UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
QUÍMICA INDUSTRIAL GRUPO 2601
QUÍMICA ORGÁNICA III
EQUIPO #3
REYES GONZÁLEZ ANGEL YAÑEZ MENDOZA ARMANDO
REPORTE PRÁCTICA # 7 SÍNTESIS DE HANTZSCH)
“
”
OBJETIVOS Objetivo general:
Obtener una dihidropiridina al efectuar la reacción de Hantzsch
Objetivos particulares:
Realizar una oxidación de la dihidropiridina obtenida para obtener la piridina polisubstituida correspondiente
INTRODUCCIÓN La síntesis de piridinas de Hantzsch, descrita en 1881 por Arthur Rudolph Hantzsch, es uno de los métodos más comunes para la síntesis de piridinas sustituidas. En este proceso se combinan dos equivalentes de un compuesto 1,3-dicarbonílico, un aldehído y una molécula que contenga nitrógeno,1 como amoniaco o acetato de amonio, para dar una 1,4-dihidropiridina. Este precursor, también conocido como intermedio de Hantzsch, se transforma en el producto aromático mediante una posterior etapa 2 de oxidación contricloruro de hierro o nitrito de sodio,cuya fuerza directora es la aromatización que tiene lugar. Mecanismo de la síntesis de Hantzsch para obtener 1,4-Dihidropiridinas. Dos intermediarios clave: a) Producto de la Condensación de Knoevenagel, formación de un compuesto carbonílico α,β insaturado:
b) Formación de una imina en equilibrio con una enamina éster:
Adición de Michael, ciclización y deshidratación
La piridina y los compuestos relacionados con ella encuentran gran utilidad como disolventes, en ánalisis químicos, y como reactivos para la síntesis de fármacos, insecticidas, herbicidas, saborizantes, colorantes, adhesivos, pinturas, explosivos, desinfectantes y químicos para el caucho. También es utilizada junto con las picolinas como desnaturalizante en mezclas anticongelantes y en el alcohol etílico, en fungicidas, y en la tinción de textiles.
RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS La mezcla de benzaldehído, acetoacetato de etilo, metanol e hidróxido de sodio tenía un aspecto heterogéneo, al mezclar todos los componentes se formaron dos fases, una de color amarilla y otra incolora, las dos fases se formaron ya que había tanto compuestos orgánicos, que no son polares, y compuesto no orgánicos que si son polares, por lo que no eran miscibles entre sí.
Durante el reflujo la solución que contenía benzaldehído, acetato de etilo, metanol e hidróxido de sodio fue tornándose color amarilla. (ver figura 1). Mientras transcurría el calentamiento se fue homogenizando la mezcla, pero en la superficie había líquidos aceitosos, como se muestra en la figura 2, que no se solubilizaban. El calentamiento a reflujo se llevó a cabo durante una hora aproximadamente.
Después de haber concluido el reflujo, la mezcla de vertió a hielo, con lo que se obtuvo una solución amarillenta, tal como se ve en la figura 2.
Figura 3.0 Solución de Dihidropiridina en hielo
Esta solución ya era la dihidropiridina, la cual tenía la siguiente estructura:
Esta solución se filtró y se obtuieron los siguientes resultados:
Tabla 1.0 Características de la dihidropiridina Características de la dihidropiridina Apariencia Color Olor
Experimentales Polvo Amarillo Característico
Tabla 2.0 Cantidad de la dihidropiridina Peso papel filtro Peso papel filtro + producto Peso producto Rendimiento
0.3 g 16.1771 g 15.8771 g 98.78 %
Posteriormente se realizó la oxidación utilizando 1.25 g del compuesto y 12.5 mL de ácido acético glacial. Se mezclaron estos dos compuestos y se agregó poco a poco nitrito de sodio, con lo que la mezcla se tornó café y se observo que se desprendieron gases. Al finalizar el desprendimiento de los gases se procedió a extraer el compuesto con cloroformo, se utilizaron porciones de 50 mL y se extrajo 3 veces. Después de la tercera extracción la parte extraida presentaba color rojizo. A estas porciones extraidas se les agregó HCl y se procedió a extraer de nuevo, después de la extracción, la mezcla tenia color café-rojizo. Estas extractos combinados con HCl, se neutralizaron con NaOH, al realizar esto se observó efervescencia, pero no la formación del precipitado esperado. Se agregaron varias veces cantidades pequeñas de NaOH para efectuar la precipitación y obtener así la piridiana pura, pero no se logró, esto se pudo deber a que la dihidropiridina no estaba pura ya que no se recristalizó y que al momento de extraer se utilizo cloroformo en lugar de éter donde la polaridad pudo afectar.
CONCLUSIONES
De acuerdo a las características fisicoquímicas de nuestro producto podemos decir que es obtuvo la dihidropiridina a partir del benzaldehído y el acetato de etilo, variaciones se deben a que no se recristalizo el producto. No se logró la oxidación de la dihidropiridina, ni la formación de la piridina, esto se pudo deber a que no fueron adecuadas las condiciones.
BIBLIOGRAFÍA
Hart H., Craine L. y Hart. D. (1997) QuímicaOrgánica . McGraw Hill. Novena edición. España.
McMurry, J. (2001). Química Orgánica . 5 ed, Thomson editores, México
http://es.scribd.com/doc/188517801/73930775-2-Heterociclica visto 27/03/2014
Anexos Rendimiento de la dihidropiridina:
2 (0.102moles de acetoacetato) + 0.049 moles de benzaldehído
0.049 moles de dihidropiridina
Por lo tanto:
Gramo teóricos obtenidos de dihidropiridina = 16.072 g Gramos experimentales obtenidos de dihidropiridina = 15.8771g % de rendimiento:
Rendimiento de la piridina:
0.0038 moles de dihidropiridina
+ 0.018 moles de nitrito de sodio
0.0038 moles de piridina
Por lo tanto:
Gramo teóricos obtenidos de piridina = 1.2426 g Gramos experimentales obtenidos piridina = no obtenidos
