2° EXAMEN PARCIAL: SÍNTESIS SECUENCIAL.Síntesis de trans-diacetato de Estilbendiol a partir de Benzoína.

MARTÍN MORALES CARAPIA.Laboratorio de Química Orgánica III. M. en C. Isidro Reséndiz López.

Facultad de Química. Universidad Autónoma de Querétaro.

La síntesis secuencial es muy utilizada en el laboratorio de química orgánica y consiste en, precisamente, una secuencia de reacciones consecutivas que nos dan como producto final el compuesto de interés. La oxidación de la Benzoína produce el bencilo (una diacetona), no obstante, la reducción del mismo en presencia de anhídrido acético y zinc en medio ácido no forma nuevamente la Benzoína, sino una mezcla de isómeros cis y trans de diacetato de Estilbendiol según lo encontró en 1899 Johannes Thiele. En este trabajo se realizó la oxidación de la Benzoína a bencilo y posteriormente su acetilación reductiva a diacetato de Estilbendiol.

Propiedades de reactivos y productos.

Nombre. Estructura. Fórmula. P.M. P.F.

Benzoína. C14H12O2 212 g/mol 137-138°C

Bencilo. C14H10O2 210 g/mol 95°C

Diacetato de Estilbendiol.

C18H16O4 296 g/mol Trans: 154-156°CCis: 118-119°C

PROCEDIMIENTO.Condensación de Benzoína. Se elaboró según el método reportado para este laboratorio: Aguilar, S.O., Morales, C. M. 2013. Práctica 2: Condensación de Benzoína utilizando un biocatalizador. Laboratorio Química Orgánica III. Facultad de Química. UAQ.Síntesis de Bencilo. Se preparó la solución catalizadora disolviendo 0.1g de acetato de cobre y 5 mL de nitrato de amonio en 7 mL de agua destilada, seguido de 28mL de ácido acético. Se colocaron 0.4g de Benzoína en un matraz bola de 10 mL al que se le ajustó un refrigerante para reflujo y un tubo de salida de gas; éste tubo llega a una probeta invertida contenida en un vaso de precipitados, ambos llenos de agua. Se adicionó al matraz de reacción 1.4 mL de solución catalizadora de cobre. La mezcla se calentó en reflujo hasta detenerse el desprendimiento de gas. La mezcla se enfrió en baño de hielo y se filtró al vació. Se lavó el sólido con agua fría. Se determinó el punto de fusión.Síntesis de diacetato de Estilbendiol. En un tubo de ensayo se colocaron 0.7mL de anhídrido acético y en otro 0.1mL de HCl, se pusieron en baño de hielo hasta temperar. Una vez a la misma temperatura, se transfirió el anhídrido acético al HCl con una pipeta Pasteur. La mezcla se añadió a un tercer tubo que contenía 0.1g de bencilo y 0.1g de zinc en polvo. Se agitó la mezcla en baño de

hielo hasta que dejó de producir calor, aproximadamente 5 min, posteriormente se dejó reposar a temperatura ambiente por otros 5 min. En seguida, se le agregaron 2.5 mL de agua y se agitó por 2 min. La mezcla se filtró al vacío para eliminar el anhídrido acético. El sólido se pasó a un matraz Erlenmeyer de 25 mL y se le añadió 7mL de éter etílico para disolver la parte orgánica. La solución etérea se pasó con una pipeta Pasteur a un tubo de ensayo y se concentró hasta aproximadamente 1.5 mL, se dejó cristalizar el trans-diacetato de estibendiol por 20 min. Se extrajo la solución etérea que contenía el isómero cis, y se secaron los cristales a temperatura ambiente. Se determinó el punto de fusión.

RESULTADOS.La reacción de reducción del bencilo produce una mezcla de dos isómeros, de los cuales el que en este trabajo interesa es el trans-diacetato de estilbendiol. El rendimiento teórico de la reacción en relación a éste es de apenas 15%. Se obtuvieron pequeños cristales en forma de aguja pegados a las paredes del tubo de reacción, por lo que fue imposible determinar un rendimiento práctico. Se obtuvo un punto de fusión de 153-154°C (valor de la literatura: 154-156°C, Masters, M.K. y Williamson, L. K. 2011). Se descartó la presencia del isómero cis puesto que su punto de fusión es de 118-119°C (Masters, M.K. y Williamson, L. K. 2011).

CONCLUSIÓN.Se realizó la síntesis del trans-diacetato de estilbendiol en tres etapas. Se utilizó Benzoína antes obtenida por condensación con catalizador de tiamina (Aguilar, S.O., Morales, C. M. 2013). La Benzoína se oxidó a bencilo por acción de un catalizador de cobre (II), posteriormente se llevó a cabo la acetilación reductiva del bencilo obteniendo el cis y trans-diacetato de estilbendiol. Se separó el isómero trans y se obtuvo un punto de fusión de 153-154°C, muy parecido al consultado en la literatura, por consiguiente, el producto es el esperado. Se obtuvo una mínima cantidad de producto lo que impidió obtener un rendimiento práctico.

BIBLIOGRAFÍA.Aguilar, S.O., Morales, C. M. 2013. Condensación de la Benzoína utilizando un biocatalizador. Laboratorio de Química Orgánica III. Facultad de Química. UAQ.Masters, M.K., Williamson, L. K. 2011. Macroscale and Microscale Organic Experiments. 6 th Edition. Cengage Learning. Brooks/Cole.

Observaciones del profesor.

ANEXO: Mecanismos de reacción.

Condensación de la Benzoína.

Oxidación de la Benzoína: síntesis de bencilo.

Reducción de bencilo: síntesis de tras-diacetato de estilbendiol.