manual 1411

Laboratorio de Química Orgánica II- QFB (1411) Semestre 2016-1

1

MANUAL DE PRÁCTICAS

LABORATORIO DE QUÍMICA

ORGÁNICA II

(1411) - QFB

Departamento de Química Orgánica

Facultad de Química

Universidad Nacional Autónoma de México

Año 2015


2

M. EN C. NORMA CASTILLO RANGEL

Coordinadora de Laboratorio de Química Orgánica II

1411-QFB

Con la colaboración de:

Guillermina Yazmín Arellano Salazar

Patricia Elizalde Galván

Eduardo Marambio Dennett

Ana Adela Sánchez Mendoza

Héctor García Ortega

Reina García Sánchez

Año 2015


3

SEMANA SESIÓN ACTIVIDAD

10-14 Agosto

---

Reglamentos, seguridad e higiene en el laboratorio.

Cálculos estequiométricos.

Explicación práctica 1.

17-21 Agosto

1 Reacciones de sustitución nucleofílica alifática: (SN1): Obtención de cloruro de t-butilo (SN2): Obtención de bromuro de n-butilo

24-28 Agosto

2

Explicación y elaboración práctica 2.

Reacciones de eliminación. Deshidratación de alcoholes: Obtención de ciclohexeno

31-04 Agosto-

Septiembre

S1

Seminario de prácticas 1 y 2.

Exámenes de prácticas 1 y 2.

Explicación práctica 3.

07-11 Septiembre

3

Reactividad del grupo carbonilo: Identificación de aldehídos y cetonas

Examen escrito o la identificación de una muestra problema (de acuerdo a la disponibilidad del tiempo)

14-18 Septiembre

4


Reacciones de óxido-reducción: Obtención de butiraldehído

21-25

Septiembre

5


Reacciones de condensación del grupo carbonilo. Condensación de Claisen-Schmidt: Obtención de dibenzalacetona

28-02 Septiembre-

Octubre

S2

Seminario de prácticas 3, 4 y 5.

Exámenes de prácticas 3, 4 y 5.

05-09 Octubre

6


Reacciones de derivados de ácidos carboxílicos: Obtención del ácido acetilsalicílico por medio de un proceso de química verde

12-16 Octubre

7


Reacciones de sustitución electrofílica aromática. Nitración de benzoato de metilo: Obtención de 3-nitrobenzoato de metilo.

19-23 Octubre

8


Reacciones de sustitución nucleofílica aromática: a) Obtención de 2,4-dinitrofenilhidrazina. b) Obtención de 2,4-dinitrofenilanilina.

26-30 Octubre S3 Seminario de prácticas 6, 7 y 8.

Exámenes de prácticas 7 y 8.

02-06 Noviembre

9

Práctica de reposición. a) Prueba de nuevas prácticas.

09-13

Noviembre

--- Entrega de calificaciones a los alumnos y a la Sección.


4

PRÁCTICA 1

REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA ALIFÁTICA

OBTENCIÓN DE CLORURO DE t-BUTILO Y BROMURO DE n-BUTILO

OBJETIVOS

Obtener un haluro de alquilo terciario a partir de un alcohol terciario

mediante una reacción de sustitución nucleofílica unimolecular.

Obtener un haluro de alquilo primario a partir de un alcohol primario

mediante una reacción de sustitución nucleofílica bimolecular

Comprender el mecanismo y las reacciones que pueden competir

durante una reacción de sustitución nucleofílica.

Identificar los haluros de alquilo obtenidos en el laboratorio mediante

reacciones sencillas.

INFORMACIÓN

Los haluros de alquilo son todos los compuestos de formula general R-X,

donde R es un grupo alquilo y X es un halógeno. La conversión de alcoholes en

haluros de alquilo se puede efectuar por varios procedimientos. Con los

alcoholes primarios y secundarios se usan frecuentemente reactivos como el

cloruro de tionilo o haluros de fósforo; también se pueden obtener calentando el

alcohol con ácido clorhídrico concentrado y cloruro de zinc anhidro, o usando

ácido sulfúrico concentrado y bromuro de sodio. Los alcoholes terciarios se

convierten al haluro de alquilo correspondiente sólo con ácido clorhídrico y en

algunos casos sin necesidad de calentar.

ANTECEDENTES

Sustitución nucleofílica alifática.

Reacciones de alcoholes con haluros de hidrógeno.

Utilidad industrial de la sustitución nucleofílica alifática como método de

síntesis de diferentes materias primas.

Escriba un cuadro comparativo de las reacciones SN1 y SN2 respecto a:

a) Orden de reacción

b) Estereoquímica

c) Condiciones de reacción

d) Sustrato

e) Reacciones de competencia

f) Productos y subproductos de la reacción

Propiedades físicas, químicas y toxicidad de los reactivos y productos.


5

DESARROLLO EXPERIMENTAL

MATERIAL

Barra para agitación 2 Pinzas de tres dedos con nuez 3

Bomba de agua sumergible 1 Portatermómetro 1

Colector con oliva 1 Probeta graduada de 10 mL 1

Embudo de filtración rápida 1 Recipiente de peltre 1

Embudo de separación con tapón 1 Refrigerante con mangueras 1

Embudo de adición de sólidos 1 T de destilación 1

Espátula 1 Termómetro de -10 a 400o C 1

Matraz bola de fondo plano de 25 mL 1 Tubo de ensaye 4

Matraz Erlenmeyer de 10 mL 1 Vaso precipitados de 100 mL 1

Matraz Erlenmeyer de 50 mL 2 Vidrio de reloj 1

REACTIVOS

Ácido clorhídrico concentrado 9 mL Etanol 1 mL

Ácido sulfúrico concentrado 3 mL Solución de bicarbonato de sodio al 10% 20 mL

Alcohol t-butílico 3 mL Solución de bromo en CCl4 0.5 mL

Alcohol n-butílico 3 mL Solución de nitrato de plata al 5% 0.5 mL

Bromuro de sodio 3 g Sulfato de sodio anhidro 1 g

Cloruro de calcio 1 g

REACCIÓN SN1: OBTENCIÓN DE CLORURO DE t-BUTILO.

Alcohol t-Butílico Cloruro de t-butilo

Masa molar (g/mol) Densidad (g/mL) Punto de fusión o ebullición (°C) Masa (g) Volumen (mL) Cantidad de sustancia (mol)

PROCEDIMIENTO

En un matraz Erlenmeyer de 50 mL colocar la barra de agitación

magnética, se adicionan 3 mL de t-butanol, 9 mL de ácido clorhídrico

concentrado y 1 g de cloruro de calcio y se mezclan con agitación vigorosa en

la parrilla durante 15 minutos. La mezcla de reacción se transfiere a un embudo

de separación.


