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Artiguez Sánchez Raquel Contreras Jiménez Juan Manuel Luna Navarro Gabriela Itanehui Méria Co!ao "aira Lizet Ror#guez Mata $éctor %&in
Práctica 5. Síntesis de bencimidazoles. 1. Objetivos: a) %'ectuar la 'ormaci(n e un anillo e cinco miembros con os heteroátomos e nitr(geno en !osici(n )*+ 'usionao un anillo e benceno, b) -re!arar ./metilbencimiazol seg0n el métoo e -hilli!s, c) -re!arar bencimiazol seg0n el métoo e Laenburg, d) Revisar la im!ortancia biol(gica e los bencimiazoles, 2. Reacción y mecanismo: . !aterial: ) %s!átula . Matraz %rlenme2er e 34 ml ) Agitaor magnético ) 6irio e relo7 ) Matraz 8itasato e 34 ml con manguera ) -i!eta ) ml . -i!eta 3 ml ) Jeringa !ara !i!eta ) Matraz bola e 34 ml ) -arrilla con agitaci(n . So!orte universal
. -inza e + eos c1nuez ) -robeta e .3 ml . So!orte 5niversal ) Reci!iente e !eltre ) %mbuo 9:chner con alargaera . 6asos e !reci!itaos e 34 ml ) Canastilla e calentamiento ) 6arilla e virio ) Re'rigerante con mangueras ) Re(stato
". S#stancias: ;/'enileniamina escriba en qué consiste la s#ntesis e bencimiazoles e -hilli!s 2 e Laenburg, %scriba la reacci(n que se lleva a cabo, La s#ntesis e -hilli!s se e'ect0a a !artir e una conensaci(n e ;/'enileniamina 2 un ácio carbo=#lico o bien* un erivao el mismo, ., Re!resente la estructura e la vitamina 9)., %scriba su nombre sistemático 2 comente !orque es im!ortante,
La vitamina 9).* o bien* conocia como cobalamina* tiene !or 'unci(n la 'ormaci(n e gl(bulos ro7os en la sangre 2 el mantenimiento el sistema nervioso central,
+, -ro!ieaes e los reactivos 2 el !roucto obtenio, ?, O%&enilendiamina: S(lio* amarillento* olor caracter#stico, 6a!or e !$ a .4BC /D -unto e 'usi(nE FF/)4.BC La sustancia no es in'lamableE el !roucto no es e=!losivo, >ensia a .4BCE ),)? g1cm+, Solubilia en aguaE 3?g1L (=ico en caso e ingesti(n,
5. @, , D, F, )4, )), )., )+, 1". 'cido ac(tico: )3, L#quio incoloro* olor caracter#stico* !icante, )@, !$E .,3 a!ro=imaamente, ), -unto e 'usi(nE )@BC, )D, -unto e ebullici(nE )DDBC, )F, ;7osE Causa irritaci(n severa* lesiones oculares graves, .4, Ingesti(nE irritaci(n* quemauras* !er'oraci(n el tracto gastrointestinal* náuseas 2 v(mitos, >i'iculta !ara res!irar* moeraamente t(=ico, 21. 22. 'cido clorídrico: .+, -eso molecularE +@,?3 g1mol .?, Sus va!ores son irritantes a los o7os 2 membranas mucosas, .3, %s soluble en agua* es!renieno calor, .@, %s corrosivo en metales 2 te7ios, 2*. 2+. 2%metilbencimidazol: .F, -uee irritar los o7os, +4, Si se ingiereE la to=icia e éste !roucto es ba7a, +), %l contacto con la !iel ebe ser evitao, +., Gránulos e color blanquecino, ++, Inhalaci(nE !uee !roucir una irritaci(n res!iratoria leve, +?, +3, Mencione + erivaos e bencimiazol* naturales o sintéticos que tengan activia 'armacol(gica, %scriba las estructuras 2 su activia 'armacol(gica, +@, +D, +F, +, CarbenazimE ?4, 'ungicia, ?),
?., ?+, ClemizolE antihistam#nico
??, 5,.
