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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE QUMICA

DEPARTAMENTO DE QUMICA ORGNICA

MANUAL DE PRCTICAS DE LABORATORIO

QUMICA ORGNICA II (1413)

2015 - 1

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b

c

d

PRLOGO Qumica Orgnica II (1413) Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G

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PRLOGO

Dadas las necesidades del cambio al nuevo plan de estudios para la Carrera de Qumicos, en la Facultad de Qumica de la UNAM. Fue necesario hacer modificaciones a las prcticas de Qumica Orgnica II (clave 1413), utilizando los manuales del antigo plan de estudios: el de Compuestos con Carbono, Hidrgeno y Halgenos clave 1435 y el de Compuestos con Carbono, Hidrgeno, Oxgeno, Nitrgeno y Azufre clave 1535. Con ellos, los nuevos programas y la colaboracin de los maestros que han impartido la teora y el laboratorio en dicha qumica desde el ao 2007 a la fecha, se logra obtener el presente manual de prcticas del nuevo plan de estudios.

Estas modificaciones estuvieron a cargo de la jefa de laboratorio Dra. Mara del Consuelo Socorro Sandoval Garca, con la colaboracin de la alumna Noemy Bolaos Mndez en el ao 2007. Tomando como base los manuales elaborados por el Dr. Jos Gustavo vila Zrraga (clave 1435) y la M en C Ana Adela Snchez Mendoza (clave 1535) en el ao 2004.

Los datos de los compuestos, as como los diagramas de tratamiento de residuos y desechos, fueron capturados de los datos elaborados por la Dra. Irma Cruz Gaviln Garca posteriormente se han incrementado y se han realizado modificaciones por la M en C. Gema Susana Cano Daz. Se realizaron modificaciones en las metodologas y material a finales del semestre 2014-2 mismas que se incorporan en el manual del semestre 2015-1.

PROGRAMA TERICO EXPERIMENTAL Qumica Orgnica II (1413) Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G

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FACULTAD DE QUMICA

PROGRAMA TEORICO EXPERIMENTAL PARA LA MATERIA QUMICA ORGNICA II (1413)

DEPARTAMENTO DE QUMICA ORGNICA

Semana Horas

acumuladas en teora

Unidad Experimento Horas

acumuladas en

el laboratorio

Plan de trabajo en el laboratorio Semestre 2015-1

Del 5 de agosto al 6 de noviembre de 2014 1 3 0 4 Medidas de seguridad, reglamentos de laboratorio

2 6 1 8 Sustitucin electroflica aromtica SEA (1 parte)

Nitrobenceno m-Dinitrobenceno

3 9

SUSTITUCIN ELECTROFLICA AROMTICA

2 12 o y p-Nitrofenol SEA (2da parte) 2,4-Dinitroclorobenceno

4 12 SUSTITUCIN NUCLEOFLICA AROMTICA

3 16 Sustitucin nucleoflica aromtica 2,4-dinitrofenilanilina 2,4-dinitrofenilhidracina

5 15 4 20 Halogenuros de alquilo. Obtencin de: Bromuro de n-butilo SN2

6 18 HALOGENUROS DE ALQUILO

5 24 Cloruro de ter-butilo SN1. Su hidrlisis para determinar la constante de velocidad de la reaccin 7 21 6 28 Seminario Sustitucin en compuestos aromticos y alqulicos 8 24 7 32 Reaccin de Grignard para la Obtencin del alcohol 9 27 8 36 Reduccin de carbonilos con microondas, en estado slido y el tradicional

10 30 9 40 Oxidacin n-butanol 11 33

ALCOHOLES Y FENOLES

10 44 Identificacin y caracterizacin de alcoholes y fenoles 12 36 11 48 Sntesis de Williamson 13 39 TERES 12 48 (Reposicin) Sntesis de Friedel-Crafts o Sulfonacin de dodecilbenceno 14 42 13 50 Entrega de calificaciones a los alumnos as como su firma de enterados y la entrega de calificaciones a la seccin 15 45

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CONTENIDO Qumica Orgnica II (1413) Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G

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CONTENIDO Pgina PRLOGO 2

PROGRAMA TERICO EXPERIMENTAL 3

CONTENIDO 4

SUSTITUCIN ELECTROFLICA AROMTICA SEA Reacciones de Nitracin obtencin de:

Nitrobenceno 5 - 7

m-Dinitrobenceno 8 - 10

o y p-Nitrofenol 11 - 13

2,4-Dinitroclorobenceno 14 - 16

SUSTITUCIN NUCLEOFLICA AROMTICA SNA

2,4-dinitrofenilhidracina 17 - 20

2,4-dinitrofenilanilina

HALOGENUROS DE ALQUILO Obtencin de:

21 - 23

Bromuro de n-butilo SN2

24 - 28 CINTICA QUMICA Determinacin de la constante de velocidad de reaccin

Hidrlisis del cloruro de ter-butilo SN1

REACCIN DE GRIGNARD Preparacin de trifenilcarbinol por adicin de:

29 - 33

Benzofenona

Benzoato de etilo

REDUCCIN de aldehdos y cetonas con microondas, en estado slido y tradicional para la obtencin de:

34 - 39

(4-metoxifenil)metanol

4-(hidroximetil)-2-metoxifenol

difenilcarbinol

OXIDACIN DE ALCOHOL n-butanol

40 - 43

IDENTIFICACIN Y CARACTERIZACIN DE ALCOHOLES Y FENOLES

SNTESIS DE WILLIAMSON Obtencin de:

cido fenoxiactico

SULFONACIN DEL DODECILBENCENO

Preparacin de un detergente

ALQUILACIN DE FRIEDEL Y CRAFTS Obtencin de:

p-terbutilfenol

SUSTITUCIN ELECTROFLICA AROMTICA NITROBENCENO Qumica Orgnica II (1413) Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G

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SUSTITUCIN ELECTROFLICA AROMTICA NITROBENCENO

OBJETIVO Conocer una reaccin de sustitucin electroflica aromtica y aprender a aplicar los conceptos

de la sustitucin al desarrollo experimental de la nitracin de benceno. Aprender a controlar las condiciones experimentales que favorecen la monosustitucin y a

utilizar las propiedades de los grupos orientadores a la posicin meta del anillo aromtico para sintetizar un derivado disustituido.

En esta prctica la mitad de grupo de los alumnos preparar nitrobenceno y la otra mitad m-dinitrobenceno. ANTECEDENTES

1. Sustitucin electroflica aromtica: nitracin 2. Reactividad del anillo bencnico en la sustitucin electroflica aromtica. 3. Mecanismo de nitracin 4. Variaciones de las condiciones experimentales en una nitracin y sus consecuencias 5. Clculo del rendimiento de la reaccin considerando la estequiometra de la misma a. OBTENCIN DE NITROBENCENO

REACCIN

H2SO4 / HNO360oC, 40 min

NO2

MATERIAL

1 Adaptador (tapn de hule con tubo de vidrio en L) con manguera 2 Matraces Erlenmeyer de 25 ml 1 Bandeja de plstico (11.5 cm de dimetro y de altura 5.5 cm) 1 Parrilla de calentamiento con agitacin 1 Barra de agitacin magntica (0.5 in de largo x 0.1 in ancho spinbar) 3 Pinzas de cuatro dedos con nuez 1 Bomba sumergible (110-120 volts, altura mxima de 0.9 m y Mexicana) 1 Porta termmetro 1 Embudo de de filtracin rpida (7 cm de dimetro) 1 Probeta de 10 ml 1 Embudo de filtracin rpida pequeo (3.3 cm de dimetro) 1 Refrigerante con mangueras 1 Embudo de separacin con tapn 1 Refrigerante de aire 1 Embudo de slidos (5 cm de dimetro externo y 1 cm de dim. en el tallo) 2 T de destilacin 1 Esptula (cromo-niquel de 21 cm de largo y ser delgada) 1 T de vaco 1 Manguera de vaco 1 Termmetro de -10 a 400 C 1 Matraz baln de fondo plano de 25 ml 1 Vaso de precipitado de 50 ml 1 Matraces baln de 10 ml 1 Vaso de precipitado de 25 ml 1 Matraz bola de 2 bocas de 25 ml con fondo plano 1 Vial con junta esmerilada de 5 ml

Nota: Todas las junta son (14/23) SUSTANCIAS

Cantidad Cantidad 3 ml cido ntrico fumante 5 ml Hidrxido de sodio 10% 3.75 ml cido sulfrico concentrado 0.25 g Sulfato de sodio anhidro 2.5 ml Benceno


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PROCEDIMIENTO Coloque en el matraz baln de dos bocas 3 ml de HNO3 concentrado ms una barra magntica. Y adapte en una de las bocas el embudo de separacin con 3.75 ml de H2SO4 concentrado. Sumerja el matraz en un bao de hielo e inicie la adicin de H2SO4 conc., poco a poco y con agitacin. Mantenga la temperatura de la mezcla sulfontrica entre 20- 30C. Al trmino de la adicin, coloque un porta termmetro con el termmetro (1) Retire el bao de hielo y adicione lentamente (2) con agitacin vigorosa (3) 2.5 ml de benceno, cuide que la temperatura de la reaccin se mantenga entre 40- 55C (enfre exteriormente con un bao de hielo s es necesario)

Al finalizar la adicin del benceno contine la agitacin hasta que cese la reaccin exotrmica y en este momento adapte a la boca principal del matraz baln un refrigerante de agua en posicin de reflujo (4). Poner sobre la parilla el matraz baln de dos bocas, (adapte el siguiente sistema, Esquema 1) caliente hasta alcanzar la temperatura de 60C por 40 minutos; es conveniente que durante el calentamiento la agitacin sea vigorosa para asegurar el contacto entre las dos capas inmiscibles (9).

