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PROGRAMA EXPERIMENTAL DE QUÍMICA ORGÁNICA III (1521) PARA QFB No. EXPERIMENTO - MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO 1 Hidrólisis de Carbohidratos 2 Aislamiento de Aceite de Almendras Dulces 3 Obtención de Emulsina 4 Reacciones de Adición a Dobles Ligaduras Determinación del grado de insaturación de un aceite 5 Síntesis de Pirroles: Obtención del 1-fenil-2,5-dimetilpirrol 6 Formación de Indoles . Síntesis de Fischer a) Obtención de 1,2,3,4-tetrahidrocarbazol 7 Formación de Indoles . Síntesis de Fischer b) Obtención de el índigo 2-(1,3-Dihidro-3-oxo-2H-indol-2-ilid- eno)-1,2-dihidro-3H-indol-3-ona 8 Formación de Piridinas. Síntesis de Hantzsch Obtención de 3,5-dicarbetoxi-2,6,-dimetil-1,4-dihidropiridina. 9 Formación de Cumarinas. Reacción de Pechmann- Duisberg. Obtención de la β-metilumbeliferona ó 7-hidroxi-4-metilcumarina 10 Formación Imidazoles Obtención de la alantoína (2,5-dioxo-4-imidazolidinil urea) 11 Aislamiento de la cafeína a partir de: - té negro, - bebidas de cola y energéticas - café tostado. 12 Síntesis de Quinolinas: Reacción de Doebner-Miller Formación de Ac.2-fenilquinolincarboxílico. (Cincofeno o Atofan) 13 Síntesis de Ácido Barbitúrico

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PROGRAMA EXPERIMENTAL DE QUÍMICA ORGÁNICA III (1521) PARA QFB

No. EXPERIMENTO

- MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO1 Hidrólisis de Carbohidratos 2 Aislamiento de Aceite de Almendras Dulces 3 Obtención de Emulsina 4 Reacciones de Adición a Dobles Ligaduras

Determinación del grado de insaturación de un aceite

5 Síntesis de Pirroles:

Obtención del 1-fenil-2,5-dimetilpirrol

6 Formación de Indoles . Síntesis de Fischer

a) Obtención de 1,2,3,4-tetrahidrocarbazol 7 Formación de Indoles . Síntesis de Fischer

b) Obtención de el índigo 2-(1,3-Dihidro-3-oxo-2H-indol-2-ilid-

eno)-1,2-dihidro-3H-indol-3-ona

8 Formación de Piridinas. Síntesis de Hantzsch

Obtención de 3,5-dicarbetoxi-2,6,-dimetil-1,4-dihidropiridina.

9 Formación de Cumarinas. Reacción de Pechmann- Duisberg.

Obtención de la β-metilumbeliferona ó 7-hidroxi-4-metilcumarina

10 Formación Imidazoles

Obtención de la alantoína (2,5-dioxo-4-imidazolidinil urea)

11 Aislamiento de la cafeína a partir de: - té negro, - bebidas de cola y energéticas - café tostado.

12 Síntesis de Quinolinas: Reacción de Doebner-Miller

Formación de Ac.2-fenilquinolincarboxílico. (Cincofeno o Atofan)

13 Síntesis de Ácido Barbitúrico

TABLA DE PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS Y CARACTERÍSTICAS CRETIB

PRACTICA # 1

PRACTICA # 2

PRACTICA # 3

SUSTANCIA ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Sacarosa Acido clorhídrico

Hidróxido de sodio

Yodo – Yoduro Fenoftaleína

Fehling Benedict Almidón

SUSTANCIA ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Hexano

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Acido acético Acetona

P-Nitro-Fenil-D-Glucósidos

PRACTICA # 4

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Tetracloruro de carbono

Yoduro de potasio Solución de

tiosulfato de sodio

PRACTICA # 5

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

2,5-hexanodiona Etanol Anilina

PRACTICA # 6

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Fenilhidrazina Ciclohexanona

PRACTICA # 7

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

2-Nitrobenzaldehído Bisulfito sódico

Peróxido de hidrógeno

PRACTICA # 8

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Formaldehido Acetoacetato de etilo

Disolución de NH4OH

PRACTICA # 9

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Resorcinol

PRACTICA # 10

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Agua Destilada Diclorometano

Cloruro de Metileno

PRACTICA # 12

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Ácido Tartárico Bisulfato de Potasio

Benzaldehído Ácido Pirúvico

PRACTICA # 13

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Ácido úrico Permanganato de

Potasio

REACTIVO DE FEHLING

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Sulfato Cúprico Tartrato de Sodio y

Potasio

REACTIVO DE BENEDICT

REACTIVO DE YODO-YODURO (WIJS)

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Citrato de Sodio Carbonato de Sodio

SUSTANCIA. ESTADO FISICO Y COLOR

PESO MOLECULAR

P. EB. (°C)

P. FUS. (°C) PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD.

MÉTODOS DE DISPOSICIÓN.

CARACTERÍSTICAS CRETIB

Yoduro de potasio

EXPERIMENTO No. 1

HIDRÓLISIS DE CARBOHIDRATOS OBJETIVOS

a) Realizar la hidrólisis e inversión de la sacarosa y comprobar ésta mediante

pruebas químicas y utilizando un polarímetro.

b) Hidrolizar un almidón que es un polisacárido y comprobar su hidrólisis

mediante pruebas químicas.

ANTECEDENTES

1. Formación de acetales (adición de alcoholes a carbonilos). 2. ¿Qué grupo funcional esta presente en los azúcares reductores y por qué se les da este nombre? Reacciones características de oxidación de carbonilos. 3. Mencione algunos de los reactivos oxidantes más empleados en el análisis de azúcares. 4. Ejemplos y definición de disacáridos y polisacáridos. 5. Reacción de hidrólisis ácida que experimenta la sacarosa y el almidón y productos que se forman. 6. ¿Cuál es la diferencia estructural entre el “almidón soluble” y el “almidón insoluble”? 7. ¿Cuál es la causa del color que se produce entre el almidón y el yodo? 8. Partes fundamentales de un Polarímetro. MATERIAL

15 Tubos de ensayo 1 Espátula 1 Pipeta de 5 mL 1 Probeta de 25 mL 1 Erlenmeyer de 125 mL 1 Vaso de pp. de 400 mL 1 Gradilla 1 Pinzas p/tubo de ensayo 1 Vidrio de reloj 1 Mechero c/manguera

1 Anillo metálico 1 Tela de alambre c/asbesto 1 Recipiente eléctrico Baño María. 1 Pinza de 3 dedos c/nuez 1 Recipiente de peltre 1 Pipeta de 1 mL 1 Polarímetro

REACTIVOS

10 mL Solución de sacarosa al 10 % 1Fenolftaleína en solución 1 mL Solución de HCl al 20%

preparada por el profesor. 5 mL Reactivo de Fehling

5 mL Solución de NaOH al 2 % 10mL Reactivo de Benedict 2 mL Reactivo de Yodo-Yoduro 2 g Almidón soluble 3ml HCl concentrado 2ml NAOH al 2%

PROCEDIMIENTO

1- Hidrólisis de la sacarosa (inversión) Coloque en un tubo de ensaye 3 mL de una solución de sacarosa al 10 %, agregue 0.5 mL ácido clorhídrico al 20 % (Nota1) y caliente en baño María durante 10 minutos. Enfríe la solución y neutralice con NaOH al 2% usando Fenolftaleína como indicador (puede utilizar papel pH). Divida la solución en 2 partes iguales y haga las siguientes pruebas: -Prueba de Fehling. Mezcle un mL de la solución A* y un mL de la solución B* en un tubo de ensayo, agregue una parte de la solución de sacarosa invertida y caliente a ebullición (Nota2). Haga la misma prueba para una muestra de la solución de sacarosa al 10%. Observe las pruebas y anote sus resultados. -Prueba de Benedict. Coloque un mL de la solución de Benedict y agregue 3 gotas de la solución de sacarosa invertida, caliente a ebullición y deje enfriar a temperatura ambiente, (Nota3). Haga la misma prueba para una muestra de la solución de sacarosa al 10%, observe las pruebas y anote sus resultados.

2- Determinación de la rotación específica de la sacarosa y del azúcar invertido. Prepare una solución con 1 g de sacarosa en 10 mL de agua, y úsela para llenar el tubo del polarímetro de modo que no queden burbujas. Identifique este tubo con la letra A y mida su rotación óptica. Prepare otra solución con 1g de sacarosa en 10 mL de agua destilada y 4 mL de HCl al 20 %, y úsela para llenar otro tubo del polarímetro identificado con la letra B. Posteriormente determine su rotación óptica (Nota4). Por último, llene un tercer tubo con una mezcla de las soluciones A y B en proporción de 40:60 y mida la rotación óptica. Cálculo: Para calcular la rotación específica de sus azúcares tome en cuenta la siguiente información: el ángulo de rotación específica depende del espesor y concentración de la muestra, de la longitud de onda del rayo incidente y también, aunque en menor grado, de la temperatura del disolvente utilizado. De modo que la rotación específica [α] de una sustancia se expresa de la siguiente forma:

[ ]cl

t

⋅⋅

=αα λ

100

Donde α representa los grados de rotación medidos en el polarímetro; t es la temperatura; λ es la longitud de onda, generalmente se usa la línea D del sódio; l es el largo del tubo en dm y c la concentración de la sustancia expresada en g/100 mL de disolución. Con los datos de rotación específica [α] calculados llene la tabla 1, compare sus resultados con los reportados en la literatura y saque sus conclusiones:

Tabla 1. Valores de rotación específica. Sustancia [α]20 reportada [α] experimental

Sacarosa. + 66.5º Glucosa. + 52º Fructosa. -92º Azúcar Invertido. -19.9º

3- Hidrólisis del almidón Coloque 0.3 g de almidón, en un matraz Erlenmeyer de 125 mL, adicione 25 mL de agua y caliente a ebullición con flama suave, hasta obtener una solución opalescente. Separe 2 mL de esta solución sin hidrolizar y divídalos equitativamente en dos tubos de ensayo para efectuar las pruebas de Benedict y Yodo-yoduro. Al resto de la solución de almidón, agregue 3mL de ácido clorhídrico concentrado y agite, luego distribuya 12 mL de esta solución en 12 tubos de ensayo, colocando en cada uno 1 mL, caliente con flama suave los 12 tubos en un baño María usando un vaso de precipitados de 400 mL que contiene una solución de salmuera (Nota5).

