Síntesis de Halogenuros

Síntesis, separación e identificación de un halogenuro de alquilo: Síntesis de cloruro de ter-butilo. En este experimento se preparará un haluro de alquilo terciario mediante la reacción del alcohol ter-butílico con ácido clorhídrico concentrado de acuerdo con la siguiente ecuación:

La reacción se lleva a cabo mediante la agitación de los dos reactivos en un tubo de centrifuga cerrado. A medida que la reacción procede el haluro de alquilo insoluble producido se observa en la fase superior. La reacción del sustrato terciario ocurre mediante un mecanismo de sustitución nucleofílica monomolecular !"#$%. Procedimiento Nota: En este procedimiento puede ser difícil ver las interfaces entre capas o fases, debido a que el índice de refracción del producto es similar  a los índices de refracción de los solventes de extracción. Preparación del cloruro de ter-butilo. &oloque '.( ml de alcohol ter-butílico en un tubo de centrífuga previamente pesado. )ese de nuevo el tubo para determinar el peso exacto del alcohol en el tubo. Nota: Nota: Antes de agitar agitar el tubo, tubo, asegre asegrese se de que !a tapad tapado o no tenga tenga fugas, si tiene, use una pipeta Pasteur para me"clar las dos capas de la siguiente manera, absorba tanto liquido como sea posible con la pipeta ! exp expls lsel elo o r#pi r#pida dame ment nte e al tubo tubo.. $ont $ontin ine e me"c me"cla land ndo o dura durant nte e % a & minutos.

 Adicionar * ml de +&l concentrado !,cuidado% tape el tubo  agite vigorosamente por un minuto. /entile despu0s de agitar. /uelva a tapar el tubo  agite por 1 minutos más ventilando. 2e3e reposar la me4cla hasta que el haluro de alquilo !producto% se separe. separe. El cloruro de ter-butilo debe estar en la capa superior aseg5rese verificando al observar lo que sucede al adicionar  unas gotas de +&l. &on una pipeta )asteur remueva la capa acuosa. Elimine la capa acuosa una ve4 que se asegure que se trata de 0sta. Extracción. 6ealice esta parte parte tan rápido como como le sea posible posible debido a que el ter-butilo es inestable en agua  en solución acuosa de bicarbonato se podría hidroli4ar para formar nuevamente el alcohol. Aseg5rese de tener todo lo que necesite a la mano.

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En las siguientes etapas la fase orgánica debe estar en la capa superior7 sin embargo adicione algunas gotas de agua para asegurarse. Lave la capa orgánica adicionando ' ml de agua al tubo. Agite  luego de3e que se formen las capas nuevamente. "epare las capas  descarte la fase acuosa cerciorándose que se trata de 0sta.  Adicione ' ml de bicarbonato de sodio *8 a la capa orgánica  agite hasta que se me4clen completamente. Agite ventilando. Elimine la fase acuosa  transfiera la capa orgánica a un tubo o matra4 peque9o con una pipeta )asteur.

Seque el producto con sulfato de sodio anhidro granular. Agite para agilizar el proceso de secado. 'estilación.  na ve4 seca la solución cuidadosamente separe el haluro de alquilo del agente desecante con una pipeta )asteur  transfi0ralo a un matra4 para destilación. Adicione un agitador magn0tico  destile el cloruro de terbutilo. &oloque el termómetro para leer la temperatura de destilación. &olecte el destilado en una probeta graduada o en un tubo a una temperatura entre ;<*( o&. =ransfiera el producto a un vaso o matra4 peque9o pesado previamente p0selo  calcule el porcenta3e de rendimiento.

(dentificación de )alógenos Prueba de *eilstein Este es el m0todo más simple para determinar la presencia de un halógeno pero no diferencia entre cloro bromo o odo pues cualquiera de ellos dará la prueba positiva. Los resultados de una prueba positiva de >eilstein resultan de la producción de un haluro de cobre al calentar el haluro orgánico con el oxido de cobre. El haluro de cobre imparte un color a4ul-verde a la flama. Procedimiento. 2oble uno de los extremos de un alambre de cobre. &aliente el extremo doblado en la flama del mechero >unsen. 2espu0s de enfriarlo sum0r3alo directamente en la muestra del compuesto desconocido. &aliente el alambre en la flama del mechero de >unsen otra ve4. El compuesto primero se quemará  despu0s una flama verde se producirá sí el halógeno esta presente. Prueba del nitrato de plata  Adicione $ gota de muestra líquida a ' ml de solución de nitrato de plata etanólica al '8. "i no se observa reacción despu0s de * minutos a temperatura ambiente caliente la solución en un ba9o de agua caliente aproximadamente a $((o&  observe si se forma un precipitado blanco. "i se forma este precipitado adicione dos gotas de ácido nítrico al * 8  observe si el precipitado se disuelve. Los ácidos carboxílicos dan una prueba falsa mediante su precipitación en nitrato de plata pero se disuelven cuando se adiciona ácido nítrico. Los haluros en contaste no se disuelven en ácido nítrico. 6? @ Ag@#1-