6

Se deja reposar hasta observar la separación de fases, se elimina la

fase inferior (fase acuosa), se realizan 2 lavados a la fase orgánica con 5 mL

de una solución de bicarbonato de sodio al 10%. Separar cuidadosamente y

secar con sulfato de sodio anhidro la fase orgánica.

Medir el volumen obtenido para calcular el rendimiento de la reacción,

finalmente realizar las pruebas de identificación.

REACCIÓN SN2: OBTENCIÓN DEL BROMURO DE n-BUTILO

Alcohol n-Butílico

Bromuro de n-butilo


PROCEDIMIENTO

En un matraz bola de fondo plano de 25 mL colocar la barra de agitación

magnética, adicionar 3 mL de agua y 3 g de bromuro de sodio, se agita por

unos minutos y se adicionan 3 mL de n-butanol, la mezcla de reacción se

coloca en un baño de hielo y se adiciona lentamente y con cuidado 3 mL de

ácido sulfúrico concentrado, una vez terminada la adición retire el matraz del

baño de hielo, se coloca la T de destilación y se coloca el refrigerante, se

coloca el termómetro y el portatermómetro, finalmente se coloca el colector

(equipo de destilación simple) y se calienta para realizar una destilación.

Durante este proceso se puede observar el progreso de la reacción por

la aparición de dos fases. El destilado se recibe en un recipiente sumergido en

un baño de hielo. La destilación se detiene cuando se observa que el destilado

es claro y no contiene gotas aceitosas.

El destilado obtenido se lava con 5 mL de una disolución de bicarbonato

de sodio al 10 % (verificar que el pH no sea ácido, de ser así se debe hacer

otro lavado), se realiza un lavado más con 5 mL de agua, la fase orgánica se

coloca en un matraz Erlenmeyer de 50 mL y se seca con sulfato de sodio

anhidro. Se mide el volumen obtenido y se determina el rendimiento de la

reacción.


7

Pruebas de identificación:

1. Identificación de Halógenos: En un tubo de ensayo limpio y seco, se

colocan tres gotas del haluro obtenido, adicionar 0.5 mL de etanol y 5

gotas de solución de nitrato de plata al 5% y agitar. La prueba es

positiva si se observa la formación de un precipitado blanco insoluble en

ácido nítrico.

2. Presencia de insaturaciones: En un tubo de ensayo limpio y seco se

colocan 5 gotas del haluro obtenido, se adicionan una o dos gotas de

una solución de bromo en CCl4 y se agita, observar e interpretar los

resultados.

CUESTIONARIO

1. Clasificar los siguientes haluros de alquilo como primarios, secundarios y

terciarios.

2. En las siguientes reacciones, escriba las estructuras de los productos de

sustitución (si los hay), escriba el mecanismo bajo el cual proceden.

3. Prediga cuál de los siguientes alcoholes reaccionará más rápido frente a

HBr:

a) Alcohol bencílico

b) Alcohol p-metilbencílico

c) Alcohol p-nitrobencílico

4. Escriba el mecanismo de la reacción de sustitución nucleofílica alifática

entre el t-butanol y HCl

5. ¿Dónde se encontraba la fase orgánica cuando la separo de la mezcla

de reacción? ¿Y cuándo la lavó? ¿Cómo lo supo?

6. ¿Qué sustancias contienen los residuos de este experimento? ¿Qué

tratamiento previo se les debe de dar antes de desecharlos al drenaje?


8


9


10

BIBLIOGRAFÍA

a. Allinger, N. L., Química Orgánica 2ª edición, Reverté, Barcelona; 1984,

pág. 372-382.

b. Ávila A. J. G. et al, Química Orgánica: Experimentos con un enfoque

ecológico 2ª edición, UNAM, Dirección General de Publicaciones y

Fomento Editorial, 2009, pág. 127-138

c. Brewster, R. Q., Vanderweft, C. A. and McEwen, W. E., Curso Práctico

de Química Orgánica 2ª ed., Ed. Alhambra, Madrid, 1970, pág. 79-81.

d. Bruice, P. Y., Química Orgánica 5ª edición, Pearson Educación, México

2008, pág. 352, 728-732.

e. Carey, F. A., Química Orgánica 6ª edición, McGraw-Hill Interamericana,

México, 2006, pág. 158-165, 172-174, 372.

f. Fieser, L. F., Organic Experiments 7th edition, D. C. Heath, Lexington,

Massachusetts, 1992, pág. 157.

g. McMurry, J., Química Orgánica 8ª edición, Cengage Learning, México,

2012, pág. 359-380.

h. Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Química Orgánica 5ª edición, Addison-

Wesley Iberoamericana, Boston Massachusetts, 1988, pág. 191-266.

i. Pavia, D. L., Lampman, G. M. and Kriz, G. S., Introduction to Organic

Laboratory Techniques: A Contemporary Approach, Saunders College,

Philadelphia, 1988, pág. 194-198.

j. Pine, S., Química Orgánica 2ª edición, McGraw-Hill, 1988, pág. 412-413,

460.

k. Solomons, T. W. G., Química Orgánica 2ª edición, Limusa-Wiley,

México, 1999, pág. 276-311, 521-524.

l. Wade, L. G. Jr., Química Orgánica 7ª edición, Prentice Hall, España,

2012, pág. 252-253.


11

PRÁCTICA 2

REACCIONES DE ELIMINACIÓN

DESHIDRATACIÓN DE ALCOHOLES: OBTENCIÓN DE CICLOHEXENO.

OBJETIVOS

Preparar ciclohexeno por deshidratación catalítica de ciclohexanol.

Comprender la influencia de factores experimentales que modifican una

reacción reversible.

INFORMACIÓN

La reacción para la síntesis de ciclohexeno por la deshidratación del

ciclohexanol es reversible. Esto se puede evitar de diferentes formas:

a) Si se elimina el producto del medio de la reacción a medida que esta

progresa.

b) Si se aumenta la concentración de uno o varios de los reactivos.

c) Si se aumenta o disminuye la temperatura en el sentido que se

favorezca la reacción.

Por ello, las condiciones experimentales en las que se efectúa una

reacción determinan los resultados de ésta, en cuanto a calidad y cantidad del

producto obtenido.

ANTECEDENTES

Propiedades físicas, químicas y toxicidad de reactivos y productos.

Deshidratación catalítica de alcoholes para la obtención de alquenos.

Mecanismo de reacción.

Influencia de las condiciones experimentales en la reversibilidad de una

reacción.

Reacciones de adición a nuevos enlaces.