Cada 5 minutos saque 2 tubos de ensayo, con uno realice la prueba de Benedict y con el otro haga la prueba de Yodo. -Prueba de Benedict.- A uno de los tubos, agregue 1 gota de fenolftaleína, neutralice con hidróxido de sodio al 2%; agregue 1 mL de la solución de Benedict y caliente a ebullición. Observe el color y anote los resultados. Saque conclusiones al terminar las 6 pruebas. -Prueba de yodo-yoduro. El otro tubo se enfría y se le agregan 2 gotas de la solución de yodo-yoduro (Nota6), observe el color y anote sus resultados. Saque conclusiones al terminar las 6 pruebas. NOTAS Nota 1: El alumno preparara la solución de HCl al 20% a partir de HCl concentrado Nota 2: La formación de un precipitado rojo y la decoloración de la solución, indica prueba positiva para azúcar reductora. Nota 3: Una decoloración de la solución y formación de un precipitado que va de amarillo hasta rojo, indica prueba positiva. Nota 4: Debido a la lentitud de la inversión del azúcar se recomienda preparar estas soluciones al iniciar la sesión de laboratorio. Nota 5: Salmuera: solución saturada de NaCl. Nota 6: Para efectuar la prueba del yodo deberá enfriar la muestra ya que el complejo yodo- almidón se disocia en caliente.

CUESTIONARIO

1. ¿Por qué el azúcar invertido es más dulce que la sacarosa? Explique por qué se le llama inversión a la hidrólisis de la sacarosa. 2. ¿Por qué no se pueden desechar libremente los afluentes líquidos al drenaje? 3. Diga qué tratamiento debería dársele en cada uno para poder desecharlos. 4. En la hidrólisis del almidón qué resultados espera

a) de la prueba e Benedict, b) de la prueba yodo-yoduro efectuadas al inicio de la reacción de la

hidrólisis y c) al final de la reacción.

5. ¿Qué concepto tiene de actividad óptica, rotación específica y luz polarizada? BIBLIOGRAFÍA

Moore J. A. y Dalrympe D. L. “Experimental Methods in Organic Chemistry” 2ª, Ed. W. B. Saunders Co. pag 259-269. Jacobs T.L., Truce W. E. Y Robertson G. Ross., “Laboratory Practice of Organic Chemistry”, 5ª Ed., Mac Millan Pub. Co. Inc., U.S.A. 1974.pag. 311-316 Hudlicky, “Experiments in Organic Chemistry”, 3ª Ed. Avery Publishing Group, Inc. U.S.A., 1985, pag. 104-106 Streitwieser A., Heathcok H. C., “Introduction to Organic Chemistry”, Mac Millan Pub. Co. Inc., U.S.A. 1976, pag. 693-732. Royston M. Roberts, John C. Gilbert, Stephen F. Martin, Experimental Organic Chemistry (A miniscale approach). U.S.A. (1994), Ed. Saunders College Publishing, pp. 641-651. Devore G, Quimica Organic, Editorial Publicaciones Cultural, S. A, México 1969.

EXPERIMENTO No. 2

OBTENCIÓN DE ACEITE DE ALMENDRAS DULCES OBJETIVOS

a) Empleando una técnica extractiva, separar el aceite de almendras de una

muestra de almendras dulces.

b) Preparar las almendras desengrasadas que se emplearan para la extracción de

la emulsina.

ANTECEDENTES

1. ¿Qué son los lípidos y qué propiedades físicas tienen en común? 2. ¿En qué se diferencia un aceite esencial de una grasa? 3. Métodos de extracción de aceites y grasas. 4. Composición del aceite de almendras dulces. 5. Uso del aceite de almendras dulces. 6. Métodos de análisis de aceites y grasas. 7.- ¿Qué es la emulsina y que factores pueden afectar su actividad? MATERIAL

Vaso de pp. de 400 mL 1 Büchner c/ alargadera 1 Matraz Erlenmeyer de 125mL 2 Pinza de 3 dedos c/nuez 1 Tapón horadado 1 Vidrio de reloj 1 Refrigerante QF c/manguera 1 Probeta de 25 mL 1 Recipiente para baño maría 1 Agitador de vidrio 1 Colector QF 1 T de destilación QF 1 Porta termómetro c/rosca 1 Termómetro 1 Parrilla de calentamiento 1 Kitasato con manguera 1

REACTIVOS

Almendras peladas y molidas 30 g Hexano 100 mL

PROCEDIMIENTO

Coloque 30 g de las almendras peladas y molidas (Nota 1) en un matraz Erlenmeyer de 125 mL al que se le adapta un tapón horadado, añadir 40 mL de hexano al matraz y adaptar el refrigerante en posición de reflujo para realizar la extracción del aceite a temperatura ambiente, o a reflujo como a continuación se indica: Extracción a temperatura ambiente Inicie la agitación manual, no caliente y mantenga estas condiciones por 15 minutos, suspenda la agitación y filtre las almendras con ayuda del vacío. Lave con 10 mL de hexano. Si desea obtener un mayor rendimiento de aceite repita la extracción con hexano, en las mismas condiciones. Extracción a reflujo Conecte las mangueras al refrigerante y permita la circulación de agua dentro del mismo, e inicie la agitación manual (ocasional) y un calentamiento suave hasta llegar a la temperatura de reflujo del disolvente, mantenga estas condiciones por 15 minutos. Después de este tiempo suspenda la agitación y el calentamiento, deje enfriar y filtre las almendras con ayuda del vacío y lave con 10 mL de hexano. Si desea obtener un mayor rendimiento de aceite repita la extracción en las mismas condiciones. Recuperación del aceite de almendras Trasvase su extracto hexánico procedente de la extracción a temperatura ambiente o a reflujo, a un matraz Q.F. de fondo plano (previamente pesado) de 125 mL y adapte un sistema de destilación para separar el disolvente del aceite de almendras (Nota2).

Pese el aceite de almendras que queda como residuo en el matraz Erlenmeyer, calcule el rendimiento y guarde su muestra para emplearla posteriormente. Extienda las almendras desengrasadas sobre un vidrio de reloj y permita que se sequen en la campana, ya secas deberán pesarse y guardarse para aislar posteriormente la emulsina. NOTAS Nota 1: Si no se trajeron las almendras peladas y molidas, siga el posterior procedimiento: Coloque las almendras en un vaso de precipitados de 400 mL, agregue 100 mL de agua caliente y deje remojar durante 15 minutos, después de este tiempo pele y muela finamente las almendras en una picadora o licuadora. Nota 2: Pese previamente su matraz Erlenmeyer que deberá estar seco y limpio. CUESTIONARIO

1. Además del hexano, ¿qué otros disolventes podría utilizar para extraer el aceite de almendras y por que? 2. ¿Qué efectos puede tener la temperatura de extracción sobre el rendimiento y la calidad del aceite? 3. Busque qué son las enzimas y qué factores las desnaturalizan, para que pueda explicar sí la temperatura de extracción del aceite, puede afectar la calidad de la emulsina que se obtendrá a partir de la almendra desengrasada. 4. ¿Qué otras aplicaciones podría dar a la técnica de extracción que empleó en este experimento? 5. ¿Qué diferencia existe entre un aceite volátil (esencial) y un glicérido(fijo)? BIBLIOGRAFÍA

Giral y Rojahn, Productos Químicos y Farmacéuticos, México (1966)

Domínguez, Xorge A., Métodos empleados en Fotoquímica, Editorial

Limusa, Mex. 1982.

EXPERIMENTO No. 3

OBTENCIÓN DE EMULSINA OBJETIVOS

a) Obtener una enzima, la emulsina, a partir de almendras dulces.

b) Comparar la actividad de la emulsina obtenida, bajo dos diferentes

temperaturas por acción sobre el p-nitro fenil -β -D- glucósido.

