LABORATORIO QUMICO III(IA1S)(QumIca OrgnIca)Curso 2004-0S2INTRODUCCINSEGURIDADUn laboratorio de Quimica Organica es un lugar POTENCIALMENTE PELIGROSOy el primer objetivo de toda experiencia debe ser realizarla de modo seguro.Paraundesarrolloadecuadodelaspracticasesnecesarioconocerlasnormasdeseguridad y la peligrosidad de los productos quimicos que se emplearan en cada sesion.Dado ya habeis cursado asignaturas de laboratorio deberiais conocer dichas normas, entodo caso se aconseja leerlas antes de entrar en un laboratorio (ver Anexo I).NOsepermitiralaestanciaenellaboratoriosinosedisponedebata,gafasdeseguridad yguantes.OB1ETIVOS- Elaboracion correcta de un cuaderno de laboratorio.-Comprensionvutili:acionadecuadadealgunastcnicasexperimentalesbsicasenunlaboratoriodeQuimicaOrganica.recristali:acion,metodosdefiltracion, reflufo, determinacion de punto de fusion.-Conocimientodeladenominaciondelmaterialutilizadoenlasdiferentestecnicas experimentales.-Comprensionbasicadelosfundamentosquimicosdelastransformacionesreali:adas.- Interpretacion basica de la informacion que aporta la espectroscopia IR en losexperimentos reali:ados.3EVALUACINSe evaluaran los siguientes elementos:- Cuaderno de laboratorio v actitud. (3 ")- Reali:acion de un examen prctico que consistira en sinteti:ar un compuesto demodoindividual.Enesteapartadosevaloraraelrendimientovcalidaddelproducto,laaptituddemostradaalolargodelareali:aciondelprocedimientoexperimental v el informe presentado (4 ")-Examenescrito(3").Enelexamenseincluiranpreguntassobrelossiguientes temas.- Cuestiones del guion de laboratorio- Calculos estequiometricos- Tecnicas experimentales v su aplicacion- Material de laboratorio utili:ado.- Analisis basico de datos de espectroscopia de IR.- Seguridad en el laboratorioPara aprobar la parte correspondiente a Quimica Organica sera necesario obtenercomominimoun4sobre10puntostotalesencadaunodelosapartadosanteriores,debiendo sumar la nota global mas de 5.NOSEEJALUARANINGUNAPARTADOAAQUELLOSALUMNOSQUENOFIGURENENLASACTASENLAPRIMERACONJOCATORIAORDINARIADEESTAASIGNATURA.PORLOTANTO,LAASISTENCIAALLABORATORIODEBERA REPETIRSE EN EL SIGUIENTE CURSO EN EL CASO DE ALUMNOS QUENOAPRUEBENLASINCOMPATIBILIDADESCONESTAASIGNATURAENLACONJOCATORIA DE ENERO-FEBRERO.SLOSEPODRACONSERJARLANOTADELAPARTEDEQUIMICAORGANICAHASTALACONJOCATORIADESEPTIEMBREDELMISMOCURSOACADEMICO.4BIBLIOGRAFATcnicas experimentales y seguridad en el laboratorioMartnez,M.A.et.al.TcnicasExperimentalesenSntesisOrgnica,Ed.Sntesis, 1998. Lehman, J. W. Operational Organic Chemistry, Prentice Hall, 1999.Harwood,L.M.etal.ExperimentalOrganicChemistry,BlackwellScientificPub., Oxford, 1989.5CUADERNO DE LABORATORIOEl cuaderno de laboratorio debe reflejar el experimento realizado de modoque su lectura permita reproducir con xito el procedimiento descrito. Debe serunadescripcinqueevitecopiarlasfrasesdelguindepracticasyreflejelarealidad.Porejemplo,enelguinpuedeponerquesepesen13.0grperoenrealidad se pesan 13.3 gr. o la balanza tiene menos precisin y se pesan 13 +1.Deigualmaneraenelguinpuedeindicarundeterminadotiempodereaccinyenrealidadesotro...Cualquierincidenciadeberaquedarreflejadacomo puede ser la perdida accidental de parte del producto o el no disponer delmaterial de laboratorio ms apropiado para un procedimiento determinado.El cuaderno debe elaborarse individualmente.Un cuaderno de laboratorio, en