NaOH solucindiluida Esquema 1

Posteriormente retire el matraz baln del calentamiento, deje enfriar y colquelo en un bao de agua con hielo hasta tener una temperatura de 20C (ahora en dos fases, fase superior corresponde al nitrobenceno y la fase inferior a la mezcla sulfontrica residual, transfirala al embudo de separacin y deseche la fase inferior. Lave el nitrobenceno (5) dos veces con 4 ml de agua fra y despus con solucin de NaOH al 10% (2.5 ml cada vez), hasta pH 7 (6) y finalmente lave una vez con agua. Seque el nitrobenceno hmedo en un matraz Erlenmeyer de 25 ml con sulfato de sodio o cloruro de calcio anhdro (7) y transfiralo por decantacin a una bola de destilacin de 10 ml.

Adapte al matraz bola de 10 ml el equipo necesario para destilar (8) el nitobenceno (Destilacin a Presin Reducida), utilice el refrigerante de aire. El nitrobenceno tiene un p. eb. de


7

210-211C/ 760 mm Hg y 196-197C/ 585 mm Hg. Colecte la fraccin que destila por debajo de 150.

Mida el volumen obtenido y calcule el rendimiento.

SUSTITUCIN ELECTROFLICA AROMTICA m-DINITROBENCENO Qumica Orgnica II (1413) Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G

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b) OBTENCIN DE m-DINITROBENCENO REACCIN

H2SO4 / HNO3100oC, 45 min

NO2

NO2 MATERIAL

1 Adaptador (tapn de hule con tubo de vidrio en L) con manguera 1 Matraz bola de 2 bocas de 25 ml de fondo plano 1 Agitador de vidrio (20 cm de largo por 0.7 0.5 cm de dimetro) 1 Matraz Kitazato de 50 ml con manguera 1 Bandeja de plstico (11.5 cm de dimetro y de altura 5.5 cm) 1 Parrilla de calentamiento con agitacin 1 Barra de agitacin magntica (0.5 in de largo x 0.1 in ancho spinbar) 2 Pinzas de cuatro dedos con nuez 1 Bomba de agua sumergible (110-120 volts, altura mxima de 0.9 m y Mexicana) 1 Porta termmetro 1 Colector 1 Probeta de 10 ml 1 Embudo Buchner (7.5 cm de dimetro) con adaptador de hule 1 Refrigerante con mangueras 1 Embudo de filtracin rpida pequeo (3.3 cm de dimetro) 1 T de destilacin 1 Embudo de filtracin rpida (7 cm de dimetro) 1 Termmetro de -10 a 400 C 1 Embudo de separacin con tapn 1 Vaso de precipitado de 50 ml 1 Embudo de slidos (5 cm de dimetro y 1 cm de dimetro en el tallo) 1 Vaso de precipitado de 25 ml 1 Esptula (cromo-niquel de 21 cm de largo y ser delgada) 1 Vidrio de reloj (7.5 cm de dimetro) 1 Matraz erlenmeyer de 25 ml Nota: Todas las junta son (14/23)

PROCEDIMIENTO

Coloque en el matraz baln de dos bocas 3 ml de HNO3 concentrado ms una barra magntica y adapte en una de las bocas el embudo de separacin con 3.75 ml de H2SO4 concentrado. Sumerja el matraz en un bao de hielo e inicie la adicin de H2SO4 conc., poco a poco y con agitacin

Mantenga la temperatura de la mezcla sulfontrica entre 20 - 30C. Al trmino de la adicin, coloque un porta termmetro con el termmetro (1)

Retire el bao de hielo y adicione lentamente (2) con agitacin vigorosa (3) 1.25 ml de benceno, cuide que la temperatura de la reaccin se mantenga entre 40C (enfre exteriormente con un bao de hielo si es necesario)

Al finalizar la adicin del benceno contine la agitacin hasta que cese la reaccin exotrmica y en este momento adapte a la boca principal del matraz baln un refrigerante de agua en posicin de reflujo (4). Adapte en una parrilla el matraz baln de dos bocas, caliente hasta alcanzar la temperatura de 100 C por 45 minutos (ver Esquema 1); es conveniente que durante el calentamiento la agitacin sea vigorosa para asegurar el contacto entre las dos capas inmiscibles (9),

Transcurrido el tiempo de reflujo, vierta lentamente (con agitacin) la mezcla de reaccin en 35 g de hielo Colecte el m-dinitrobenceno crudo en un embudo buchner y recristalice en etanol, separe el slido recristalizado por filtracin al vaco, seque y pese el m-dinitrobenceno.

Calcule rendimiento en base a la reaccin.

SUSTITUCIN ELECTROFLICA AROMTICA m-DINITROBENCENO Qumica Orgnica II (1413) Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G

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El m-dinitrobenceno tiene un p.f. de 89.5C. NOTAS (1) El bulbo del termmetro debe estar en contacto con la mezcla de reaccin. (2) Agregue el benceno a la mezcla sulfontrica en porciones de 1-2 ml (3) Debido a que el benceno es poco soluble en la mezcla sulfontrica se requiere agitacin vigorosa. De esta

agitacin depende el xito de la nitracin (4) Colocar en el refrigerante una trampa con (NaOH lenteja) y canalice a un vaso de precipitado que

contenga solucin de sosa o potasa. (5) Investigue la densidad del nitrobenceno y del agua, antes de eliminar cualquiera de las fases (6) En caso de que al final de los lavados del nitrobenceno con solucin de NaOH al 10%, ste quedar bsico,

lave con agua hasta pH 7 (7) Caliente a bao Mara hasta que aclare el nitrobenceno. Elimine el sulfato de sodio por decantacin o

filtracin (8) Precaucin, no destile hasta sequedad, debido a que pueden existir algunos productos de polinitracin que

sean explosivos. (9) El xito de la prctica depende de la agitacin

BIBLIOGRAFA

R. Q. Brewster y C. A. Vander Werf., Curso Prctico de Qumica Orgnica, 3. Edicin, Editorial Alambra, Espaa (1970), Pginas 178-179

J. A. Moore y D. L. Dalrymple, Experimental Methods in Organic Chemistry. 2a. Edicin, W. B. Saunders Company, U.S.A. (1976), Pginas 188-194

A. I. Vogel, Text Book Practical Organic Chemistry, 3. Edicin, Editorial Longmans, Londres (1962), Pginas: 523-527

B. J. Hazzard (Traduccin) Organicum. Practical Handbook of Organic Chemistry, 1. Edicin. Addison-Wesley Publishing Company, Inc., U.S.A., (1973), pp. 306-315

R. T. Morrison y R. N. Boyd., Qumica Orgnica 3a Edicin, Fondo Educativo Interamericano, S. A. Mxico (1976), Pginas: 348-358, 366-374

J. D. Roberts, M. E. Caserio, Qumica Orgnica, Fondo Educativo Interamericano, S. A. Mxico, (1974), Pginas: 522-526, 531-535


m-DINITROBENCENO Qumica Orgnica II (1413)

Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G

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HNO3 conc. enbao de hielo

1) Agregar H2SO4 gota a gota con agitacin

2) Manter T = 20-30oCMEZCLA SULFONTRICA

1.25 ml decon agitacinvigoroza.

T = 40oC

NITROBENCENO, MEZCLA SULFONTRICA

Colocar refrigeranteen posicin de reflujo

T = 100oC, t = 45 min

m-DINITROBENCENOY MEZCLA

SULFONTRICA

1)vertir sobre 35 g hielo, lentamente 2)Filtrar al vaco

Slido

m-DINITROBENCENO

Lquido

MEZCLA SULFONTRICA

D4Recristalizar enCH3CH2OH

Slido

Lquido

m-DINITROBENCENOrecristalizado Aguas madres

D5

m - DINITROBENCENO

SUSTITUCIN ELECTROFLICA AROMTICA o, p-NITROFENOL Qumica Orgnica II (1413) Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G

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o y p-NITROFENOL

OBJETIVO Ilustrar la orientacin y reactividad de los anillos bencnicos monosustituidos en la

sustitucin electrfilica aromtica Usar mtodos de purificacin e identificacin para los productos obtenidos

ANTECEDENTES

1. Sustitucin electroflica aromtica. 2. Condiciones experimentales necesarios para realizar la nitracin. 3. Variacin de las condiciones experimentales en una nitracin y sus consecuencias. 4. Mtodos de purificacin e identificacin de los productos aislados. 5. Propiedades fsicas de reactivos y productos.