ANTECEDENTES

1. ¿Qué son los péptidos y las proteínas y de que están compuestos? 2. ¿Cuántos tipos de estructuras proteícas se conocen? Menciónelas brevemente. 3. ¿Qué son las enzimas y qué factores las desnaturalizan? 4. ¿De qué productos naturales se puede aislar la emulsina y para qué se usa? 6. ¿Qué son y cómo se forman las uniones glucosídicas α y β? 7. Mencione un ejemplo de cada una. MATERIAL

Matraz Erlenmeyer de 125 mL 1 Espátula 1 Vidrio de reloj 1 Agitador de vidrio 1 Embudo de vidrio 1 Probeta de 25 mL 1 Pinzas de 3 dedos c/ nuez 1 Recipiente de peltre 1 Agitador magnético 1 Frasco vial 1 Barra magnética 1

REACTIVOS

Almendras desengrasadas 10 g Acetona 50 mLÁcido Acético al 1 % 40 mL p-nitro fenil-D-glucósido 1 mg

PROCEDIMIENTO

Extracción de la emulsina Se pesan 10 g de polvo de almendras desengrasadas (Nota1), se colocan en un matraz Erlenmeyer de 125 mL y se agregan 40 ml de ácido acético al 1%; someta la mezcla a una agitación constante durante 20 minutos, cuidando de sujetar el matraz con una pinza, para evitar que el movimiento lo desplace. Se suspende la agitación y se filtra por gravedad, la solución filtrada se enfría en baño de hielo, y se le añade poco a poco 25 mL de acetona. Mantenga la solución en el baño de hielo durante 10 minutos (Nota2), filtre por gravedad. Comprobación de la actividad enzimática Tome un poco de la emulsina que se encuentra en el papel filtro y colóquela en un vidrio de reloj y deje secar. Ya seca, pese 1 mg y colóquela en un frasco vial, agregue 2 mL de agua destilada, agite y agregue 1 mg del p-nitro fenil-β-D-glucósido, agite y observe los cambios y el tiempo en que se producen. Compare los resultados obtenidos con las dos muestras de emulsina y haga sus propias conclusiones. La emulsina se puede recuperar del papel filtro y guardar, ya seca, en el refrigerador. Es recomendable hacer una determinación cuantitativa del p-nitro fenol formado en la reacción con emulsina. NOTAS Nota 1: Use, según el caso, las almendras desengrasadas a temperatura ambiente o las almendras desengrasadas a temperatura de reflujo, que preparó de la práctica anterior. Nota 2: Observe que la emulsina precipita como un sólido blanco. CUESTIONARIO

1. ¿Con qué otros nombres se conoce a la emulsina?

2. Por su modo de acción, ¿cómo se clasifica esta enzima? 3. Escriba la reacción que se produce entre la enzima y el glucósido empleado en

la práctica. 4. ¿Qué glucósido natural podría emplear para comprobar la actividad de la

enzima? 5. ¿Qué usos podría darle al residuo de las almendras? 5. Proponga un método para hacer la determinación cuantitativa del p-nitrofenol

formado durante la reacción con emulsina 6. El método de extracción que empleaste para la obtención de aceite de

almendras, ¿influye en la actividad de la emulsina? Explique. BIBLIOGRAFÍA

Giral .J. y Rojahn,

“Productos Químicos y Farmacéuticos”, Méx. (1966).♣ Quintero Angelina. Facultad de Química. Tesis. México D.F. (1963) Methods in enzimology Vol.VIII, pág. 42 Baker, Pardoe, Hapton, “Nature”, 197, 231 (1963)

EXPERIMENTO No. 4

REACCIONES DE ADICIÓN SOBRE DOBLES LIGADURAS

DETERMINACIÓN DEL GRADO DE INSTAURACIÓN DE UN ACEITE (Técnica de Wijs)

OBJETIVOS

a) Efectuar una reacción de adición electrofílica al doble enlace de una grasa o

aceite.

b) Usar la técnica de Wijs, para determinar en forma cuantitativa el grado de

insaturación de una grasa.

c) Comparar los valores del grado de insaturación experimentales de los

distintos glicéridos analizados y relacionarlos con las recomendaciones

nutricionales.

ANTECEDENTES

1. ¿En qué consiste el método de Wijs para la determinación del grado de insaturación en las grasas, y qué otros métodos se conocen? 2. Reacción de adición electrofílica de halógenos a dobles ligaduras. 3. Mecanismo de adición electrofílica del reactivo de Wijs a la doble ligadura de una grasa. 4. Fuentes naturales donde se encuentran las grasas y aceites. 5. Composición de las grasas y los aceites (maíz, soya y almendras). 6. Dé el nombre y estructura de algunos de los ácidos grasos que forman parte de los glicéridos de los aceites de maíz, soya o almendras. 7. Busque el índice de yodo para algunas grasas y aceites, reportados en la literatura.

8. Propiedades de los reactivos empleados en el experimento, y sus características CRETIB. 9. Métodos de disposición de los residuos generados. REACCIÓN

C C

R

R1

R2

R3

+ I-Cl C CR1

R

R2

R3I

Cl

CCl4

MATERIAL

Vaso de pp. de 250 mL 1 Matraz de yodo c/tapón 1 Probeta de 25 mL 1 Pipeta de 10 mL 1 Bureta de 50 mL 1 Pinzas de 3 dedos c/nuez 2

Agitador magnético 1 Barra magnética 1 Agitador de vidrio 1

REACTIVOS

Yodo 3 g Sol. de tiosulfato de sodio 0.1 M ** Tetracloruro de carbono 50 mL Sol. de almidón al 1 % ** Ácido acético glacial 200 mL Permanganato de potasio 50 g Yoduro de potasio al 10 % 100 mL HCl conc. 300 mlAgua destilada 100 mL Aceite de soya, maíz o almendras ** ** La cantidad necesaria PROCEDIMIENTO

Método de Wijs para determinación de índice de yodo

Pesar aproximadamente 0.2 g de aceite de maíz o soya, dentro de un matraz de yodo, limpio y seco de 250 mL con tapón esmerilado, agregue 10 mL de CCl4 y 10 mL del reactivo de Wijs (Nota1), mezclar bien y dejar reposar en la oscuridad por

30 minutos, después de ese tiempo, agregar 10 mL de solución de yoduro de potasio, 100 mL de agua destilada y mezclar bien. Titular el yodo liberado, que estará principalmente en la capa de CCl4, con una solución valorada de tiosulfato de sodio, añadir 5 gotas de solución de almidón como indicador y titular hasta que el color de yodo se torne amarillo pálido (Nota2). Cálculo del índice de yodo El tiosulfato de sodio reacciona con el yodo en la siguiente forma:

2 Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI

El índice de insaturación en una grasa se define como número de gramos de yodo consumidos por 100 gramos de grasa o aceite, y se puede calcular de la siguiente forma:

INDICE DE YODO = 100 x (T2 - T1) x M x 127 W

Donde T1 es el volumen de tiosulfato de sodio consumidos en la titulación del aceite o grasa tratado, T2 es el volumen de tiosulfato de sodio consumidos en la titulación de la solución de reactivo Wijs (Nota3), M es la molaridad del tiosulfato y W es la masa del aceite o grasa en gramos. NOTAS Nota 1: Debe usar una perilla de seguridad para manejar el reactivo de Wijs. Nota 2: Emplee agitación magnética durante la titulación. Nota 3: Es nuestra referencia o patrón (T2) se simboliza. CUESTIONARIO

1. Defina la expresión índice de yodo. 2. ¿Cómo correlaciona el índice de yodo calculado, con la naturaleza y pureza

de su aceite? 3. ¿Cuál es la reacción de óxido-reducción que se produce al preparar el

reactivo de Wijs? 4. Mencione otros métodos empleados para determinar el grado de insaturación

de un aceite.

5. ¿Qué son los ácidos grasos ω-3 y ω -6? 6. ¿Cómo se les llama a los aceites con índice de yodo superior a 120.

Mencione dos ejemplos. 7. ¿Por qué la reacción de adición se lleva a cabo en la oscuridad? 8. ¿Qué reacciones se producen durante el enranciamiento de los aceites?

BIBLIOGRAFÍA

• MEHLENBACHER, V.C., The Analysis of Fats and Oils, Ed. The Garrard

Press, Champaing Illinois. 1960.

• JENKINS, C.L, y et. al, Química Farmacéutica Cuantitativa, Ed. Atlante, México, 1951.

• THE PHARMACOPEA OF UNITED STATES OF AMERICA. XVIII.

revition 1970 pags 905-906.

• Introducción al Análisis y Control de Calidad de Aceites y Grasas Comestibles, Ed. Madrid, España 1988.

EXPERIMENTO No. 5

REACCIÓN DE PAAL-KNORR: OBTENCIÓN DE 1-FENIL-2,5-DIMETILPIRROL

OBJETIVOS

a) Ilustrar la reacción de Paal-Knorr.

b) Obtener el 1-fenil-2,5-dimetilpirrol a través de una reacción de

condensación, entre un compuesto dicarbonílico y la anilina (o derivados de

la misma).

ANTECEDENTES

1. Importancia farmacéutica de los pirroles. 2. Métodos de obtención de acetonilacetona (2,5-hexanodiona). 3. Importancia de la síntesis de Paal-Knorr. 4. Mecanismo de reacción más probable en la reacción de ciclización.

REACCIÓN

O O

+

NH2

H+

Δ

N

2,5-hexanodionaPM: 114.14g/mol Anilina

PM: 93.13g/mol

1-fenil-2,5-dimentilpirrolPM: 171.13g/mol

MATERIAL

1 Espátula 2 Pinza de 3 dedos c/nuez 1 Matraz Erlenmeyer de 125 mL 1 Probeta de 25 mL 1 Matraz de fondo redondo de 25ml 1 Refrigerante con mangueras 1 Barra magnética 1 Recipiente de peltre 1 Vidrio de reloj 1 Parrilla con agitación 1 Matraz Kitasato con manguera 1 Embudo Büchner con alargadera REACTIVOS

2,5-hexanodiona HCl conc.