general, no necesita de una presentacinesmerada en exceso pero s debe ser ordenado y claro.La parte referente a los procedimientos experimentales del cuaderno debecompletarse exclusivamente durante la estancia en el laboratorio.Recuerda que en eI examen prctico debers utiIizar como referenciaIas anotaciones deI cuaderno de Iaboratorio.En la pgina siguiente tienes un modelo que puedes seguir para elaborarelcuaderno.Enlseutilizanexclusivamentelaspginasdeladerechaparadescribirelprocesoexperimentalmientrasenladelaizquierdadeberaincluirse un esquema de la prctica a realizar preparado antes de la realizacinde la misma. Tambin pueden incluirse aqu los clculos realizados.Larespuestaalascuestionesascomolasanotacionestomadassobrelasexplicacionesrealizadasnodebemezclarseconelprocedimientoexperimentalysepuedenincluir,porejemplo,enlasltimashojasdelcuaderno.ONH2OHNHOHREACTIVOSCANTIDAD {gr o mL y moIes}PeIigrosidudCicIohexononoZ.b g, 0.0Zb moIesMocivoCIorhidrofo de hidroxiIominoI.7 g, 0.0Zb moIesMocivo,Corbonofo de sodioI.4 g, 0.0I3 moIesIrrifonfeNHOHZ.I gr., producfo Iigeromenfe omoriIIenfo, omorfo.Pendimienfo: 74 7Punfo de fusion: 80-8b "CIP: Mo hoy bondo de C~O (Io80-I7b0)En un voso de precipifodos de I00 mL se disoIvio hidroxiIomino (Z.4o g) en oprox. Zb mL deoguo y se oodio cicIohexonono (I.o8 g). En esfe momenfo se feno uno me;cIo que confenodos foses. Lo me;cIo se ogifo con uno pIoco coIefocforo-ogifodoro y se odicionoIenfomenfe, (gofo o gofo medionfe eI empIeo de uno pipefo Posfeur) uno disoIucion decorbonofo de sodio (I.40 g) en oprox. Z0 mL de oguo. A medido que se odicionobo esfodisoIucion se observobo desprendimienfo goseoso. Uno ve; finoIi;odo Io odicion se dejo Iome;cIo ogifondo duronfe I0 minufos y Iuego se enfrio en un boo de hieIo. AI cobo de unosIb minufos oporecio un producfo crisfoIino Iigoremenfe omoriIIenfo. Se dejo enfriondo IodisoIucion I0 minufos mos y enfonces se recogio eI precipifodo medionfe fiIfrocion,ufiIi;ondo un embudo 8uchner y un mofro; Iifosofo conecfodo o Io Ineo de vocio. EIproducfo obfenido se prenso con popeI de fiIfro poro eIiminor Io moyor confidod de oguoposibIe y se coIoco en un vidrio de reIoj denfro de Io esfufo o o0 "C duronfe I horo,obfeniendose Z.I gr de un producfo con punfo de fusion en eI rongo 80-8b "C.Obtencin de la oxima de la ciclohexanonaH3NOHClH2O oNHOHSUBPRODUCTOSNaClH2O(disolvente)SUBPRODUCTOSNaClH2O(disolvente)Adicion lenta de carbonato de sodio y agitacionhidroxilamina y ciclohexanona en aguahidroxilamina residualciclohexanona residualEnIriarhidroxilamina residualciclohexanona residualSOLIDODISOLUCIONH2OsecadoNHOHNHOHTRANSFORMACINQUIMICAAISLAMIENTO/PURIFICACINCARACTERIZACINpunto de fusinespectro IRUNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA7PRCTICA PRIMERAPurificacin de compuestos orgnicos mediante recristalizacin1La cristalizacion es el metodo de eliminacion de impurezas de solidos por excelencia y esmuyutilizadoenQuimicaOrganicayaqueenmuchasocasionespermitepuriIicarloscompuestos obtenidos de modo sencillo y eIectivo.Elobjetivodelprocedimientoderecristalizacionesconseguirunadisolucionsaturadaycaliente (a la temperatura de ebullicion del disolvente) del producto que nos interesa. De estamanera, como al enIriar disminuye la solubilidad, el producto de interes cristalizara mientrasque,engeneral,lasimpurezas(queestanenmuchamenosconcentracionymuchasvecestienen