Acetilación de la anilina

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Acetilación de la anilina

  1. 1. Laboratorio de Química Orgánica III ACETILACIÓN DE LA ANILINA & BROMACIÓN DE LA ACETANILIDA Jhair León Jaramillo; Luis Pedroza García; Carolina Vesga Hernández Universidad del Atlántico Barranquilla, Septiembre del 2012 Resumen La acetanilida es un derivado de ácido carboxílico, en este caso, se sintetizó partiendo de anilina, pasando a acetanilida (amida), obteniendo así, por filtración al vacío. Transcurridos ocho (8) días después de la síntesis de la acetanilida, se sintetizó a partir de ella, la p-bromoacetanilida, determinando el punto de fusión del cristal obtenido y el rendimiento del proceso. Abstract Theacetanilideis acarboxylicacid derivative, inthiscase, was synthesizedstarting fromaniline, , thus obtaining,by vacuum filtrationacetanilide. After eight(8) daysafter synthesisof acetanilidewas synthesizedfrom it, thep-bromoacetanilida, determining themelting pointof the crystal obtainedandtheyieldof the process. 1. INTRODUCCION Las aminas son un grupo funcional de enorme interés, es así que se utilizan como antibióticos (penicilinas y cefalosporinas), reguladores de crecimiento (agroindustria), polímetros (petroquímica) y otros.En esta práctica se hizo la acetilación de una amina primaria, anilina, usando como agente acetilante Anhídrido acético, obteniendo así, la acetanilida, la amida, la cual es rápidamente purificada. La mayoría de amidas son sólidas a temperatura ambiente. Por esta razón, los ácidos, que frecuentemente son sólidos a temperatura ambiente, se transforman en amidas cuando se desea obtener un derivado solido del ácido. Las amidas derivadas de los ácidos tienen generalmente puntos de fusión más altos. Aun cuando las amidas se pueden considerar compuestos neutros, los hidrógenos que se encuentran unidos al nitrógeno son suficientemente ácidos para la formación de puentes de hidrogeno entre moléculas de amida. Las aminas acetiladas son menos susceptibles a oxidación, menos reactivas en reacciones de sustitución aromática y menos propensas a participar en muchas de las reacciones típicas de aminas libres, porque son menos básicas. El grupo
  2. 2. Laboratorio de Química Orgánica III amino puede ser regenerado fácilmente por hidrólisis en ácido o en base. La amina puede ser tratada de diversas maneras, tales como desde un ácido carboxílico, desde un cloruro de ácido, usando anhídrido acético y desde cloruros de sulfonilo. El anhídrido acético es preferido para una síntesis de laboratorio. Su velocidad de hidrólisis es lo suficientemente baja para permitir la acilación de aminas en solución acuosa. El procedimiento da un producto de alta pureza y buen rendimiento, pero no es apropiado para usar con aminas desactivadas tales como orto y para- nitroanilinas [1] La condición de ser la acetanilida un benceno aminosustituido, mediante la formación de una amida es una estrategia útil que permite realizar muchos tipos de sustituciones electrofílicas aromáticas que de otro modo serían imposibles; esto es un rasgo importante.[2] 2.DISCUSIONES La anilina presenta un carácter básico debido a la propiedad del Nitrógeno para aceptar un protón como consecuencia del par electrones desapareados y libres que posee pero por ser una amina aromática disminuye su basicidad por esto es una base débil, debido a la deslocalización del par de electrones libres del átomo de nitrógeno respecto al anillo aromático. Esta interacción hace que este par de electrones este menos disponible para interactuar. En el proceso de la síntesis de la acetanilida la reacción de esta con el anhídrido acético presenta una reacción de precipitación exotérmica debido a la formación de nuevos enlaces que liberan energía, se obtiene la acetanilida. Los sustituyentes amino son activantes fuertes y son grupos que orientan a las posiciones orto y meta en las reacciones de sustitución electrofilica aromática la alta reactividad de los bencenos aminosustituidos . 3. CONCLUSIONES Cuando se realiza una reacción química, generalmente el producto no está totalmente puro, ya que puede estar contaminado por ejemplo con parte de los reactantes que reaccionaron completamente .Por lo que una vez obtenido el producto de reacción (producto impuro), se hace necesario utilizar alguna técnica que permita purificarlo. La amida es menos básica que la amina porque el par de electrones del nitrógeno pierden fuerza debido al grupo carbonilo. 4. PARTE EXPERIMENTAL 4.1 Síntesis de Acetanilida Se colocaron 0,3 mL de anilina en un tubo de ensayo, se le agregó 1.5 mL de agua, se agitó, y luego se adicionaron seis (6) gotas de HCl concentrado. A la solución resultante se le adicionó carbón