REACCIN

OH

HNO3 diluido45 C, 15 min

OH OH

NO2

NO2+

p.f. = 45 Cp.f. = 114 C

MATERIAL

* Constituye una sola pieza Nota: Todas las junta son (14/23) SUSTANCIAS

Cantidad 1.5 ml cido ntrico concentrado 0.2 g Carbn activado 1.13 g Fenol

1 Adaptador (tapn de hule con tubo de vidrio en L) con manguera 2 Pinzas cuatro dedos con nuez 1 Agitador de vidrio (20 cm de largo por 0.7 0.5 cm de dimetro) 1 Pipeta graduada de 5 ml 1 Anillo metlico 1 Probeta de 10 ml 1 Bandeja de plstico (11.5 cm de dimetro y de altura 5.5 cm) 1 Recipiente para bao Mara 1 Barra de agitacin magntica (0.5 in de largo x 0.1 in ancho spinbar) 1 Refrigerante con mangueras 1 Bomba de agua sumergible (110-120 volts, altura mxima de 0.9 m y Mexicana) 2 Tapones de hule bihoradado para matraz de 125 ml* 1 Colector 1 Tela de alambre con asbesto 1 Embudo buchner (7.5 cm de dimetro) con adaptador de hule 1 Termmetro de -10 a 400 C 1 Embudo de filtracin rpida (7 cm de dimetro) 1 Tubo de vidrio de 30 cm* 1 Embudo de separacin con tapn 2 Tubo de vidrio en L de 15 cm* 1 Embudo para slidos (5 cm de dimetro y 1 cm de dimetro en el tallo) 1 Tubo de vidrio en ngulo de 75 * 1 Esptula (cromo-niquel de 21 cm de largo y delgada) 1 Vaso de precipitado de 50 ml 1 Matraz Erlenmeyer de 25 ml 1 Vasos de precipitado de 25 ml 2 Matraz Erlenmeyer de 125 ml 1 Vasos de precipitado de 10 ml 1 Matraz Kitazato de 50 ml con manguera 1 Vidrio de reloj (7.5 cm de dimetro) 1 Mechero con manguera


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PROCEDIMIENTO Coloque en un matraz Erlenmeyer de 125 ml, 5 ml de agua y agregue poco a poco 1.5 ml de cido ntrico concentrado, resbalando por las paredes del matraz y agitando suavemente. Ponga a enfriar en bao de hielo.

En un vaso de precipitado de 10 ml pese 1.13 g de fenol, fndalo a B.M. y adicinelo gota a gota a la solucin de HNO3, agite por 5 minutos dejando que la temperatura llegue a 25 C. Caliente en B. M. a 45 C durante 15 minutos agitando constantemente; agregue 6.25 ml de agua (1). Destile la fase orgnica por arrastre de vapor hasta que se observe que condensa solamente agua. Enfre el destilado en hielo y separe por filtracin al vaco los cristales de o-nitrofenol formados (2). Determine punto de fusin y calcule rendimiento.

Purifique el ismero p-nitrofenol empleando carbn activado. Separe los cristales por filtracin al vaco, determine punto de fusin y haga clculos de rendimiento (3). NOTAS:

(1) Tome en cuenta la densidad de las dos fases. Durante todo el proceso de nitracin, sea cuidadoso. Use lentes de proteccin

(2) Los cristales de o-nitrofenol pueden secarse en estufa a 30 C (3) Use poco carbn activado (0.125 g aproximadamente). Los cristales de p-nitrofenol pueden secarse en

estufa a 60 C .

BIBLIOGRAFA J. A. Moore y D. L. Dalrymple, Experimental Methods in Organic Chemistry. 2a. Edicin,

W. B. Saunders Company, Philadelphia (1976), pag. 188 Organicum. Practical Handbook of Organic Chemistry, Becker H. et al, English translation

by B. J. Hazzard. Pergamon Press Ltd. N.Y. (1973), pag. 312 The Merck Index, 8th Edition. P. G. Steder editor. Merck & Co. Inc. Rahway N. J. U.S.A.,

1968.


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OBTENCIN DE 2,4-DINITROCLOROBENCENO Qumica Orgnica II (1413)


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OBTENCIN DE 2,4-DINITROCLOROBENCENO

OBJETIVO Efectuar en el laboratorio una reaccin de nitracin dentro del mecanismo general de sustitucin

electroflica aromtica SEA. Obtener un derivado dinitrado, partiendo de un sustrato aromtico con un grupo desactivador, orto y para orientador.

ANTECEDENTES 1. Sustitucin electroflica aromtica. 2. Reacciones, mecanismos y fundamento qumico de la tcnica. 3. Estructura y propiedades de los reactivos involucrados. 4. Purificacin por recristalizacin. 5. Propiedades fsicas, qumicas y usos de 2,4-dinitroclorobenceno. REACCIN

ClH2SO4 / HNO3

bao mara, 30 min

ClNO2

NO2 MATERIAL

1 Adaptador (tapn de hule con tubo de vidrio en L) con manguera 1 Parrilla de calentamiento con agitacin 1 Agitador de vidrio (20 cm de largo por 0.7 0.5 cm de dimetro) 2 Pinzas de cuatro dedos con nuez 1 Bandeja de plstico (11.5 cm de dimetro y de altura 5.5 cm) 1 Pipeta graduada de 1 5 ml 1 Barra de agitacin magntica (0.5 in de largo x 0.1 in ancho spinbar) 1 Probeta de 25 ml 1 Bomba de agua sumergible (110-120 volts, altura mxima de 0.9 m y Mexicana) 1 Recipiente de peltre 1 Buchner (7.5 cm de dimetro) con adaptador de hule 1 Recipiente para bao Mara. 1 Embudo de filtracin rpida (7 cm de dimetro) 1 Termmetro de -10 a 400 C 1 Embudo de filtracin rpida pequeo (3.3 cm de dimetro) 1 Trampa de humedad. 1 Esptula (cromo-niquel de 21 cm de largo y delgada) 1 Vaso de precipitado de 25 ml 1 Manguera de 30 cm 1 Vaso de precipitado de 50 100 ml 1 Matraz Erlenmeyer de 125 ml 1 Vidrio de reloj (7.5 cm de dimetro) 1 Matraz Kitazato de 50 ml con manguera

Nota: Todas las junta son (14/23)

SUSTANCIAS Cantidad

cido ntrico concentrado 3.75 ml cido sulfrico concentrado 3.75 ml Clorobenceno R.A. 0.9 ml Etanol 6.25 ml

PROCEDIMIENTO

Coloque en el matraz baln de dos bocas 3.75 ml de HNO3 concentrado ms una barra magntica. Y adapte en una de las bocas el embudo de separacin con 3.75 ml de H2SO4 concentrado. Sumerja el matraz en un bao de hielo agua e inicie la adicin de H2SO4 conc., poco a poco y con agitacin.




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Mantenga la temperatura de la mezcla sulfontrica entre 20- 30C. Esquema 2. Nota 1. El bulbo del termmetro debe estar en contacto con la mezcla de reaccin.

Agregar gota a gota agitando, 0.9 ml de clorobenceno. Esquema 2. Al finalizar la adicin del clorobenceno contine la agitacin hasta que cese la reaccin exotrmica y en este momento adapte a la boca principal del matraz baln un refrigerante de agua en posicin de reflujo. Nota 2. Colocar en el refrigerante una trampa que canalice a un vaso de precipitado que contenga solucin de sosa o potasa.

Poner sobre la parilla el matraz baln de dos bocas, (adapte el siguiente sistema, Esquema 1) caliente hasta alcanzar la temperatura de 80C por 30 minutos; es conveniente que durante el calentamiento la agitacin sea vigorosa. Nota 3. Con objeto de obtener el compuesto dinitrado. Si no se hace as se obtiene el compuesto mononitrado lquido.

NaOH solucindiluida

3.75 ml HNO3

3.75 ml H2SO4

T = 20 - 30 oC

2da. adicin de 0.9 ml de clorobenceno

gota a gota

Bandeja de plsticocon agua + pequea

cantidad de hielo

Esquema 1 Esquema 2

Enfriar a temperatura ambiente (Tamb) y vaciar el contenido del matraz lentamente a un vaso de

precipitado de 50 ml, que contenga alrededor de 12.5 g de hielo picado. Agitar la mezcla vigorosamente y filtrar el precipitado al vaco. Lavar el producto en el embudo con 25 ml de agua helada. Nota 4. El 2,4-dinitroclorobenceno es un producto muy irritante pues reacciona con los grupos amgenos de las protenas de la piel, por lo cual debe evitarse su contacto. En caso de sentir irritacin en alguna parte de la piel, lavar con agua y alcohol.

Cristalizar de etanol Nota 5. Al hacer la recristalizacin del producto, se debe agitar y raspar las paredes del vaso, colocado dentro del hielo, para favorecer la formacin de forma alotrpicas alfa (p.f. 53.4C). Las formas beta y gamma funden a 43 y 27C respectivamente y en caso de no efectuar correctamente la recristalizacin, son contaminantes del compuesto alfa. Pesar, calcular rendimiento prctico, determinar punto de fusin y cromatoplaca usando como eluyente H90:AcOEt10, revelador: UV, I2 (tenue). Nota 6. El producto deber guardarse en un lugar fresco, ya que el calor del ambiente, ser suficiente para fundirlo

BIBLIOGRAFA G. K. Helmkamp & H. W. Johnson Jr, Selectes Experiments in Organic Chemistry, Freeman

& Co. Editorial London, 1964. pag. 107




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R. T. Morrison y R. N. Boyd., Qumica Orgnica 3a Edicin , Fondo Educativo Interamericano, S. A. Mxico (1976).

