Práctica 6. Reacciones de condensación del grupo carbonilo PDF

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Condensación de Claisen-Schmidt...

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Paz Monroy Maria Montserrat 31/Julio/2020 Química Orgánica II (1411-5) Práctica No. 6 Reacciones de condensación del grupo carbonilo. Condensación de ClaisenSchmidt 

Ecuación(es) de la(s) reacción(es) con nombre de todas las sustancias involucradas

 -

Cuadro de datos estequiométricos Anisaldehído Anisaldehído

Acetona

NaOH

Masa molar (g/mol) Masa (g) Volumen (mL)

136.15

58.1

-

4-metoxi-(4metoxi)dibenzalceton a 294

0.337 0.3

0.078 0.1

-

0.1814 0.1608

Densidad (g/mL)

1.123

0.78

-

1.128

Cantidad de sustancia (mol)

0.00247

0.00134

-

0.000617

Punto de fusión

0

-95

-

128

Punto de ebullición

250

56

-

492

-

Benzaldehído



Procedimiento experimental. Diagrama de flujo

Colocar una barra e agitación magnética, 1 lenteja de NaOH, 3 mL de agua y 3 mL de etanol

Adicionar 0.3 mL de 4metoxibenzaldehído y 0.1 mL de acetona

Calentar la mezcla de reacción entre 30-35 grados, durante 30 min

Retirar las aguas madre y secar el producto

Lavar con agua helada (2 lavados de 5 mL cada uno)

Separar el precipitado formado por filtración al vacío

Guardar una pequeña cantidad para determinar el punto de fusión (producto crudo)

Realizar una cromatografía en capa fina



Análisis del procedimiento

En un matraz Erlenmeyer de 10 mL colocar una barra de agitación magnética y adicionar 1 lenteja de NaOH, 3 mL de agua y 3 mL de etanol. Adicionar, poco a poco y con agitación constante 0.3 mL de 4-metoxibenzaldehído y finalmente 0.1 mL de acetona. Calentar la mezcla de reacción entre 30-35°C durante 30 minutos.

Una vez transcurrido el tiempo, separar el precipitado formado por filtración al vacío, lavar con agua helada (2 lavados de 5 mL cada uno), retirar las aguas madre y secar el producto. Guardar una pequeña cantidad para determinar el punto de fusión del producto crudo. Recristalizar de etanol, pesar el producto cristalizado y determinar el punto de fusión del producto crudo y del producto puro. Realizar una cromatografía en capa fina comparando las aguas madre de la recristalización y el producto puro (una pequeña cantidad del sólido en 1 mL de etanol) usando una mezcla de hexano/AcOEt 4:1 como eluyente. Revelar con luz UV y/o cámara de yodo.  -

Resultados Benzaldehído Masa (g) 0.1984 0.1529 0.1438 0.1522 0.1492 0.1302

Punto de fusión (°C) 107-110 109-111 108-111 105-107 109-111 108-111

Promedio masa: 0.15445 Promedio punto de fusión: 109°C -

Anisaldehído Masa (g) 0.1168 0.089 0.2281

Punto de fusión (°C) 118-120 114-116 115-117

Promedio masa: 0.1446 Promedio punto de fusión: 117°C  -

Cálculo del rendimiento Benzaldehído

Rendimientoteórico=0.0049 mol Benzaldehído x Rendimiento=

0.15445 g x 100=27 % 0.5740 g

1mol dibenzalacetona 234.3 g dibenzalacetona x =0.574 2 mol benzaldehído 1 mol dibenzalacetona

-

Anisaldehído Rendimientoteórico=0.00247 mol Anisaldehído x

Rendimiento= 

1 mol dibenzalacetona 294 g 4−metoxi−(4−meto x 2 mol anisaldehído 1 mol 4 −metoxi−(4 −metox

0.1446 g x 100=40 % 0.363 g

Análisis de resultados

La condensación Claisen-Schmidt es un tipo de condensación aldólica, que consiste en la síntesis de cetonas α,β-insaturadas por condensación de un aldehído aromático con una cetona. Como el aldehído aromático no posee hidrógenos en posición α respecto al grupo carbonilo, no puede dar autocondensación, pero reacciona fácilmente con la acetona que hay en el medio.

Las reacciones de Claisen-Schmidt son prácticas, con bases como el NaOH, cuando uno de los reactivos carece de hidrógenos α y, por lo tanto, no puede sufrir una

autocondensacion. En este caso, dicho proceso será realizado a partir de una cetona, la cual presenta hidrógenos ácidos (αcarbonilo) y un aldehído aromático que no se autocondensa porque carece de ellos. Las reacciones de Claisen-Schmidt son prácticas, con bases como el NaOH, cuando

uno de los reactivos carece de hidrógenos α y, por lo tanto, no puede sufrir una autocondensacion. En este caso, dicho proceso será realizado a partir de una cetona, la cual presenta hidrógenos ácidos (αcarbonilo) y un aldehído aromático que no se autocondensa porque carece de ellos.