12


MATERIAL

Barra para agitación 1 Portatermómetro 1

Bomba de agua sumergible 1 Probeta graduada de 10 mL 1

Colector con oliva 1 Recipiente peltre 1


Espátula 1 T de destilación 1

Matraz de bola de fondo plano de 25 mL 1 Termómetro de -10 a 400o C 1

Matraz bola de 25 mL 1 Tubo de ensaye 2


Parrilla de agitación con calentamiento 1 Vaso precipitados de 100 mL 1

Pinzas de tres dedos con nuez 3

REACTIVOS

Solución de H2SO4/H2O (1:2) 3 mL Solución de Br2 en CCl4 0.5 mL

Ciclohexanol 3 mL Solución de KMnO4 al 2% 0.5 mL

Solución de NaHCO3 al 10% 10 mL Sulfato de sodio anhidro 1 g

REACCIÓN

Ciclohexanol Ciclohexeno


PROCEDIMIENTO

Método A: En el matraz bola de fondo plano de 25 mL se coloca una

barra de agitación magnética y con cuidado se adicionan 3 mL de ciclohexanol

y 3 mL de una solución de H2SO4/H2O en una proporción 1:2, se monta un

equipo de destilación simple como se muestra en la Figura 1. Se enciende la

agitación y se calienta la parrilla, el destilado se recibe en un matraz bola de 25

mL y se colecta todo lo que destile entre 80-85 °C enfriando con un baño de

hielo.


13

Figura 1. Destilación simple

Suspender el calentamiento al aumentar la temperatura a más de 85 °C,

se deja enfriar el sistema antes de desmontarlo, se tapa el matraz bola y se

coloca en un baño de hielo.

El producto obtenido se lava con dos veces con 5 mL de una disolución

de bicarbonato de sodio al 10 % cada vez, colocar la fase orgánica en un vaso

o un matraz Erlenmeyer de 50 mL, secar con sulfato de sodio anhidro, filtrar y

registrar el volumen obtenido de ciclohexeno para calcular el rendimiento.

Método B: En un matraz bola de fondo plano de 25 mL se coloca la

barra de agitación magnética y se adicionan con cuidado 3 mL de ciclohexanol

y 3 mL de una solución de H2SO4/H2O en una proporción 1:2, se monta un

equipo de reflujo, Figura 2.

Se comienza la agitación y el calentamiento a temperatura de reflujo

durante 30 minutos. Se deja enfriar el sistema y se vierte en un vaso con hielo,

se separa la fase orgánica en un embudo de separación y se realizan dos

lavados con 5 mL de una disolución de bicarbonato de sodio al 10% cada uno

(tomar en cuenta la densidad del ciclohexeno para no perder la fase orgánica).

La fase orgánica se coloca en un vaso de precipitados o en un matraz

Erlenmeyer de 50 mL y se seca con Na2SO4 anhidro. Medir el volumen

obtenido de producto en una probeta y calcular el rendimiento de la reacción,

comparar con los resultados del resto del grupo.


14

Figura 2. Sistema de Reflujo

Resultados.

V (mL) % Rendimiento Observaciones

Método A

Método B

Pruebas de identificación:

1. Reacción con KMnO4: En un tubo de ensayo se coloca una o dos gotas

de ciclohexeno y se adicionan una o dos gotas de una solución de

permanganato de potasio, agitar, observar e interpretar los resultados.

Escribir la reacción que se lleva a cabo.

2. Reacción con Br2/CCl4: En un tubo de ensayo se colocan una o dos

gotas de una solución de bromo en tetracloruro de carbono, se adicionan

una o dos gotas de ciclohexeno, agitar, observar e interpretar los

resultados. Escribir la reacción que se lleva a cabo.

CUESTIONARIO

1. Con base en los resultados obtenidos, ¿cuál de los dos métodos es el

más eficiente para obtener el ciclohexeno? Explique por qué.

2. ¿Qué es una reacción reversible?

3. ¿Qué es una reacción irreversible?

4. ¿Qué es una reacción en equilibrio?

5. ¿Cuáles fueron los principales factores experimentales que se

controlaron en esta práctica?

6. ¿Qué debe hacer con los residuos de la reacción que se encuentran en

el matraz bola antes de desecharlos por el drenaje?

7. ¿Cuál es la toxicidad de cada uno de los productos que se forman al

realizar las pruebas de insaturación?


15


16

BIBLIOGRAFÍA


pág. 430-433.



Fomento Editorial, 2009, pág. 145-148.


de Química Orgánica 2ª ed., Ed. Alhambra, Madrid, 1970, pág. 69-73.

d. Carey, F. A., Química Orgánica 6ª edición, McGraw-Hill Interamericana,

México, 2006, pág. 212-220.

e. McMurry, J., Química Orgánica 8ª edición, Cengage Learning, México,

2012, pág. 619-622.

f. Pavia, D. L., Lampman, G. M. and Kriz, G. S., Introduction to Organic

Laboratory Techniques: A Contemporary Approach, Saunders College,

Philadelphia, 1988, pág. 222-223.

g. Solomons, T. W. G., Química Orgánica 2ª edición, Limusa-Wiley,

México, 1999, pág. 404-415.

h. Wade, L. G. Jr., Química Orgánica 5ª edición, Prentice Hall, España,

2004, pág. 300-301.


17

PRÁCTICA 3

REACTIVIDAD DEL GRUPO CARBONILO

IDENTIFICACIÓN DE ALDEHÍDOS Y CETONAS

OBJETIVOS:

Identificar el grupo carbonilo de aldehídos y cetonas.

Distinguir entre un aldehído y una cetona por medio de reacciones

características y fáciles de llevar a cabo en el laboratorio.

INFORMACIÓN

El grupo carbonilo en aldehídos y cetonas reacciona con derivados del

amoniaco produciendo compuestos sólidos de punto de fusión definido, esto

permite caracterizarlos cualitativamente.

El grupo carbonilo de aldehídos se oxida fácilmente y el de las cetonas

no se oxida, esta diferencia en la reactividad permite diferenciar estos

compuestos que contienen un grupo carbonilo.

Las -hidroxicetonas, así como los azúcares reductores, reaccionan de

manera semejante a los aldehídos, por ello se deben hacer más pruebas para

su correcta identificación.

La prueba del haloformo permite que las metilcetonas, los metilalcoholes

secundarios y el acetaldehído den una reacción positiva.

ANTECEDENTES


Reacciones de identificación de aldehídos.

Reacciones de identificación de cetonas.


