SÍNTESIS DE CICLOHEXENO

ALQUENOS◦Hidrocarburos insaturados, tienen uno o varios dobles enlaces carbono-carbono en

su molécula. ◦ La fórmula general de un alqueno de cadena abierta con un sólo doble enlace es

CnH2n.

◦ Los alquenos cíclicos reciben el nombre de cicloalquenos.

Ejemplo: Ciclohexeno

REACCIONES DE ELIMINACIÓN◦ Separación de dos moléculas o grupos de moléculas, sin que sean reemplazados

por otros grupos.◦ Se genera un enlace pi.◦ En la mayoría de estas reacciones la pérdida tiene lugar en carbonos adyacentes.

ELIMINACIÓN 1, 2 O BETA◦ Al átomo del que parte el grupo Y se le suele denominar carbono 1 o alfa y al

átomo que generalmente pierde H se designa como carbono 2 o beta. ◦ Pérdida de dos átomos o grupos procedentes de átomos adyacentes.◦ Conduce a la formación de dobles o triples enlaces.

ELIMINACIÓN 1, 2 O BETA

MECANISMOS PARA ELIMINACIÓN BETA◦MECANISMO E2 Eliminación bimolecular.

◦MECANISMO E1Eliminación unimolecular.

MECANISMO E2 (ELIMINACIÓN BIMOLECULAR)◦ Tanto el sustrato como el nucleofilo participan en el paso lento de la reacción. La

base o el nucleofilo toman al protón ácido al mismo tiempo que el grupo X sale de la molécula.

MECANISMO E1 (ELIMINACIÓN UNIMOLECULAR)◦ El sustrato únicamente participa en el paso que controla la velocidad.◦ La velocidad de la reacción depende de la concentración del sustrato.

INVOLUCRA DOS PASOS1) Formación del carbocatiónSe produce la salida del grupo saliente para formar el carbocatión.

2) Desprotonación del carbocatiónPérdida de un protón en β para formar doble enlace.

DESHIDRATACIÓN DE ALCOHOLES◦ La palabra deshidratación significa literalmente “pérdida de agua”. Al calentar la

mayoría de los alcoholes con un acido fuerte se provoca la pérdida de una molécula de agua (se deshidratan) y forman un alqueno.

◦ Sigue mecanismos de tipo E2 para alcoholes primarios y E1 para secundarios o terciarios.

DESHIDRATACIÓN DE ALCOHOLES◦ La palabra deshidratación significa literalmente eliminación de agua. La

deshidratación es reversible, y en la mayor parte de los casos no es grande la constante de equilibrio. La deshidratación se lleva a término eliminando los productos de la mezcla de reacción a medida que se forman. El alqueno hierve a menor temperatura que el alcohol porque las moléculas del alcohol participan en enlaces de puentes de hidrogeno. Una destilación controlada cuidadosamente elimina el alqueno y deja el alcohol en la mezcla de reacción. Con frecuencia se usan el acido sulfúrico concentrado, y el acido fosfórico concentrado como reactivos para la deshidratación, ya que actúan tanto como catalizadores ácidos como agentes deshidratantes. La hidratación de estos ácidos es muy exotérmica.

CARACTERÍSTICAS◦ Eliminación 1, 2 catalizada por un ácido, principalmente ácido sulfúrico o fosfórico◦ Es reversible◦ Se realiza en presencia de un ácido y de calor◦ Eliminación de agua◦ El ácido protona al grupo –OH volviéndolo base débil◦ Ácidos de Bronsted (donadores de protones)◦Orden de reactividad 3°>2°>|°◦ Compiten con la sustitución nucleófila unimolecular (SN1), formando alquenos.

OBJETIVOS◦Ilustrar las reacciones de eliminación, efectuando una deshidratación de alcoholes.◦Sintetizar un alqueno cíclico.◦Aplicar una reacción de adición para identificar el producto.

