reporte 2 heterociclica

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniera Campus GuanajuatoPRCTICA # 2 OBTENCIN DE LA 1-FENIL-3-METILPIRAZOLIN-5-ONAOBJETIVOS1.- Efectuar la formacin de un heterociclo de cinco miembros con nitrgenos en las posiciones 1,2. 2.- Obtener 1-fenil-3-metil-5-pirazolona a partir de acetoacetato de etilo y fenilhidrazina. 3.- Revisar el inters biolgico de las pirazolonas.

Laboratorio de Qumica Heterocclica Isaas Godnez Amador, Mximo Israel Segura Manzo, Juan Manuel Sols Delgado 3FM2

Prctica # 2 Obtencin De La 1-Fenil-3-Metil-Pirazolin-5-Ona

INTRODUCCINLas Pirazolonas han sido ampliamente estudiadas debido a sus aplicaciones y el inters en la tautomera que se asocia con ellos. Sin embargo, la mayora de los informes describen la 1-fenil-5pirazolona derivados debido a la pirazolona de partida se puede obtener fcilmente a travs de la condensacin de un cetoster con fenilhidrazina. 3 Las pirazolonas son inhibidores competitivos de la cicloxigenasa. As como la aspirina, la pirazolona es un tipo de (AINEs) que poseen accin analgsica y antipirtica y es ms eficiente que cualquier otro Antiinflamatorio de su tipo. Son utilizados como antiinflamatorios y antirreumticos.1 Los antiinflamatorios no esteroideos (AINES) son un grupo heterogneo de compuestos en cuya estructura qumica no existe un ncleo esteroide que sea un derivado biosinttico del colesterol. Existen seis categoras y, entre ellas, los salicilatos, los fenamatos y los derivados de las pirazolonas son demasiado txicos o inestables en solucin para su aplicacin tpica sobre regiones vulnerables del cuerpo.3 El pirazol puede N-metilarse usando fosfato de trimetilo con trietilamina. El 1-metilpirazol se comporta de una manera interesante con butil-litio, ya que se debe desprotonarse, tanto en el metilo como en la posicin 5, para producir una mezcla que reacciona con benzaldehdo. El pirazol es notablemente resistente a la accin de los cidos fuertes y a la oxidacin. El producto de nitracin del pirazol depende mucho de las condiciones de reaccin. Con anhdrido actico y cido ntrico se forma el compuesto nitrado en la posicin 1, que se isomeriza por calentamiento, posiblemente por desplazamiento.2


Inters farmacutico de las pirazolonasLos derivados ms importantes del pirazol son realmente las pirazolonas. La antipirina es uno de los frmacos ms antiguos y su nombre se refiere a sus propiedades antipirticas .Aun en nuestros das se usa en pequea cantidad. La butazolina es otra pirazolona tautomera que se usa como anti-inflamatorio en padecimientos reumticos, pero tiene acciones colaterales peligrosas. El acido picrolonico, que se obtiene por nitracin, usualmente forma sales bien cristalizadas, adecuadas para la caracterizacin de bases orgnicas. La tetrazina es un colorante amarillo para lana y algunos otros colorantes de pirazolona han ganado importancia comercial en los ltimos aos. La 3-metil-1-fenilpirazol-5-ona, 2,3 intermediaria en la sntesis de antipirina, puede tener varias formulas tautomricas y produce un colorante.

O

N

N forma CH

HO

N

N forma OH

HO

N

NH forma NH

FORMAS TAUTOMRICAS

REACCIN

O

O + OEt NHNH2

O

N

NH


Mecanismo de reaccin Implicado

ACTIVIDADES PREVIAS



HOJA DE SEGURIDAD ETER ETILICO FORMULA: C4H10O, CH3-CH2-O-CH2-CH3 PESO MOLECULAR: 74.12 g/mol GENERALIDADES: El ter etlico es un lquido incoloro con un olor caracterstico. Es menos denso que el agua e insoluble en ella. Sus vapores son ms densos que el aire. Tiende a generar perxidos en presencia de luz y aire, por lo que puede encontrarse estabilizado con limadura de fierro, naftoles, polifenoles, aminas aromticas y aminofenoles, para disminuir el riesgo de explosiones. Punto de ebullicin: (C): 34.6 (a 760 mm de Hg); 17.9 (a 400 mm de Hg); 2.2 (a 200 mm de Hg); -11.5 ( a 100 mm de Hg); -48.1 (a 10 mm de Hg) y -74.3 ( a 1 mm de Hg). Punto de fusin: -116.2 C.(cristales estables) y -123.3 oC (cristales metaestable). Densidad: (g/ml ): 0.7364 (a 0 C); 0.7249 (a 10 C); 00.7135 (a 20 C) y 0.7019 (a 30 C). Indice de refraccin (a 15 C): 1.35555. NIVELES DE TOXICIDAD LD50( oral en ratas): 1215 mg/kg. LDLo(oral en humanos): 420 mg/kg. LC50 (inhalacin en ratas): 73000 ppm/2 h Niveles de irritacin a ojos: 100 ppm (en humanos), 100 mg (en conejos). Niveles de irritacin en piel: 360 mg (en conejos), 50 mg/24 h (en conejillos de Indias)