MATERIAL

Embudo Hirsch con alargadera 1 Probeta graduada de 10 mL 1

Espátula 1 Recipiente peltre 1

Gradilla 1 Recipiente eléctrico baño María 1

Matraz Kitasato de 50 mL con manguera 1 Tubo de ensaye 20

Pinzas para tubo de ensaye 1 Vidrio de reloj 1

Pinzas de tres dedos con nuez 1


18

REACTIVOS

Acetona destilada de KMnO4 0.5 mL H2SO4 concentrado 3 mL

Acetofenona 0.5 mL Metilisobutilcetona 0.5 mL

Benzaldehído 0.5 mL Propionaldehído 0.5 mL

2-Butanona 0.5 mL Solución de ácido crómico 0.5 mL

Butiraldehído 0.5 mL Solución de AgNO3 al 5 % 0.5 mL

Dioxano 2 mL Solución de 2,4-Dinitrofenilhidrazina 0.5 mL

Etanol 5 mL Solución de NaOH al 10 % 3 mL

Formaldehído 0.5 mL Solución de NH4OH al 5 % 2 mL

HNO3 concentrado 3 mL Solución de yodo/yoduro de potasio 3 mL

PROCEDIMIENTO

Es importante que antes de llevar a cabo cada prueba, los tubos de

ensaye y el material a emplear estén limpios, no exceder las cantidades

mencionadas en cada experimento para no tener falsos positivos y

finalmente tener cuidado de no contaminar los reactivos a usar.

Se asigna a cada alumno un aldehído aromático, un aldehído alifático

una cetona aromática y una cetona alifática para trabajar de entre las muestras

disponibles para realizar todas las pruebas a cada sustancia, posteriormente se

le podrá entregar una muestra problema si el profesor lo considera

conveniente.

a) Reacción de identificación del grupo carbonilo

Obtención de 2,4-dinitrofenilhidrazonas de aldehídos y cetonas.

Se disuelven 2 gotas del compuesto en 1 mL de etanol, se adiciona 1 mL

de una disolución de 2,4-dinitrofenilhidrazina y se calienta en un baño de agua

durante 5 minutos, se deja enfriar y se induce la cristalización al adicionar unas

gotas de agua y enfriando en un baño de hielo.

La aparición de un precipitado indica una prueba positiva y se puede

confirmar la presencia de un grupo carbonilo. El precipitado formado se filtra al

vacío (recordando colocar el papel filtro en el embudo Hirsch), se seca y se

determina el punto de fusión o descomposición y consultar la tabla de

derivados.


19

Tabla de puntos de fusión de derivados de 2,4-dinitrofenilhidrazina.

Compuesto 2,4-Dinitrofenilhidrazona pf (°C)

Acetona 126 Acetofenona 250 2-Butanona 117 Metilisobutilcetona 95 Benzaldehído 237 Formaldehído 166 Propionaldehído 153

b) Ensayo con ácido crómico

Reacción positiva con aldehídos e hidroxicetonas y negativa para cetonas.

Se disuelven 2 gotas del aldehído en 1 mL de acetona (la acetona debe

ser pura para análisis o de preferencia que haya sido destilada de KMnO4), Se

añaden 0.5 mL de la solución de ácido crómico recién preparada. Un resultado

positivo será la formación de un precipitado verde o azul de sales de cromo.

Con los aldehídos alifáticos la disolución se vuelve turbia en 5 segundos y

aparece un precipitado verde oscuro en unos 30 segundos. Los aldehídos

aromáticos requieren por lo general de 30 a 90 segundos para la formación del

precipitado.

c) Reacción de Tollens para identificación de aldehídos

SE EFECTÚA SOLO EN CASO DE OBTENER PRUEBA POSITIVA CON

ÁCIDO CRÓMICO PARA EVITAR FALSOS POSITIVOS.

Este reactivo debe usarse recién preparado por cada alumno.

En un tubo de ensaye limpio se colocan 2 gotas de disolución de nitrato

de plata al 5% y dos gotas de NaOH al 10%, se adiciona gota a gota y con

agitación una disolución de hidróxido de amonio al 5% justo hasta el punto en

que se disuelva el óxido de plata que se precipitó, evitando cualquier exceso

(aproximadamente 2.5 mL). Al reactivo recién preparado se agregan 2 gotas de

la sustancia a identificar, se agita y se calienta en un baño de agua

brevemente. La aparición de un espejo de plata indica prueba positiva. Una vez

terminada la prueba, el tubo de ensayo deberá limpiarse con ácido nítrico.


20

d) Prueba del yodoformo

Reacción positiva para metilcetonas y alcoholes precursores del tipo

estructural R-CH-(OH)-CH3, (R=H, alquilo o arilo). El único aldehído que da

prueba positiva es el acetaldehído.

En un tubo de ensaye se colocan de 1 a 2 gotas de la muestra, agregue

2 mL de agua y si la muestra no es soluble en ella se adiciona 1 mL de

dioxano. Se añade 1 mL de disolución de NaOH al 10% y después con

agitación constante se agrega gota a gota de 1-3 mL de una disolución yodo-

yodurada hasta que el color café oscuro del yodo persista.

La mezcla se calienta en un baño de agua durante dos minutos, si en

este tiempo el color café desaparece, se adicionan unas gotas más de la

disolución yodo-yoduro de potasio hasta lograr que el color no desaparezca

después de 2 minutos de calentamiento.

La disolución se decolora agregando de 3 a 4 gotas de sosa al 10%, se

adiciona agua hasta casi llenar el tubo y se deja reposar en un baño de hielo.

Al observase la formación de un precipitado amarillo correspondiente al

yodoformo indica que la prueba es positiva. Complete la siguiente tabla

indicando los resultados obtenidos.

Tabla de resumen de resultados.

Reacción con 2,4-dinitrofenilhidrazina

Reacción con ácido

Reacción de Reacción del

pf (°C) de derivado crómico Tollens yodoformo

Aldehído alifático

Aldehído aromático

Cetona alifática

Cetona aromática

Problema


21

CUESTIONARIO

1. ¿Cómo identificó el grupo carbonilo en aldehídos y cetonas?

2. Escriba la reacción que permitió hacer dicha identificación.

3. ¿Cómo se diferenció a un aldehído de una cetona?

4. Escriba la(s) reacción (es) que permitieron diferenciar uno de otro.

5. ¿En qué consiste la reacción del haloformo y en qué casos se lleva a

cabo?