una solubilidad parecida al producto obtenido) permanecen en disolucion.TambienpuedeocurrirquelasimpurezasseanmuypocosolubleseneldisolventederecristalizaciondemaneraqueseaposibledisolverelproductodeinteresymedianteIiltracion eliminar las sustancias insolubles.Solido Iormado por un productomayoritario con impurezas Adicion de disolvente calentado a su temperatura de ebullicion en pequeas fracciones hasta disolver todo el solidoDisolucion a la temperatura de ebullicion del disolventey casi saturada eny diluida en enIriamientoSolido compuesto porpuroPROCEDIMIENTO GENERALDE RECRISTALIZACIN ("Tecnicas Experimentalesen Sintesis Organica", A. Csakv v M. A. Martine:, Editorial Sintesis)1) Colocar el slido a recristalizar en un erlenmeyer2)Aadirlacantidaddedisolventenecesariaparacubrirelslidoyungermendeebullicin.3)Calentarelerlenmeyerhastaebullicindeldisolventeagitandocontinuamenteparafavorecer la disolucin del slido.4)Aadirgradualmentemsdisolventeycalentarsiemprehastaebullicinhastaconseguir la completa disolucin del producto de inters5) Filtrar en caliente las impurezas insolubles si las hubiera. (Al filtrar en caliente existeel riesgo de que,alenfriarse ladisolucion saturada en el proceso de filtracion, el productode interes precipite en el filtro o en las paredes del embudo. Por ello es conveniente preparartodo el material para la filtracion antes de comen:ar a disolver el compuesto en caliente. Sedebefiltrarrapidamenteadicionandopequeosvolumenesdeladisolucionvutili:andounembudodevastagocortocalentadopreviamentealafiltracion.Sielsolidocristali:aenelfiltro o en el embudo aadir una pequea cantidad de disolvente a ebullicion para disolverlo.Cuando la filtracion ha finali:ado lavar el erlenmever v el filtro de pliegues con una pequeacantidad de disolvente a ebullicion para recuperar el maximo del producto.)UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA86)Setapaelerlemeyerparaevitarlaevaporacindeldisolventeysedejaenfriarlentamente sin mover el matraz. Si una ve: alcan:ada la temperatura ambiente el solido noha cristali:ado enfriar en bao de hielo. Si a pesar de esto no cristali:a se puede rascar lasparedesdelmatra:conunavarilladevidriovaquedeestamanerasegeneranmicroparticulas de vidrio que actuan como nucleos de cristali:acion. Una alternativa a estoultimo es adicionar cristales del producto puro si se dispone de ellos. Si despues de todo estonoseconsiguelarecristali:acionesmuvprobablequehavamosadicionadounacantidadexcesivadedisolventeporqueloquehabraqueevaporarunafracciondelmismoporcalentamiento a ebullicion v repetir el proceso de enfriamiento.7)Trasfiltrarelslidoobtenidoselavavariasvecesconunapequeacantidaddeldisolvente utilizado para la recristalizacin fro. Si este disolvente es de elevado punto deebullicion(porefemplo90Comavor)parafacilitarelsecadosepuedelavaradicionalmenteelsolido conun disolvente de bafopunto ebullicionqueseamiscibleconelutili:ado v que no disuelva el producto obtenido.8)Elprocesodesecadoesconvenienterealizarlobajovacoo,sinoesposible,conuncalentamiento suave a una temperatura claramente inferior a la de fusin del slido.9)Elproductodeintersquequedadisueltoenlasaguasmadressepuedeintentarrecuperar mediante evaporacin de disolvente de las mismas.ELECCIN DEL DISOLVENTE DE RECRISTALIZACINPara determinar que disolvente se utiliza introducir en un tubo de ensayo aprox. 