Condensación de Claisen – SchmidtSíntesis de la Dibenzalacetona

Jorge Romero 22.405.296Laboratorio de Química Orgánica II, Departamento de Química

Facultad Experimental de Ciencias y Tecnología, Universidad de CaraboboNaguanagua, Venezuela

RESUMEN

La reacción de Claisen-Schmidt es un tipo de condensación aldólica, consistente en la síntesis de cetonas insaturadas por condensación de un aldehído aromático con una cetona. Tal fue el caso para sintetizar la dibenzalacetona a partir de benzaldehído, acetona catalizada por una base. Los métodos empleados apuntaron a una reacción en condiciones ambientales, en el que el benzaldehído se encontraba en exceso y la acetona operaba como el reactivo limite. Los resultados más destacados fueron la obtención de un bajo rendimiento lo cual fue de (39,54 ±0.02) % y un punto de fusión de (109-110) °C, muy cercano al teórico (110 – 111) °C.

I. INTRODUCCION

El grupo carbonilo está presente en una gran

variedad de compuestos tales como

aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y sus

derivados (esteres, amidas, lactonas, etc).

Además de utilizarse como reactivos y

disolventes, forman parte de los tejidos

saborizantes, plásticos y medicamentos.

También se incluyen proteínas, carbohidratos

y los ácidos nucleicos, constituyentes de las

plantas y los animales.

La descripción usual define al grupo

carbonilo como la unión de los orbitales

híbridos Sp2 para el oxígeno y el carbono que

presenta en su estado de fundamental una

gran densidad electrónica, debido a los cuatro

electrones que forma el enlace π y en adición

los electrones p no enlazados sobre el átomo

de oxígeno.

Las Condensaciones aldolicas pueden servir

como reacciones de síntesis útiles para

obtener una gran variedad de compuestos

orgánicos; en particular, las condensaciones

aldolicas (con deshidratación) forman dobles

enlaces carbono-carbono nuevos. Las

adiciones y condensaciones aldolicas

cruzadas son las que incluyen dos

compuestos carbonílicos diferentes.

La reacción de Claisen-Schmidt es un tipo de

condensación aldólica, consistente en la

síntesis de cetonas insaturadas por

condensación de un aldehído aromático con

una cetona [2]. Esta reacción se llevó a cabo

empleando al benzaldehído como

componente sin hidrógenos α y a la acetona

con hidrógenos acidicos, para obtener asi

dibenzalacetona.

II. METODOLOGIA

a) Procedimiento Experimental

En una fiola de 125 ml se añadió

2.2423 g de NaOH, 25 ml de agua y

20 ml de etanol

Se agregó poco a poco y con

agitación 3 ml de benzaldehído y 1

ml de acetona

Se continuó agitando durante un

periodo de 15 minutos, manteniendo

la temperatura ambiente.

Al obtener el precipitado se filtró por

succión y se lavó el mismo con agua

fría.

Luego se pasó el precipitado a un

beaker y se le añadió etanol, se

calentó hasta que se disolviera todo

el sólido y se filtró por gravedad en

caliente.

Se dejó que se enfriara el agua de

filtrado hasta la formación de los

cristales de la dibenzalacetona.

Posteriormente se filtró por succión

los cristales obtenidos.

Se secó, se pesó y se midió el punto

de fusión.

Tabla de datos

Tabla N°1: Cantidades experimentales de NaOH, papel de filtro vacío, con Dibenzalacetona

Masa de NaOH

(m±0.0001)g

Masa de papel filtro

vacío (m±0.0001)g

Masa de papel filtro

con dibenzalacetona

(m±0.0001)g

Masa de

Dibenzalacetona

(m±0.0001)g

2.24230.7955 2,1352 1,3397

Tabla N°2: Punto de fusión de la dibenzalacetona sintetizada.