6. Escriba la reacción anterior.


22


23

BIBLIOGRAFÍA

a. Ávila A. J. G. et al, Química Orgánica: Experimentos con un enfoque



b. Brewster, R. Q., Vanderweft, C. A. and McEwen, W. E., Curso Práctico

de Química Orgánica 2ª ed., Ed. Alhambra, Madrid, 1970, pág.

c. Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Química Orgánica 5ª edición, Addison-

Wesley Iberoamericana, Boston Massachusetts, 1988, 732-772.

d. Wade, L. G. Jr., Química Orgánica 7ª edición, Prentice Hall, España,

2012, 308-310, 361.


24

PRÁCTICA 4

REACCIONES DE ÓXIDO-REDUCCIÓN

OXIDACIÓN DE n-BUTANOL A BUTIRALDEHÍDO

OBJETIVOS

Ejemplificar un método para obtener aldehídos alifáticos mediante la

oxidación de alcoholes.

Formar un derivado sencillo de aldehído para caracterizarlo.

INFORMACIÓN

La oxidación de alcoholes a aldehídos o cetonas es una reacción muy

útil. El ácido crómico y diversos complejos de CrO3 son los reactivos más útiles

en los procesos de oxidación en el laboratorio.

En el mecanismo de eliminación con ácido crómico se forma inicialmente

un éster crómico, el cual, después experimenta una eliminación 1,2

produciendo el enlace doble del grupo carbonilo.

Los aldehídos son compuestos con punto de ebullición menor que el de los alcoholes y de los ácidos carboxílicos con masa molar semejantes.

ANTECEDENTES

Oxidación. Diferentes agentes oxidantes. Acción sobre alcoholes y grupo

carbonilo de aldehídos y cetonas.

Métodos de obtención de aldehídos y cetonas.


Principales derivados de aldehídos y cetonas usados para su

caracterización (reactivos y reacciones).


MATERIAL

Barra para agitación 1 Portatermómetro 1

Bomba de agua sumergible 1 Probeta graduada de 10 mL 1

Colector 1 Recipiente peltre 1


Espátula 1 T de destilación 1

Matraz bola de fondo plano de dos bocas de 50 mL 1 Termómetro de -10 a 400o C 1

Matraz Erlenmeyer de 10 mL 1 Tubo de ensaye 1

Matraz Erlenmeyer de 50 mL 1 Vaso de precipitados de 50 mL 1

Parrilla de agitación con calentamiento 1 Vial cónico de 3 mL 1

Pinzas de tres dedos con nuez 2 Vidrio de reloj 1


25

REACTIVOS

Ácido sulfúrico concentrado 0.8 mL Dicromato de potasio 1 g

n-Butanol 1 mL Disolución de 2,4-Dinitrofenil hidrazina 0.5 mL

REACCIÓN

n-Butanol Butiraldehído


PROCEDIMIENTO

En un vaso de precipitados se disuelve 1 g de dicromato de potasio

dihidratado en 10 mL de agua, se añade a esta solución cuidadosamente y con

agitación 0.8 mL de ácido sulfúrico concentrado (¡PRECAUCIÓN! La reacción

es exotérmica). Cuando la disolución se enfría el dicromato de potasio se

cristaliza, de ser así, se calienta un poco hasta disolución total y se coloca en el

embudo de separación).

A un matraz bola de fondo plano de dos bocas de 50 mL se coloca 1 mL

de n-butanol y la barra de agitación magnética, en una de las bocas del matraz

se coloca el embudo de adición con la disolución de dicromato de potasio (sin

el tapón) y por la otra un sistema de destilación simple, Figura 1.

El n-butanol se calienta y se adiciona, gota a gota, la disolución de

dicromato de potasio-ácido sulfúrico (más o menos una o dos gotas por

segundo) de manera que la temperatura no exceda de 80-85. Una vez que se

ha añadido todo el agente oxidante se quita rápidamente el embudo de adición

y se tapa, se continúa calentando la mezcla de reacción, se colecta la fracción

que destila por debajo de los 90 °C en un matraz Erlenmeyer de 10 mL que

debe estar inmerso en un baño de hielo.

El destilado obtenido se coloca en un embudo de separación (limpio), la

fase acuosa se decanta y se mide el volumen del butiraldehído obtenido para

calcular el rendimiento de la reacción.


26

Figura 1. Sistema de adición-destilación simple.

En un tubo de ensayo se colocan dos gotas del producto obtenido y se

adiciona de una a dos gotas de la disolución de 2,4-dinitrofenilhidrazina y se

agita vigorosamente, se deja reposar hasta observar el precipitado derivado del

aldehído.

CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es la finalidad de hacer la mezcla de dicromato de potasio, agua y

ácido sulfúrico?

2. ¿Cómo evita que el butiraldehído obtenido en el experimento se oxide al

ácido butírico?

3. ¿Cómo se puede comprobar la obtención del butiraldehído en la

práctica?

4. ¿Cómo deben desecharse los residuos de sales de cromo?


27


28

BIBLIOGRAFÍA


pág. 495-498.





de Química Orgánica, Alhambra, Madrid, 1970, pág. 81-85.


México, 2006, pág. 763-766, 735-738, 661-663.

e. Fieser, L. F., Organic Experiments 7th edition, D. C. Heath, Lexington,


f. McMurry, J., Química Orgánica 8ª edición, Cengage Learning, México,

2014, pág. 623-626, 698-701.

g. Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Química Orgánica 5ª edición, Addison-

Wesley Iberoamericana, Boston Massachusetts, 1988, pág. 736-738,

747-752, 470-472, 505-506.

h. Solomons, T. W. G., Química Orgánica 2ª edición, Limusa-Wiley,

México, 1999, pág. 829-836.

i. Wade, L. G. Jr., Química Orgánica 5ª edición, Prentice Hall, España,

2004, pág. 818-820.


29

PRÁCTICA 5

REACCIONES DE CONDENSACIÓN DEL GRUPO CARBONILO

CONDENSACIÓN DE CLAISEN-SCHMIDT: OBTENCIÓN DE

DIBENZALACETONA

OBJETIVOS

Efectuar una reacción de condensación aldólica cruzada dirigida.

Obtener un producto de uso comercial.

INFORMACIÓN

Los aldehídos y las cetonas con hidrógenos en el carbono alfa al grupo

carbonilo sufren reacciones de condensación aldólica debido a que estos

hidrógenos son ácidos.

La reacción que se da entre dos grupos carbonilos diferentes se llama

aldólica cruzada. Un problema de este tipo de reacciones es que se producen

mezclas de productos por lo cual su utilidad sintética disminuye, no obstante,

las reacciones de condensación entre cetonas y aldehídos no enolizables

producen un solo producto (condensaciones aldólicas cruzadas dirigidas).

ANTECEDENTES

Reacciones de condensación aldólica.

Reacciones de condensación aldólica cruzada y condensación cruzada y

dirigida.