@4, -. Procedimiento:
@),
@.,
?3, ?@, ?, ?D, ?F, 34, 3), 3.,
3+, AlbenazolE antihelm#ntico,
5".
33, 3@, 3, 3D,
@+, *. $nálisis de Res#ltados y oncl#siones:
@?, -5. O%&enilendiamina: @@, -eso molecular)4D,)?)).g1mol, Cantia utilizaaE ),)g, 1.1 g @, 108.14112 g / mol =0.010172 moles -+. -,. 'cido &órmico: 4, -eso molecular ?3,4)?? g1mol, Cantia utilizaaE +,?g, 3.4 g ), 45.01744 g / mol = 0.075526 moles ., >ao que en la reacci(n son os moléculas e ácio '(rmico las que reaccionan con una molécula e o/'enileniamina* se tomará el ácio '(rmico como si 'uera la mita, +, 0.075526 moles =0.037763 moles ?, 2 3, Al tener estas cantiaes sigue sieno menor la cantia e o/'enileniamina !or lo cual es el reactivo limitante* entonces se es!era que en un renimiento ieal se obtengan la misma cantia en moles e bencimiazol que los que se agregaron e o/'enileniamina, @,
**. /encimidazol: D, -eso molecularE )),).D g1mol, Cantia obtenia 4,+ g F, D4, Si se obtuvieran 4,4)4). moles e bencimiazol que es la cantia que se agreg( e o/ 'enileniamina* equivalr#a a ),)F)?g, D), D., La cantia real e bencimiazol obtenia 'ue e 4,+g* si se ivie entre el !eso molecular equivale a 4,44.3@)+ moles e !roucto, D+, D?, Ahora iviimos la cantia real obtenia entre la cantia te(rica es!eraa e !roucto* el resultao se multi!lica !or cien 2 as# obtenemos el renimiento e la reacci(n, D3, 0.0025613 moles ∗100 =25.18 D@, 0.010172 moles D, DD, %l renimiento e la reacci(n 'ue e .3,)DH, DF, %l !unto e 'usi(n 'ue e )3DBC* mientras que el !unto e 'usi(n el bencimiazol en 'uentes bibliográ'icas es e )4/)+BC* lo que inica que hab#a im!urezas en la muestra obtenia, F4, F), Conclusi(nE Se realiz( la s#ntesis e bencimiazol !or el métoo e -hilli!s/Laneburg con un renimiento el .3,)DH, No se logr( ienti'icar ! or meio el !unto e 'usi(n
F., +. 0isosición de resid#os:
F+, ,". 'cido lorídrico: F3, >is!onga el material e esecho en una instalaci(n a!robaa !ara el tratamiento 2 is!osici(n e esechos* e acuero con los reglamentos a!licables, F@, No is!onga el esecho en la basura normal ni en los sistemas e rena7e, F, N;AE %l material utilizao !ara la lim!ieza !uee consierarse como esecho !eligroso e acuero con RCRA, FD, /Los errames están su7etos a los requisitos e re!orte e C%RCIAE R )44 lb,?3 Kg FF, 1. arbonato de Potasio: )4), Se !uee neutralizar o volver a !rocesar, Mia el !$ e las soluciones !ara eterminar las restricciones !ara su esecho, >esechar e acuero a las regulaciones a!ro!iaas, )4., Los resiuos el !roucto !ueen !ermanecer en un reci!iente vac#o etiquetao que !ermita ienti'icar el !roucto, Almacenar en 'rascos !er'ectamente cerraos ale7aos e material incom!atible, 1. 