ETANOL Ficha de datos de seguridad (FDS)

Nombre comercial: ETANOL Sinnimos: Alcohol Etlico Frmula molecular: C2H6O2 CAS N: 64175 Estado fsico: Liquido Pto. de fusin: -117 C Olor: Caracterstico Solubilidad: Miscible 3.- IDENTIFICACIN DE LOS PELIGROS Peligros para las personas: Por contacto con la piel puede producir sequedad de la piel, en contacto con los ojos enrojecimiento, dolor, y quemazn, por inhalacin puede producir tos, somnolencia y dolor de garganta y fatiga, por ingestin del producto puede producirse nauseas y dolor abdominal.Peligros para el medio ambiente: Altamente inflamable, mezclas de vapor/aire son explosivas Lmites de exposicin: TLV (como TWA): 1000 ppm; 1880 mg/m3 (ACGIH 1995-1996). MAK: 1000 ppm; 1900 mg/m3 El lquido desengrasa la piel. La sustancia puede afecta al tracto respiratorio superior y al sistema nervioso central, dando lugar a irritacin, dolor de cabeza, fatiga y falta de concentracin. La ingesta crnica de etanol puede causar cirrosis heptica. La sustancia irrita los ojos. La inhalacin de altas concentraciones del vapor puede originar irritacin de los ojos y del tracto respiratorio. La sustancia puede causar efectos en el sistema nervioso central. Peso Molecular: 46.1 Color: Incoloro Temperatura de inflamacin: 13 C Punto de ebullicin: 79 C


ACETOATO DE ETILO Ester diactico C6H10O3/CH3COCH2COOC2H5 Masa molecular: 130.14 N CAS 141-97-9 N RTECS AK5250000 N ICSC 1024 PRIMEROS AUXILIOS/ LUCHA CONTRA INCENDIOS

TIPOS DE PELIGRO/ EXPOSICION

PELIGROS/ SINTOMAS AGUDOS

PREVENCION

Combustible. En caso de incendio se INCENDIO despreden humos (o gases) txicos e irritantes. Por encima de 84C: EXPLOSION pueden formarse mezclas explosivas vapor/aire. Evitar las llamas. NO

Polvo, espuma

resistente al alcohol, poner en contacto con agua pulverizada, oxidantes fuertes. dixido de carbono.

Por encima de 84C: sistema cerrado, ventilacin.

EVITAR LA EXPOSICION FORMACION DE NIEBLA DEL PRODUCTO! Sensacin de Ventilacin. Evitar la Aire limpio, reposo y proporcionar asistencia mdica.

INHALACION quemazn, tos, dolor inhalacin de polvo de garganta. fino y niebla.

PIEL

Enrojecimiento.

Guantes protectores y Quitar las ropas contaminadas, aclarar traje de proteccin. y lavar la piel con


agua y jabn y proporcionar asistencia mdica. Enjuagar con agua Gafas ajustadas de OJOS seguridad o proteccin ocular combinada con la proteccin respiratoria. abundante durante varios minutos (quitar las lentes de contacto si puede hacerse con facilidad) y proporcionar asistencia mdica.

Enrojecimiento.

No comer, ni beber, ni Enjuagar la boca, dar INGESTION fumar durante el trabajo. Lavarse las manos antes de comer. FENILHIDRACINA Formula qumica: C6 H8 N2 Nombre comercial: fenilhidracina Nmero del artculo: CH0260 Utilizacin del producto / de la elaboracin Reactivo para Laboratorio. Masa molar: 108,14 g Forma: Cristalino Color: Amarillento Olor: Desagradable Cambio de estado Punto de fusin /campo de fusin: 19,6C Punto de ebullicin /campo de ebullicin: 243,5 (Z)C a beber agua abundante, guardar reposo y proporcionar asistencia mdica.


Toxicidad aguda: Valores LD/LC50 (dosis letal /dosis letal = 50%) relevantes para la clasificacin: Oral LD50 188 mg/kg (rata) Inhalatorio LC50/4 h 2,6 mg/L (rata) Efecto estimulante primario: en la piel: Irrita la piel y las mucosas. Puede ser mortal en caso de absorcin por la piel. en el ojo: Clasifiado como productor de irritacines. Ingestin: Puede ser mortal en caso de ingestin. Inhalacin: La inhalacin puede resultar en espasmo, inflamacin y edema de la laringe y los bronquios, neumonitisqumica y edema pulmonar. El material es extremadamente destructivo para los tejidos de las membranas mucosas y las vasrespiratorias superiores. Sensibilizacin: Posible sensibilizacin al entrar en contacto con la piel. Datos adicionales (a la toxicologa experimental): No se haben otros datos importantes Indicaciones toxicolgicas adicionales: Cancergeno. Sensibilizacin Posibilidad de sensibilizacin en contacto con la piel. Efectos CMR (carcinogenicidad, mutagenicidad y toxicidad para la reproduccin) DIAGRAMA DE FLUJOEn un matraz redondo de 100 mL con junta esmerilada 14/23, coloque un agitador magntico, aada 3.2 g (3.1 mL) de acetoacetato de etilo y 2.7 g (2.4 mL) de fenilhidrazina,


monte un sistema de reflujo y caliente la mezcla de reaccin a ebullicin durante 1 hora,

Una vez terminado el tiempo de reaccin desmonte su sistema y destile el etanol que se obtiene como subproducto a presin reducida utilizando un rotavapor.