Usos de la dibenzalacetona.

Propiedades físicas, químicas y toxicidad de los reactivos y productos.


MATERIAL

Barra para agitación 1 Matraz Kitasato de 50 mL con manguera 1

Cámara de elución 1 Parrilla de agitación con calentamiento 1

Embudo Hirsch con alargadera 1 Pinzas de tres dedos con nuez 2

Embudo de filtración rápida 1 Probeta graduada de 10 mL 1

Espátula 1 Recipiente de peltre 1

Frasco vial 2 Vaso precipitados de 10 mL 1


Matraz Erlenmeyer de 50 mL 1 Vidrio de reloj 1


30

REACTIVOS

Acetato de etilo 1 mL Etanol 8 mL

Acetona 0.2 mL Hexano 4 mL

Benzaldehído 0.5 mL NaOH 0.1 g

Cromatofolios 2 Solución de HCl 1:1 1 mL

REACCIÓN

Benzaldehído Acetona Dibenzalacetona

Masa molar (g/mol) Densidad (g/mL) Punto de fusión o ebullición (°C)

Masa (g) Volumen (mL) Cantidad de sustancia (mol)

PROCEDIMIENTO

En un matraz Erlenmeyer de 10 mL se colocan 0.1 g de NaOH

(aproximadamente una lenteja), 3 mL de agua y 2 mL de etanol. Se adiciona,

poco a poco y con agitación constante 0.5 mL de benzaldehído y finalmente 0.2

mL de acetona. Se continúa con la agitación durante 20-30 minutos más,

manteniendo la temperatura entre 20-25 °C usando baños de agua fría si es

necesario.

Una vez transcurrido el tiempo se filtra el precipitado, se lava con agua

fría, se seca y se recristaliza de etanol (si al recristalizar la disolución se torna

de un color rojo-naranja, se adiciona ácido clorhídrico diluido 1:1 hasta pH 7).

Se pesa, se determina el punto de fusión y se realiza una cromatografía en

capa fina comparando la materia prima y el producto usando una mezcla de

hexano/AcOEt 4:1 como eluyente. Revelar con luz UV y/o cámara de yodo.

Los productos obtenidos por condensación aldólica sufren reacciones de

eliminación. La acetona no se polimeriza pero se condensa en condiciones

especiales, dando productos que pueden considerarse como derivados de una

reacción de eliminación.


31

CUESTIONARIO

1. ¿Por qué se debe adicionar en ese orden los reactivos?

2. ¿Por qué se obtiene un solo producto y no una mezcla de productos en

la reacción realizada en el laboratorio?

3. ¿Por qué se obtiene como producto final el compuesto α, β-insaturado y

no el aldol?

4. ¿Por qué la solución no debe estar alcalina al recristalizar?


32

BIBLIOGRAFÍA

a. Ávila A. J. G. et al, Química Orgánica: Experimentos con un enfoque



b. Bruice, P. Y., Química Orgánica 5ª edición, Pearson Educación, México

2008, pág. 352-353.

c. Carey, F. A., Química Orgánica 6ª edición, McGraw-Hill Interamericana,

México, 2006, pág. 787-793.

d. McMurry, J., Química Orgánica 8ª edición, Cengage Learning, México,

2012, pág. 877-890.

e. Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Química Orgánica 5ª edición, Addison-


f. Solomons, T. W. G., Química Orgánica 2ª edición, Limusa-Wiley,

México, 1999, pág. 487-900.

g. Vogel, A. I., A Textbook of Practical Organic Chemistry 5th edition,

Longmans Scientifical and Technical, New York, 1989.


2004, pág. 447-449, 787-797, 821-824.


33

PRÁCTICA 6

REACCIONES DE DERIVADOS DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

OBTENCIÓN DE ÁCIDO ACETILSALICÍLICO POR MEDIO DE UN PROCESO

DE QUÍMICA VERDE

OBJETIVOS

Efectuar la síntesis de un derivado de un ácido carboxílico como lo es un

éster.

Sintetizar ácido acetilsalicílico por un proceso de química verde.

INFORMACIÓN

El ácido acetilsalicílico es una droga maravillosa por excelencia. Se

utiliza ampliamente como analgésico (para disminuir el dolor) y como

antipirético (para bajar la fiebre). También reduce la inflamación y aún es capaz

de prevenir ataques cardiacos. No obstante que para algunas personas

presenta pocos efectos laterales, se le considera lo bastante segura para ser

vendida sin prescripción médica. Debido a que es fácil de preparar, la aspirina

es uno de los fármacos disponibles menos costosos. Es producida en grandes

cantidades, de hecho, la industria farmoquímica produce cerca de 200

toneladas de este fármaco cada año.

El objetivo de la química verde es desarrollar tecnologías químicas

amigables al medio ambiente, utilizando en forma eficiente las materias primas

(de preferencia renovables) eliminando la generación de desechos y evitando

el uso de reactivos y disolventes tóxicos y/o peligrosos en la manufactura y

aplicación de productos químicos.

ANTECEDENTES

Reacciones de los fenoles.

Acilación de fenoles.

Acidez de los fenoles.

Formación de ésteres a partir de fenoles.

Reacciones de fenoles con anhídridos de ácidos carboxílicos.

Objetivo de la química verde.

Principios fundamentales de la química verde.



34


MATERIAL

Agitador de vidrio 1 Probeta graduada de 10 mL 1

Embudo Hirsch con alargadera 1 Recipiente de peltre 1

Espátula 1 Tubo de ensaye 2


Matraz Kitasato de 50 mL con manguera 1 Vaso precipitados de 50 mL 1

Pinzas de tres dedos con nuez 1 Vidrio de reloj 1

REACTIVOS

Ácido clorhídrico al 50% 2 mL NaOH 0.1 g

Ácido salicílico 0.2 g Solución de FeCl3 al 3% 1 mL

Anhídrido acético 0.4 mL

REACCIÓN

Ácido salicílico

Anhídrido acético

Ácido acetilsalicílico

Masa molar (g/mol) Densidad (g/mL) Punto de fusión o ebullición (°C)


PROCEDIMIENTO

En un vaso de precipitados de 10 mL se colocan 0.2 g (1.5 mmol) de

ácido salicílico y 0.4 mL (0.43 g, 3.6 mmol) de anhídrido acético. Con un

agitador de vidrio se mezclan bien los reactivos. Al observarse una mezcla

homogénea se adiciona 1 lenteja de NaOH (o bien 1 lenteja de KOH) se

muelen con cuidado y se agita nuevamente la mezcla con el agitador de vidrio

por 10 minutos. Se adicionan lentamente 0.5 mL de agua destilada y

posteriormente una disolución de ácido clorhídrico al 50 % hasta que el pH de

la disolución sea de 3.