1". 3idró4ido de Sodio: )43, -ara !equeas cantiaes agregar lentamente 2 con agitaci(n* agua 2 hielo, A7ustar el !$ a neutro con $Cl iluio, La isoluci(n acuosa resultante* !uee tirarse al rena7e ilu2énola con agua, >urante la neutralizaci(n se es!rene calor 2 va!ores* !or lo que ebe hacerse lentamente 2 en u n lugar ventilao aecuaamente, )4@,
1*. 3idró4ido de $monio: )4D, Neutralizaci(n con $Cl 2 iluir con abunante agua, %l agua solubiliza al !roucto* no !ermitir que agua saturaa circule !or los rena7es !luviales* !ues esta contaminará el ambiente* aumentano la alcalinia e los r#os a'ectano a la 'auna marina, ,. #estionario:
)4F, ))4, Oué ti!o e reacci(n se e'ect0a entre las o/'enileniaminas 2 los ácios corres!onientesP ))),R 5na s#ntesis e benzimiazoles ))., ))+, ., Oué e'ecto tiene la concentraci(n el ácio '(rmico en la 'ormaci(n el !roucto en la s#ntesis e LaenburgP ))?, R Al alterar el ácio carbo=#lico em!leao en la reacci(n este métoo e s#ntesis !uee arnos como !roucto más moléculas e benzimiazoles, ))3, ))@, +, Oué 'unci(n tiene el ácio clorh#rico en la 'ormaci(n el !roucto en la s#ntesis e -hilli!sP )), RQunciona como un catalizaor ácio en la s#ntesis 7unto con el calor, ))D, ))F, ?, La !reci!itaci(n el !roucto e -hilli!s se hace con hir(=io e amonio O-or#a hacerla también con otra baseP ).4, RSi* también se !uee realizar con otra base, ).), ).., 3, %n la s#ntesis e Laenburg Oué cuiao se tienen que tener si se utilizara hir(=io e soio iluio !ara !reci!itar el !rouctoP ).+, RSi la neutralizaci(n se hace con Na;$ se ebe e tener e mucho cuiao e no e=ceer la cantia el NA;$* ebio a que la reacci(n es reversible si sobre!asa el !$ e F, Asi mismo al agregarlo se ebe e estar miieno el !$ e la reacci(n* e manera e que !reci!ite nuestro !roucto sin e=ceerse el !$ e F, ).?, ).3, @, OInique el !roucto que obtenr#a al utilizar ácio 'enilacético 2 o/ 'enileniaminaP ).@, R ./bencil/benzimiazol )., ).D, ).F, )+4, )+), , >e acuero a los métoos e -hilli!s 2 Laenburg !ara la obtenci(n e bencimiazoles* Ocuál es el !roucto el ! rimer !aso e la reacci(nP )+., R La uni(n el gru!o carbonilo con el Nitr(geno e una e las aminas e la o/ 'enileniaminas,
1. /ibliora&ía: )++, •
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Arriaga 6illegas* Consuelo, Obtención del 2-bencimidazol. .F e abril el .4)?, L(!ez Garc#a* Mar#a Luz, 5niversia com!lutense e Mari 'aculta e 'armacia e!artamento e !arasitolog#a* potenciación de la actividad antihelmíntica del
Albendazol mediante modificaciones en su biodisponibilidad y metabolismo. .
