Año de la consolidación del Mar de Año
“
Grau”
UNIVERSIDAD PRIVADA NORBERT WIENER
QUIMICA ORGANICA I INFORME N° 10
TEMA:
Derivados De Compuestos Carboxilicos: AMIDAS
SÍNTESIS DEL N-[4-(AMINOBENCEN)SUL N-[4-(AMINOBENCEN)SULFONIL] FONIL] N-(2-TIAZOL)ACETAMIDA.
Alumno:
Chepe Cueva, Freddy Jesus M. Docente:
Q.F. Daniel Ñañez. Sección: FB3M1
LIMA – PERU
2016
I. INTRODUCCION Una amida es un compuesto orgánico que consiste en una amina unida a un grupo acilo convirtiéndose en una amina ácida (o amida). Por esto su grupo funcional es del tipo RCONR'R'', siendo CO un carbonilo, N un átomo de nitrógeno, y R, R' y R'' radicales orgánicos o átomos de hidrógeno: Se puede considerar como un derivado de un ácido carboxílico por sustitución del grupo —OH del ácido por un grupo —NH2, —NHR o —NRR' (llamado grupo amino). Formalmente también se pueden considerar derivados del amoníaco, de una amina primaria o de una amina secundaria por sustitución de un hidrógeno por un radical ácido, dando lugar a una amida primaria, secundaria o terciaria, respectivamente. Concretamente se pueden sintetizar a partir de un ácido carboxílico y una amina:
II.
MARCO TEORICO 2.1. ACIDOS CARBOXIHILICOS Los ácidos carboxílicos son funciones con grado de oxidación tres, es decir, en un mismo átomo de carbono se insertan un grupo oxo (=O) y un grupo hidroxilo (-OH), formando un grupo carboxilo. Se nombran sistemáticamente sustituyendo la terminación -o del hidrocarburo de procedencia por el sufijo -oico, pero la mayoría posee nombres vulgares consagrados por el uso. El grupo carboxilo es el responsable de la polaridad de la molécula y de la posibilidad de establecer enlaces de hidrógeno. El hidrógeno del hidroxilo puede disociarse y el compuesto se comporta como un ácido. Esta disociación se ve favorecida por la resonancia del ión c arboxilato, ya que el doble enlace se deslocaliza y la carga negativa se distribuye entre los dos átomos de oxígeno. En la misma molécula pueden existir varios grupos carboxilo. El número de estos grupos se indica con los prefijos di, tri, tetra, etc. Los ácidos monocarboxílicos de cadena larga se llaman también ácidos grasos. 2.1.1. NOMENCLATURA: La IUPAC nombra los ácidos carboxílicos reemplazando la terminación -ano del alcano con igual número de carbonos por -oico.
Cuando el ácido tiene sustituyentes, se numera la cadena de mayor longitud dando el localizador más bajo al carbono del grupo ácido. Los ácidos carboxílicos son prioritarios frente a otros grupos, que pasan a nombrarse como sustituyentes.
Los ácidos carboxílicos también son prioritarios frente a alquenos y alquinos. Moléculas con dos grupos ácido se nombran con la terminación -dioico.
Cuando el grupo ácido va unido a un anillo, se toma el ciclo como cadena principal y se termina en -carboxílico.
2.1.2. PROPIEDADES FÍSICAS: Los ácidos carboxílicos son moléculas con geometría trigonal plana. Presentan hidrógeno ácido en el grupo hidroxilo y se comportan como bases sobre el oxígeno carbonílico.
Los puntos de fusión y ebullición son elevados ya que forman dímeros, debido a los enlaces por puentes de hidrógeno.
2.1.3. ACIDEZ Y BASICIDAD DE LOS AC. CARBOXIHILICOS: La propiedad más característica de los ácidos carboxílicos es la acidez del hidrógeno situado sobre el grupo hidroxilo. El pKa de este hidrógeno oscila entre 4 y 5 dependiendo de la longitud de la cadena carbonada.