50 mg delproductotrituradoIinamenteyprobaradisolverloen1mLdedisolvente.Sisedisuelveatemperatura ambiente este disolvente no es adecuado para recristalizar ya que el producto esdemasiado soluble en el. Si el solido no se disuelve, calentar con cuidado en un bao de aguacalienteeltubohastaqueeldisolventealcanzelaebullicionyagitar.SisedisuelvetodoelproductodejarenIriarenbaodehieloyobservarsirecristalizaelsolido.Silacantidaddesolido es aproximadamente igual a la introducida el disolvente es el adecuado. Si el productose disuelve solo parcialmente al calentar a ebullicion se puede aadir mas disolvente, pero elvolumentotalnodeberiasuperarlos5mLyaqueestoimplicariagrandesvolumenesdedisolventeenlarecristalizaciondemayorescantidades.SidespuesdedisolveralenIriarnoprecipita, se puede evaporar algo de disolvente mediante caleIaccion y luego volver a enIriar.Si precipita un aceite el disolvente no es adecuado para la recristalizacion.UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA9E1ERCICIOS DE RECRISTALIZACINMaterial ReactivosErlemenyer 100 ml Acido benzoicoSistema de Iiltracion Buchner BenciloEmbudo aleman BenzoinaTubos de ensayo ArenaAnaranjado de metiloAcetato de EtiloHexanoEtanolCH2Cl2A) Recristalizar 1 g. acido benzoico en agua.B) Recristalizar acido benzoico impuriIicado con arena y anaranjado de metilo.C) Recristalizacion con disolventes organicos.LAMAYORIADELOSDISOLVENTESORGANICOSSONINFLAMABLES.NUNCASEDEBENCALENTARSISTEMASCONTENIENDODISOLVENTESORGANICOSCONLLAMANITENERLLAMASCERCADEPOSIBLESFUENTESDEVAPORESORGANICOS.Recristalizar1g.debenzoinacontaminadaconbenciloconundisolventeorganicoapropiado(elegirentrehexano,diclorometanooetanol).Unavezsecodeterminaelpunto de Iusion del producto obtenido y comparalo con el del producto inicial.CHCOH OCCO Obenzoina benciloUNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA10SINTESIS DE UN ANESTSICO. B BE EN NZ ZO OC CA AI IN NA A(Pavia-Lampmarn-Kirk. Ed. Universitaria de Barcelona)Lacocaina,alcaloidepuroqueseextraedelashojasdecoca,erautilizadaantiguamentecomoestimulanteporlosnativosSudamericanos,suconsumomoderadonotiene eIectos nocivos, pero un vicio arraigado de esta droga puede llevar a un deterioro mentaly Iisico. Asi mismo, es una droga que psicologicamente produce dependencia.ElalcaloidepuroIueaisladoen1862porNiemann,queobservoqueteniagustoamargoyqueinsensibilizabalalengua.Mastardeen1880VonAnrepobservoquelainyeccionsubcutaneadecocainaanestesiabalocalmentelazonadeaplicacion,asipues,IueempleadaenmedicinacomoanestesicolocalapesardesupeligrosidadporsuseIectossecundarios.Despues de conocerse su estructura se han sintetizaron diIerentes anestesicos locales.Uno de los primeros substitutos sinteticos Iue la procaina, cuya dosis toxica es diez veces lacantidadeIectivaynocreahabito.Otroanestesicomuyempleadoeslabenzocaina,esbastante activo y no tiene eIectos secundarios, pero no puede inyectarse al no ser soluble enagua, por lo que se utiliza principalmente en preparados de piel.OONCO2CH3OO H2N CH2CH2NEtEtOO H2N CH2CH2CocanaProcanaBenzocanaLa secuencia sintetica que vais a realizar desde la practica 2 a la 5, para la obtencionIinal de Benzocaina a partir de p-toluidina, es la que se muestra a continuacion:NH2NHCOCH3CO2HNHCOCH3CO2HNH3ClCO2EtNH2Pract.2 Pract.3 Pract.4 Pract.5UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA11PRCTICA SEGUNDASntesis de N-acetil-p-toluidina 