Reactivo Punto de fusión

(°C ± 2)

Dibenzalacetona109 - 110

Tabla N°3: Rendimiento de la dibenzalacetona

Reactivo% Rendimiento +_ %

Dibenzalacetona(39,54 ± 0.02) %

III. DISCUSION DE RESULTADOS

Se realizó la síntesis de la dibenzalacetona a partir de los reactivos benzaldehído y acetona por medio de la reacción de Claisen- Schmidt. Para optimizar las condiciones de la reacción, se seleccionó un compuesto con Hidrógenos α (acetona) y uno que no los tuviese (benzaldehído) para así poder evitar auto-condensaciones. Como se sabe la condensación aldólica es una de las reacciones más conocidas de formación C-C. La condición para que se produzca es que el aldehído o la cetona posea átomos de hidrógeno unidos al carbono en posición α respecto al grupo carbonilo, puesto que estos átomos de hidrógeno presentan un carácter ácido, por lo tanto, son capaces de reaccionar

con una base para dar un carbanión nucleófilo (ion enolato). Por otra parte, los compuestos carbonílicos que no poseen átomos de hidrogeno en posición α, como el Benzaldehído no pueden formar enolatos en presencia de bases. Sin embargo, estos compuestos pueden ser atacados por un enolato procedente de otro compuesto carbonílico, como la acetona y originar un producto de condensación aldólica cruzada.

En la experiencia realizada se utilizó acetona, puesto que cuando las cetonas se usan como uno de los componentes, las reacciones aldólicas cruzadas se llaman reacción de Claisen-Schmidt; estas reacciones son de gran utilidad práctica cuando se usan bases como el hidróxido de sodio porque,

bajo estas condiciones, las cetonas no se auto-condensan de manera apreciable y la deshidratación ocurrió por facilidad del enlace doble conjugado; tanto con el grupo carbonilo como con el anillo de benceno, por lo que se extendió el sistema conjugado.

Como anteriormente se mencionó el procedimiento a seguir, se zonificó una mezcla en una fiola compuesta por etanol que es el catalizador y el NaOH, el cual evita la auto-condensación de la acetona. Después de haberse homogenizado se procedió añadir el benzaldehído y por último la acetona para

que hubiese una concentración muy baja de este, así a medida que se fue añadiendo, fuera reaccionando hasta la obtención del compuesto α, β – insaturado, En esta reacción se pierde agua fácilmente debido a que el compuesto que se obtiene es mucho más estable, ya que se encuentre deslocalizada una distribución π entre el grupo carbonilo. La reacción efectuada en este procedimiento experimental se ilustra de la siguiente forma con su mecanismo:

Figura N°2: Reacción general para la síntesis de la dibenzalacetona

Figura N°3: Mecanismo de reacción de la dibenzalacetona

Posteriormente se agitó y se volvió a llevar a zonificar; donde al pasar de los minutos la solución iba cambiando a un color amarillo, se dejó por 15 minutos a que se formara todo el producto, después de ese tiempo se formó la dibenzalacetona, El isómero que se obtiene es el trans-trans, por ser menos impedido estéricamente y por lo tanto más estable. Se filtró y se lavó con agua hasta obtener un pH 7 para evitar la formación de subproductos. Una vez que recristalizamos el producto se consiguió cristales de color amarillos, los cuales se pesaron (tabla N° 1) obteniendo 1,3397 g del producto, finalmente se determinó el porcentaje de rendimiento (tabla N° 3) siendo 41,78 ± 0,02 % y un punto de fusión (Tabla N° 2) de 109-110 °C.

Dados estos resultados, al comparar el punto de fusión experimental de la dibenzalacetona con la teórica que se encuentra tabulada en los libros (110-111 °C) no existe una diferencia significativa ratificando que se llegó al producto deseado en la síntesis, por otra parte al tener un porcentaje de rendimiento por debajo del 45% se debe a la perdida de muestra al recristalizar la dibenzalacetona ya que algunos cristales se formaban en el papel de filtró.

Calculos

- Porcentaje de rendimiento

%Rendimiento :( 1,33973,3882 )×100=39,54 %

Figura N°3: Dibenzalacetona

IV. CONCLUSIONES

El porcentaje de rendimiento de la

dibenzalacetona fue de 41,78%

Estas reacciones son de importancia

para lasíntesis de productos comerciales

como lo es la dibenzalacetona

V. BIBLIOGRAFIA

[1] L.C. Wade, 2004. Química Orgánica.

Quinta edición. Editorial Reverte. Madrid,

España. Pág. 797 – 799.

[2] VOGEL, ARTHUR; Practical organic

chemistry including qualitative organic

analysis. 3rd edition page 711

[3] Marcano D., Cortes, 2010. Química

Orgánica. 3ra edición. Universidad Central

de Venezuela. Ediciones de la biblioteca.

Caracas, Venezuela. Pág. 577, 676-641