The Merck Index, 8th Edition, Merck & Co. Inc. Rahway N. J. U.S.A., 1968, pgina 242

SUSTITUCIN NUCLEOFLICA AROMTICA 2,4-dinitrofenilhidracina y 2,4-dinitrofenilanilina

Qumica Orgnica II (1413) Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G

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SUSTITUCIN NUCLEOFLICA AROMTICA 2,4-Dinitrofenilhidracina y 2,4-Dinitrofenilanilina

Objetivo Analizar las caractersticas de los compuestos aromticos susceptibles de reaccionar a travs

de reacciones de sustitucin nucleoflica aromtica. Obtener 2,4-dinitrofenilhidracina y la 2,4-dinitrofenilanilina mediante reacciones de

sustitucin nucleoflica aromticase Buscar la aplicacin de estos compuestos

Antecedentes Sustitucin nucleoflica aromtica, condiciones necesarias para que se efecte. Comparacin de estas condiciones, con las que se requieren para efectuar una sustitucin

electroflica aromtica. Utilidad de la sustitucin nucleoflica aromtica. Diferencias con la sustitucin nucleoflica aliftica. Toxicidad de reactivos y productos. 1 OBTENCIN DE 2,4-DINITROFENILHIDRACINA

REACCIN

MATERIAL ( para ambas)

1 Agitador de vidrio (20 cm de largo por 0.7 0.5 cm de dimetro) 1 Parrilla de calentamiento con agitacin 1 Anillo metlico 1 Pinza de cuatro dedos con nuez 1 Barra de agitacin magntica (0.5 in de largo x 0.1 in ancho spinbar) 1 Pinza para tubo de ensaye 1 Bomba de agua sumergible (110-120 volts, altura mxima de 0.9 m y Mexicana) 1 Pipeta graduada de 5 ml 1 Buchner (7.5 cm de dimetro) con adaptador de hule 1 Pipeta graduada de 1 ml 1 Cmara para cromatografa 1 Probeta de 10 ml 1 Embudo de filtracin rpida (7 cm de dimetro) 1 Recipiente de peltre 1 Esptula (cromo-niquel de 21 cm de largo y delgada) 1 Recipiente para bao Mara 4 Frascos viales 1 Termmetro de -10 a 400C 1 Matraz Kitazato de 50 ml con manguera 1 Vasos de precipitado de 10 ml 1 Matraz Erlenmeyer de 25 ml 1 Vidrio de reloj (7.5 cm de dimetro)

REACTIVOS 0.5 g 2,4-Dinitroclorobenceno 0.7 ml Hidrato de hidracina 0.5 ml Eluyente H:AcOEt (70:30) 1 Placa 8.5 ml Etanol Que emplea cada alumno

ClNO2

NO2

NH2H2NN

NO2

NO2

H NH2



18

Procedimiento 1 Sntesis de 2,4-Dinitrofenilhidracina

En un vaso de precipitado de 10 ml disuelva 0.5 g del 2,4-dinitroclorobenceno en 5 ml de etanol al 96% tibio. Agregue gota a gota 0.7 ml de hidrato de hidracina con agitacin constante. Al teminar la adicin caliente la mezcla (sin que ebulla) por 10 min. Enfre y filtre al vaco, el precipitado se lava en el mismo embudo con 3 ml de agua caliente y luego con 3 ml de alcohol tibio. Una vez obtenido el producto crudo tomar una pequea muestra para posteriormente hacer una cromatografa en capa fina (ccf) y comparar su pureza con el producto puro.

Seque al vaco, pese y calcule el rendimiento. Determine el punto de fusin Realice una ccf para determinar la pureza del producto, comparando con la muestra del producto crudo que se separ con anterioridad, adems de aplicar la materia prima disuelta en etanol. Mezcla de eluyentes H:AcOEt (70:30) y revelar mediante lmpara de UV.

2 SNTESIS DE 2,4-DINITROFENILANILINA REACCIN

ClNO2

NO2

NH2 NNO2

NO2

H

REACTIVOS 0.5 ml Anilina 30 ml Etanol (10 ml para la reaccin y 20 ml para la recristalizar) 0.5 g 2,4-Dinitroclorobenceno 1 Placa 0.5 ml Eluyente H:AcOEt (60:40) Que emplea cada alumno

Procedimiento 2 Sntesis de 2,4-Dinitrofenilanilina

En un matraz Erlenmeyer de 25 ml coloque 10 ml de etanol, 0.5 g de 2,4-dinitroclorobenceno y 0.5 ml de anilina con agitacin constante. Caliente la mezcla de reaccin en bao Mara durante 15 min agitando constantemente y sin llegar a ebullicin. Enfre y filtre el slido formado con ayuda del vaco. En este momento tomar una muestra del producto crudo para compararla posteriormente a travs de una ccf con el producto puro. Recristalice de etanol, filtre y seque el produto, pese, calcule el rendimiento y determine el punto de fusin. Realice una ccf para determinar la pureza del producto, comparando con la muestra del



19

producto crudo que se separ con anterioridad, adems de aplicar la materia prima, todas disueltas en acetato de etilo. Mezcla de eluyentes H:AcOEt (60:40) y revelar mediante lmpara de UV. Cuestionario 1. Qu sustituyentes facilitan la sustitucin nucleoflica aromtica (SNAr)? Explique su respuesta. 2. Cmo se pueden preparar los haluros de arilo? Escriba las reacciones correspondientes. 3. Por qu la anilina es menos reactiva que la hidracina en la SNAr? A qu lo atribuye? 4. Escriba las estructuras resonantes del 2,4-dinitroclorobenceno y proponga el mecanismo de la

sustitucin nucleoflica aromtica que se lleva acabo en la prctica. 5. Escriba la frmula de tres compuestos que puedan ser susceptibles de sufrir una sustitucin

nucleoflica aromtica, fundamente su eleccin. 6. Por qu el 2,4-dinitroclorobenceno es irritante a la piel, a las mucosas y a los ojos?

OBTENCIN DE LA 2,4-DINITROFENILHIDRACINA

Disolver 0.5 g de 2,4-Dinitroclorobenceno

en 5 ml de EtOH

Adicionar gota a gota 0.7 mlde hidrato de hidracina

Calentar la mezcla por 10 min. Sin que ebulla

Enfriar y fitrar al vaco

LquidoSlido

2.4-DinitroclorobencenoEtanol

Hidracina

D1

Lavar el pptado con 3 ml de EtOH tibio

Secar al vaco, pesary calcular rendimiento

Determinar p.f. y realizar ccfpara determinar la pureza

del producto

D1: Residuo txico! Puede contener 2,4-dinitroclorobenceno, seabsorbe por va oral, cutnea o respiratoria. El hidrato de hidracina escorrosivo y puede causar cncer en animales. Evite usar exceso de este reactivo cuando haga la mezcla de reaccin. Guarde el desecho paraenviar a incineracin. Si la hidracina (o sus derivados) no est mezcladacon otros residuos, puede tratarse con hipoclorito de sodio.



20

OBTENCIN DE LA 2,4-DINITROFENILANILINAAdicionar sin dejar de agitar:

10 ml de EtOH0.5 g de 2,4-Dinitroclorobenceno

0.5 ml de anilina

Calentar la mezcla de reaccinen bao Mara durante 15 min,

sin que ebulla y agitandoconstantemente

Fitrar al vaco el slido

LquidoSlido

2.4-DinitroclorobencenoEtanolAnilina

D1

Recristalizar de EtOH

Secar al vaco, pesary calcular rendimiento

Determinar p.f. y realizar ccfpara determinar la pureza

del producto

D1: El residuo puede contener compuestos txicos e irritantes.Manjese en la campana. La solucin puede absorberse sobre carbn activado hasta la eliminacin del color. La solucin incolora contieneetanol, si la cantidad es grande, puede recuperarse por destilacin. Elresiduo del carbn activado se confina para incineracin

Enfriar

Bibliografa a. vila, A.J.G. et al. (2009). Qumica Orgnica. Experimentos con enfoque ecolgico. (2a ed.).

Mxico: UNAM, Direccin General de Publicaciones y Fomento Editorial. b. Bruice, P. Y. (2008). Qumica Orgnica. (5a ed.). Mxico: Pearson Educacin. Carey, F. A.

(2006). Qumica Orgnica. (6a ed.). Mxico: McGraw-Hill Interamericana. c. McMurry, J. (2008). Qumica Orgnica. (7a ed.). Mxico: Cengage Learning d. Pavia, D. L. (2007) Introduction to Organic Laboratory Techniques: A Microscale Approach.

Belmont California: Thomson Brooks/Cole. Laboratory Series for Organic Chemistry. e. Wade, L.G. Jr. (2004) Qumica Orgnica. (5a ed.). Espaa: Prentice Hall.

OBTENCIN DE BROMURO DE n-BUTILO


21


OBJETIVOS 1. Obtener un halogenuro de alquilo primario a partir del alcohol correspondiente. 2. Investigar el mecanismo y las reacciones competitivas que ocurren durante la reaccin.

ANTECEDENTES

1. Obtencin de halogenuros de alquilo. 2. Propiedades qumicas de los halogenuros de alquilo. 3. Mecanismo SN1 y SN2. 4. Comparacin entre los mecanismos SN1 y SN2. 5. Estudio de las reacciones de equilibrio.