Anilina Etanol PROCEDIMIENTO

En un matraz de fondo redondo de 25mL se colocan 1.6mL de anilina (1.586g, 17.05mmoles), 2.0mL de 2,5-hexanodiona (1.946g, 17.05 mmoles), 2 gotas de HCl, 15mL de etanol y una barra magnética.

Se adapta un refrigerante de agua en posición de reflujo, y calentar a ebullición durante 1 hora, al término del calentamiento se vacía la mezcla de reacción caliente en un matraz erlenmeyer de 125mL que contenga 50mL de agua y 3 mL de HCl concentrado. Se aísla el producto por filtración al vacío y se lava con agua. El producto se purifica por par de disolventes etanol-agua. Se deja secar el producto a una temperatura de 30-40°C. El rendimiento es del 80% y con un punto de fusión de 50-51°C.

CUESTIONARIO

1. ¿Para qué vierte la mezcla de reacción en agua acidulada con HCl? 2. Diga por qué es importante adicionar las gotas de HCl concentrado al inicio de la reacción. 3. ¿De qué manera interviene el etanol en esta síntesis? 4. ¿Qué cuidados debe observarse en el manejo de este producto considerando sus propiedades?

5. Proponga el mecanismo de reacción. 6. Dé las estructuras de 3 compuestos con este heterociclo con actividad farmacológica.

BIBLIOGRAFÍA

• Al-awar, R., & Wahl, G, J. Chem. Educ., EU, 1990, 67, 265-266. • Shaw, D., and Word, W., J. Chem. Educ., EU, 1992, 69, A313. • PAQUETTE, L. A, Fundamentos de Química Heterocíclica • ACHESON, R.M., Química Heterocíclica, Ed. Publicaciones Cultural,

México, 1981, pc: 120-121. de Química Heterocíclica

EXPERIMENTO No. 6

SÍNTESIS DE INDOLES DE FISCHER: OBTENCIÓN DE 1,2,3,4-TETRAHIDROCARBAZOL

OBJETIVOS

a) Preparar 1,2,3,4-tetrahidrocarbazol según la síntesis de índoles de Fischer.

b) Revisar la importancia biológica de los derivados del indol.

ANTECEDENTES

1. Fundamento químico de la síntesis de Fischer. 2. Métodos generales de preparación de índoles 3. Propiedades físico-químicas de los reactivos y del producto obtenido. 4. Importancia biológica de los derivados del indol.

REACCIÓN

HN

NH2

+

O

H+

NH

FenilhidracinaPM: 108.14g/mol

CiclohexanonaPM: 98.14 g/mol

1,2,3,4-TetrahidrocarbazolPM: 171.24 g/mol

MATERIAL

1 Espátula 2 Pinza de 3 dedos c/nuez 1 Matraz Erlenmeyer de 125 mL 1 Probeta de 25 mL 1 Matraz de fondo redondo de 25ml 1 Refrigerante con mangueras 1 Barra magnética 1 Recipiente de peltre 1 Vidrio de reloj 1 Parrilla con agitación 1 Matraz Kitasato con manguera 1 Embudo Büchner con alargadera 1 pipeta de 5 mL 1 vaso de precipitados de 100mL 1 vaso de precipitados de 250mL 1 matraz erlenmeyer de 50mL

REACTIVOS

Ác. Acético glacial 1,2,3,4-tetrahidrocarbazol

Fenilhidrazina Metanol Ciclohexanona

PROCEDIMIENTO

En un matraz de bola de 25mL coloque 1mL de ciclohexanona, 5mL de CH3COOH glacial y 1mL de fenilhidrazina (Nota1), coloque la barra magnética, adapte el refrigerante de agua en posición de reflujo y caliente la mezcla a ebullición suave con la parrilla por un tiempo aproximado de 20 minutos.

Deje enfriar a temperatura ambiente, filtre el sólido al vacío y lávelo con 3 porciones de agua fría (5ml cada una) y déjelo secar (Nota2). Determine punto de fusión que es de 116°C y calcule el rendimiento.

NOTAS NOTA 1: La fenilhidrazina es tóxica y puede causar severas quemaduras en la piel, por lo que debe ser manejada con precaución. NOTA 2: Si los cristales del producto son blancos, y su punto de fusión es cercano al del compuesto puro (116°C) déjelo así, de otra manera recristalícelo de metanol.

CUESTIONARIO

1. ¿Qué ventajas y desventajas tiene este método de preparación de indoles? 2. ¿Qué ocurre durante el calentamiento de la fenilhidrazina con la ciclohexanona? 3. ¿Qué función desempeña el ácido acético en esta reacción? 4. La hidrazina y sus derivados son tóxicos. Cuando es usada como reactivo ¿cómo asegura que toda reaccionó? 5. ¿Puede ser utilizado el clorhidrato de fenilhidrazina y no directamente la fenilhidracina, en esta síntesis? 6. ¿Cómo puede obtenerse fenilhidrazina y el compuesto carbonílico a partir de benceno? BIBLIOGRAFÍA

• VOGEL, A. I., Textbook of Practical Organic Chemistry, 4a edición. Ed. Longmans, Londres. 1978.

• WOLTHIUS, E., The Synthesis of Heterocyclic Compounds, J. Chemical Education, 56 (5), 343-344, 1979.

• LEDNICER, D., & MITSCHER, L. A., Organic Chemistry of Drugs Synthesis, Ed. J. Wiley & Sons, New York, 1977.

• Hughes D. L., and Zahao D. J. Org. Chem., 1993, 58, 228.

EXPERIMENTO No. 7

FORMACIÓN DE INDOLES: SÍNTESIS DE ÍNDIGO

OBJETIVOS

a) Obtener un colorante de interés químico

b) Emplear el colorante obtenido en la tinción de algunas fibras naturales

c) Revisar la importancia de los indoles. ANTECEDENTES

1. Importancia y usos de los indoles. 2. Mecanismo de reacción más probable en la reacción de ciclización. 3. Describa métodos para la obtención de indoles. 4. Propiedades físico-químicas de los reactivos y productos INTRODUCCIÓN

En esta práctica se realizará la síntesis del índigo en una etapa procediéndose después a su utilización para teñir una pieza de algodón. Desde la coloración de vestimentas en el antiguo Egipto hasta los vaqueros Levi’s, el índigo ha servido para teñir tejidos de azul durante 3000 años. Fue uno de los primeros ejemplos de colorante ‘a la cuba’: se trata de compuestos insolubles en agua que son reducidos y cuya forma reducida es soluble en agua. La operación se realiza en una cuba donde el índigo se pone a reaccionar con un reductor (en este experimento: bisulfito sódico). Las fibras a teñir se mantienen en la cuba durante un tiempo prolongado y después se suspenden al aire libre. De esta manera, la forma reducida se reoxida y queda sobre la fibra la tintura azul original.

Antiguamente, el índigo se extraía de una planta llamada indigofera. Su estructura fue determinada en 1870 por Baeyer. Así mismo, la síntesis industrial de índigo fue

desarrollada en 1890 por Heumann según un procedimiento que se utiliza incluso hoy en día.

Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer (n. Berlín, 31 de octubre de 1835 — † Starnberg (Alemania), 20 de agosto de 1917). Químico alemán, premio Nobel de Química en 1905. Entre sus muchos logros científicos destacan el descubrimiento de la fenolftaleína y la fluoresceína, derivados del ácido úrico como el ácido barbitúrico, y las resinas de fenol-formaldehído. Baeyer es conocido, sobre todo, por haber conseguido, en los primeros meses de 1880 y tras más de diecisiete años de investigación, la síntesis del índigo y haber determinado su estructura molecular. Por este trabajo recibió la medalla Davy de la Real Sociedad en 1881 y el Premio Nobel de Química en 1905. En 1883 estableció la estructura del índigo pero no fue hasta 1928 cuando se determinó que la estereoquímica del doble enlace era trans y no cis como proponía Baeyer, mediante el uso de la cristalografía de rayos x. REACCIÓN

NH

O

NH

O

NO2

O

HO-

2

CHO

MATERIAL

1 Espátula 2 Pinza de 3 dedos c/nuez 1 Matraz Erlenmeyer de 250 mL 1 Probeta de 25 mL 1 Matraz Erlenmeyer de 100 mL 1 Baño maría, 1 Barra magnética 1 Recipiente de peltre 1 Vidrio de reloj 1 Parrilla con agitación 1 Matraz Kitasato con manguera 1 Embudo Büchner con alargadera Estufa a 100ºC

REACTIVOS

2-Nitrobenzaldehído Bisulfito sódico

Acetona Etanol NaOH 2 N Peróxido de hidrógeno

PROCEDIMIENTO A

La reacción del o-nitrobenzaldehído con acetona en presencia de NaOH, genera indigotina. La reacción es vía aldol, el cual pasa a través de un proceso intramolecular de óxido-reducción, y genera la indigotina. Disuelva 0.5g de o-nitrobenzaldehído (2-nitrobenzaldehído) en una mezcla de agua (2.5ml)-acetona (2.5ml). Agregue 2.5 mL de NaOH gota a gota mezclando vigorosamente. La reacción es exotérmica y hay un cambio de color de verde a café. Deje reposar la mezcla por 5 minutos para que sedimente el precipitado. Filtre al vacío y lave sucesivamente con etanol (3x15ml) y con éter (2x10ml). Los cristales de indigotina son agujas de color azul oscuro, funden alrededor de 350°C y se puede recristalizar de anilina o cloroformo. El rendimiento de la reacción es: 46-57%. PROCEDIMIENTO B

En un Erlenmeyer de 250 mL se disuelven 2 g de 2-nitrobenzaldehído en 40 mL de acetona y después se diluye con 70 mL de agua destilada. Ayudado de un agitador magnético se somete esta disolución a una agitación vigorosa y se añade lentamente 10 mL de NaOH 2 N. La disolución se pone amarillo claro y después se oscurece. En unos segundos empieza a aparecer un precipitado de índigo. Se continúa la agitación 5 minutos más y se filtra el precipitado azul-violeta al vacío. Se lava el precipitado con agua hasta que salga incolora y después con 40 mL de etanol. Se seca el precipitado en la estufa durante 15 minutos a 100 ºC. Se pesa el sólido y se calcula el rendimiento.