Ma2o )FF@,
)+?, )+3, )+@,
1*. 1+. )+F,
Práctica -. 6ormación de c#marinas. Obtención de *%idro4i%"%metilc#marina 78%metil#mbeli&erona)
1. Objetivos: a) %'ectuar la reacci(n e -echmann/>uisberg con la conensaci(n e com!uestos )*+/ b) icarbon#licos 2 'enoles en !resencia e un catalizaor ácio, c) -re!arar /metilumbeli'erona seg0n la reacci(n e -echmann/>uisberg, d) Revisar la im!ortancia biol(gica 2 'armacéutica e la s cumarinas, 2. Reacción y mecanismo:
)?4,
C$+
; $+C
$Cl
S
∆
; C$+
$;
;$
;
;
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; $;
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. !aterial: )?), )?+,
) %s!átula, . -inza e + eos c1nuez
)?., )??,
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) Reci!iente e !eltre ) Matraz 8itasato e 34 ml
$+C
)?3,
) -robeta e .3 ml
)?,
) Agitaor magnético
)?F,
) -arrilla con agitaci(n
)3), )3+, )33, )3, ml
) Matraz %rlenme2er e 34 ml ) 6irio e relo7 ) erm(metro ) Matraz %rlenme2er e ).3
con manguera, )?@, ) %mbuo 9:chner con alargaera, )?D, . -i!eta ) ml )34, . 6asos e !reci!itaos e )34 ml )3., ) Jeringa !ara !i!eta )3?, ) 6arilla e virio )3@, ) %mbuo e virio )3D,
. So!orte universal
". S#stancias: )3F, Acetoacetato e etilo )@4, Resorcinol )@),
)@D, )@F, %l ácio cinámico* !rinci!al !recursor el is(mero 'ormaor e las cumarinas* se obtiene meiantes la conensaci(n el benzaleh#o con e l anh#rio acético en !resencia el acetato e soio mecanismo que corres!one a la reacci(n e -erKin 2 se consiera el métoo más im!ortante !ara su 'ormaci(n, )4, )), Reacción de laisen: al igual que la e -erKin* 8noevenagel 2 -echmann* es un ti!o e conensaci(n al(lica, %l gru!o carbonilo !roviene el gru!o 'uncional éster 2 la base 'uerte que se usa como catalizaor es un hir(=io alcalino,
)., La conensaci(n e Claisen se a !or el ataque nucleo'#lico e un carbani(n sobre un carbono electr(nicamente e'iciente* que a lugar a una reacci(n e sustituci(n* cu2o resultao es la uni(n el carbono alfa e una molécula al carbono carbon#lico e otra 2 cu2a reactivia e!ene e cuan ácio se el $/ alfa !ara generar la carga negativa el carbani(n ubicao !or la resonancia el gru!o carbonilo con ma2or electronegativia, )+, )?,
1*5. )@, Reacción de noevenael: %sta reacci(n !ermite la s#ntesis e cumarinas meiante ciclaci(n el gru!o lactona con e l uso e salicilaleh#o o sus erivaos 2 acetato e etilo o sus erivaos como reactivos 2 !i!eriina como catalizaor orgánico básico, ), La reacci(n e 8noevenagel es una conensaci(n entre un gru!o metileno activo e un aleh#o 2 un éster, Al igual que toa conensaci(n al(lica* esta reacci(n !rouce !or el ataque e un carbani(n que se 'orma !or la se!araci(n e un $/ alfa* con res!ecto al carbonilo el gru!o 'uncional aleh#o* que se activa !or la !resencia el gru!o 'uncional éster, La base que se usa como catalizaor es e origen orgánico como la ietil amina* la !iriina o !i!eriina, )D,
1*,. 1+. ., Mecanismo e la s#ntesis e -echmann/>uisberg, +, Qunamento qu#mico e la reacci(n e -echmann/>uisberg,
)D), La reacci(n e -echmann es una aici(n nucleo'#lica e com!uestos carbo=#licos* es ecir* consiste en la conensaci(n e un 'enol con un beta-cetoéster* en meio ácio, La qu#mica e esta s#ntesis !ermite que se realice sin usar un isolvente* !or la naturaleza e los reactivos !rinci!ales, )D., )D+, La reacci(n e -echmann con la moi'icaci(n e >uisberg !resenta i'erencias !ara a!licarla en la raiaci(n e microonas* la !rinci!al* la naturaleza el catalizaor, )D?, )D3,
