SINTESIS DE BENZOINA.

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ESQUEMA 2. Mecanismo para la formación de benzoína.

El ión cianuro tiene tres propósitos diferentes en el curso de esta reacción. Actúa como un nucleófilo, facilita la abstracción de protones, y es también el grupo saliente en la etapa final.

El ión cianuro es un catalizador específico para la reacción de aldehídos aromáticos, y funciona porque es un buen nucleófilo, estabiliza el carbanión intermediario y es un buen grupo saliente. En el mecanismo de reacción se observa que el ión cianuro (nucleófilo) ataca al grupo aldehído para formar el alcóxido. El efecto del grupo (-CN) es aumentar la acidez del hidrogeno α, debido a que es un grupo electroatractor, permitiendo la formación del anión. Una vez generado, el anión nucleofílico ataca a una segunda molécula de aldehído para formar una cianohídrina sustituida. Esta especie se estabiliza, perdiendo el ión cianuro para formar el producto (α-hidroxicetona)4.

En esta reacción, los dos aldehídos tienen dos finalidades: un aldehído dona un protón y el otro acepta un protón. Esta reacción se aplica para la formación de benzoínas mixtas utilizando el 4-dimetilaminobenzaldehído como donador de protones, y el benzaldehído como receptor de protones, también la reacción puede emplearse con aldehídos alifáticos en presencia de medio básico y sales de tiazolio; el mecanismo de reacción es el mismo5.

Teóricamente los rendimientos para la síntesis de benzoínas son en promedio del 90%2; en nuestro caso solo se obtuvo un 67%, se estima que la pérdida de producto se da al momento de filtrar ya que la temperatura del agua con que se realizó el lavado de los cristales no fue la adecuada y se disolvió una cantidad considerable.

- Análisis cualitativo

Prueba física:

La benzoína según lo reportado en la literatura tiene un punto de fusión 137°C. El punto de fusión experimental (130-135°C) estuvo por debajo del teórico y es debido a impurezas que debilitan y reducen los puntos de fusión de los sólidos, las impurezas pueden estar presentes debido a que no se llevó a cabo el proceso de recristalización que es una de las técnicas de purificación más usadas.

Prueba química: Una mezcla de dicromato de potasio y el ácido sulfúrico generan in situ el ácido crómico un agente oxidante fuerte que oxida el grupo hidroxilo (-OH) presente en la benzoína (Esquema 3). El grupo hidroxilo de la benzoína actúa de manera similar a un alcohol secundario, es importante mencionar que los alcoholes sufren reacciones de oxidación en presencia de agentes oxidantes, los alcoholes primarios se oxidan a aldehídos, los alcoholes secundarios se oxidan a cetonas y los alcoholes terciarios al no poseer hidrógenos no se pueden oxidar; la coloración para una prueba positiva de la oxidación de un alcohol secundario es verde, esto se pudo comprobar durante el ensayo realizado en el laboratorio (Figura1).

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FIGURA 1. Resultado reacción de oxidación grupo OH de la benzoína.

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ESQUEMA 3. Mecanismo de la oxidación del grupo OH de la benzoína.

Referencias

- Morrison, Robert y Boyd, Robert (1985). Química Orgánica, Segunda Edición. Fondo Educativo Interamericano. México, México.

- Vogel, A. I., Textbook of Practical Organic Chemistry, 5ª ed., pp. 919, 920 (Longman Scientific & Technical, Londres, 1989)

- Dupont, D. (1985). Química Orgánica Experimental. Segunda Edición. Reverté. Barcelona España. Pag: 337-349.

- Wade Jr. L. G. (2006) Organic Chemistry, 6th Edition. Prentice Hall. New Jersey, USA.

- "Dyes and Dye Intermediates" in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Peter Gregory.

Anexos

- Espectros IR

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ESPECTRO IR 1. Benzoína.

Además, se tomó su espectro IR encontrando que la banda de 3630 cm-1 pertenece a la tensión O-H y la tensión C-O a 1100 cm-1 de un alcohol secundario, también la banda alrededor de 1680 cm-1 pertenece a la tensión C=O del grupo ceto, se identifica una banda tensión C-H de aromáticos a 3050-3100 cm-1, finalmente se observan las bandas de anillos aromáticos monosustituidos alrededor de 1700-2000cm-1