2NH2NHCOCH3Ac2O/AcOHProductos Materiales8g p-toluidina M107 T+Matraz I. redondo 100 mL20 mL anhidrido acetico M102 Xi Vaso 100 mLHielo Bchner20 mL acido aceticoH2SO4 1.7 MKMnO4 0.2 MRealizacin de la prctica VITRINA GUANTESEnunmatrazdeIondoredondode100mLseintroducen8gdep-toluidinaysedisuelvencon precaucion en 20 mL de acido acetico, a continuacion se aade con precaucion 20 mL deanhidridoacetico.Enninguncasodebeinvertirseelordendeadicion,lareacciondelanhidrido acetico con la p-toluidina es muy exotermica.La disolucion obtenida se calienta a reIlujo 20 minutos y posteriormente se deja enIriar y sevierte en un vaso de 200 mL que contenga 50 mL de agua-hielo, se agita con una varilla. Serecogen los cristales por Iiltracion en un embudo Bchner. Se lavan los cristales con agua Iriay se secan por succion. Estos cristales se utilizaran directamente en la siguiente etapa.PornohabersepuriIicadoelproductoobtenido,sepuedeconsiderarqueestacontaminadopor trazas de p-toluidina sin reaccionar. Se debe tratar pues, como una sustancia toxica, comoel producto de partida.Elmaterialdevidrioencontactoconp-toluidinaselavaracontresvolumenesdeunadisolucion 1.7 M en acido sulIurico y un volumen de permanganato de potasio 0.2 M.Cuestiones1.- Escribe la reaccion ajustada del proceso realizado. Formula el mecanismo.2.- Que pasaria si en esta reaccion se sustituyera la p-toluidina por N,N-dimetil-p-toluidina?3.-Lap-toluidinaesbasicamientrasquelaN-acetil-p-toluidinanoloes.ExplicaestadiIerencia.4.- Compara los espectros de IR del producto de partida y de reaccion. Asigna las principalesbandas.UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA12UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA13UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA14PRCTICA TERCERASntesis de cido p-acetamidobenzoico 3NHCOCH3CO2HNHCOCH3[O]Productos MaterialesN-acetil-p-toluidina T+ Erlenmeyer 1 L28 g KMnO4M159 O Bchner25 g MgSO4CeliteH2SO4 20EtanolRealizacin de la prcticaSe introduce el producto obtenido en la practica anterior en un Erlenmeyer de 1 L, se aade400 mL de agua, 28 g de permanganato de potasio y 25 g de sulIato de magnesio. Se calientalamezclaa100 oCduranteunahora,agitandoperiodicamenteconloqueadquiereunmarcadocolorpardo.SeIiltralamezcladereaccionencaliente,atravesdeunembudoBchner, en el que se ha colocado papel de Iiltro y un capa de celite compactada de 2 cm deespesor.SielIiltradocontienepermanganatodepotasio,colorpurpura,seaade1mLdeetanol y se calienta la disolucion 30 minutos a 100 oC; se Iiltra la disolucion en caliente de lamisma Iorma.SeenIriaelIiltrado,quedebeserincolorooligeramenteamarillentoyseaadeacidosulIuricoal20hastapHacido(aproximadamente20mL).SeIiltraelsolidoblancoresultante. El producto se seca en la estuIa a 60 oC. Se determina el punto de Iusion (pI250-2 oC).Cuestiones1.- Escribe y ajusta la reaccion de oxidacion de la N-acetil-p-toluidina con permanganato.2.- Escribe la ecuacion quimica de la reaccion del permanganato con el etanol.3.- Por que se aade acido sulIurico hasta pH acido?4.