Las reacciones de Claisen-Schmidt son prácticas, con bases como el NaOH, cuando uno de los reactivos carece de hidrógenos α y, por lo tanto, no puede sufrir una

autocondensacion. En este caso, dicho proceso será realizado a partir de una cetona, la cual presenta hidrógenos ácidos (αcarbonilo) y un aldehído aromático que no se autocondensa porque carece de ellos. Las reacciones de Claisen-Schmidt son prácticas, con bases como el NaOH, cuando

uno de los reactivos carece de hidrógenos α y, por lo tanto, no puede sufrir una autocondensacion. En este caso, dicho proceso será realizado a partir de una cetona, la cual presenta hidrógenos ácidos (αcarbonilo) y un aldehído aromático que no se autocondensa porque carece de ellos.

En otras palabras, las reacciones de Claisen-Schmidt son prácticas, con bases como el NaOH, cuando uno de los reactivos carece de hidrógenos α y, por lo tanto, no puede sufrir una autocondensacion. En este caso, dicho proceso será realizado a partir de una cetona, la cual presenta hidrógenos ácidos (α-carbonilo) y un aldehído aromático que no se autocondensa porque carece de ellos.

La acidez de los hidrógenos α de las cetonas, se puede explicar, debido a que estas se ubican en los átomos de carbono adyacentes al grupo carbonilo que, La acidez de los hidrógenos α de las cetonas, se puede explicar, debido a que estasse ubican en los átomos de carbono adyacentes al grupo carbonilo que, al perder dicho protón, el anión que se produce se estabiliza por resonancia, de tal manera que la carga del anión se deslocaliza. Así, dicha reacción conduce a la producción de dos estructuras de resonancia, donde una de ella, la carga negativa está en el carbono, y en otra la carga negativa se encuentra en el oxígeno.

De esta manera, el mecanismo de la reacción aldólica muestra dos características importantes de los compuestos carbonilo: la acidez de sus hidrógenos α y la tendencia de sus grupos carbonilo al sufrir adición nucleofílica. Así, el ion enolato actúa como nucleófilo, como carbanión, y ataca al átomo de carbono delbenzaldehído, ya que este al no contener hidrógenos α se convierte en un donador, porque contiene un grupo carbonilo activo que es un buen receptor de nucleófilos. Así, bajo nuevas condiciones, en medio acido, se protona el oxígeno cargado negativamente, formando el grupo hidroxilo. Este producto intermediario pierde una molécula de agua, obteniéndose el producto de condensación, βhidroxicarbonilo. Dicho aducto intermediario no puede ser aislado, ya que se deshidrata espontáneamente bajo las condiciones de reacción. Sin embargo, la cetona α,β-insaturada, así obtenida también, contiene hidrógenos activos, los cuales pueden condensar con otra molécula de benzaldehído, formando así la dibencilidenacetona. En esta práctica se obtuvo un rendimiento del 27% con Benzaldehído y de 40% con Anisaldehído, ambos son bajos y esto pudo ser ocasionado por un mal manejo de las sustancias, pues esta reacción es “delicada” y si no se agregan correctamente los reactivos se pueden obtener otros productos.  Cuestionario 1. ¿Por qué se deben adicionar en ese orden los reactivos? Para que la reacción se dé favorablemente sin que reaccionen de manera equivocada, como lo sería formar un producto antes del esperado y que se consumen los reactivos. 2. ¿Por qué se obtiene principalmente un producto y no una mezcla de productos en la reacción realizada en el laboratorio? Debido a la reacción de Claisen-Schmidt, es un tipo de condensación aldólica, la cual consiste en la síntesis de cetonas α,β-insaturadas por condensación de un aldehído aromático con una cetona, por lo tanto se genera un único producto. 3. ¿Cómo comprobó experimentalmente la obtención y pureza del producto? A través del punto de fusión y de la cromatografía en capa fina que se realizó, con estas pruebas podemos identificar nuestros productos y la pureza de ellos. 4. ¿Por qué se obtiene como producto final el compuesto α,β-insaturado y no el aldol? El aldol formado deshidrata en el medio básico por calentamiento para formar un α,β- insaturado. 5. ¿Por qué la solución no debe estar alcalina al recristalizar?

Porque es una reacción que se da en medio básico, por lo tanto, al preservar este medio podría reaccionar y modificar el producto deseado....