Los ácidos carboxílicos son ácido relativamente fuertes ya que estabilizan la carga de su base conjugada por resonancia.
Los sustituyentes atrayentes de electrones aumentan la acidez de los ácidos carboxílicos. Grupos de elevada electronegatividad retiran carga por efecto inductivo del grupo carboxílico, produciendo un descenso en el pKa del hidrógeno ácido.
El efecto inductivo aumenta con la electronegatividad del halógeno, con la proximidad del halógeno al grupo carboxílico y con el número de halógenos. Los ácidos carboxílicos pueden desprotonarse con bases, como NaOH, para formar las sales de carboxilato. Estas sales son nucleófilos aceptables y pueden actuar en mecanismos de tipo S N2
2.1.4. SINTESIS DE LOS AC. CARBOXIHILICOS Los ácidos carboxílicos pueden prepararse utilizando los siguientes métodos: ♦ Oxidación de alquilbencenos: Los ácidos carboxílicos pueden obtenerse a partir de bencenos sustituidos con grupos alquilo por oxidación con permanganato de potasio o dicromato de sodio.
Oxidación de alcoholes primarios: Los ácidos carboxílicos pueden obtenerse por oxidación de alcoholes primarios. Como reactivos puede utilizarse el oxidante de Jones, permanganato de potasio, dicromato de sodio. ♦
Oxidación de alquenos: La ruptura oxidativa de alquenos con oxidantes como permanganto de potasio o dicromato en medios ácidos genera ácidos carboxílicos cuando el alqueno tenga un hidrógeno sobre el carbono sp 2. En ausencia de hidrógeno se forman cetonas, y los alquenos terminales producen dióxido de carbono. ♦
Organometálicos con CO2: Los reactivos de Grignard (organometálicos de magnesio) reaccionan con dióxido de carbono para formar las sáles de los ácidos ♦
carboxílicos. Una hidrólisis ácida posterior permite la conversión de estas sales en el correspondiente ácido.
♦ Hidrólisis
de nitrilos: Los haloalcanos primarios y secundarios reaccionan con c ianuro de sodio mediante mecanismos de tipos SN 2 para formar nitrilos. La hidrólisis posterior del nitrilo rinde ácidos carbóxílicos. Deben emplearse haloalcanos con un carbono menos que el ácido que se desea obtener.
La hidrólisis del nitrilo puede realizase en medio básico, generando un carboxilato que se protona en una etapa de acidulación final.
2.1.5. SÍNTESIS DE AMIDAS A PARTIR DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS: Las amidas se forman por reacción de ácidos carboxílicos con amoniaco, aminas primarias y secundarias. La reacción se realiza bajo calefacción. A temperaturas bajas las aminas reaccionan con los ácidos carboxílicos como bases y no como nucleófilos.
Esta reacción ácido-base se desfavorece al calentar, predominando en estas condiciones el ataque nucleófilo que formará la amida.
El mecanismo de la reacción transcurre en los etapas siguientes:
Etapa 1. Adición del amoniaco al grupo carboxílico
Etapa 2. Equlibrio ácido-base para transformar el -OH en buen grupo saliente
Etapa 3. Eliminación de agua
2.1.6. SINTESIS DE LACTAMAS: Las lactamas son amidas cíclicas formadas a partir de moléculas que contienen grupos carboxílico y amina. La reacción se realiza por calefacción en ausencia de ácido.
La formación de lactamas tiene el siguiente mecanismo: Etapa 1. Adición del grupo amino al ácido carboxílico.
Etapa 2. Equilibrio ácido-base
Etapa 3. Eliminación de agua
III. PARTE EXPERIMENTAL 1. OBJETIVOS: 1 .1 .
O B J E T I VO G E N E R A L
Determinar y realizar la síntesis del N-[4-(Aminobencen)Sulfonil] N-(2Tiazol)Acetamida y a su vez la caracterizar e identificar el compuesto sintetizado. 1.2.