Enfre la mezcla de reaccin y virtala en 40 mL de ter etlico fro contenido en un vaso de precipitado de 100 mL,

adicione 5 mL de agua fra y agite suavemente raspando las paredes del recipiente, finalmente separe los slidos por filtracin. Determine el punto de fusin y el rendimiento.

RESULTADOS Y ANLISIS DE DISCUSIN DE RESULTADOSA partir de acetoacetato de etilo y de fenilhidrazina se prepar 1-fenil-3-metil-5-pirazolona de acetoacetato de etilo (5-metil-2-fenil-1,2-dihidro-pirazol-1,3-ona) . En el mecanismo de reaccin la segunda parte de la reaccin es con evidencia cido-base intramolecular, despus del ataque ocurre una deshidratacin, el nuclefilo ataca, abre, cierra, se forma el anillo y se va el etxido. Despus el OH toma el protn del N, ataca el etxido se deshidrata el producto ya que gana estabilidad por que se forman carbonilos , insaturados, despus se forma etanol en la reaccin, se debe destilar para eliminarlo del medio y provocar que el producto se precipite y se recristaliza el producto en ter debido a que es insoluble en este.

,

O

O + OEt NHNH2

O

N

NH

Imagen 1. Acetoacetato de Etilo y Fenilhidrazida produciendo 1-fenil-3-metil-5-pirazolona.

Prctica # 2 Obtencin De La 1-Fenil-3-Metil-Pirazolin-5-Ona Al haber agregado el acetoacetato de etilo y la fenilhidrazina en el matraz se observ que la mezcla adquiri un aspecto lechoso. Al empezar el calentado la mezcla comenz a tomar un color amarillo fuerte. Al haber terminado el reflujo la mezcla qued con un color naranja. Cuando se agreg el ter etlico se form el precipitado amarillo y una capa naranja de disolucin por encima. Si se agitaba el vaso se observaba como rpidamente el precipitado se volva a formar en el fondo. Luego de haber filtrado al vaco, el precipitado en el papel filtro se regres al vaso, se le agreg el etanol y luego se llev a calentar a una temperatura de 195C hasta ebullicin. Se le agreg carbn activado para eliminar las impurezas. Se observ que se ha disuelto la solucin. Como se evaporaba, se le agregaba ms etanol y disminua la temperatura. Cuando finalmente se disolvi por completo, se llev rpido a otro filtrado normal, quedando en el vaso una solucin de color naranja con cristales precipitados de color amarillo crema. Los cristales quedaron pegados en el fondo del vaso. Filtrando se obtienen los cristales de1-fenil-3-metil-5pirazolona. De no haberse utilizado carbn activado para la cristalizacin, el producto obtenido estara contaminado con los reactivos utilizados y por lo tanto no habra sido posible obtenerlo de manera casi pura. Las pirazolonas poseen accin analgsica y son muy eficientes como antiinflamatorios. El pirazol es muy resistente contra la oxidacin y algunos cidos fuertes. Su importancia radica en su uso dada su propiedad antipirtica.

CUESTIONARIO:

Qu pasara si no se utiliza carbn activado al realizar la cristalizacin? El carbn activado se utiliza para quitar impurezas antes de la cristalizacin ya que este las adsorbe, generalmente son coloreadas y aparecen cuando se calienta, debe sacarse el baln del fuego, y colocar una mnima cantidad de carbn activado, ya que si se agrega estando en el fuego se puede producir proyecciones sumamente peligrosas. luego, se debe filtrar en caliente para eliminarlo. Me parece que a diferencia de lo que dijo el profesor acerca de que les exploto a un equipo su reactivo por la diferencia de temperaturas, creo que ms bien pudo haber sido causa de el carbn activado.


REFERENCIAS

Hart H., Craine L. y Hart. D. Qumica Orgnica. McGraw Hill. Novena edicin. Espaa. 1997.

McMurry, J. Qumica Orgnica. Quinta edicin, Thomson editores, Mxico, 2001

HOJAS DE SEGURIDAD paginas consultadas 15-sep-11http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/11eteretilico.pdf http://www.t3quimica.com/pdfs/49i_etanol.pdf http://www.grupoprevenir.es/fichas-seguridad-sustancias-quimicas/1024.htm http://www.fichasdeseguridad.com/datos_seguridad.php?q=Fenilhidracina

Bates R.B., Schaefer J.P. Tnicas de Investigacin en Qumica Orgnica, Prentice-Hall Internacional, Madrid1977.,

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