REACCIN

O H Br+ NaBrH2SO4H2O

MATERIAL 1 Adaptador (tapn de hule con tubo de vidrio en L) con manguera 1 Matraz Erlenmeyer de 25 ml 1 Agitador de vidrio (20 cm de largo por 0.7 0.5 cm de dimetro) 1 Parrilla de calentamiento con agitacin 1 Bandeja de plstico (11.5 cm de dimetro y de altura 5.5 cm) 2 Pinzas de cuatro dedos con nuez 1 Barra de agitacin magntica (0.5 in de largo x 0.1 in ancho spinbar) 2 Pipetas graduada de 5 ml 1 Bomba de agua sumergible (110-120 volts, altura mxima de 0.9 m y Mexicana) 1 Porta termmetro 1 Colector 1 Probeta graduada de 10 ml 1 Embudo de filtracin rpida pequeo (3.3 cm de dimetro) 1 Refrigerante para agua con mangueras 1 Embudo de separacin con tapn 1 T de destilacin 1 Embudo para slidos (5 cm de dimetro y 1 cm de dimetro en el tallo) 1 Termmetro de -10 a 400 C 1 Esptula (cromo-niquel de 21 cm de largo y ser delgada) 1 Recipiente de peltre 1 Matraz baln de fondo plano de una boca de 25 ml 1 Vaso de precipitado 50 ml 1 Matraz baln de fondo plano de una boca de 10 ml 1 Vaso de precipitado 25 ml 1 Matraz Erlenmeyer de 50 ml 1 Vidrio de reloj (7.5 cm de dimetro)

SUSTANCIAS

Cantidad Sustancias 2.5 ml cido sulfrico concentrado 2.9 ml Alcohol n-butlico 3.0 g Bromuro de sodio 12.0 ml Hidrxido de sodio al 5 % 0.25 g Sulfato de sodio anhidro

PROCEDIMIENTO En un matraz de fondo plano de 25 ml, coloque 3 g de bromuro de sodio, 2.5 ml de agua y 2.9

ml de n-butanol. Mzclelos perfectamente, con agitacin magntica. Enfre el matraz en un bao de hielo-agua y pasados unos minutos adicione 2.5 ml de cido sulfrico concentrado gota a gota, adapte el refrigerante en posicin de reflujo.

Terminada la adicin retire el matraz del bao de hielo-agua y adapte una trampa de sosa en solucin de sosa al 5 % (10 ml), como se muestra a continuacin.



22

NaOH en solucin

Esquema 3 Caliente suavemente y agite constantemente hasta obtener un reflujo moderado. Se empieza a

notar el progreso de la reaccin con la aparicin de dos fases, siendo la superior la que contiene el bromuro de n-butilo. Despus de 30 minutos bajo estas condiciones, suspenda el calentamiento, enfre ligeramente y pase a un embudo de separacin, retire la fase acuosa. Nota 1 no debe enfriarse! Esto es debe mantener la temperatura de 60 C (ya que en ese momento se forma un slido difcil de manipular).

La fase aceitosa se lava sucesivamente hasta pH neutro para ello se emplea 1. 1.25 ml de agua (el bromuro es la fase inferior). 2. 1.25 ml de solucin de NaOH al 5 % (el bromuro es la fase inferior). 3. 1.25 ml de agua (el bromuro es la fase inferior). Transfiera el bromuro de n-butilo hmedo a un matraz Erlenmeyer y squelo con sulfato de

sodio anhidro; decntelo a un matraz de bola de 10 ml y destlelo. Colecte la fraccin que destila entre 80-90 C en un recipiente previamente pesado, reciba el destilado en un recipiente enfriado en bao de hielo.

CUESTIONARIO

1. Cul es la toxicidad del bromuro de n-butilo y del bromuro de sodio? 2. Qu procedimiento qumico realizara a los residuos de la mezcla de reaccin? 3. Cmo elimina los residuos de las soluciones de hidrxido de sodio y de cido sulfrico?

BIBLIOGRAFA Brewster, R. Q. y Vander, Werf C. A., Curso prctico de qumica orgnica, 2. Edicin, Alambra,

Espaa, 1970. Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Qumica Orgnica, Fondo Educativo Interamericano, Mxico,

1976.



23

Pavia, D., Lampman, G. M. y Kriz, G. S Jr., Introduction to Organic Laboratory Techniques, W. B. Saunders, Philadelphia, EU, 1976.

CINTICA QUMICA Qumica Orgnica II (1413)

Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S . Sandoval G

24

CINTICA QUMICA Determinacin de la constante de velocidad de reaccin

en la hidrlisis del cloruro de terbutilo

OBJETIVO. El alumno comprobar experimentalmente el mecanismo de una reaccin SN1 mediante la

determinacin grfica del orden y la constante de velocidad de una reaccin de primer orden.

ANTECEDENTES 1. Cintica Qumica. 2. Expresin de la velocidad de una reaccin. 3. Ecuacin cintica para una reaccin de primer orden. 4. Determinacin grfica del orden y constante de la velocidad para una ecuacin de primer orden. 5. Mecanismo de obtencin de cloruro de terbutilo. 6. Ecuacin SN1: Mecanismo y cintica de la hidrlisis del cloruro de terbutilo.

REACCIN

a. Obtencin de cloruro de terbutilo

HO+ HCl Cl

+ H2O

b. Hidrlisis de cloruro de terbutilo

Cl+ H2O

EtOHHO

+ HCl

MATERIAL 1 Bandeja de plstico (11.5 cm de dimetro y de altura 5.5 cm) 2 Pinzas de cuatro dedos con nuez 1 Barra de agitacin magntica (0.5 in de largo x 0.1 in ancho spinbar) 1 Pipeta volumtrica de 1 ml 1 Bomba de agua sumergible (110-120 volts, altura mxima de 0.9 m y Mexicana) 1 Pipeta volumtrica de 10 ml 1 Bureta graduada de 50 ml 1 Porta termmetro 1 Colector 1 Probeta graduada de 25 ml 1 Embudo de separacin con tapn 1 Recipiente de peltre 1 Embudo de filtracin rpida (7 cm de dimetro) 1 Recipiente para bao Mara 1 Embudo para slidos (5 cm de dimetro y 1 cm de dimetro en el tallo) 1 Refrigerante con mangueras 1 Esptula (cromo-niquel de 21 cm de largo y delgada) 1 T de destilacin 3 Matraces Erlenmeyer de 125 ml 1 Tapn (No. 1) 1 Matraz aforado de 100 ml 1 Termmetro de -10 a 400 C 1 Matraz baln de una boca de fondo plano de 25 ml 2 Vasos de precipitado de 100 ml 1 Matraz Erlenmeyer de 50 ml 1 Vidrio de reloj (7.5 cm de dimetro) 1 Parrilla de calentamiento con agitacin

Nota: Todas las junta son (14/23)



25

SUSTANCIAS 36 ml cido clorhdrico concentrado 80 ml Etanol 96 % 35 ml Agua destilada 1.5 ml Fenoftalena 12 ml Alcohol ter-butlico 15 ml Hidrxido de sodio 0.05 N 10 ml Carbonato de sodio al 10% 0.5 g Sulfato de sodio anhidro 4 g Cloruro de calcio

INFORMACIN

a. Una reaccin qumica comprende la conversin de reactivos a productos. b. Las reacciones pueden ser bimoleculares o unimoleculares.

c. Un mecanismo de reaccin es la descripcin paso por paso, del proceso que ocurre cuando los

reactivos se convierten a productos.

d. La cintica de reacciones se refiere al estudio detallado de la velocidad de las reacciones qumicas. Permite estudiar un mecanismo, ya que proporciona una medida de las velocidades de reaccin, y una indicacin sobre el nmero y la naturaleza de las molculas que intervienen en la reaccin. Los experimentos se llevan a cabo a temperaturas y concentraciones de reactivos controladas. Con precisin. Conforme transcurre la reaccin se pueden determinar la disminucin o el aumento de un reactivo o producto en funcin del tiempo transcurrido.

e. La interpretacin de los resultados experimentales, junto con una expresin matemtica, conduce a

una mejor comprensin de los mecanismos de reaccin.

PROCEDIMIENTO

a) Cloruro de Terbutilo.

Coloque en un matraz de 125 ml con tapn: 12 ml de terbutanol, 36 ml de cido clorhdrico, 4.0 g de cloruro de calcio y mzclelos con agitacin vigorosa durante 15 minutos. Transfiera el contenido del matraz a un embudo de separacin, deje reposar hasta la separacin de fases, elimine la capa inferior Nota 1: La fase inferior corresponde al HCl residual. Lave dos veces el cloruro de terbutilo formado con una solucin de carbonato de sodio al 10% (5 ml cada vez). Nota 2: Durante los lavados el cloruro de terbutilo queda en la fase superior. Consulte la densidad del cloruro de terbutilo.



26

Seque el cloruro de terbutilo con sulfato de sodio anhidro y purifquelo por destilacin simple. Recoja la fraccin que destila entre 42-45oC. NOTA 3: Caliente el matraz sumergido en un bao Mara. Reciba el destilado en un matraz con un bao de hielo sin olvidar quitar cabeza y dejar una cola.

b) Determinacin de la constante de velocidad de la hidrlisis del cloruro de terbutilo.

Coloque 1 ml de cloruro de terbutilo, recin destilado y seco, en un matraz aforado de 100 ml, afore con una mezcla de etanol/agua 77:33 (utilice alcohol de 96% y agua destilada). Nota 4: Para obtener datos correctos se necesita que el material empleado est limpio y seco.

Mezcle y empiece a contar el tiempo. Espere dos minutos, tome un alcuota de 10 ml y titule con NaOH 0.05 N, Nota 5: Desde el momento que agrega la mezcla de etanol-agua empiece a contar dos minutos para hacer la primera titulacin, use fenoftalena como indicador Nota 6: Utilice 1 2 gotas de fenoftalena. El punto final de la titulacin es cuando se produce el vire al color rosa tenue y este persiste por un minuto. Para obtener mejor deteccin del punto de equivalencia, sumerja el matraz, que contiene la alcuota, en un bao de hielo. A los 12 minutos de hecha la mezcla titule la segunda alcuota y cada 10 minutos realice otra titulacin, hasta el total de 8-9 titulaciones. Anote los resultados en el siguiente cuadro:

Tiempo Vol. de NaOH x= concentracin mol/L

de cloruro de ter-butilo (a-x)

a(a x) log

a(a x)

k

Clculos

Calcule k para distintos valores de t con la siguiente frmula:

k = 2.3 log

a(a x)

1t donde:

a = Concentracin inicial del cloruro de terbutilo en moles/L = 1 mL X 0.85 (dens. t-BuCl) X 10/92 (PM t-BuCl) = 0.092 mol / L. x = Vol. NaOH X Normalidad/10 = mol/L de cloruro de terbutilo transformado en el tiempo t.