OB J ETIVOS ESPE CÍFICOS
Identificar los derivados del ácido carboxílico en este caso las amidas y describir las reacciones que se dan a nivel de la obtención del N-[4-(Aminobencen)Sulfonil] N-(2Tiazol)Acetamida. 2. MATERIALES Y REACTIVOS: Tubos de ensayo Pipetas Gradillas Balanza analítica Beaker Láminas portaobjetos Capilares Estufa Equipo de filtración Mechero Trípode Rejilla Anhídrido acético Agua destilada Hielo Acetato de Etilo Yodo Benceno Ácido sulfúrico N-[4-(Aminobencen)Sulfonil]N-(2-iazol)Acetamida
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Síntesis del N-[4-(Aminobencen) Sulfonil] N-(2-Tiazol) Acetamida: En un tubo de ensayo limpio y seco colocar 4-Amino-N-2-TiazolilbencenSulfonamida (100 mg) y luego añadir anhídrido acético (0.4 ml) enfriando la m ezcla agregar ácido sulfúrico concentrado (II a III gotas) hasta disolver, agitar por 5 minutos y luego dejar en reposo en un baño de hielo, filtrar y guardar el producto. Identificarlo por cromatografía en capa fina. F.E: Silicagel G – cromatofolios. Sistema de Solvente: Etanol Revelador: Vapores de Iodo metálico 4. RESULTADOS PROCEDIMIENTO:
MEZCLAR 4-AMINO-N-2-TIAZOLILBENCENSULFONAMIDA (100 MG) + ANHÍDRIDO ACÉTICO (0.4 ML)
ENFRIANDO LA MEZCLA AGREGAR H2SO4 [C] (II A III GOTAS) HASTA DISOLVER
BAÑO DE HIELO.
CROMATOGRAFIA
IV.
V.
CONCLUSIONES Los ácidos o compuestos carboxílicos reaccionan con el grupo amino básico efectúa un ataque nucleofílicas sobre el átomo de carbono carbonílico, que es el centro ácido formando amidas y Ac. Carboxílico. Se concluyó de una manera exitosa la obtención de la obtención de N-[4(Aminobencen)Sulfonil] N-(2-Tiazol)Acetamida ya que hubo unos buenos pasos realizados lo cual lo demostramos con la cromatografía en capa fina que obtuvimos las características de dicho compuesto Nuestra cromatografía obtenida nos brinda que si obtuvimos la amida experimental. CUESTIONARIO 1. Proponga un mecanismo de reacción para la síntesis realizada en la práctica.
2. Mencione cuales son las actividades farmacológicas de las sulfas. Las sulfamidas actuan contra bacterias grampositivas y gramnegativas. Los microorganismos más sensibles son: Chlamydia trachomatis (clamidia) Haemophilus influenzae (influenza) Nocardia asteroides (colonias amarillas) Sptreptococcus pyogenes (faringitis) Mycobacterium leprae (lepra) Histoplasma capsulatum (histoplamosis) Paracoccicoides brasiliensis (micosis)
3. Escriba la estructura química de otras sulfas indicando cual es el grupo funcional que le da acción farmacológica.
V.
BIBLIOGRAFIA R.T. y Boyd, R.N. Química Orgánica Addison-Wesley Morrison, Iberoamericana. Wilmington. 1990 Avendaño, M. Principios de Química Farmacéutica. Ediciones Alhambra, Madrid. 1986 Keese R., Müller R.K., Toube T.P. Métodos de laboratorio para Química Orgánica. 1° edición. Editorial Limusa. México DF. 1990. T.W. GRAHAM SOLOMONS. Fundamentos de Química Orgánica. Segunda Edición. México, Editorial Limusa, 1998 L.G. WADE JR. Química Orgánica. Quinta Edición. España, Editorial Pearson Prentice Hall, 2006