35

La mezcla se deja enfriar en un baño de hielo, el producto crudo se

separa por una filtración al vacío, los cristales de ácido acetilsalicílico se lavan

con agua fría (es importante que esté fría, de lo contrario el ácido acetilsalicílico

se puede disolver nuevamente). Se determina el rendimiento y el punto de

fusión.

PRUEBA DE PUREZA

En un tubo de ensayo se coloca una pequeña cantidad del producto

obtenido y en otro tubo de ensayo una pequeña cantidad de las aguas de

lavado. Se agrega 1 mL de agua destilada al producto, posteriormente se

agregan 1 ó 2 gotas de una solución de cloruro férrico al 3 %.

La prueba es positiva para fenoles si se observa un color de azul a

morado (muy sensible). En el caso de la práctica, demuestra la presencia de

ácido salicílico sin reaccionar, esto se debe principalmente a que al hacer la

reacción en muchas ocasiones queda ácido sin reaccionar en las paredes del

vaso. Si la reacción se hace inclinando el vaso de precipitados de tal manera

que los reactivos queden juntos, la prueba final para el sólido es negativa.

Si el trabajo realizado no es adecuado y queda mucha materia prima sin

reaccionar, no importa cuánto se lave el producto, la prueba siempre será

positiva.

CUESTIONARIO

1. Escriba la reacción efectuada y proponga un mecanismo para la misma.

2. ¿Para qué se utiliza la base en la reacción?

3. ¿Para qué se utiliza el anhídrido acético?

4. ¿Se podría utilizar cloruro de acetilo en lugar del anhídrido acético?

5. ¿Por qué este experimento se considera un proceso de química verde?

6. ¿Con qué finalidad se lleva a cabo la prueba de pureza que se realiza al

finalizar la práctica?

7. ¿Cuáles son los residuos que se obtienen al realizar esta prueba de

pureza (D2)?


36


37

BIBLIOGRAFÍA

a. Brewster, R. Q., Vanderweft, C. A. and McEwen, W. E., Curso Práctico


b. Carey, F. A., Química Orgánica 6ª edición, McGraw-Hill Interamericana,

México, 2006, pág. 1035-1044.

c. Fieser, L. F., Organic Experiments 7th edition, D. C. Heath, Lexington,


d. Lehman, J. W., Operational Organic Chemistry: A Laboratory Course

2nd edition, Prentice Hall Title, New Jersey, 1988, pp. 410-417.

e. McMurry, J., Química Orgánica 8ª edición, Cengage Learning, México,

2012, pág. 877-890.

f. Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Química Orgánica 5ª edición, Addison-



México, 1999, pág. 887-900.


2004, 1017-1024.


38

PRÁCTICA 7

REACCIONES DE SUSTITUCIÓN ELECTROFÍLICA AROMÁTICA

NITRACIÓN DEL BENZOATO DE METILO:

OBTENCIÓN DEL 3-NITROBENZOATO DE METILO

OBJETIVOS

Conocer una reacción de sustitución electrofílica aromática y aplicar los

conceptos de la sustitución al desarrollo experimental de la nitración del

benzoato de metilo.

Utilizar las propiedades de los grupos orientadores a la posición meta

del anillo aromático para sintetizar un derivado disustituido.

INFORMACIÓN

Al igual que los alquenos, el benceno tiene nubes de electrones π por

encima y por debajo de los enlaces sigma. A pesar de que los electrones π se

encuentran en un sistema aromático estable, están disponibles para atacar a

un electrófilo fuerte y dar lugar a un carbocatión estabilizado por resonancia.

Esta pérdida de aromaticidad se regenera al perder el protón del carbono

tetraédrico dando lugar a un producto de sustitución.

La reacción global es la es la sustitución de un protón (H+) del anillo

aromático por un electrófilo (E+): Sustitución electrofílica aromática (SEAr).

ANTECEDENTES

Sustitución electrofílica aromática: nitración.

Efecto de los grupos sustituyentes en el anillo en una reacción de

sustitución electrofílica aromática.

Reactividad del benzoato de metilo hacia la sustitución electrofílica

aromática.

Mecanismo de reacción.

Condiciones experimentales necesarias para realizar la nitración.

Variación en las condiciones experimentales en una nitración y sus

consecuencias.

Ejemplos de agentes nitrantes.



39


MATERIAL

Barra para agitación 1 Pinzas de tres dedos con nuez 1


Espátula 1 Recipiente de plástico para hielo 1



Matraz Kitazato de 50 mL con manguera 1 Vidrio de reloj 1

Parrilla de agitación con calentamiento 1

REACTIVOS

Ácido nítrico concentrado 0.5 mL Benzoato de metilo 0.6 g

Ácido sulfúrico concentrado 1 mL Metanol 10 mL

REACCIÓN

Benzoato de metilo

Ácido nítrico

Ácido sulfúrico

3-Nitrobenzoato de metilo

Masa molar (g/mol)

Densidad (g/mL)

Punto de fusión o ebullición (°C)



40

PROCEDIMIENTO

En un matraz Erlenmeyer de 10 mL provisto con un agitador magnético

se introduce en un baño de hielo y se adicionan 0.5 mL de ácido nítrico

concentrado, se debe mantener la temperatura a 0 °C y se agregan 0.6 g (0.55

mL) de benzoato de metilo, en todo momento se debe cuidar que la

temperatura se encuentre entre los 0 – 10 °C. Posteriormente se adiciona muy

lentamente 1 mL de ácido sulfúrico concentrado con agitación constante y

cuidando la temperatura entre 5-10 °C (en caso de ser necesario, se pueden

adicionar pequeños granos de hielo a la mezcla de reacción para facilitar la

agitación).

Al término de la adición, llevar la mezcla de reacción a temperatura

ambiente y agitar en la parrilla por 15 minutos. Una vez terminado este tiempo

se adicionan trozos de hielo al matraz de reacción hasta observar la

precipitación del producto. El sólido obtenido se aísla por filtración al vacío y se

lava con agua helada, se toma una muestra pequeña para determinar el punto

de fusión del producto crudo.

El resto del producto se recristaliza de metanol, se determina el

rendimiento y el punto de fusión (pf producto crudo = 74-76 °C, pf producto

puro = 78 °C)

CUESTIONARIO

1. Explique la formación del ión nitronio a partir de la mezcla sulfonítrica.

2. ¿Por qué es importante controlar la temperatura de la mezcla de

reacción?

3. ¿Por qué el benzoato de metilo se disuelve en ácido sulfúrico

concentrado? Escribe una ecuación mostrando los iones que se

producen.