27

Para encontrar el valor de k por el mtodo grfico, construya la siguiente grfica, cuya pendiente es igual a m= Y2-Y1/X2-X1 y nos da el valor de k= 2.3 m

Log

a(a x)

t Formule las conclusiones de acuerdo a sus datos experimentales.

CUESTIONARIO

1) Cul es el orden obtenido de los datos experimentales? 2) De acuerdo al orden Cul es el mecanismo de la reaccin de hidrlisis?

3) Cul es la toxicidad del terbutanol, cido clorhdrico y del cloruro de terbutilo.

4) Los residuos de la reaccin de obtencin del cloruro de terbutilo contienen agua, cloruro de calcio

y terbutanol. Qu es necesario hacer para desecharlos al drenaje?

5) Qu precauciones se deben tener al trabajar con cido clorhdrico concentrado?

BIBLIOGRAFA Laider K. J., Cintica de reacciones. Vol. 1, Editorial Alambra, Madrid, Espaa, 1971, pp 1-10, 19-29.

Brewster, R. Q. y Vanderwerf C. A.., Curso prctico de qumica orgnica, 2. Edicin, Alambra, Espaa, 1970.

Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Qumica Orgnica, Fondo Educativo Interamericano, Mxico, 1976.

Moore, J. A. y Dalrymple, D. L. ., Experimental Methods in Organic Chemistry, 2a. ed., W. B. Saunders, EU, 1976, pp. 271-275.



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CINTICA QUMICA Determinacin de la constante de velocidad de reaccin

en la hidrlisis del cloruro de terbutilo

ter-butanolHCl, CaCl2

1) Agitar 15'2) Separar

Fase acuosa Fase orgnica

HCl Cloruro de terbutilo,agua, HCl

D2

D3

D5D4

D13) Lavar con Na2CO3 (10%)

Fase acuosa

H2ONaHCO3

4) Secar con Na2SO4Fase orgnica

Slido

Na2SO4H2O

Lquido

Cloruro de ter-butilo

5) Destilar

DestiladoResiduo

Residuodestilado


6) Agregar agua-etanol7) Determinar constante


D1, D3: revise pH, neutralice y deseche por el drenaje. D2: si contiene terbutanol, destile el agua y mande a incineracin el residuo. D4: mande a incineracin D5: recupere etanol por destilacin. Neutralice el residuo y deseche por el drenaje.

REACCIN DE GRIGNARD

PREPARACIN DE TRIFENIL CARBINOL Qumica Orgnica II (1413)


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REACCIN DE GRIGNARD PREPARACIN DE TRIFENIL CARBINOL

OBJETIVOS Ilustrar en el laboratorio la reaccin de Grignard como un ejemplo de la reaccin de adicin

nucleoflica a compuestos carbonlicos. Realizar procedimientos tpicos de adicin de carbaniones a cetonas o steres en medio anhidro,

para obtencin de alcoholes terciarios.

ANTECEDENTES 1. Adicin nucleoflica, mecanismo general. 2. Reaccin de Grignard. 3. Propiedades de compuestos organomtalicos y adicin a cetonas. 4. Obtencin de alcoholes. 5. Propiedades y normas de seguridad en el manejo de todas y cada una de las sustancias

involucradas (reactivos y productos).

REACCIN Br

+ MgI2 (cat.)

THF

MgBr

MgBr

+

O

OH

1) THF2) H3O

O

O

SUSTANCIAS Cantidad Cantidad cido sulfrico concentrado 1.4 ml ter etlico 40 ml Benzoato de etilo 1 ml Hexano 20 ml Benzofenona 1.6 g Magnesio en viruta 0.7 g Bromobenceno 2.9 ml Sulfato de sodio anhidro 4.0 g Cloruro de amonio (sol. 10%) 20 ml Tetrahidrofurano anhidro 18 ml Cloruro de calcio anhidro 30 g Yodo 0.1 g Cloruro de sodio 15 g

REACCIN DE GRIGNARD


Coordinadora Dra. Ma. Del Consuelo S. Sandoval G

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MATERIAL 1 Embudo de separacin con tapn* 1 Esptula (cromo-niquel de 21 cm de largo y delgada) 1 Matraz de bola de dos bocas fondo plano de 25 ml* 2 Matraces Erlenmeyer de 125 ml 1 Pipeta graduada de 10 ml* 2 Mangueras de agua (refrigerante) 1 Refrigerante* 1 Matraz baln de 25 ml de fondo plano 2 Trampas de humedad* 1 Matraz kitazato de 50 ml con manguera 1 Vaso de precipitado de 10 ml* 1 Parrilla de calentamiento con agitacin 1 Vial* 2 Pinzas de cuatro dedos con nuez 1 Agitador de vidrio (20 cm de largo por 0.7 - 0.5 cm de dimetro) 1 Porta termmetro 1 Bandeja de plstico (11.5 cm de dimetro y de altura 5.5 cm) 1 Probeta graduada de 25 ml 1 Barra de agitacin magntica (0.5 in de largo x 0.1 in ancho spinbar) 1 Recipiente de peltre 1 Bomba de agua sumergible (110-120 volts, altura mxima de 0.9 m y Mexicana) 1 T de destilacin 1 Colector 1 Termmetro de -10 a 400 C 1 Embudo Buchner (5 cm de dimetro) con adaptador de hule 1 Vaso de precipitdo de 100 ml 1 Embudo de filtracin rpida (7 cm de dimetro) 1 Vidrio de reloj (7.5 cm de dimetro) 1 Embudo de slidos (5 cm de dimetro y 1 cm de dimetro en el tallo)

Nota: Todas las junta son (14/23) *En la estufa, se los entrega su maestro

PROCEDIMIENTO 1era Parte Secar el material perfectamente y preparar dos trampas de humedad con cloruro de calcio

anhidro o slica con indicador.

I. Bromuro de fenil magnesio.

En el matraz de bola de dos bocas fondo plano de 25 ml con barra de agitacin magntica colocar 0.3 g (0.0125 at. g.) de viruta de magnesio y un cristal de yodo, agregar 10 ml de Tetrahidrofurano NOTA 1 El ter y el THF son muy inflamables debiendo evitarse la presencia de chispas, flamas de cigarrillos encendidos, sobrecalentamientos, etctera. En su manejo se debe extremar las precauciones de seguridad y en esta prctica especficamente, mantener condiciones anhidras y adaptar el embudo de separacin con la llave cerrada y arriba de l un tubo con cloruro de calcio en la boca inclinada; en la otra boca del matraz colocar un refrigerante de agua en posicin de reflujo y en la parte superior de ste un tubo con cloruro de calcio.

Calentar hasta obtener un reflujo suave.

En el embudo de separacin colocar 1.3 ml (1.9 g, 0.0121 moles) de bromobenceno y tapar el

embudo con la trampa de cloruro de calcio y dejar gotear lentamente el bromobenceno. LA REACCIN SE VUELVE VIOLENTA! SE ALEJA EL MATRAZ DE CALENTAMIENTO, SUBIENDO DICHO MATRAZ PARA CONTROLAR! NOTA 2 La reaccin es difcil de iniciar en presencia de agua, oxgeno o alcohol y el rendimiento disminuye notablemente (vea usted informacin) agitando continuamente, se termina de adicionar el bromobenceno.

REACCIN DE GRIGNARD



31

No permitir que sta se suspenda. Si la ebullicin disminuye sensiblemente, calentar la mezcla de reaccin suavemente con el bao de agua a 50 C.

La reaccin termina cuando todo el magnesio se ha desintegrado y la solucin adquiere turbidez

de color caf.

Si es necesario, calentar a reflujo durante 10 minutos.

DEJAR ENFRIAR CUIDADO! SI AGREGA EN CALIENTE SE DARA UNA PROYECCIN EN LA REACCIN!

II a. Adicin de benzofenona NOTA 3: En la alternativa II a se utiliz una relacin molecular de benzofenona a reactivo de Grignard 1:2

En el embudo separacin colocar 1.2 g (0.007 moles) de benzofenona. Terminada la adicin calentar a reflujo con agitacin durante 20 minutos.

II b. Adicin de benzoato de etilo NOTA 4: En la alternativa II b se utiliz una relacin molecular de benzoato de etilo a reactivo de Grignard de 1:3

En el embudo de separacin colocar 0.6 ml (0.62g, 0.004 moles) de benzoato de etilo. Terminada la adicin calentar a reflujo con agitacin durante 20 minutos.

En ambos casos dejar enfriar

2da Parte

Para lograr la hidrlisis se vierte en 10 ml de una solucin de cido sulfrico al 5%. NOTA 5: El THF

es soluble en agua acidulada. La mezcla se transfiere a un embudo de separacin, separando la fase orgnica (THF y producto). La fase acuosa se somete a una extraccin mltiple con ter etlico (3 x 3.5 ml). Se renen los extractos orgnicos. Secar la fase orgnica con sulfato de sodio anhidro, decantar y destilar el ter-THF casi a sequedad. El residuo se redisuelve en 5 ml de hexano y se deja llegar hasta la formacin del slido para cual se procede a dejar enfriar a temperatura ambiente. El slido formado se filtra y se lava con hexano fro obteniendose un slido blanco con p.f. 158 160 C, determina su punto de fusin y rendimiento. NOTA 6: Con el benzoato de etilo se dificulta la precipitacin del producto.

