UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS LABORATORIO LABORATORIO QUÍMICA ORGÁNICA II INGENIERIA INGENIE RIA QUÍMICA QUÍMIC A EQUIPO 1 20 MAYO MAYO 2009 INVESTIGACIÓN PREVIA ACIDO BENCILICO BENCILICO Objetivos: Obtención de acido bencílico efectuando una reacción de trasposición de una α-dicetona.
1. Mecanismo Mecanismo de la reacción reacción efecta efectada da O
+
O
-
+
..
K : OH
¨
O
:O O
H
+
K
+
+
..- + O: K
-
K : OEt
+
H
OH
+
O
¨
O
-
O H
H
¨
O
+ K
+ Cl
+
O H
O O H
1
+ K
-
: Cl
..
K : OH
H
O
¨
-
H
OE t
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS LABORATORIO QUÍMICA ORGÁNICA II INGENIERIA QUÍMICA EQUIPO 1 20 MAYO 2009 !. "eacción de Canni#aro. En 1835 Liebig descubrió que el benalde!ído en presencia de !idró"ido se o"ida a acido benoico. #in e$bargo en 1853 el quí$ico italiano #tanislao %anniaro obser&o que la reacción era real$ente una o"ido-reducción en la cual la $itad del benalde!ído se con&ierte en acido benoico ' la otra $itad se reducía a alco!ol bencílico. (or su $e)or co$prensión a esta reacción se le dio el no$bre de %anniaro. 1 Los alde!ídos que no tienen ning*n +to$o de !idrogeno en alfa cuando est+n en disolución alcalina, son incapaces de e"peri$entar una condensación aldólica, por lo tanto, dan un tipo de desproporción lla$ado una reacción de %anniaro. 2 Esta reacción e$piea de for$a si$ilar a la condensación benoínica, es decir, por adición de un nucleólo a benalde!ído. En este caso el nucleólo es el !idro"ilo el !idro"ilo se adiciona al benalde!ído para dar un diol ger$inal. La siguiente reacción corresponde directa$ente al inter$edio en el $ecanis$o de la condensación benoínica. 1 -
O C
+ H
-
OM
+
O
C
+
H OH
+ MOH
C H
M O
OH
CH3
C OH
+
O
O
C
C
H OH
H
Esto &a seguido de la trasferencia de un ion de !idruro, 'a sea a una $ol/cula aislada de alde!ído, despu/s de la adición del co$ple)o alde!ído-!idro"ilo interna$ente, a la segunda $ol/cula de alde!ído. La reacción del benalde!ído da alco!ol bencílico ' benoato, etc.
Re!!"#$ %e& C$$"'() !(*'%+ Esta ocurre cuando una $ecla de for$alde!ido ' otro alde!ído sin +to$os de !idrogeno en α, se trata en las condiciones de %anniaro, el for$alde!ido se o"ida a for$iato ' el otro alde!ído se reduce al alco!ol correspondiente. 0sí, el pi&alalde!ido se reduce a alco!ol neopentilico. Esto se lla$a reacción de %anniaro cruada. 2
2
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS LABORATORIO QUÍMICA ORGÁNICA II INGENIERIA QUÍMICA EQUIPO 1 20 MAYO 2009 CH3
CH3 H3C C
CHO
+
CH2O
+
OH
-
H3C C
CH2OH
+
HCOO
-
CH3
CH3 PIVALALDEHIDO
ALCOHOL NEOPENTILICO
$. E%&li'e la reacción de Canni#aro en fnción de la reacción efectada. #e obser&a que la trasposición bencílica es una reacción de %anniaro interna, debido a que en la $is$a $ol/cula de bencilo se esta lle&ando a cabo una reacción de o"ido reducción en la que un grupo carbonilo se o"ida !asta acido ' el otro se reduce !asta alco!ol. En la trasposición bencílica $igra un grupo arilo ' en la reacción de %anniaro un !idrogeno a$bos con su par de electrones.3
(. )Cómo se se&ara el acido benc*lico de la me#cla de reacción+ %o$o se puede obser&ar al nal del $ecanis$o de reacción cuando la sal de potasio del acido bencílico se trata con acido clor!ídrico, pro&oca que se precipite el acido bencílico. 3
,+ P()-"e%%e. %e (e!/"). -()%*!/). E/$)& A&!)3)& e/4&"!) 5 %2O (.. 4 .6 g $ol -1 . (. 4 -11 o% 7. (. 4 8 o% (ropiedades9 Líquido incoloro &ol+til, soluble en agua, /ter, clorofor$o ' acetona.