Tinción Poner en un vidrio de reloj 200 mg de índigo, añadir algunas gotas de etanol y mezclar con una espátula hasta obtener una pasta. Poner esta pasta en un Erlenmeyer de 100 mL, añadir 1 mL de agua y 3 mL de NaOH 2N. Seguidamente añadir una disolución de 0.3 g de bisulfito sódico en 20 mL de agua y poner el Erlenmeyer a calentar en un baño maría a 50ºC. Cuando la solución está amarillo claro añadir 40 mL de agua. En caso de que haya índigo en exceso se filtra. Introducir la pieza de algodón a teñir y dejar, agitando de vez en cuando, durante 30 min. a 50 ºC. Tras ello se saca la pieza de algodón y se tiende, dejándola al aire libre durante 30 min. El ‘revelado’ puede hacerse más rápidamente introduciendo directamente la fibra tratada en una solución de agua oxigenada. CUESTIONARIO

1. Describe brevemente los fenómenos observados. 2. ¿Cómo se puede calcular el rendimiento de índigo si procede de la

condensación de dos moléculas de 2-nitrobenzaldehído? 3. ¿Por qué crees que el índigo es un producto tan intensamente coloreado? 4. En el proceso de tinción, ¿por qué es necesario finalmente ‘revelar’ la pieza

que se ha teñido, al aire libre? 5. ¿Qué utilidad tiene el NaOH en la reacción? 6. Proponga el mecanismo de reacción.

BIBLIOGRAFÍA

“Heterocyclic Compounds with Indole and Carbazoles Systems”, “The

Chemistry of Heterocyclic Compounds”,ed. A. Weissberger, Vol.8, p. 171. Indigo (Indigotin) and its derivatives”, “Chemistry of Carbon Compounds”,

ed. E.H. Rodd, Vol. IV B, p.1083. FITTON, A.O. & SMALLEY, R.K, Practical Heterocyclic Chemistry, Ed

Academic Press Inc, Inglaterra 1968, pg 12-13. A. von Baeyer and V. Drewson, Ber., 1882, 15, 2856. P.W. Sadler, Journal of Organic Chemistry., 1956, 21, 317. D.G.O, Sullivan, Journal Chemistry. Soc., 1960, 3278.

EXPERIMENTO No. 8

FORMACIÓN DE PIRIDINAS: OBTENCION DE 3,5-DICARBETOXI-2,6-DIMETIL-1,4-DIHIDROPIRIDINA.

OBJETIVOS

a) Efectuar la síntesis de Hantzsch con la condensación de compuestos 1,3-

dicarbonílicos y derivados del amoniaco en presencia de un aldehído.

b) Obtener una dihidropiridina mediante esta síntesis.

c) Revisar la importancia bioquímica y farmacéutica de las piridinas.

ANTECEDENTES

1. Métodos generales de obtención de Piridinas. 2. Fundamento químico de la síntesis de Hantzsch y estequiometría. 3. Propiedades físico-químicas de los reactivos y productos. 4. Importancia bioquímica y farmacéutica de algunos derivados de la piridina.

REACCIÓN

NH

O O

O O

O

O

CH2

O2+ + NH4OH

Acetato de Etilo Formaldehído3,5-dicarbetoxi-2,6-dimetil-1,4-dihidropiridina

Δ

MECANISMO GENERAL DE LA REACCIÓN

MATERIAL

Vaso de pp. de 150 mL 1 Embudo Büchner con alargadera 1 Probeta de 25 mL 1 Pipeta graduada de 1 mL 1 Kitasato con manguera 1 Pinzas de 3 dedos c/nuez 2 Agitador magnético 1 Barra magnética 1 Agitador de vidrio 1 Parilla con agitación 1 Vidrio de reloj 1 Recipiente de peltre 1 Espátula de cromo/niquel 1 Termómetro 0-100 °C 1 Vaso pp de 100mL 1 Embudo de vidrio 1 Pipeta graduada de 5 mL 2 Charola 1 matraz bola de 25ml 1 refrigerante de agua c/mangueras 1

REACTIVOS

Formaldehído 1.4 ml Etanol Acetoacetato de etilo 5 mL Disolución de NH4OH conc. 6.2mL

PROCEDIMIENTO

En un matraz redondo de 25ml adicionar los reactivos en el orden indicado, 1.4 mL (37.36mmoles) de formaldehído acuoso (37%), 5ml (5.21g, 39.225mmoles) acetoacetato de etilo y 6.2ml de NH4OH concentrado, agite la mezcla de reacción y observe que la reacción es exotérmica; caliente a reflujo y con agitación constante durante 30 minutos utilizando una parrilla. Al término del calentamiento, enfríe la mezcla de reacción usando un baño de hielo (NOTA1). Filtre la solución resultante y lave el sólido cuidadosamente con 5-7.5 mL de etanol bien frío, dividido en varias porciones. Recristalice el producto de etanol. Al final se observan cristales amarillos de 2-3g (NOTA2), con un p.f. de 183-184 °C.

NOTAS

Nota 1: En este punto el producto debe precipitar completamente, de no ser así induzca la precipitación. Nota 2: Se obtiene una segunda cosecha de producto menos puro, agregando agua a las aguas madres, filtrando el precipitado y recristalizando de la manera ya indicada. CUESTIONARIO

1. ¿Cuáles serían los convenientes y/o inconvenientes que tiene el uso del

formaldehído y del NH4OH en lugar de acetaldehidato de amonio? 2. ¿Qué producto obtendría al tratar la dihidropiridina sintetizada con KOH y

después con HNO3 c/calentamiento? 3. ¿Por qué es importante adicionar los reactivos en el orden indicado?

Justifique. 4. Proponga el mecanismo de reacción para la síntesis de la dihidropiridina. 5. Escriba las fórmulas de 3 compuestos con actividad farmacológica que en su

estructura contengan una piridina o dihidropiridina, y su mecanismo de acción.

BIBLIOGRAFÍA

ACHESON, RM, An Introduction to the Chemistry of Heterocyclic

Compounds, 3° ed, Ed. J. Willey & Sons, Inglaterra, 1976. CREMLYN, R.J., STILL, R.H., Named and Miscellaneous Reactions in

Practical Organic Chemistry, Ed. Heinemann Educational Books, Inglaterra, 1967.

GATTERMAN, L., Laboratory Methods of Organic Chemistry, Ed. McMillan, Inglaterra, 1943.

GIRAL, F., ROJAHN, C.A., Productos Químicos y Farmacéuticos, tomo III, Ed. Atlante, Mexico, 1946.

PAQUETTE, L.A., Principles of Modern Heterocyclic Chemistry, Ed. Benjamín/Cummings, E.U.A. pc: 225-229

STREITWIESER, A., HEATHCOOK, C.H., Química Organica, Ed. Interamericana, Mexico, 1979.

EXPERIMENTO No. 9

FORMACIÓN DE CUMARINAS: OBTENCIÓN DE 7-HIDROXI-4-METILCUMARINA

(β-METILUMBELIFERONA) OBJETIVOS

a) Efectuar la reacción de Pechmann-Duisberg con la condensación de

compuestos 1,3-dicarbonílicos y fenoles en presencia de un catalizador

ácido.

b) Preparar b-metilumbeliferona según la reacción de Pechmann-Duisberg.

c) Revisar la importancia biológica y farmacéutica de las cumarinas.