REACCIN DE GRIGNARD


Coordinadora Dra. Ma. Del Consuelo S. Sandoval G

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INFORMACIN Si la obtencin de Bromuro de fenil magnesio no se inicia puede inducirse mediante:

1. Adicin de otro cristal de yodo. 2. Calentamiento suave agitando continuamente, con un bao de agua a 50 oC. Si el color del yodo

desaparece y la ebullicin contina una vez retirado el bao, la reaccin se ha iniciado. 3. Adicin de otro cristal de yodo y frotndolo sobre el magnesio contra la pared del matraz

agitando con movimiento circular (sin romper el matraz) con una varilla seca. 4. Adicin de unas gotas de reaccin ya iniciada. 5. Adicin de gotas de dibromoetano.

CUESTIONARIO 1. Describa un mtodo para eliminar el agua del ter etlico y tetrahidrofurano. 2. Cul es la evidencia que muestra que la reaccin de Grignard ha terminado? 3. Qu productos se formarn, si la benzofenona o el benzoato de etilo son adicionados al

reactivo de Grignard con trazas de agua? 4. Cmo se detienen la reaccin? 5. Por qu es necesario acidular?

BIBLIOGRAFA Brewster, R. Q. y Vander, Werf C. A., Curso prctico de qumica orgnica, 2. Edicin, Alambra,

Espaa, 1970.

Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Qumica Orgnica, Fondo Educativo Interamericano, Mxico, 1976.

Cremlyn, R. J. W. y Still, R. H., Named and Miscellaneus Reactions in Practical Organic Chemistry. Heineman Educational Books Ltd., London 1967, pag. 66

REACCIN DE GRIGNARD



33

REDUCCIN DE UN GRUPO CARBONILO CON NaBH4 PARA OBTENER:

a. DIFENILCARBINOL b. (4-METOXIFENIL)METANOL c. 4-(HIDROXIMETIL)-2-METOXIFENOL

Qumica Orgnica II (1413) COORDINADORA DRA. MA. DEL CONSUELO S. SANDOVAL G

34

REDUCCIN DE UN GRUPO CARBONILO CON NaBH4

a. Obtencin de difenilcarbinol Mtodo tradicional Mtodo alternativo a escala semi-micro y con Microondas

Obtencin de: b. (4-metoxifenil)metanol y c. 4-(hidroximetil)-2-metoxifenol

OBJETIVO Efectuar la reduccin de un aldehido o una cetona.

Obtener el alcohol primario o secundario a partir del mtodo tradicional, en fase slida y por medio de microondas.

ANTECEDENTES 1. Obtencin de un alcohol por reduccin del grupo carbonilo con NaBH4. 2. Diferentes tipos de agentes reductores. 3. Reductores selectivos para aldehidos y cetonas.

MATERIAL 1 Agitador de vidrio (20 cm de largo por 0.7 0.5 cm de dimetro) 2 Matraz Erlenmeyer de 50 ml

1 Bandeja de plstico (11.5 cm de dimetro y de altura 5.5 cm) 1 Matraz Kitazato de 125 ml con manguera 1 Barra agitacin magntica (0.5 in de largo x 0.1 in ancho spinbar) 1 Parrilla de calentamiento con agitacin 1 Bomba de agua sumergible (110-120 volts, altura mxima de 0.9 m y Mexicana) 2 Pinza de cuatro dedos con nuez 1 Cmara de elucin 1 Pipeta graduada de 1 ml 1 Cpsula de porcelana (7 cm de dimetro) 1 Pipeta graduada de 10 ml 1 Colector 1 Pipeta Pasteur 1 Embudo de filtracin rpida (7 cm de dimetro) 1 Probeta graduada de 25 ml 1 Embudo Buchner (5 cm de dimetro) con adaptador de hule 1 Refrigerante con mangueras 1 Embudo de separacin con tapn 1 T de destilacin 1 Embudo de slidos (5 cm de dimetro y 1 cm de dimetro en el tallo) 3 Tubos de ensayo 1 Esptula (cromo-niquel de 21 cm de largo y delgada) 1 Vaso de precipitado de 30 ml 1 Matraz baln de 50 ml 1 Vidrio de reloj (7.5 cm de dimetro)

Nota: Todas las junta son (14/23) SUSTANCIAS Acetato de etilo 10 ml (para todo el grupo, c.c.f.) 2,4-dinitrofenilhidracina 2 ml cido clorhdrico al 10% 5 ml Hexano 10 ml (para todo el grupo, c.c.f.) Agua 5 ml Metanol 10 ml Benzofenona 0.5 g Placas 1 Borohidruro de sodio 0.25 g REACCIN

O1. NaBH4 / MeOH2. HCl / H2O

OH

Benzofenona Bencidrol o difenilcarbinol

(en fase slida)




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PROCEDIMIENTO MTODO TRADICIONAL En un matraz de fondo redondo se disuelve 0.5 g de benzofenona en 10 mL de metanol (MeOH) y 0.25 g de borohidruro de sodio NaBH4 NOTA 1: Adicione el borohidruro de sodio poco a poco y agitando, debido a que la reaccin es exotrmica. Adicione ncleos porosos para controlar la ebullicin, adapte el condensador en posicin de reflujo y caliente durante 15 min a bao Mara NOTA 2: Siga el curso de la reaccin, haciendo pruebas a la gota sobre vidrio de reloj, de la mezcla de reaccin y solucin de 2,4-dinitrofenilhidracina, hasta que no se forma precipitado color naranja, lo cual indica que toda la benzofenona ha reaccionado y cuando de completamente positivo y haya recristalizado haga una cromatografa en capa fina comparativa eluyendo con (hexano) H:AcOEt. Aada 5 ml de agua NOTA 3: Se adiciona agua, para hidrolizar el complejo que forma el borohidruro de sodio y caliente a bao Mara 5 min ms. Deje enfriar la mezcla de reaccin a temperatura ambiente y psela a un vaso de precipitado. Agregue cido clorhdrico al 10% hasta pH ligeramente cido y precipitacin del bencidrol. Separe por filtracin al vaco el slido obtenido, squelo y recristalcelo de hexano. Calcule el rendimiento y determine el punto de fusin. MTODO ALTERNATIVO A ESCALA SEMI-MICRO

O1. NaBH4 / MeOH2. HCl / H2O

OH


Procedimiento Coloque 0.2 g de benzofenona en un tubo de ensaye, agregue 5 ml de metanol y agite hasta la disolucin de la benzofenona. Agregue 0.12 g de borohidruro de sodio, unas piedras de ebullicin y caliente a bao Mara 5 min NOTA 1: Adicione el borohidruro de sodio poco a poco y agitando, debido a que la reaccin es exotrmica. Agregue 5 ml de agua fra. Acidule con cido clorhdrico al 10% hasta pH ligeramente cido y precipitacin del bencidrol. El slido obtenido se separa por filtracin al vaco. Determine el punto de fusin y haga una cromatoplaca comparativa con la materia prima y el producto. MTODO CON HORNO DE MICROONDAS CASERO WHIRLPOOL LIBRE DE SOLVENTE

O OH


NaBH4 / MgSO4 .7H2Ow, libre de solvente




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Procedimiento En un vaso de precipitado de 30 ml adicione una mezcla de NaBH4 (0.15 g, 4 x 10-3 moles) y MgSO4-7H2O (1.5 g) y el compuesto carbonilo (0.36 g, 2 x 10-3 moles) benzofenona.

Coloque el vaso en la parte central del horno de microondas poniendo lateralmente un vaso de precipitado de 400 ml que contenga hielo, se cierra la puerta del horno se registra el tiempo de 2 min y la potencia de 8 y se inicia. Mezcle con la agitador de vidrio o esptula. Hasta completar la reaccin, repita el proceso de introducir en el horno con los mismos intervalos de 2 min y potencia de 8. Realice una c.c.f. cada 4 min para saber el curso de la reaccin.

Terminado el tiempo de reaccin, agregue 5 ml de agua fra. Acidule con cido clorhdrico al 10% hasta pH ligeramente cido y precipitacin del bencidrol. El slido obtenido se separa por filtracin al vaco y se recristaliza de hexano. Se determina el punto de fusin y el rendimiento.

MTODO EN FASE SEMI SLIDA OBTENCIN DE:

(4-METOXIFENIL) METANOL 4-(HIDROXIMETIL)-2-METOXIFENOL

REACCIONES:

H

H3CO

O

4-metoxibenzaldehdo

NaBH41 ml MeOH

H

H3CO

OH

(4-metoxifenil)metanol

H

HO

O

OCH34-hidroxi-3-metoxibenzaldehdo

H

HO

OH

OCH3

NaBH41 ml MeOH

4-(hidroximetil)-2-metoxifenol Procedimiento En una capsula de porcelana adicione : Una mezcla de NaBH4 (0.30 g, 8 x 10-3 moles) y el 4-metoxibenzaldehdo, (0.5 ml, 4 x 10-3 moles) y 1 ml MeOH. La otra mitad del grupo puede trabajar como se indica a continuacin. Con una mezcla de NaBH4 (0.15 g, 4 x 10-3 moles) y 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehdo (vainillina (0.30 g, 2 x 10-3 moles)) y 1 ml MeOH.




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Con la ayuda del agitador de vidrio mezcle el borohidruro de sodio con el compuesto orgnico y el ml de metanol por alrededor de 5 min, notar un leve calentamiento que indica que la reaccin est procediendo. Tome placa para saber el curso de la reaccin despus del tiempo establecido.