MATERIAL2 soportes universales1 anillo de fierro2 pinzas universales1 vaso de precipitados de 50 ml1 embudo de separación de 100 ml1 Baño María1 matraz balón de 50 ml 14/231 matraz erlenmeyer de 125 ml 1 refrigerante de aire 14/231 refrigerante de agua 14/23

3 tubos de ensayo de 10 ml2 pipetas graduadas de 10 ml1 T de destilación 14/231 portatermómetro 14/231 termómetro

REACTIVOSNombre Estructur

aPeso

molecularDensidad Punto de

fusiónPunto de ebullición

Solubilidad

Miscibilidad

Ciclohexanol 100.158 g / mol

9.62 g/m³ 25,93 °C 160,84 °C Etanol, acetato de

etilo.Ácido Fosfórico(pK= 2.16)

98.00 g / mol

1.89 g/cm³ 42,35 °C 158 °C Agua

Carbonato de sodio

105,9888 g/mol

2.54 g/cm³ 851 °C 1.600 °C Agua

Nombre Estructura Peso molecular

Densidad Punto de

fusión

Punto de ebullición

Solubilidad

Miscibilidad

Cloruro de sodio

58,44 g/mol

2,17 g/cm³ 801 °C 1.413 °C Agua, metanol,

ácido fórmico, glicerol

Sulfato de sodio anhidro

142.04 g/mol

2,664 g/cm³

884 ° C 1429 ° C Agua

Bromo 159.8 g/mol

2.92 g/mL -7 ° C 58.8 ° C Agua fría, etanol, éter,

cloroformoTetracloruro de carbono

153.82 g/mol

1.595 g/cm³

-23 ° C 76.8° C Éter

PRECAUCIONES◦ CICLOHEXANOLNocivo al ser inhalado, tomado o absorbido por la piel. Vapor es irritante a los ojos y a las mucosas.

◦ ÁCIDO FOSFÓRICOIrritación grave, dañino si se inhala, causa quemaduras al contacto con la piel, irrita ojos, membranas mucosas y vías respiratorias.

◦ BROMOAltamente nocivo al inhalarse, ingerirse o absorberse por la piel. Causa quemaduras. Extremadamente dañino en tejidos de las membranas mucosas y vías respiratorias.

◦ TETRACLORURO DE CARBONODañino al inhalarse, ingerirse o absorberse por la piel. Cancerígeno. Vapor irrita ojos, membranas mucosas y vías respiratorias. Causa irritación en la piel. Exposición prolongada puede causar dolor de estómago, vómito, náuseas y dolor de cabeza.

Adaptar un aparato de destilación

fraccionada.

Matraz balón: 5 mL

ciclohexanol + 2 mL ácido

fosfórico

Calentar el sistema hasta alcanzar 110-

120°C

Destilar el líquido hasta que quede 1

mL de residuo

Adicionar NaCl hasta

que desaparezca la turbidez

Pasar a un embudo de

separación y agregar

Na2CO3 al 10%

Eliminar la capa acuosa y

pasar ciclohexeno a

vaso de precipitados

Agregar Na2SO4 hasta

que desaparezca la turbidez

Destilar ciclohexeno hasta 80°C

con destilación fraccionada

En un tubo de ensayo

agregar 0.5 mL de

ciclohexeno + unas gotas de

Br en CCl4

Observar si la coloración

cambia

DISEÑO EXPERIMENTA

L

CICLOHEXENO (C6H10)Peso

molecularDensida

dPunto

de fusión

Punto de

ebullición

Solubilidad

Miscibilidad

82,143 g/mol

8.11 g/m³

-104°C 83 °C Inmiscible en agua

BIBLIOGRAFÍA◦ Peter Sykes. 1985. Mecanismos de reacción en química orgánica. Editorial Reverté,

S. A. Páginas 242-256.◦ José Luis Ravelo Socas. Química Orgánica Avanzada. [En línea] Disponible en:

https://goo.gl/GTtTTq (Consultado el 10 de noviembre de 2015). ◦ Brewster, Q. Vandeswerf, C. Mc Ewen C. 1974. Curso de Químicas Orgánica

experimental. Páginas: 11-12.◦Hein, M. 1992. Química. Grupo Editorial Iberoamericana. Páginas: 456 – 458.◦Daub, W. Seese, W. 1989. Química. Editorial Prentice Hall. Página: 470.

FIN

SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA UNIMOLECULARREACCIÓN GENERAL

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ADICIÓN ELECTROFÍLICAREACCIÓN GENERAL

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ADICIÓN ELECTROFÍLICA

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