- Seala las principales bandas del espectro de IR del producto obtenido.UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA15UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA16PRCTICA CUARTASntesis del clorhidrato del cido p-aminobenzoico 4CO2HNHCOCH3CO2HNH3ClHClProductos MaterialesAcido p-acetamidobenzoico Matraz I. redondo 100 mL30 mL HCl 35 ReIrigeranteAmoniaco conc. BchnerAcido aceticoRealizacin de la prcticaEn un matraz redondo de 100 mL se introduce el producto obtenido en la practica anterior y acontinuacion20mLdeaguay30deacidoclorhidricoconcentrado.Secalientaaebulliciondurante30minutos.SedejaenIriaryserecogeelclorhidratoporIiltracionenunembudoBchner.OBTENCIN DEL ACIDO P-AMINOBENZOICO.new model1 3 5 7 9pH020406080100% formation relative to ANH2O ONH2O OHNH2O OHHpKa 2.41pKa 4.87AH2AH AAH2AHAUNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA17El acido p-aminoben:oico es un efemplo de compuesto anfotero. A valores de pH menores de3 es se encuentra comosal de amonio v es soluble en agua. A valores de pH superiores a 5se encuentra como carboxilato siendo tambien soluble en agua. Por el contrario, a valores depH intermedios a los mencionados es una especie neutra v poco soluble en agua.Pesarelproductohumedoobtenido(clorhidrato).Tomaraproximadamente1/4delmismoydisolverloenunos5mLdeagua.Aadirgotaagotaaproximadamente1-2mLdeunadisolucionacuosadeNH3al2hastaobtenerunpHligeramentebasico.Enestemomentoaadir acido acetico glacial gota a gota hasta pH aproximadamente 5. Recoger por Iiltracion.el solido blanco obtenido.Cuestiones1.- Escribe la ecuacion ajustada del proceso realizado2.-Formulaelmecanismodehidrolisis.Lasamidas,sehidrolizanconmayoromenorIacilidad que esteres?3. Seala las principales bandas del espectro de IR del producto obtenido.UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA18PRCTICA QUINTASntesis de benzocana 5CO2HNH3ClCO2EtNH2EtOH/H+Productos MaterialesAcido p-aminobenzoico.HCl Matraz I. redondo 100 mL30 mL etanol F ReIrigerante1 mL H2SO4 conc. C Embudo extraccionNa2CO3 10Realizacin de la prcticaEnunmatrazdeIondoredondode100mLseintroduceelclorhidratodeacidop-aminobenzoico,obtenidoenlapracticaanterior.Seaade30mLdeetanoly1mLdeacidosulIurico. Se adapta un reIrigerante y se calienta bajo reIlujo 1.5 horas.Se enIria la mezcla y se vierte en un Erlenmeyer de 250 mL. Se neutraliza con una disolucionacuosadecarbonatodesodioal10.Seviertelamezclaenunembudodeextraccionyseextraecondiclorometano(15mLx3).ElextractoorganicoselavaconaguaysesecaconsulIatodesodioanhidro.SeIiltraatravesdeunaplacadirectamenteaunmatrazdeIondoredondo y se evapora el disolvente en el rotavapor.Elsolidoobtenidoserecristalizadeetanol-agua.SeIiltranloscristales,serecogenenunBchner, se secan y se pesan. Se determina el punto de Iusion (pI89-92 oC).Cuestiones1.- Escribe la ecuacion ajustada del proceso realizado.2.- Por que se neutraliza la mezcla de reaccion con carbonato de sodio?3.- Asigna las principales bandas del espectro de IR de la benzocaina.UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA19UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA20PRCTICA SEXTASntesis del ndigo (Experimental Organic Chemistrv. Principles and Practice, L. M.Harwood)6INTRODUCCINDesde la coloracion de vestimentas en el antiguo Egipto hasta los vaqueros Levi`s, el indigoha servido para teir tejidos de azul durante 3000 aos. Fue uno de los primeros ejemplos decolorantealacuba`:setratadecompuestosinsolublesenaguaquesonreducidosycuyaIormareducidaessolubleenagua.Laoperacionserealizaenunacubadondeleindigosepone a reaccionar con un reductor (en esta experiencia ditionito sodico). Las Iibras a teir semantienen en la cuba durante un tiempo prolongado y despues se suspenden al aire libre. Deesta manera, la Iorma reducida se reoxida y queda sobre la Iibra la tintura azul original.Antiguamente,elindigoseextraiadeunaplantallamadaindigofera.SuestructuraIuedeterminada en 1870 por Bayer. Asimismo, la sintesis industrial de indigo Iue desarrollada en1890 por Heumann segun un procedimiento que se utiliza incluso hoy en dia.Enestapracticaserealizaralasintesisdelindigoenunaetapa,procediendosedespuesasuutilizacion para teir una pieza de algodon.