Adicione 10 ml de H2O. Acidule con cido clorhdrico al 10% hasta pH ligeramente cido 6 y con ayuda del embudo de filtracin rpida, virtalo al embudo de separacin y extraiga con (2 x 5 ml) Et2O, seque la fase orgnica con Na2SO4 anhidro y destile el ter, quedando en el matraz baln el producto reducido (el alcohol correspondiente). Pese y en el producto slido determine el punto de fusin y su rendimiento. CUESTIONARIO 1. Cul es la finalidad de efectuar la prueba con la solucin de 2,4-dinitrofenilhidracina? 2. Qu importancia tiene seguir el curso de esta reaccin por cromatoplaca? 3. Qu aplicaciones en la industria tienen las reacciones de reduccin? Mencione algunos

compuestos que se obtienen por este mtodo 4. Cules son los agentes reductores ms utilizados en la industria? Porqu?

BIBLIOGRAFA 1. Ahangar, H. A.; Marjani, K.; Mahdavinia, G. H. Microwave-Assisted Reduction of ,-Unsaturated

Carbonyl Compounds in Solid State Using Sodium Borohydide Supported on Magnesium Sulfate (NaBH4 / MgSO4-7H2O). Synth. Comm., 2008, 38, 3414-3421.

2. Tierney, J. P.; Lidstrm P. Microwave Assisted Organic Synthesis, Blackwell Publishing Ltd; Oxford, 2005.

3. Toda, F. Solid state organic chemistry: Efficient reactions, remarkable yields, and stereoselectivity. Acc. Chem. Res. 1995, 28, 480-486




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OBTENCIN DE BUTIRALDEHIDO POR

OXIDACIN DE n-BUTANOL Qumica Orgnica II (1413)


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OXIDACIN DE ALCOHOLES PRIMARIOS OBTENCIN DE BUTIRALDEHDO POR OXIDACIN DE n-BUTANOL.

OBJETIVOS 1. Ejemplificar el mtodo para obtener aldehdos alifticos mediante la oxidacin de alcoholes. 2. Formar un derivado sencillo del aldehdo obtenido para caracterizarlo.

ANTECEDENTES 1. Mtodos de obtencin de aldehdos y cetonas. 2. Cmo se obtiene el butiraldehdo industrialmente; para qu se usa; que importancias econmica

tiene este aldehdo? 3. Diferentes oxidantes, ventajas y desventajas de cada uno de ellos. 4. Qu tipo de aldehdos se pueden obtener por el mtodo de oxidacin directa? 5. Reacciones de identificacin de aldehdos.

REACCIN

OHK2Cr2O7H2SO4

O

H

+ H2O + Cr2(SO4)3

O

H+

NHNO2

NO2

NH2

NO2

NO2NH N H

MATERIAL

1 Barra agitacin magntica (0.5 in de largo x 0.1 in ancho spinbar) 1 Parrilla de calentamiento con agitacin 1 Bomba de agua sumergible (110-120 volts, altura mxima de 0.9 m y Mexicana) 2 Pinzas de cuatro dedos con nuez 1 Buchner (5 cm de dimetro) con adaptador de hule 1 Pipeta graduada de 1 ml 1 Cabezal de destilacin 1 Porta termmetro 1 Colector 1 Probeta graduada de 10 ml 1 Columna Vigreaux 1 Recipiente para bao Mara 1 Embudo Buchner (5 cm de dimetro) con adaptador de hule 1 Refrigerante para agua con mangueras 1 Embudo de separacin con tapn 1 T de destilacin 1 Embudo de filtracin rpida (7 cm de dimetro) 1 Termmetro -10 a 400 C 1 Esptula (cromo-niquel de 21 cm de largo y delgada) 2 Tubos de ensayo pequeos 1 Matraz de bola de dos bocas fondo plano de 25 ml 1 Vaso de precipitados de 25 ml 1 Matraz Erlenmeyer de 50 ml 1 Vidrio de reloj (7.5 cm de dimetro) 1 Matraz Kitazato de 125 ml con manguera Nota: Todas las junta son (14/23)

OBTENCIN DE BUTIRALDEHIDO POR OXIDACIN DE n-BUTANOL


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SUSTANCIAS Cantidad Reactivo 0.95 g Dicromato de potasio 3 ml Etanol 3.1 ml H2O 0.63 ml H2SO4 concentrado 0.8 ml n-Butanol 0.5 ml Reactivo de 2,4- Dinitrofenilhidrazina

INFORMACIN 1. Un mtodo para obtener aldehdos es por oxidacin de alcoholes. 2. Los aldehdos se oxidan fcilmente. 3. Los aldehdos son compuestos con punto de ebullicin menor que el de los alcoholes y de los cidos carboxlicos con peso molecular semejante. 4. Los aldehdos forman compuestos slidos con la 2,4- dinitrofenilhidrazina que se les conoce como 2,4- dinitrofenilhidrazonas y cuyos puntos de fusin permiten caracterizar a los aldehdos.

PROCEDIMIENTO

A un matraz de 2 bocas se le adapta, por una de ellas, un embudo de adicin con la llave cerrada y por la otra un sistema de destilacin fraccionada. Colocando una columna Vigreaux en posicin vertical, cabezal y refrigerante. En un vaso de precipitados de 25 ml disolver 0.95 g de dicromato de potasio dihidratado en 3.1 ml de agua, aadir cuidadosamente y con agitacin 0.63 ml de cido sulfrico concentrado. NOTA 1: Precaucin! La reaccin es exotrmica. Si al dejar enfriar la solucin, cristaliza el dicromato, caliente suavemente en la parrilla y psela al embudo de separacin en caliente. Contine con la prctica.

En el matraz baln colocar 0.8 ml de n-butanol y una barrra de agitacin. En el embudo de separacin colocar la solucin de dicromato de potasio-cido sulfrico. Calentar el n-butanol a ebullicin con la parrilla suavemente de tal forma que los vapores del alcohol lleguen a la columna de fraccionamiento. Agregar entonces gota a gota la solucin de dicromato de potasio-cido sulfrico en un lapso de 15 minutos, NOTA 2: Ms o menos dos gotas por segundo. de tal forma que la temperatura en la parte superior de la columna no pase de 80-85 o C NOTA 3: La oxidacin del alcohol se efecta con produccin de calor pero puede ser necesario calentar la mezcla de vez en cuando para que la temperatura no baje de 75 oC.

Cuando se ha aadido todo el agente oxidante continuar calentando la mezcla suavemente por

15 minutos ms y colectar la fraccin que destila debajo de 90 oC Pasar el destilado a un embudo de separacin (limpio), decantar la fase acuosa y medir el volumen de butiraldehdo obtenido para calcular el rendimiento.

OBTENCIN DE BUTIRALDEHIDO POR

OXIDACIN DE n-BUTANOL Qumica Orgnica II (1413)


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Agregar 2 gotas del producto a 0.5 ml del reactivo de 2,4-dinitrofenilhidracina en un tubo de ensayo y agitar vigorosamente; al dejar reposar precipita el derivado del aldehdo el cual se puede purificar por cristalizacin de etanol-agua. El punto de fusin reportado para la 2,4-dinitrofenilhidrazona del butiraldehdo es de 122 o C. CUESTIONARIO 1. Qu sucedera si al efectuar la oxidacin del n-butiraldehdo no se controla la temperatura de destilacin? 2. Este mtodo se puede aplicar a todos los alcoholes? 3. Qu destila antes de 80 oC?, Qu destila arriba de 90 oC? 4. Cmo logra identificar el producto obtenido?, Esta forma de identificacin se puede aplicar a todos los aldehdos?, Es especifica para aldehdos? 5. Si no se controla bien la reaccin y se forma el cido carboxlico correspondiente, en donde lo podra encontrar, y como lo identificara? 6. Si al destilar el aldehdo, tambin destilara parte del alcohol sin reaccionar, como comprobara su presencia? 7. Es txico el CrVI?, Es txico el CrIII?, Se puede tirar al drenaje. BIBLIOGRAFA 1. Vogel, A. I. Text Book Practical Organic Chemistry, 3. Edicin, Editorial Longmans, Londres (1961),

Pginas: 320-322. 2. Morrison, R. T. y Boyd, R. N., Organic Chemistry. 2 Allyn and Bacon Inc., Boston (1966) 3. Brieger, G., Qumica Orgnica Moderna, Curso Prctico de Laboratorio, Ediciones del Castillo, S.A.,

Madrid (1970).

OBTENCIN DE BUTIRALDEHIDO POR OXIDACIN DE n-BUTANOL


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Obtencin de n-butiraldehdo partiendo de n-butanol

n-butanol

1) Calentar a ebullicinK2Cr2O7/H2SO4(Goteo)

D1

D2

Mezcla de reaccin

2) Destilar T < 90C

DestiladoResiduo

Cr3+, H2SO4cido butrico,n-Butanol

ButiraldehdoH2O

3) Separar

Fase Acuosa Fase Orgnica

H2O Butiraldehdo

4) Tomar muestra +2,4-Dinitrofenilhidrazina

2,4-Dinitrofenilhidrazonadel butiraldehdo

D3

D1: Agregar bisulfito de sodio, para pasar todo el Cr6+ a Cr3+ (Hacer esto en la campana). Precipitar con leja de sosa. Filtrar el precipitado Cr(OH)3. Repetir la operacin hasta no obtener precipitado. La solucin debe neutralizarse para ser desechado por el drenaje. El hidrxido debe mandarse a confinamiento controlado. D2: Deschese por el drenaje. D3: Filtrar. Mandar slidos a incinerar. Tratar el lquido con carbn activado hasta la eliminacin del color naranja.

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