Sintesis de p-nitroanilina y sintesis de p-nitroacetanilida. Mecanismos de reacción. INFORME N°6. UNI, Apuntes de Química Orgánica

¡Descarga Sintesis de p-nitroanilina y sintesis de p-nitroacetanilida. Mecanismos de reacción. INFORME N°6. UNI y más Apuntes en PDF de Química Orgánica solo en Docsity! UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA PROFESIONAL DE QUÍMICA PRÁCTICA N°6 : SÍNTESIS DE P-NITROANILINA Integrantes: Código: Contreras Campos, Anthony 20180328D Solis Cámara, Elmer 20142748J Surco Solis, Melanie 20160361F Grupo: G4L Docente Responsable: Elena Condor Cuyubamba Fecha de entrega: 10-08-2020 Compuestos Aromáticos. Síntesis de la p-nitroacetanilida y p-nitroanilina Observación:Grupos pares realizan para la síntesis de p-nitroanilina y los grupos impares la síntesis de p-nitroacetanilida 1. Contenido 2. Objetivo de la sesión a. Aprender a sintetizar la p-nitroanilina, a través de la visualización de un material audiovisual online. Objetivos específicos b. Identificar los reactantes que intervienen en la síntesis de la p-nitroanilina a partir de acetanilida, por medio de la visualización del material audiovisual . c. Identificar correctamente las etapas de la síntesis de la p- nitroanilina, a través de la visualización de un material audiovisual. d. Identificar las condiciones de la síntesis de la p-nitroanilina, a través de la visualización del material audiovisual. 3. Propiedades físico-químicas del reactante y producto y/o subproducto orgánicos. Tabla N°1. Propiedades fisicoquímicas y toxicidad de reactivos. ​[1] REACTIVO PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS TOXICIDAD PICTOGRA MAS Ácido acético glacial Fórmula molecular:C​2​H​4​O​2 Peso fórmula: 60,05 g/mol Punto de fusión: 16,2 °C Punto de ebullición:117 - 118 °C Solubilidad en agua: 602,9 g/l a 25 °C Densidad: 1,049 g/ml a 25 °C Líquido incoloro Toxicidad aguda oral: Prueba en ratas Toxicidad por inhalación: prueba en ratones, causa quemaduras. Corrosión/ irritación de la piel: prueba en piel de conejo Lesiones oculares graves: irritación ocular y quemaduras Carcinógeno humano probable Acetanilida Fórmula molecular:C​8​H​9​NO Peso fórmula:135,16 g/mol Punto de fusión: 113 - 115 °C Punto de ebullición:304 °C Solubilidad en agua: 5 g/l a 20 °C Densidad: 1.22 g/cm³ sólido blanco Toxicidad aguda oral: Prueba en ratas Toxicidad por inhalación: prueba en ratones, causa quemaduras. Mutagenicidad en células germinales Carcinógeno humano probable 5. Observaciones Experimentales a) Condiciones de reacción. Cantidades de reactantes, tiempo y temperatura de la reacción, etc.(en forma tabulada) Tabla N° 2. Condiciones de reacción para la nitración. ​[3] Cantidades de reactantes Tiempo Temperatur a de la reacción Acetanilida al 10% Ácido sulfúrico al 95% Ácido nítrico al 100% calentar 5 g 45 ml~0.44mol 9.5 ml~0.15mol 10´ 0°C Tabla N° 3. Condiciones de reacción para la hidrólisis. ​[3] Cantidades de reactantes Tiempo Temperatura de la reacción mezcla p-nitroacetanilida Ácido sulfúrico al 95% (restos ácidos) Reflujo 16.67 ml 5 ml 30´ 110-120°C b) Producto obtenido. Características y cantidad (o porcentaje de rendimiento). Tabla N° 4. Condiciones de reacción. ​[3] Producto Características Cantidad Figura 1. p-nitroanilina ● Sólido amarillo 12.2 g 49% 6. Ecuación Química de la reacción. Nota: Sólo considerar la formación del isómero para. Figura 2. Ecuación química de la nitración de la acetanilida ​[8]​. Figura 3. Ecuación química de la hidrólisis ácida de la p-nitroacetanilida ​[8]​. 7. Mecanismo de la reacción (por etapas) Nota: Incluir los isómeros de resonancia. Mecanismo de nitración​ ​[8] i. Formacion de electrofilo ion nitronio. El grupo hidroxilo del ácido nítrico se protona y hay salida de agua. ii. Ataque nucleofílico. Ataque de la acetanilida en posición “para” y su estabilización por resonancia. iii. Reacción ácido-base. Ataque del par electrónico del oxígeno del agua hacia el hidrógeno del anillo aromático, se restablece el anillo aromático. Mecanismo de hidrólisis​ [8] i. Protonación del oxígeno del carbonilo con el hidrógeno del ion hidronio ii. Sustitución nucleofílica, ataque del oxígeno del agua hacia el carbono del carbonilo. Figura 6. Grupos orientadores (activadores y desactivadores) orto, meta y para.​ [6] P2. ¿Por qué la p-nitroacetanilida se obtiene en mayor cantidad con respecto a la o-nitroacetanilida? Porque hay una sola posición ‘para’ comparada a las dos posiciones ‘orto’ que podría llevar hasta un dinitrado ya que ambas posiciones son igual de reactivas. Además de poseer impedimento estérico, en el caso de la posición orto, lo que ocasiona una mayor repulsión entre los e- del NO​2 y los e- del NH​2 mientras que en la posición ‘para’ habrá menor repulsión lo que nos daría mayor estabilidad. P3. Estudio de la referencia: ​Jones., ​J. Chem. Ed​. ​82​, 616-617 (2005) “A Green starting Material for electrophilic aromatic substitution for the undergratuate organic laboratory” ​[7] ​i.​ Indique la ecuación química para la formación de la 3-nitrotirosina. ii​ Proponga el mecanismo para la formación de la 3-nitrotirosina. Paso Previo: Formación del electrófilo más fuerte, el ión nitronio. Paso 1: Ataque electrofílico El grupo -OH es un orientador ​orto-para fuerte y como los grupos activantes son orientadores más fuertes que los grupos desactivantes, la reacción se da únicamente en la posición ​orto​ debido a la no disponibilidad de la posición ​para​. Paso 2: Reacción ácido-base iii. Realice el diagrama de proceso químico de la 3-nitrotirosina. Fuente guia ​[2], [7]. L-Tirosina(s) 58 Reacción Química Añadirlo a un balón de 3 cuellos de 100 mL. Verter 20 mL de agua desionizada. Preparar una solución de H,S0,(cc) 3.6 mL y HNO¿(ce) 4.7 mL en baño de agua helada. Añadir gota a gota la solución ácida. Agitación suave. Finalizada la adición: Baño de agua y hielo, con agitación 15 min. Calentar a T/ ambiente Calentar a 40 *C en baño de agua 30 min. Mezcla: ácido nítrico, agua, 3-nitrotirosina, m-nitrotirosina (bajo %) 3-nitrotirosina(s) 43.4% -56.7 % 11) 111) 1) Separación e Enfriar en un baño de agua helada hasta cristalizar. e Filtración con embudo Buchner. Purificación * Enjuagar con 10 mL de acetato de etilo. e Recristalizar en 50 mL de agua desionizada. Si es necesario repetir hasta cristalizar. Identificación Punto de Fusión. Espectroscopia UV-viS. RIVIN.