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALReactivos Material2-NitrobenzaldehidoErlenmeyer de 250 mL y100 mLAcetonaVidrio de relojHidroxido sodico 2 NAgitador magnetico y barra imantadaDitionito sodicoNa2S2O4Peroxido de hidrogeno,Agua destiladaEtanol.Sntesis del ndigoNO2CHONaOHAcetona/aguaNHNHOOndigoEnunerlenmeyerde250mLsedisuelve2gde2-nitrobenzaldehidoen40mLdeacetonaydespuessediluyecon70mLdeaguadestilada.Ayudadosdeunagitadormagnetico se somete esta disolucion a una agitacion vigorosa y se aade lentamente 10 mL deNaOH2N.Ladisolucionseponeamarilloclaroydespuesseoscurece.Enunossegundosempiezaaaparecerunprecipitadodeindigo.Secontinualaagitacion5minutosmasyseIiltra el precipitado azul-violeta en un embudo Bchner ayudado de una trompa de vacio. Selava el precipitado con agua hasta que salga incolora y despues con 40 mL de etanol. Se secaelprecipitadoenlaestuIadurante15minutosa100C.Sepesaelsolidoysecalculaelrendimiento.UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA21Tincin.-NHNHOOndigo (azul)NHNHOONaNaLeucondigo (incoloro)NaOH/Na2S2O4O2Ponerenunerlenmeyerde100mlunos200mgdeindigo,aadir2mldeetanolymezclarconunaespatulahastaobtenerunapasta.Aadir3mLdeNaOH2N.Seguidamenteaadirunadisolucionde0.6gdeditionitosodicoen20mLdeagua.Taparelerlenmeyerconelvidriodereloj,aadirplatoporosoycalentarenlaplacacaleIactoraa50C(noagitar!!).Cuandoladisolucionesteamarilla(puedequesequedealgodeindigosinreducirenlasuperIicie) introducir la pieza de algodon a teir y dejar durante 30 min a 50 C.Tras ello se saca la pieza de algodon y se lava con agua, para arrastrar las posibles particulasdeindigosuperIiciales.Sedejalatelaalairelibredurante30min.Elrevelado`puedehacerse mas rapidamente introduciendo directamente la Iibra tratada en una solucion de aguaoxigenada.CUESTIONES1.- Por que crees que el indigo es un producto tan intensamente coloreado?2.-Enelprocesodetincion,porqueesnecesarioIinalmenterevelar`lapiezaquesehateido al aire libre?3. Seala las principales bandas del espectro de IR del producto obtenido.UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA22UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA23PRCTICA SPTIMASntesis de dibenzalacetona y de un compuesto relacionado. (J. Chem. Ed. 2001, 226)7ConestapracticadelaboratoriosepretendeinduciralalumnadoalareIlexionsobrelaimportancia de algunas de las diIerentes variables que intervienen en una reaccion quimica ymostrar como estas se pueden ajustar de modo razonado para obtener un resultado optimo. LareaccionestudiadapertenecealgrupodelascondensacionesaldolicasyelalumnopuedeencontrarinIormaciondetalladasobrelasmismasencualquierlibrodeQuimicaOrganicageneral.PARTE EXPERIMENTALMaterial ReactivosErlenmeyer 50 ml NaOHTubo ensayo EtOH 95Sistema Iiltracion con embudo Bchner BenzaldehidoVaso de precipitados de 100 ml AcetonaA) Preparacin de dibenzalacetona

HHCHCH