ANTECEDENTES

1. Métodos generales de preparación de cumarinas. 2. Fundamento químico de la reacción de Pechmann-Duisberg. 3. Propiedades físico-químicas de reactivos y productos. 4. Interés biológico de las cumarinas. REACCIÓN

EtO

O

O

+

HO OH

HClΔ

OHO OAcetoacetato de Etilo

PM: 130.14 g/molResorcinol

PM: 110.11g/molβ- metilumbeliferona

PM: 176.17g/mol

MECANISMO DE REACCIÓN

EtO

O

O HO O

H+H

EtO

O

OH HO O

H

O

O

OEt

H

H+

-H+ +H+

HO OO

O

OEt

H

H

HO OO

O

H

EtOHH+

HO OO

O H

HO O O

OHH

HO O O

OH

-H++H+

H+

HO O O

OH2

HO

H

H

OHO Oβ- metilumbeliferona

PM: 176.17g/mol

MATERIAL

Matraz Erlenmeyer de 50 mL 2 Embudo Büchner con alargadera 1

Probeta de 25 mL 1 refrigerante de agua c/mangueras 1 Kitasato con manguera 1 Pinzas de 3 dedos c/nuez 2

Agitador magnético 1 Barra magnética 1 Agitador de vidrio 1 Parilla con agitación 1

Vidrio de reloj 1 Recipiente de peltre 1 Espátula de cromo/niquel 1 Termómetro 0-100 °C 1

Vaso pp de 150mL 1 Embudo de vidrio 1 Pipeta graduada de 5 mL 1 Charola 1

Matraz Erlenmeyer de 125 mL 1 Baño maría 1 REACTIVOS

HCl conc. 8 mL Etanol 50 mL

Acetoacetato de etilo 4 mL Resorcinol 3.3g PROCEDIMIENTO

A un matraz Erlenmeyer de 125mL adicione 4mL de acetoacetato de etilo y agregue 3.3g de resorcinol. Enseguida adicione poco a poco los 8 mL de HCl. Caliente la mezcla de reacción a 30°C durante 20min sin dejar de agitar y luego de este tiempo vierta la mezcla en chorro fino en 100 mL de agua helada, agitando constantemente, ya que de lo contrario se forma una pasta chiclosa. Separe el sólido formado por filtración al vacío y lavar con agua helada (no más de 50mL). Recristalizar el producto por par de disolventes (etanol/agua) y secar al vacío. Determine rendimiento y punto de fusión. CUESTIONARIO

1. ¿Qué cumarina se obtiene al utilizar resorcinol, ác. málico y H2SO4 concentrado? 2. ¿Podría utilizar H2SO4 diluido como agente condensante en esta reacción? Fundamente su respuesta. 3. ¿Podría utilizar H2SO4 concentrado con la finalidad planteada en la pregunta anterior? En caso de ser afirmativa su respuesta, ¿qué precauciones habría que tomar?

4. De utilizar fenol en lugar de resorcinol, ¿la reacción se vería favorecida? ¿por qué? 5. ¿Se contrapone la ecología al desarrollo de la química debido al alto costo que implica la recuperación o tratamiento de los desechos químicos? BIBLIOGRAFÍA

ACHESON, R.M., An introduction to the Chemistry of Heterocyclic

Compounds, Ed. J. Willey & Sons, 4a ed., UK, 1976. GIRAL, F. & ROJAHN, C.A., Productos Químicos y Farmacéuticos, Ed.

Atlante, Tomo III, México, 1946. STREITWEISER, A.I., A Textbook of Practical Organic Chemistry, Ed.

Longman, UK, 1978.

EXPERIMENTO No. 10

FORMACIÓN DE IMIDAZOLES: SÍNTESIS DE ALANTOÍNA

OBJETIVOS

a) Sintetizar un compuesto de interés Farmacéutico. b) Revisar la importancia de este compuesto en la industria cosmetológica.

c) Efectuar la formación de un anillo de cinco miembros con 2 heteroátomos de

nitrógeno. ANTECEDENTES

1. Fundamento químico de la síntesis. 2. Propiedades físico-químicas de reactivos y productos utilizados. 3. Reacciones más importantes de las hidantoínas 4. Usos e importancia de la alantoína INTRODUCCIÓN

La alantoína es un producto del metabolismo de las purinas en la mayoría de los mamíferos, excepto en primates. La alantoína, también llamada 5-ureidohidantoína o glioxidiureído es un producto de la oxidación del ácido úrico. El principal efecto de la alantoína es la fuerte estimulación de la proliferación celular y la reconstrucción de tejido de granulación intacto. En preparaciones

farmacéuticas, la alantoína se usa, por ejemplo, para el tratamiento de úlceras, heridas de curación lenta y quemaduras. Las propiedades terapéuticas son particularmente efectivas cuando se usa como agente tópico. En cosméticos, la alantoína se adiciona a numerosas preparaciones para incrementar su acción calmante, limpiadora y curativa. Además, la alantoína tiene las ventajas de no ser tóxica ni irritante, y de ser efectiva a concentraciones bajas. En el cuidado del pelo, la acción queratolítica de la alantoína es útil para eliminar las escamas de caspa. El carácter anfotérico de la alantoína tiene un efecto sustantivo sobre la piel y el cabello, lo que prolonga la acción queratolítica (permite que se desprenda la piel dañada). Debido al efecto queratolítico y a sus propiedades abrasivas y astringentes, la alantoína se utiliza para la preparación de cosméticos suavizantes de la piel. También es frecuente encontrarla en pasta dental, enjuagues bucales y en otros productos de higiene tales como champú, labiales, lociones y cremas. PROPIEDADES QUÍMICAS

Fórmula Química: C4H6N4O3 Apariencia: Polvo cristalino blanco Solubilidad: 0.5% en agua a 25°C, 0.2% en alcohol a 25°C Punto de Fusión: 239°C REACTIVOS

Ácido Úrico 0.5 g KMnO4 en polvo 0.3 g Ácido Acético conc. Disolución de NaOH conc.

MATERIAL

Vaso de pp. de 150 mL 1 Embudo Büchner c/alargadera 1 Probeta de 25 mL 1 Pipeta de 10 mL 1 Kitasato con manguera 1 Pinzas de 3 dedos c/nuez 2 Agitador magnético 1 Barra magnética 1 Agitador de vidrio 1 Parilla con agitación 1 Vidrio de reloj 1 Recipiente de peltre 1 Espátula 1 Termómetro 0-100°C 1 Vaso pp de 100mL 1 Embudo de vidrio 1 Pipeta graduada de 5 mL 1 Charola 1

REACCIÓN

Ácido Úrico

PROCEDIMIENTO

Se colocan 0.5g de ácido úrico en 20mL de agua precalentada (60-75°C) agitando mecánicamente. Posteriormente se agrega gota a gota disolución de NaOH concentrado (aprox. 2.5 mL) hasta que se disuelva el ácido úrico completamente, con agitación. Se enfría la disolución en hielo cuidando la temperatura; cuando se acerque a 30°C y sin quitar la agitación, se agrega de golpe 0.3g de KMnO4 en polvo y se continua con la agitación por 30 minutos más. Se filtra al vacío hasta que la disolución salga transparente, y posteriormente se lleva ésta a pH ácido con el ácido acético concentrado. Se concentra en vacío y calentando en parrilla con agitación hasta reducir el volumen. Cristalizar en hielo. CUESTIONARIO

1. ¿Por qué es importante adicionar el NaOH gota a gota con agitación? 2. Proponga el mecanismo de la reacción. 3. ¿Para qué se utiliza el KmnO4? ¿Por cuál otro reactivo se puede sustituir? 4. ¿Por qué razón se tiene que llevar a pH ácido la mezcla de reacción? 5. Dé las estructuras de 3 hidantoínas con importancia farmacéutica. BIBLIOGRAFÍA

Young E.G., Wentworth H.P., Hawkins W.W. (1944). “The absorption

and excretion of allantion in mammals”. J.Pharmacol. Experi. Therapeutics, 81: 1-9

GIRAL, Francisco, Productos Químicos y Farmacéuticos, Vol. 3. Aliciclos, Heterociclos Naturales, Ed. Atlante, México, 1956.

EXPERIMENTO No. 11

AISLAMIENTO DE PURINAS: CAFEÍNA A PARTIR DE TÉ NEGRO, CAFÉ TOSTADO Y BEBIDAS DE COLA Y

ENERGÉTICAS OBJETIVOS

a) Aislar la cafeína a partir de bebidas de consumo cotidiano como son el té

negro, refresco de cola y café, usando una disolución de NaOH y extracción

con diclorometano.

b) Que el alumno identifique los grupos funcionales presentes en la cafeína.

c) Comparar la pureza y el rendimiento de los productos aislados de acuerdo a

la técnica empleada.

ANTECEDENTES

1. ¿A qué familia de alcaloides pertenece la cafeína y teofilina? 2. Propiedades físicas y químicas de la cafeína. 3. Investigue la fórmula química de la cafeína y explique las semejanzas que encuentra con la teofilina y teobromina. 4. Principales usos de la cafeína en la industria alimenticia, farmacéutica. 5. Mencione los principales efectos que causa la cafeína en el organismo e indique cual es la cantidad de cafeína que esta en el café, en el té y en la coca cola. INTRODUCCIÓN

La cafeína es un compuesto alcaloide (del grupo de las xantinas) que actúa como estimulante en los humanos. La cafeína es el mismo compuesto químico que la guaranina (llamada así por la guaraná), la mateína (por el mate) y la teofilina (por el té).

