a meltin point of #$ %& +as obtained and a respective '( spectrum +as ta-en, resultin as tests positive +hen comparin results +ith literature characterized! Ke!ords: *enzalaniline, aniline, recrystallization, meltin point, benzaldehyde!
"ntroducci#n.
na imina es un rupo funcional con estructura eneral ((&23(, donde ( puede ser un rupo oránico o un hidróeno, siendo en este último caso conocido como base de .chiff, estas son el producto de condensación del amoníaco o una amina primaria con una cetona o un aldehído! 4e forma análoa al doble enlace de los al/uenos, las iminas pueden presentar isomería 5E, cabe esperar /ue los criterios de estabilidad relativa de un isómero respecto al otro sean los mismos /ue con los al/uenos al/uenos al iual iual /ue la tautomerí tautomeríaa ceto7enól ceto7enólica, ica, también e8iste la tautomerí tautomeríaa imina7 imina7 1 enamina con predominio de la primera! 9as iminas son inestables, se hidrolizan y se polimerizan con facilidad y carecen de interés práctico, por el contrario, las bases de .chiff tienen importancia en síntesis y se forman en muchos procesos biolóicos y biotecnolóicos: biotecnolóicos: son más estables /ue las aminas no sustituidas, y las aromáticas mucho más: como por e)emplo, la *enzalanilina o fenilimina de benzaldehído ;con)uación< ;con)uación< es muy = estable! 9a síntesis de iminas es un proceso reversible catalizado por ácidos, por lo tanto, la influencia del p> es muy importante para su formación, si el p> es muy alto ;muy básico< la reacción sería lenta ya /ue no habría una acidez suficiente para protonar a la carbinolamina pero si el p> es menor ;muy ácido< el nucleófilo atacante sé protonaría por completo y resultaría imposible si/uiera empezar la
reacción! "or lo tanto, el p> debe ser lieramente ácido para /ue el nucleófilo pueda atacar al carbono del aldehído y protonar la carbinolamina, liberando aua y estabilizando a la i mina! ? 9as aminas primarias y secundarias se adicionan rápida y reversiblemente a los rupos carbonilo de la mayoría de aldehídos y de cetonas para dar @7hidro8iaminas, /ue suelen e8perimentar una deshidratación espontánea, especialmente en presencia de catalizadores ácidos, para dar iminas sustituidas y las iminas derivadas de aminas aromáticas primarias y de aldehídos aromáticos /ue son los miembros me)or conocidos del rupo ya /ue suelen formarse con facilidad y cristalizan muy bien al producir compuestos como la benzalanilina! # 9a cristalización es un proceso de purificación en donde se lleva a cabo la formación de un sólido cristalino, a partir de un as, un lí/uido e incluso de una disolución! En el proceso de cristalización los iones, moléculas o átomos establecen una red en la cual van formando enlaces hasta obtener cristales, esto se hace a altas concentraciones y se basa en la diferencia de solubilidad de los solutos y disolventes obteniéndose así estructuras ordenadas! $ En esta práctica se pretendió sintetizar y caracterizar mediante análisis cualitativo ;físico< la benzalanilina a partir de benzaldehído y anilina! Materiales m$todos.
En un balón de dos bocas de 100 m9: se adicionó 1,? m9 ;1 mol< de benzaldehído y 1,1A m9 ;1 mol< de anilina, se mantuvo con aitación manética durante ? minutos, después se de)ó reposar a temperatura ambiente ;=$ %&< durante $ minutos y se areó =,10 m9 ;=,B= mol< de etanol al A$ y se de)ó en hielo hasta /ue se formaron cristales ;#0 minutos
"ara su caracterización, debido a su ba)o punto de fusión se tomó una pe/ueCa muestra del sólido ya seco y se depositó en un capilar, con un tubo de Dhiel y se tomó el punto de fusión: arro)ando un rano de temperatura entre ##7#6%& y a demás de ello se tomó el espectro '( ;Espectrofotómetro 7vis .himadzu 1B00
Resultados discusi#n.