  3. 3. Laboratorio de Química Orgánica III activado, se filtra a gravedad para eliminar el carbón; como resultado de esta etapa de purificación, se obtuvo una solución clara, incolora, de clorhidrato de anilina. Se preparó una solución de acetato de sodio; se adicionaron 0.45 mL de anhídrido acético a la solución de clorhidrato de anilina, se agitó y adicionó la solución de acetato de sodio. Se dejó que la mezcla de reacción alcanzase la temperatura ambiente (aproximadamente cinco (5minutos), se enfrió con en baño de hielo hasta la formación de cristales. La acetanilida obtenida se colectó por filtración al vacío los cristales blancos se secansobre papel filtro. 4.2 Bromacion de la acetanilida Se tomaron 100 mg de acetanilida y 16 gotas de ácido acético glacial; se disolvió; se agregó gotas del reactivo bromo-ácido acético. Se dejó el sistema a temperatura ambiente durante diez (10) minutos practicando agitación intermitente. Al precipitar cristales, se agregó 2.0 mL de agua destilada a la mezcla de reacción con agitación, se adicionó veinte (20) gotas de solución bisulfito de sodio acuoso al 33%.Y dio como resultado la formación de cristales blancos. La mezcla de reacción se enfrió en un baño agua-hielo por diez (10) minutos para maximizar el rendimiento de la reacción. Los cristales blancos de 4- bromoacetanilida se colectaron por filtración al vacío. Se le midio punto de fusión y rendimiento del proceso. 5. REFERENCIAS [1] Pavia, D. L., Lampman, G.M., Kritz, G. S. and Ángel, R.G. introduction to organic laboratory techniques. a. [2] (2011, 04). Sintesis De Acetanilida. Quimicaorganica.com. Recuperado 04, 2011, de http://www.quimicaorgacica.com/ensayos /Sintesis-De-Acetanilida/1967816.html [3] JHON McMurry. QUIMICA ORGANICA. 7° Edición. CENGAGE.
  4. 4. Laboratorio de Química Orgánica III ANEXOS 1. Mecanismo de la síntesis de acetanilida NH2 OO O + NH2 + OO - O O O - NH2 + O O OH + + NH O 2. ¿Por qué en la síntesis de acetaminofén no se obtiene el éster correspondiente al producto de acetilación del grupo hidroxilo? Conviene proteger el grupo hidroxilo fenólico debido a su mayor poder nucleófilo, respecto al nitrógeno anilinico. 3. Describa un procedimiento para obtener en el laboratorio fenacetina. Síntesis de fenacetina En un matraz bola adicionar de etanol absoluto, disolver sodio sólido, colocar el refrigerante con el matraz y se mantener en reflujo hasta que se disolviera completamente el sodio. Posteriormente se le adiciona de paracetamol y se le agrega de yodoetano (ó Bromoetano). Se lleva la mezcla de reacción a calentamiento durante 1.5 horas. Transcurrido este tiempo, se adiciona 5 de agua a través del refrigerante, se coloca el matraz en un baño de hielo y se le agrega agua nuevamente. El sólido formado (cristales rojizos) se filtraal vacío. Y este mismo solido se recristaliza con etanol hasta obtenercristales blancos.
  5. 5. Laboratorio de Química Orgánica III 4 ¿Cómo prepararía p-acetilanilina? NH2 Cl O + NH2 O AlCl3 Acilación de la anilina. 5. ¿Por qué solo se obtiene el isómero para y no el orto y el meta? Br NH O Br NH O Br NH O Posición meta- Posición orto- Posición para- El grupo amino enlazado al anillo aromático es activante, lo que quiere decir que es orto y para director; siendo así, no se esperaría un producto metasustituido. El producto que se espera que siempre se encuentre mayor proporción será el parasustituido, esto por razones de estabilidad;las repulsiones entre los sustituyentes del anillo aromático, específicamente entre el grupo halógeno y la amida, hará que el producto ortosustituido sea poco estable en comparación con el parasustituido.
  6. 6. Laboratorio de Química Orgánica III 5. Escriba el procedimiento para obtener p-bromoanilina a partir de p-bromoacetanilida. Br NH O H2 O O H2 + Br NH O - H + O H Br NH O H O H Br NH2 + O - Br NH2 O H O + Br NH2 Br NH2 Br NO 2 O 2N Br 1. HNO3 / H2 SO4 2. H + / Pd 1. Br2 /AlBr3 2. H + / Pd 6. ¿Cómo obtendría orto y para-bromofenol?
  7. 7. Laboratorio de Química Orgánica III OH Br OH Br2 AlBr3 7. Formule las ecuaciones que muestren: (a) ¿Cómo p-bromoanilina se puede preparar a partir de bromobenceno? Br NH2 Br1. HNO3 / H2 SO4 2. H + / Pd (b) ¿Cómo m-bromoanilina se puede preparar a partir de nitrobenceno? NH2 Br NO 2 1. Br2 /AlBr3 2. H + / Pd

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