4. ¿Cuál sería la estructura que se esperaría del éster dinitrado,

considerando los efectos directores del grupo éster y que ya se introdujo

un primer grupo nitro?

5. ¿Cuál será el orden de rapidez de la reacción en la mononitración de

benceno, tolueno y el benzoato de metilo?


41


42

BIBLIOGRAFÍA


pág. 337-338.







México, 2006, pág. 1039.

e. Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Química Orgánica 5ª edición, Addison-

Wesley Iberoamericana, Boston Massachusetts, 1988, pág. 594-597,

602-604, 608-612.

f. Pine, S., Química Orgánica 2ª edición, McGraw-Hill, 1988, pág. 652-656,

665-668.


México, 1999, pág. 773-777, 790-806.


2004, 726, 728-741.


43

PRÁCTICA 8

REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA AROMÁTICA

OBTENCIÓN DE 2,4-DINITROFENILHIDRAZINA Y DE 2,4-

DINITROFENILANILINA

OBJETIVOS

Obtener la 2,4-dinitrofenilhidrazina y la 2,4-dinitrofenilanilina mediante

reacciones de sustitución nucleofílica aromática.

Analizar las características de los compuestos aromáticos susceptibles

de reaccionar a través de reacciones de sustitución nucleofílica

aromática.

Buscar la aplicación de estos compuestos.

INFORMACIÓN

Los nucleófilos pueden desplazar a los iones haluro de los haluros de

arilo, sobre todo si hay grupos orto- o para- respecto al haluro que sean

fuertemente atractores de electrones. Como un grupo saliente del anillo

aromático es sustituido por un nucleófilo, a este tipo de reacciones se les

denomina sustituciones nucleofílicas aromáticas (SNAr).

ANTECEDENTES

Sustitución nucleofílica aromática, condiciones necesarias para que se

efectúe.

Comparación de estas condiciones con las que se requieren para

efectuar una sustitución electrofílica aromática.

Utilidad de la sustitución nucleofílica aromática.

Diferencias con la sustitución nucleofílica alifática.

Toxicidad de reactivos y productos.


MATERIAL

Barra para agitación 2 Parrilla de agitación con calentamiento 1

Cámara de elución 1 Pinzas de tres dedos con nuez 1


Espátula 1 Recipiente eléctrico baño María 1

Frasco vial 4 Recipiente de plástico para hielo 1



Matraz Kitasato de 50 mL con manguera 1 Vidrio de reloj 1


44

REACTIVOS

Anilina 0.2 mL Hexano 10 mL

Acetato de etilo 10 mL Hidrato de hidrazina 0.7 mL

2,4-Dinitroclorobenceno 0.2 g Cromatofolios 2

Etanol 15 mL

REACCIONES:

2,4-Dinitro-clorobenceno

Hidrato de hidrazina

2,4-dinitro-fenilhidrazina


2,4-Dinitro-clorobenceno

Anilina 2,4-Dinitro-fenilanilina


PROCEDIMIENTO

OBTENCIÓN DE 2,4-DINITROFENILHIDRAZINA

En un matraz Erlenmeyer de 10 mL se disuelven 0.2 g de 2,4-

dinitroclorobenceno en 2 mL de etanol al 96 % tibio. Se agregan gota a gota 0.3

mL de hidrato de hidrazina con agitación constante. Al terminar la adición se

calienta la mezcla en un baño María (sin que llegue al punto de ebullición el

disolvente) por 10 minutos.


45

Se enfría y se filtra al vacío, se toma una muestra del producto crudo, el

precipitado se lava en el mismo embudo con 3 mL de agua caliente y después

con 3 mL de alcohol tibio. Una vez obtenido el producto puro, se seca al vacío,

se pesa, se calcula el rendimiento, finalmente se determina el punto de fusión,

se toma una pequeña muestra para realizar una cromatografía en capa fina

(ccf) y comparar su pureza con respecto al producto crudo, en la misma placa

se aplica la materia prima disuelta en etanol, como eluyente se usa una mezcla

de Hexano-AcOEt (7:3), se revela con una lámpara de luz UV o con una

cámara de yodo.

OBTENCIÓN DE 2,4-DINITROFENILANILINA

En un matraz Erlenmeyer de 50 mL se colocan 4 mL de etanol, 0.2 g de

2,4-dinitroclorobenceno y 0.2 mL de anilina con agitación constante. Esta

mezcla se calienta en un baño María por 15 minutos con agitación constante y

sin que el disolvente llegue a ebullición. La reacción se deja enfriar y se filtra al

vacío el sólido formado. Se toma una pequeña muestra del compuesto crudo

para realizar una ccf comparándolo con el producto puro. El compuesto se

recristaliza de etanol, se filtra, se seca al vacío, se pesa se calcula el

rendimiento y se determina el punto de fusión.

Se realiza una ccf para determinar la pureza del producto comparándolo

con el compuesto crudo, también se debe aplicar una muestra de la materia

prima, las muestras se disuelven en acetato de etilo. Como eluyente se usa

una mezcla de Hexano-AcOEt (6:4) y revelar con una lámpara de luz UV o con

una cámara de yodo.

CUESTIONARIO

1. ¿Qué sustituyentes facilitan la sustitución nucleofílica aromática (SNAr)?

Explique su respuesta

2. ¿Cómo se pueden preparar los haluros de arilo? Escriba las reacciones

correspondientes.

3. ¿Por qué la anilina es menos reactiva que la hidracina en la SNAr? ¿A

qué lo atribuye?

4. Escriba las estructuras resonantes del 2,4-dinitroclorobenceno y

proponga el mecanismo de la sustitución nucleofílica aromática que se

lleva a cabo en la práctica.

5. Escriba la fórmula de tres compuestos que pueden ser susceptibles de

sufrir una sustitución nucleofílica aromática, fundamente su elección.

6. ¿Por qué el 2,4-dinitroclorobenceno es irritante a la piel, a las mucosas y

a los ojos?


46


47


48

BIBLIOGRAFÍA


pág. 398-401.




c. Carey, F. A., Química Orgánica 6ª edición, McGraw-Hill Interamericana,

México, 2006, pág. 1009-1017.

d. Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Química Orgánica 5ª edición, Addison-

Wesley Iberoamericana, Boston Massachussets, 1988, pág. 986-1009.

e. Solomons, T. W. G., Química Orgánica 2ª edición, Limusa-Wiley,

México, 1999, pág. 1139-1143.

f. Wade, L. G. Jr., Química Orgánica 5ª edición, Prentice Hall, España,

2004, pág. 750-754.

manual 1411

Documents