A!"%) !&)(34%("!) !"%) 6*("7/"!) 5 %l (.. 4 3. g $ol -1 . (. 4 -35 o% 7. (. 4 5 o% %aracterísticas9 Líquido incoloro, fu$ante, picante, soluble en agua, EtO ' benceno (recauciones9 %ausa que$aduras, irrita el siste$a respiratorio
8"%(#"%) %e -)/.") -)/. !7*./"!5 :O (.. 4 5 g $ol -1 . (. 4 65 o% (ropiedades9 Lente)as o esca$as con fractura cristalina delicuescente ' blanco absorbe agua ' %O2 soluble en agua alco!ol ' glicerina ligera$ente soluble en /ter. (recauciones9 ;ó"ico por ingestión e in!alación, fuerte c+ustico.
A!"%) :e$!4&"!) A!"%) %";e$"&<&"!)&"!) 5
3
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS LABORATORIO QUÍMICA ORGÁNICA II INGENIERIA QUÍMICA EQUIPO 1 20 MAYO 2009 <%3=2%
Be$!e$)5 % (..4 8 g $ol -1 7.(.4 86.1 o% (ropiedades9 Liquido de incolora a a$arillo con un olor característico $iscible en alco!ol, /ter, acetona, %%l , acido ac/tico, ligera$ente soluble en agua (recauciones9 in>a$able, incendia, e"plosi&o en el aire.
,. C-lclos este'iomtricos O
+
EtOH -
KOH
O
O
+ K
O O H HCl
+
O H
O O H
Rendimientote ó rico =
g R . L .∗ PM Producto 1.8 g∗122 g / mol = =1.05 g PM R . L. 210 g / mol
/. Dia0rama de jo.
KCl
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS LABORATORIO QUÍMICA ORGÁNICA II INGENIERIA QUÍMICA EQUIPO 1 20 MAYO 2009
?isol&er 5.5g de :O en 12$l ltrar de agua calentando ligera$ente agregar la solución en un $a&acio tras que contenga5.5g de bencilo en 1$l de EtO agitar ligera$ente
@e>u)ar por 15$in.
0gitar '
colocar la $ecla en un &aso de pp. %asi seco ' disol&er en la $inina cantidad de agua caliente
Ailtrado B %l conc. asta un p42. #e enfría con !ielo, ltrar al &acio ' la&ar con agua fría.
?eter$inar el (.A <156= #i es necesario recristaliar con benceno usar 11$lC6.5g calentar a eb. Ailtrar en caliente.
Enfriar en baDo de !ielo " 15$in ltrar al &acio ' realiar la&ados con benceno frio.
"E2E"ENCIA3. 1. ?(OF;, ?urst G., HIuí$ica Org+nica E"peri$entalJ, Editorial @e&erte, EspaDa, 1K85, p+g. 36-32 !. #;, Oli&er G., HIuí$ica Org+nica Mol. J, Editorial @e&erte, /"ico, 1K6, p+g. 56-56 3. 0ML0 Narraga, Gos/ usta&o, HIuí$ica Org+nica9 E"peri$entos con un enfoque ecológicoJ, F0, /"ico, 2661, p. 352-35. 4. 0PLEQ, essner @.,” Diccionario de Química”, Ediciones O$ega, 7arcelona, 1K88.
5
al