HHHHH HCH ONaOHEtOH/H2OEn un erlenmeyer de 50 mL se adicionan una disolucion de 1 g. de hidroxido sodio en 10 mLde agua (se espera a que se enIrie la mezcla para continuar), 6 mL de etanol 95, 0.83 g. debenzaldehido y0.22 g. de acetona (para adicionar este ultimo reactivo se pesa en la balanzamedianteadiciondelmismoauntubodeensayoquecontengaaproximadamente1mLdeagua, la disolucion obtenida se trasvasa al matraz de reaccion).Unavezadicionadalaacetonasetapaelerlenmeyeryseagitalamezcladuranteunossegundosparaquesemezclenbienlosreactivos.Enunbreveintervalodetiempodebeaparecerunprecipitadoamarillocorrespondientealproductodereaccion.Secontinuaagitando la mezcla de vez en cuando durante 15 minutos.ElprecipitadoobtenidoserecojemedianteIiltracionconembudoBchner.Loscristalesselavanconcondosporcionesde5mLdeaguaIriaysedejansecardejandocircularaireatravesdeellosdurantevariosminutos.Recristalizarconetanol(puedehaberunapequeacantidaddeimpurezasinsolublesenestedisolvente).EnelprocesodeIiltracionIinalsepuedeutilizar1mLdeetanolIrioparatrasvasarlosrestosdeprecipitadoalembudodeIiltracion. Los cristales se secan en la estuIa a 70 C y se determina el punto de Iusion.UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA24B) Preparar el siguiente compuesto tomando como referencia la reaccin anterior.CHCHO-Preparauntablaconlosreactivosautili:arvsuscantidades.Unave:obtenidoelvistobuenodelprofesor/aintentaobtenerelproductodeacuerdoconelprocedimientoexperimental anterior.- Espera unos minutos v comenta las diferencias que se observan con la reaccion anterior.-Silareaccionnofunciona(esdecir,sinoapareceencantidadesimportantesunprecipitadoamarillo)intentara:onarconlaavudadelprofesor/aporquevquesepodriacambiar.-Unave:obtenidoelproductopurificaloporrecristali:acion.Comentalasdiferenciasconla recristali:acion del anterior producto.Cuestiones.1. Dibuja el mecanismo de la condensacion aldolica2. Seala las principales bandas del espectro de IR del producto obtenido.UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA25UNIVERSITAT JAUME ILABORATORO QUMCO QUMCA ORGNCA26PRCTICA OCTAVAObtencin de nylon 6,6(Operational Organic Chemistrv J. J. Lehman, J. Chem. Ed. 1993, 69) 8Sntesis de Nylon 6,6ClClOO+ H2N(CH2)6NH2NHOONHnPolimerizacion.Se prepara 10 mL de disolucion acuosa al 5 de hexametilenodiamina en un vaso de 50 mL.Se aaden a la disolucion acuosa 10 gotas de hidroxido de sodio al 20 . Se preparan 10 mLde disolucion de cloruro de adipoilo al 5 en diclorometano en un vaso de 50 mL. Se viertelamezclaacuosasobrelaorganicaporlapareddelvasoligeramenteinclinado.InmediatamenteseIormaraunapeliculadepolimeroenlainterIase(losreactivosestandisueltos en disolventes distintos e inmiscibles, teniendo lugar la reaccion de condensacion enlainterIase).Conlaayudadeunganchodecobredespegarloshilosdelpolimerodelasparedes del vaso y reunirlos en el centro. Se alza el gancho de manera que se Iorma un hilo.Este se puede adherir a una varilla de vidrio alrededor de la cual mediante giro de la mismapuede irse recogiendo de manera continua el nylon Iormado. Si se desea obtener mas hilo deNylon agitar la disolucion vigorosamente para Iormar mas polimero. Lavar varias veces conagua el Nylon 6,6 y dejar secar sobre un pedazo de papel de Iiltro.Cuestiones1.- Escribe la ecuacion ajustada correspondiente a cada proceso realizado.2.-Formulaelmecanismodelasreaccionesdeobtenciondelclorurodeacidoydepolimerizacion.