La cafeína se encuentra principalmente en los frutos de la planta de café, en la planta de té, en la hierba mate, y en las bayas de guaraná. En pequeñas cantidades se puede encontrar en el cacao. En general, la cafeína se encuentra en las semillas, hojas y frutos de más de 60 plantas, en las que actúa como un pesticida natural que paraliza y mata ciertas clases de insectos cuando se alimentan de éstas. La cafeína es un estimulante del sistema nervioso central, el cual es capaz de quitar la somnolencia y restaurar el nivel de alerta. Las bebidas que contienen cafeína, como el café, té, refrescos de cola y bebidas energéticas tienen una gran popularidad: la cafeína es la sustancia psicoactiva más ampliamente consumida en el mundo. En América, el 90% de los adultos consumen cafeína todos los días. Una taza de café contiene de 100 a 200 mg de cafeína. Un café expreso contiene cerca de 100 mg, el café descafeinado, en España, deben contener una cantidad de cafeína no superior al 0,3%. La cafeína se puede conseguir también en píldoras estimulantes de hasta 300 mg. Su fórmula química es C8H10H N4O2,su nombre sistemático es 1,3,7-trimetilxantina o 3,7-dihidro-1,3,7-trimetil-1H-purina-2,6-diona y su estructura puede verse en el diagrama

N

N N

N

R3

R1

R2

O

O

XANTINA R1 R2 R3

Cafeína + + +Teobromina + +Teofilina + +Paraxantina + +

En estado puro es un polvo blanco muy amargo. Fue descubierta en 1819 por Ruge y descrita en 1821 por Pelletier y Robiquet. El uso y consumo de cafeína data tal vez desde la era paleolítica, ya que está ampliamente distribuida en diferentes plantas, entre las que se encuentran varias de Sudamérica como el guaraná, yuca y mate. Aparentemente la planta de café fue cultivada en Etiopía (Abisinia). Siendo el fruto ingerido como tal, después se le fermentó y finalmente se obtuvo como una bebida caliente, llamándola “gahwah” o kahveh en turco, para transformarse finalmente en café en español y francés, y kaffee en alemán.

El mayor uso de la cafeína es como parte de la formulación de bebidas carbonatadas de cola, así como en panificación, derivados lácteos, budines...etc. Mecanismo de Acción de la Cafeína: La cafeína inhibe la fosfodiesterasis, que es responsable de la desactivación del AMPC. El crecimiento de la tasa de AMPC intracelular, amplifica sus acciones de «segundo mensajero», lo que la hace responsable de las principales consecuencias farmacológicas de la cafeína. La cafeína produce vasoconstricción; presenta efectos a nivel de los sistemas cardiovasculares, respiratorio y gastrointestinal. Adicionalmente, actúa a nivel de los músculos esqueléticos, del flujo sanguíneo renal, la glucogenólisis y de la lipólisis. El consumo en cantidades muy grandes puede provocar una intoxicación. Sus síntomas son insomnio, nerviosismo, excitación, cara rojiza, aumento de la diuresis y problemas gastrointestinales. En algunas personas los síntomas aparecen consumiendo cantidades muy pequeñas, como 250 mg por día. Más allá de un gramo al día puede producir contracciones musculares involuntarias, desvaríos, arritmia cardiaca, y agitaciones psicomotrices. Los síntomas de la intoxicación con cafeína son similares a los ataques Pánico y de ansiedad generalizada. La LD50 estimada de la cafeína es de 10g, cuyo equivalente es de un promedio de 50 tazas de café.

MATERIAL

1 Espátula 3 Pinza de 3 dedos c/nuez 3 Embudos de separación con tapón 1 Probeta de 25 mL 1 Espátula de cromo níquel 1 agitador de vidrio 1 Barra magnética 2 vasos de pp. de 100mL 1 Vidrio de reloj 1 Parrilla con agitación 4 vasos de pp. de 250mL REACTIVOS

Lata de refresco de cola 1 5 sobrecitos de té negro Diclorometano Café tostado en polvo 5g Disolución de NaOH conc. agua destilada

PROCEDIMIENTO PARA EXTRACCIÓN DE CAFEÍNA DE TÉ NEGRO

Pese las 5 bolsitas del té negro, y anote el peso de éstas en su bitácora, posteriormente coloque las bolsitas en un vaso de precipitados de 250ml (no rompa los sobres), y vierta aprox. unos 30ml de agua hirviendo. Coloque el vaso de precipitados en una parrilla y continué calentando por unos 20 minutos más con agitación. Verifique el pH de la disolución, si éste es alcalino no agregue nada, pero si el pH es diferente (ligeramente ácido) agregar unas gotas de sosa para que el pH sea de 8 (ligeramente alcalino), ya que a pH alcalinos es como se encuentra libre al alcaloide. La disolución se coloca en un vaso de precipitados de 250mL y se llevan acabo otras 2 infusiones con 30mL de agua hirviendo y dejar calentar por unos 20 minutos más, agregar sosa si es necesario y recolectar todo el líquido en un vaso de precipitados de 250ml. Para obtener un volumen aproximado de 100mL. En la disolución alcalina se encuentra la cafeína libre, dejar que se enfríe para luego realizar la extracción con unos 10mL de cloruro de metileno. Esto se hace 3 veces y lo que se tiene que recolectar es la fase orgánica (que en este caso es la parte inferior, porque su densidad es mayor a la del agua); se puede formar una emulsión si la agitación es muy violenta. Se recolectan las fases orgánicas en un vaso de precipitados de 100mL, el cual debió ser previamente pesado para poder calcular el rendimiento, y posteriormente secar con Na2SO4 anhidro y vaciar la fase orgánica en otro vaso de pp. de 50mL previamente pesado. Dejar evaporar el disolvente en la campana y después que obtenga las agujas blancas de la cafeína se le toma punto de fusión y se vuelve a pesar el vaso de precipitados con el producto obtenido y por diferencias de pesos saber el peso del producto obtenido. PROCEDIMIENTO PARA EXTRACCIÓN DE REFRESCO DE COLA

Medir con la ayuda de una probeta 50mL de Coca Cola y con la ayuda de un matraz erlenmeyer agitar el líquido hasta que se hayan eliminado las burbujas (CO2). Posteriormente trasvasar el líquido en un embudo de separación y extraer la fase orgánica con la cafeína, con 10mL de CH2Cl2; realizar la extracción por triplicado.

Colocar la fase orgánica en un vaso de pp. de 100mL, previamente pesado, para poder llevar acabo el cálculo de el rendimiento y posteriormente secar con Na2SO4 anhidro y vaciar la fase orgánica en otro vaso de pp. de 50mL previamente pesado. Dejar evaporar el disolvente en la campana y después que obtenga las agujas blancas de la cafeína se le toma punto de fusión y se vuelve a pesar el vaso de precipitados con el producto obtenido y por diferencias de pesos saber el peso del producto obtenido. PROCEDIMIENTO PARA EXTRACCIÓN DE CAFEÍNA DE CAFÉ TOSTADO

Se pesan 5g de café tostado el cual debe estar molido y se colocan en un vaso de precipitados de 250mL, se colocan aproximadamente 30mL de agua hirviendo y se

Caliente por unos 20 minutos más y con agitación constante, pasado este tiempo verifique el pH y coloque unas gotas de hidróxido de sodio para que el pH sea de 8 (ligeramente alcalino), esto ayuda a liberar el alcaloide.

Realiza otras 2 infusiones con otros 30mL de agua y verifique que el pH sea alcalino, junte todo el líquido obtenido y como hay residuos de café se tiene que filtrar con un embudo de vidrio.

Al líquido obtenido se extrae con 10ml de diclorometano por triplicado y la fase orgánica es la que contiene mi producto, el vaso de precipitados en el cual se va a colocar la fase orgánica debe estar previamente pesado para poder calcular el rendimiento. Luego se deja evaporar el disolvente en la campana, para posteriormente tomar el punto de fusión y se pesa el vaso con el producto obtenido.

CUESTIONARIO

1. ¿Por qué es importante que el pH de la solución sea alcalino? 2. ¿En cuál de los 3 procedimientos realizados se obtuvo una mayor cantidad

de cafeína (un mayor rendimiento)? 3. ¿Qué otro disolvente se puede utilizar para poder extraer la cafeína? 4. ¿De qué otra forma se puede extraer a la cafeína? 5. Proponga el mecanismo para la síntesis de purinas.

BIBLIOGRAFÍA

• MARTÍNEZ, Grau, M. A & CSAKY, A. G, Técnicas Experimentales en

Síntesis Orgánicas, Ed. Síntesis, Madrid, 1998. Capítulo 10. • IKAN, R, Natural products, Ed. Academia Press, 2ª edición, 1991.

EXPERIMENTO No. 12 SÍNTESIS DE QUINOLINAS DE DOEBNER-MILLER:

SÍNTESIS DE ÁCIDO-2-FENILQUINOLINCARBOXÍLICO-4 OBJETIVOS

a) Efectuar la formación de un anillo de seis miembros con un heteroátomo de

nitrógeno condensado a un anillo de benceno

b) PreparaR la 2-fenilquinolincarboxílico-4 según la reacción de Doebner-

Miller

c) Revisar el interés biológico de las quinolinas

ANTECEDENTES

1. Fundamento químico de la reacción de Doebner-Miller 2. Métodos generales de obtención de quinolinas 3. Propiedades de reactivos y productos 4. Interés biológico de las quinolinas 5. Importancia del 2-fenilquinolincarboxílico-4 o (Atofan, Cincofeno)

REACCIÓN

N

OH

O

NH2 CHO

+ +COOH

O

Δ

FUNDAMENTO

Por condensación de una amina aromática con un aldehído, una mezcla de aldehídos a un aldehído y una cetona o un compuesto cetónico se obtienen quinolinas sustituidas, reacción de Doebner. Usando cantidades equimolares de benzaldehido, anilina y ácido pirúvico en solución etanólica; se forma el atofan (cincofeno) empleado como analgésico en la artritis crónica y en la gota.