)D@, )D, ?, 9usque el nombre 2 la estructura e la &ar'arina* as# como e otras . cumarinas e im!ortancia biol(gica o 'armacol(gica, %scriba su nombre sistemático 2 alguna e sus a!licaciones 'armacol(gicas, )DD, Tar'arina 4-hidroxi-3- !-fenil-3-oxo-butil"- cumarinaE )DF, /anticoagulante* raticia, >icumarol 4-hidroxi-3-#4-hidroxi-2-oxocumarin-3-il"metil$cumarinaE )F4, /anticoagulante, $erniarina %-&etoxicumarinaE )F), /anticáncer, )F., •
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)F+, )F?,
)F3,
)F@,
-. Procedimiento:
)F, *. $nálisis de Res#ltados y oncl#siones:
1,+. 1,,. $nálisis de res#ltados: 2. $cetoacetato de etilo: .4), -eso molecularE )+4,)?)Dg1mol, utilizaa4,3mL
>ensia ),4.)g1mL
.4.,
0.5 mL∗1.021 g / mL= 0.5105 g
.4+,
g =0.0039226 moles 130.1418 g / mol
cantia
0.5105
.4?, 25. .4@,
.4, 2+. .4F,
.)4,
Resorcinol: -eso molecularE ))4,).)??g1mol, Cantia utilizaaE 4,?).g 0.412 g = 0.0037413 moles 110.12144 g / mol ;%!etil#mbeli&erona: -eso molecularE )@4,)D+.g1mol, Cantia obteniaE 4,4Fg, 0.09 g = 0.00056185 moles 160.18372 g / mol
.)), %l resorcinol 'ue el reactivo limitante* aunque solo !or mu2 !oco* se es!era que en una reacci(n con renimiento e )44H se obtenr#a la misma cantia molar e !roucto que los moles que se agregaron e reactivo limitante* que en este caso 'ueron 4,44+?)+ moles, .)., 0.0037413 moles∗160.18372 g / mol =0.599 g .)+, .)?, .)3, -ero la cantia obtenia 'ue e 4,4Fg, Al hacer el cálculo el renimiento e la reacci(n con los moles el !roucto se obtiene lo siguienteE .)@, 0.00056185 moles %R = ∗100=15.02 .), 0.0037413 moles .)D, .)F, %l !unto e 'usi(n io con valor ma2or a .+4BC !ero no !uo ser calculao 2a que la muestra se estaba carbonizano, %l !unto e 'usi(n es!erao era e )F4BC* !or lo cual !oemos concluir que la muestra obtenia no era U/Metilumbeli'erona !ura, ..4,
..), ConclusionesE Se sintetiz( la /hiro=i/?/metilcumarina con un renimiento el )3,4.H, No se !uo ienti'icar !or meio el !unto e 'usi(n, +. 0isosición de resid#os:
...,
22. is!onga el material e esecho en una instalaci(n a!robaa !ara el tratamiento 2 is!osici(n e esechos* e acuero con los reglamentos a!licables, No is!onga el esecho en la basura normal ni en los sistemas e rena7e, ..D, N;AE %l material utilizao !ara la lim!ieza !uee consierarse como esecho !eligroso e acuero con RCRA, ..F, /Los errames están su7etos a los requisitos e re!orte e C%RCIAE R )44 lb, ?3 Kg ,. #estionario: ), La /metilumbeli'erona se encuentra en !rouctos naturales* busque . 'uentes en one se encuentre !resente, .+4, ., 9usque la estructura e la herniarina éter met#lico e la umbeli'erona 2 escriba su nombre sistemático, +, Algunas cumarinas se em!lean !ara !re!arar ung:entos !ara !rotegerse e los ra2os 5,6, Mencione . cumarinas que se em!leen con tal 'in 2 e=!lique brevemente el 'unamento e esta !ro!iea, ?, OLa &ar'arina !uee ser em!leaa como raticia o como meicamentoP Oué 'actores !ermiten que sea seguro su em!leo en humanosP 3, Si em!lea 'enol en lugar e resorcinol* Oué cumarina se obtieneP %scriba la reacci(n 2 !ro!onga un mecanismo, .+), 1. /ibliora&ía:
.+., •
Cueva uiroz* Mercees Matile, 'tilización de la radiación de microonda para la síntesis de cuatro cumarinas( mediante condensación de )noevena*el. -ro2ecto !revio a la obtenci(n el t#tulo e ingenier#a qu#mica, %scuela !olitécnica nacional* .4)+, -gs consultaasE @* F* )4* ))* ).* )+* )?* )@* )F, -gs totalesE )3?,
.++, .+?,