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Ag? @ 6@#1-

Esta prueba no distingue entre cloruros oduros  bromuros pero si distingue entre haluros lábiles o reactivos de los haluros no reactivos. +aluros sustituidos sobre un anillo aromático generalmente no da positiva la prueba de nitrato7 sin embargo haluros de alquilo de muchos tipos darán la prueba positiva. Los compuestos mas reactivos son aquellos capaces de formar carbocationes estables en solución  aquellos que poseen buenos grupos salientes !?BC >r &l% haluros de bencilo alilo  terciarios reaccionan inmediatamente con nitrato de plata. Los haluros secundarios  primarios no reaccionan a temperatura ambiente pero reaccionan al calentarse. Los haluros de arilo  vinilo no reaccionan a5n a elevadas temperaturas. Los compuestos que producen carbocationes estables reaccionan a velocidades maores que aquellos que no los producen.

La reacción rápida de los haluros de bencílo  alílo es un resultado de la estabili4ación por resonancia que ocurre al formarse el carbocation intermediario. Los haluros terciarios son más reactivos que los secundarios los que a su ve4 son más reactivos que los primarios debido a que los sustituentes alquílicos son capaces de estabili4ar los carbocationes intermediarios mediante el efecto de donación de electrones. Los carbocationes metílicos no tienen grupos alquílicos  son los menos estables de todos los carbocationes mencionados. Los carbocationes de vinilo  arilo son extremadamente inestables debido a que el cambio esta locali4ado sobre un carbón con hibridación sp'  !doble enlace de carbono% en ve4 de uno con hibridación sp1. Cdentificación de +aluros de alquilo por espectroscopia de Cnfrarro3o Es difícil determinar la presencia o ausencia de un haluro en un compuesto mediante espectroscopia de infrarro3o !C6 o D=C6%. Las bandas de absorción no pueden ser identificadas especialmente si el compuesto está disuelto en una solución de &&l; ó &+&l1. & D &  &l &  >r &C

$1*( 
!stretch% !stretch% !stretch% !stretch%

Cdentifica las principales bandas de absorción en estos espectros.

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Síntesis, separación e identificación de un halogenuro de alquil: Síntesis de cloruro de ter-butilo . $. La síntesis del cloruro de ter-butilo e3emplifica una reacción típica de  IIIIIIII.

'. En "#$7 " significa IIIIIIIIIIII # IIIIIIIIIII  $ que es  IIIIIIIIIIIIII. nimolecular significa que el paso determinante de la velocidad de reacción depende de la concentración de IIIIIIIIIII de los reactivos. 1. El nucleófilo en la síntesis del ter-butilo es el ConIIIIIIIIIIII. grupo saliente es una mol0cula de IIIIIIIIIIIIII.

El

;. En este tipo de reacciones el paso lento o determinante es la formación del IIIIIIIIIIIII por la p0rdida del grupo saliente.

*. El orden de estabilidad de los carbocationes formados es:IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII por tanto este mecanismo se presenta con maor frecuencia en carbonos terciarios. F. na ve4 que la fase orgánica ha sido identificada es correcto eliminar la otra fase !la inferior% tirándola al drena3e.  III a% cierto III b% falso H. JKu0 m0todos se utili4an en 0ste experimento para identificación de halógenos en general  específicamente para cloruros G. J&uál es la banda de absorción en el espectro de Cnfrarro3o del cloruro de ter-butilo para el enlace &-&l a% na banda ancha a 11(( cm -$ b% G*(  *(( cm  $ c% '<((-$ 'G(( cm G. JKu0 indicaría una banda ancha a 11(( cm-$ en el espectro obtenido del producto

<. 2espu0s de obtener el cloruro de ter-butilo el producto debe lavarse con solución de bicarbonato de sodio Jcual es la ra4ón de hacerlo Jpodría utili4ar solución diluida de sosa

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