MANUAL DE LABORATORIO PARA LA ASIGNATURA DE “QUIMICA ORGÁNICA III”

...

VI. Espectro de Infrarrojo

[pic 4]

GUIA DE LABORATORIO Nº1

Reacción de Cannizzaro: obtención de alcohol bencílico y ácido benzoico

Etapa 1. Reflujo. En un balón de destilación de 50 mL disuelva 7 g de hidróxido de potasio en 15 mL de agua. A esta solución básica adicione 5,0 mL de benzaldehído y refluje por 1 h. Después, enfríe el balón con la mezcla de reacción al chorro de agua y, si es necesario, adicione suficiente agua para disolver algún precipitado de benzoato de potasio que se haya quedado en el matraz.

Etapa 2. Extracción. Vierta la mezcla en un embudo de decantación, lave el matraz con 10 mL de éter y adicione éste al embudo de separación. Agite el embudo para asegurar una extracción eficiente del alcohol bencílico por el éter. Deje reposar el embudo de adición 5 min y separe la fase acuosa (inferior) en un vaso de precipitados, y la fase etérea (superior) en otro vaso de precipitados; regrese la fase acuosa al embudo de separación y vuelva a extraerla con otros 10 mL de éter, repita la operación de separación de las dos fases y combine los dos extractos etéreos. Guarde la solución acuosa para la separación del ácido benzoico

Etapa 3.1. Obtención del alcohol bencílico (fase etérea). Trate los extractos etéreos combinados de la siguiente manera: Reúna y seque en un vaso de precipitados seco con 2 g de sulfato de sodio anhidro y decante en un vaso de precipitados de 50 mL seco y limpio. Remueva el éter por destilación con baño de agua tibia sobre la parilla (tener precaución con éste procedimiento, pues el éter puede explotar con cualquier flama). Mida el volumen del alcohol bencílico obtenido con una pipeta para calcular el rendimiento.

Etapa 3.2. Obtención del ácido benzoico (fase acuosa). Ponga la solución acuosa (fase inferior en la extracción con éter) en una mezcla de 10 mL de ácido clorhídrico concentrado y 20 g de hielo frapé con agitación, verifique que el pH de la fase acuosa sea ácido con papel indicador. Filtre el precipitado en un embudo Büchner con vacío lavando con un agua fría. Pese el ácido benzoico obtenido cuando este seco para obtener el rendimiento

GUIA DE LABORATORIO Nº2

Síntesis de m-dinitrobenzoato de metilo en dos etapas:

1a. etapa preparación de benzoato de metilo mediante esterificación de Fischer

Los esteres de ácidos carboxílicos se pueden formar por reacción entre un ácido carboxílico y un alcohol en presencia de un catalizador ácido protónico tal como el cloruro de hidrógeno o el ácido sulfúrico (a menudo llamada esterificación de Fischer) o un catalizador ácido de Lewis tal como el trifloruro de boro (usualmente formando un complejo con el éter dietílico) o por reacción de un derivado de ácido tal como cloruro de ácido o anhídrido con un alcohol. Los esteres son compuestos versátiles en la química orgánica y se utilizan ampliamente debido a que se convierten fácilmente en una variedad de otros grupos funcionales.

[pic 5]

Procedimiento

En un matraz de 100 ml se introducen 4 g de ácido benzoico, 7 ml de metanol absoluto y 1 ml de ácido sulfúrico concentrado. Se añaden unos trocitos de plato poroso, se adapta un refrigerante y la solución se hierve a reflujo durante 50 minutos. Pasado ese tiempo, la solución se enfría, se vierte sobre 50 ml de agua bien fría y se extrae con 25 ml de éter dietílico (benzoato de metilo, d=1.09 g/ml). La fase orgánica obtenida se lava, primero, con 25 ml de solución de hidróxido sódico al 5% y, después, con 20 ml de agua. A continuación, se seca sobre sulfato sódico anhidro. El crudo resultante se filtra y se evapora el solvente. Guardar el producto para la siguiente práctica.

2a. etapa nitración de benzoato de metilo

La introducción de un grupo nitro en un anillo aromático por acción de ácido nítrico y ácido sulfúrico constituye un ejemplo de sustitución aromática electrofílica por el ión nitronio NO2+. El grupo metoxicarbonilo del benzoato de metilo desactiva el anillo y dirige la sustitución a la posición meta.

[pic 6]

Procedimiento

Datos: Por cada 1,8 mL de benzoato de metilo, adicionar 5,5 mL de ácido sulfúrico y 1,5 mL de ácido nítrico. (Realice los cálculos de acuerdo a la cantidad de éster obtenido en el paso previo)

Colocar el benzoato de metilo en un matraz de 25 ml y añadirle 4 ml de ácido sulfúrico concentrado agitando simultáneamente; enfriar la mezcla en un baño de hielo.

En otro matraz poner el ácido nítrico y agregarle el resto de ácido sulfúrico, agitando y enfriando en hielo. Usando una pipeta, adicionar la disolución de ácido nítrico a la disolución de benzoato de metilo con agitación, manteniendo la temperatura entre 0 y 10°C, mediante un baño de hielo. La adición requiere unos 30 min. y a continuación se deja la disolución durante 10 min. más a temperatura ambiente. Verter la solución sobre hielo y agitar hasta que el precipitado se ponga granuloso. Filtrar el 3-nitrobenzoato de metilo por succión y lavarlo bien con agua. Recristalizar en etanol (8ml) para obtener un sólido casi incoloro. Medir el punto de fusión del producto.

GUIA DE LABORATORIO Nº2

Síntesis de benzocaina en cuatro etapas:

Introducción

La benzocaína es un anestésico local, insoluble en agua, que se utiliza para aplicaciones directas sobre la piel y se encuentra en muchos preparados comerciales que se usan para aliviar el dolor producido por las quemaduras solares. Desde el punto de vista de su estructura se trata de paminobenzoato de etilo, un derivado del ácido p-aminobenzoico (PABA) que, a su vez, se utiliza como filtro solar en distintas fórmulas comerciales y es una vitamina para algunas bacterias.

La síntesis de la benzocaína implica cuatro etapas:

[pic 7]

La primera supone la conversión de la p-toluidina (producto comercial) en N-acetil-p-toluidina (una amida). Esta es una etapa estratégica que se introduce para proteger el grupo amino en el siguiente paso, la oxidación del grupo metilo con permanganato potásico (2ª