MATERIAL 1 Espátula 3 Pinza de 3 dedos c/nuez 1 Matraz redondo de 3 bocas de 125ml 1 Probeta de 25 mL 1 Espátula de cromo níquel 1 Agitador de vidrio 1 Barra magnética 1 Recipiente para baño Maria 1 Vidrio de reloj 1 Parrilla con agitación 1 Embudo de separación 1 Barra magnética 1 Refrigerante con mangueras 1 Matraz Kitasato con manguera 1 Embudo Büchner c/alargadera 1 Recipiente de peltre REACTIVOS

Etanol absoluto Bisulfato de Potasio Anilina Ácido Tartárico Benzaldehído Éter isopropílico

PROCEDIMIENTO

Triturar en un mortero 20g de ácido tartárico y 30g de bisulfato de sodio, recientemente fundido, hasta formar una mezcla homogénea. Colocar la mezcla en un matraz redondo de 125ml coloque un refrigerante y destílelo. Caliente el matraz en un baño de aire a 210-220°C. Fraccione el destilado a presión reducida y recoja el ácido pirúvico a 75-80°C / 25torr. Se obtienen de 5.5-6.5g de ácido pirúvico. En un matraz bola de 125mL de 3 bocas, en una de las cuales va un refrigerante a reflujo y en otra un embudo de separación , se colocan 50mL de etanol absoluto, 5.3g de benzaldehido, y 4.4g de ácido pirúvico, recientemente destilado pues en reposo se condensa consigo mismo dando el ácido γ-ceto-valerolacton-carboxílico. Caliente la solución hasta ebullición y añadir lentamente una solución de 9.3g de anilina en 25-35mL de etanol absoluto contenida en el embudo de separación. Después se pone a reflujo la mezcla durante 3 horas y se deja reposar toda la noche. Los cristales de atofan se recogen por filtración, se lavan con un poco de éter isopropilico helado, se secan y se pesan. Una muestra se recristaliza en etanol, punto de fusión de 210°C. Del filtrado se destilan unos 80 mL de etanol, calentando sobre baño maría . El residuo se deja enfriar toda la noche y se recoge una segunda cosecha de atofan.

CUESTIONARIO 1. ¿Por qué se debe preparar el ácido pirúvico? 2. ¿Qué otro disolvente se puede utilizar a parte del éter isopropílico, ya que este es muy volátil? 3. ¿Qué papel desempeña el etanol en la reacción?

BIBLIOGRAFIA

• DOMINGUEZ, S. Alejandro Xorge, Química Orgánica Experimental, Editorial Limusa.

EXPERIMENTO No. 13 FORMACIÓN DEL ÁCIDO BARBITÚRICO

SÍNTESIS DE: HEXAHIDRO-2,4,6-TRIOXOPIRIMIDINA

OBJETIVOS

a) Sintetizar un compuesto de interés farmacéutico.

b) Revisar la importancia biológica, bioquímica y farmacéutica de los ácidos

barbitúricos

c) Efectuar la formación de un anillo de 6 miembros con dos heteroátomos de

nitrógeno.

ANTECEDENTES

1. Generalidades de ácidos barbitúricos 2. Mecanismo de reacción 3. Mencione algunos barbitúricos comerciales. 4. Importancia de los ácidos barbitúricos 5. Propiedades de los reactivos y productos 6. Usos y derivados de los ácidos barbitúricos 7. Indique otros métodos para la síntesis de pirimidinas

REACCIÓN

(Ácido barbitúrico)

O

O

O

O N

N

O

O

O

H

H+

CH3CH2OH

CH3CH2ONa

O

NH2 NH2

INTRODUCCIÓN

El término barbitúrico se emplea para referirse a cualquier derivado de la malonilurea (ácido barbitúrico), sin distinguir que se trata de un ácido o una sal. El barbital, primer barbitúrico utilizado clínicamente, fue introducido en Alemania por Fischer y von Mering. Los barbitúricos que se utilizan como barbitúricos o sedantes, son compuestos orgánicos de naturaleza cíclica y todos ellos poseen la siguiente estructura:

N

N

X

O

O

R2

R1

R3

H

X = O, S,

La naturaleza de los ácidos barbitúricos disustituidos puede atribuirse la ionización del átomo de hidrógeno contenido en el grupo CO-NH-CO. Los barbitúricos hipnóticos en forma de ácidos libres son de naturalezas sólidas, ligeramente solubles en agua y muy solubles en compuestos orgánicos tales como el cloroformo y el éter. Los barbitúricos hipnóticos tienen carácter ácido debido a que la forma lactama está en equilibrio con la forma lactama - enol, cuyo H es fácilmente sustituible para formar sales alcalinas. Se ha visto que las alteraciones estructurales que aumentan la solubilidad del barbitúrico en los lípidos se acompañan de menor duración de acción y con frecuencia aumento de su potencia hipnótica. El ácido barbitúrico (malonilurea), se forma por la condensación del ácido malónico con la urea. Fue preparado en 1864 por Adolfo von Baeyer, en aquél entonces ayudante de Kekulé en Gante y con 29 años de edad. Se cree que Baeyer celebró la síntesis del nuevo compuesto en una taberna cercana y como era el día de Santa Bárbara se fusionó ahí la palabra Bárbara con urea para llamar al nuevo compuesto. Los barbitúricos poseen cierto grado de acción anestésica local, producen todos los grados de depresión del sistema nervioso central desde la sedación hasta el coma. Son potentes depresores respiratorios que afectan el impulso de la respiración y el mecanismo que da carácter rítmico a los movimientos respiratorios.

Pueden producir un ligero descenso de la presión sanguínea y de la frecuencia cardiaca como ocurre en el sueño normal. Producen dependencia física y psíquica. Algunos barbitúricos son de acción corta y se ha visto que estos son más potentes y tóxicos que los de acción larga.

Dependiendo de su dosis y formulación presentan un efecto sedante (tranquilizante), hipnótico (inductor del sueño), anticonvulsivo, o anestésico. Los barbitúricos de acción muy corta, como el tiopental, se utilizan por vía intravenosa para inducir la anestesia quirúrgica. Los de acción larga, como el fenobarbital, se emplean para prevenir las crisis epilépticas. Otros barbitúricos, como el secobarbital, se utilizaron como ansiolíticos, fármacos que evitan los estados de ansiedad, hasta el desarrollo de los tranquilizantes (benzodiacepinas). A veces se utilizan como drogas de abuso, pues tanto por vía intravenosa como por vía oral producen síntomas similares al del alcohol; desinhibición, comportamiento rudo y violento, pérdida de coordinación muscular, depresión y sedación. Además, producen dependencia física y adicción. La sobredosis puede causar shock, depresión respiratoria, así mismo coma y/o la muerte.

MATERIAL

1 Espátula 3 Pinza de 3 dedos c/nuez 1 Matraz de pera 1 Probeta de 25 mL 1 Espátula de cromo níquel 1 Agitador de vidrio 1 Barra magnética 1 Pipeta de 5 mL 1 Vidrio de reloj 1 Parrilla con agitación 1 Vaso de precipitados de 250 mL 1 Barra magnética 1 Refrigerante con mangueras 1 Matraz Kitasato con manguera 1 Embudo Büchner c/alargadera 1 Recipiente de peltre 1 Pipeta de 1 mL 1 Trampa de humedad 1 Pipeta graduada de 10 mL REACTIVOS

Etanol absoluto Sodio metálico CaCl2 Malonato de dietilo Urea HCl conc

PROCEDIMIENTO Disuelva 0.5 g de sodio metálico (NOTA1) en 12 mL de etanol absoluto en el matraz de pera equipado con un condensador de agua, conteniendo esta una trampa para humedad con cloruro de calcio. Añadir 1g de urea a la solución de etóxido de sodio y añadir 1.6 mL de malonato de dietilo. Hervir a reflujo la mezcla en una parrilla eléctrica por dos horas y verter la solución en 12.5 mL de agua, contenidos en un vaso de precipitados y calentar hasta disolver el sólido. Acidificar con HCl conc. (NOTA2) y enfriar. Filtrar a vacío. Determinar punto de fusión de la forma anhidra: 245° C. NOTAS

1. Hay que explicar a los alumnos el cuidado que se debe tener al manejar el sodio metálico, también advertirles que el material debe estar perfectamente seco, ya que el sodio reacciona violentamente con el agua. 2. La acidificación de la disolución debe hacerse hasta obtener una coloración amarillenta, pues si se llega hasta un rosa no cristaliza el ácido. Cuando este se pone rosa hay que regresar al color amarillo aumentando el pH con NaOH diluido. Si a pesar de tener un pH adecuado no cristaliza el ácido, se calienta la solución nuevamente y se enfría nuevamente. De ser posible, debe efectuarse un proceso de cromatografía en placa fina seleccionando soporte, eluyente y revelado.

BIBLIOGRAFÍA

• RAKOFF, H. & ROSE, N., Química Orgánica Fundamental, Ed. Limusa-Wiley, México, 1972, p. 426-427.

• DICKEY, G., Org. Syn. Coll. Vol. II, 60, 1943. • CARTER, J. Chem. Educ., 28, 524, 1951. • GIRAL & ROJAHN, Productos Químicos y Farmacéuticos, Ed. Atlante,

Vol. III, 1906-12, 1946.