9as adiciones nucleofílica de aldehídos y cetonas tienen dos variantes enerales dependiendo del nucleófilo /ue se use, si el nucleófilo atacante tiene cara neativa ;3u 7<, el intermediario tetraédrico se puede protonar con aua o ácido para dar un alcohol! "ero si el nucleófilo es neutro, 3uF ;suele llevar un átomo de hidróeno /ue se elimina después<, el átomo de o8íeno unido al carbonilo se elimina como G> 7 ó >=G para dar un producto con doble enlace &23u! Esta síntesis tiene su base en la reactividad del rupo carbonilo del benzaldehído! El o8íeno es más electroneativo /ue el carbón, por lo tanto, el carbono aumenta su electrofilia, de)ando /ue un
nucleófilo lo ata/ue, cuando lo hace, el enlace &2G se rompe para formar el intermediario tetraédrico ;sp ? 7 en un me)or rupo saliente y produce un ion imino debido a la perdida de aua! 6
%s&uema '! Hormación de una imina ó base de .chiff ; ChemBioDraw Ultra
En condiciones adecuadas la Inilina ;amina primaria< reacciona con el benzaldehído ;cetona o aldehído< y formo una benzalanilina ;imina<, esta es un análoo nitroenado de las cetonas y aldehídos, con un doble enlace carbono7nitróeno en luar del carbonilo, al iual /ue una amina la benzalanilina es básica ;imina<, la formación de esta es un tipo de reacciones conocidas como condensación, la cual es una reacción en la /ue los compuestos oránicos se combinan, con pérdida de aua iual como ocurre en la formación de la benzalanilina! J
%s&uema (! (eacción de la síntesis de benzalanilina ;ChemBioDraw Ultra
%s&uema )! Kecanismo de reacción de la benzalanilina ;ChemBioDraw Ultra
Il recristalizar el compuesto, se lavó con etanol para disolver los restos de anilina, puesto /ue inicialmente el sólido presentaba un color ro)o ladrillo, por esto se hizo una mezcla de etanol y aua: el aua no permitió la solubilidad del todo el compuesto, ya /ue lo solidificaba y el etanol solubilizó la anilina, el color cambió a un amarillo claro /ue es el color /ue caracteriza la benzalanilina ;ver fiura 1<, después de /ue se secó a temperatura ambiente ;=$%&< por dos días se obtuvo un peso de 1,=0=? con el cual se consiuió un rendimiento de 60,1 menor al teórico ;B# < ya /ue se partió de un peso teórico de = esto debido a la eliminación de impurezas de anilina en las filtraciones lavadas con etanol! I continuación, se realizó la respectiva caracterización cuantitativa y se tomó un espectro '(! An*lisis cualitativo. Prueba +ísica: &omo lo reportado en la literatura el punto de fusión de la benzalanilina $= L $# %& y el punto de fusión e8perimental estuvo entre ## L #6 %& menor al teórico, lo cual ocurrió debido a impurezas en el sólido /ue disminuyó el punto de fusión del sólido recristalizado, /ue se presentó ya /ue no hubo una buena manipulación de los reactivos!
En el espectro '( /ue se tomó, se tuvo en cuenta la banda de 16A0716#0 cm 71 de la literatura en la Hiura ? ;espectro de la base de datos .4*.< de los enlaces &2&, las cuales en contraste con el /ue se tomó en los laboratorios de la universidad Imazonia, se observó en un pico de 16B#,J cm 71 Hiura =, 9as bandas 16A071#B0 cm 71 pertenece a la tensión &23 como se pueden observar en la Hiura = y en la Hiura ? están entre 16=$71##B cm 71: se observó también bandas de absorción ;dos picos< característicos de un aromático mono sustituido alrededor 6?6 y 6A0 c m 71 y se identificó una banda tensión &7> de aromáticos a ?0?07?100 cm 71 en la Hiura ?, la cual se aseme)a apro8imadamente en ?0$J,B0 cm 71 Hiura = &on esto se puede hablar /ue el sólido sintetizado tiene la naturaleza de los rupos funcionales de la benzalanilina!
Re+erencias
1! M! "eter &! ollhardt ;1AA#c&Pp2"I#BAPlp2"I#BAPd/2benzalanilinaPsource2blPots2QMH=Rzc4S5P si2'T8J8lh4u0BpI->AI1&cKz.myoPhl2esPsa2OPved20ahME+)py#G)ov9GIhO Mp(#M>TOT*3+U6IE'K4IHVv2onepaeP/2benzalanilinaPf2false &on acceso 0= de septiembre de =016 ?! .iWenza RarduCo &! Obtención de N-[(Z-!enilmetil"n#-anilina ! Hacultad de ciencias básicas! niversidad de barran/uilla! pp =76 #! Illier y colaboradores: Química orgánica! edición 0=, EdF (everté .!I!, 3e+ Tor-, 1AJ1, ppF 1AJ1 5.
Pasto, J. D &Jhonson, R.C. Determinación de estructuras orgánicas. Editorial Reverté S. A . 1981, pp: 5 – 9
6! *ruice, "aula T! Organic Chemi$tr%! pper .addle (iver, 3XF "earson"rentice >all, =00#! "rint!p! J#67J#B! J! 9!R!Qade! &uímica orgánica' Uuinta edición, =00#, pp B0J!
Anexos.
,i-ura '! .ólido de benzalanilina!
,i-ura (! Espectro '( de la benzalanilina ;& 1?>11 3< tomado en el laboratorio de la universidad Imazonia!
Figura 3. Espectro R to!ado de la "ase de SD#S de la "en$alanilina %C'()*.
