Práctica 2. Obtención de acetato de isoamilo, benzalacetona y dibenzalacetona. Objetivo: Preparar un éster a partir de un alcohol y un ácido carboxílico. Efectuar una condensación aldólica y una condensación aldólica cruzada dirigida. Equipo 7. Karla Acevedo Coox, Adrián Cetz Velázquez, Esteban Polanco Martinez, Milton Puerto Ayala, Ingrid Monforte Zapata. Profesores. Manlio Graniel Sabido, Zhelmy Martin Quintal, Ligia Alcocer, Alfredo Avel.

ANTECEDENTES

Síntesis del acetato de isoamilo Se obtendrá un Ester mediante la reacción de esterificación de Fisher. La esterificación de Fisher convierte los ácidos carboxílicos y los alcoholes en esteres por sustitución nucleofilica en el grupo acilo, catalizada por una acido.

Los esteres son sustancias que suelen presentar un aroma muy agradable . El acetato de isoamilo recuerda el olor del plátano.(Vulgarmente llamado aceite de plátano)

Síntesis de benzalacetona y dibenzalacetona Condensación Aldólica La condición para que se produzca es que el compuesto de partida (un aldehído o una cetona) posea átomos de hidrógeno unidos al carbono en posición α respecto al grupo carbonilo. Hidrógeno presenta un marcado carácter ácido.

La reacción de acetona con benzaldehído en presencia de una base es una clásica reacción de condensación aldólica. Dependiendo de la estequiometría y condiciones de la reacción, estos reactivos se pueden usar para preparar benzalcetona o dibenzalcetona. Las condiciones a ser utilizadas en este experimento favorecen la formación de dibenzalacetona.

La reacción en este experimento se lleva a cabo añadiendo una mezcla de dos partes de benzaldehído y una parte de acetona a una solución hecha con etanol acuoso y NaOH. El solvente, etanol acuoso, también favorece la formación de la dibenzalacetona. La razón es que los reactantes e intermediarios, incluyendo la dibenzalacetona son solubles en etanol acuoso y no se remueven de la solución reaccionante por simple separación o precipitación. Dibenzalacetona, no obstante, es insoluble en etanol acuoso – mientras la mezcla de reacción está siendo agitada, la dibenzalcetona color amarillo oscuro precipita lentamente de la solución.

Condensación Aldólica Cruzada Los compuestos carbonílicos que no poseen átomos de hidrógeno en posición α como, por ejemplo, el benzaldehído, no pueden formar enolatos en presencia de bases. Sin embargo, estos compuestos pueden ser atacados por un enolato procedente de otro compuesto carbonílico que tenga átomos de hidrógeno en α (por ejemplo, acetona) y originar a un producto de condensación Aldólica cruzada. EJEMPLO: La condensación aldólica mixta del etanal con el benzaldehído genera un producto, cuando se trabaja en exceso de benzaldehído, debido a que el benzaldehído carece de hidrógenos en el carbono alfa y no puede formar enolatos.

Paso 1: Enolización del etanal La formación de enolatos sólo puede tener lugar con el etanal, puesto que el benzaldehído carece de hidrógenos ácidos en el carbono alfa. Paso 2: Ataque nucleófilo del enolato al benzaldehído. En esta etapa puede ocurrir el ataque del enolato de etanal sobre si mismo. Para evitarlo debe trabajarse en exceso de benzaldehído. Un procedimiento experimental muy usado para evitar la condensación del etanal consigo mismo es gotear lentamente el etanal sobre una disolución básica de benzaldehído

Paso3: Protonación La utilización de acetona en exceso condiciona la formación de benzalacetona como producto mayoritario de la reacción. Adicionando benzaldehído en exceso se produce una reacción sucesiva que origina dibenzalacetona como producto principal del proceso.

DIAGRAMA METODOLÓGICO

SÍNTESIS DEL ACETATO DE ISOAMILO Mezclar en un matraz de 20 ml, 2 ml de alcohol isoamílico, 3mL de ácido acético Adicionar 0.5 ml de ácido sulfúrico concentrado Reflujar la muestra de reacción por 1 hora manteniendo una distancia de 1 cm de la placa de calentamiento Agregar las perlas de ebullición γ

Dejar enfriar la muestra a temperatura ambiente γ Dejar enfriar la muestra a temperatura ambiente Pasar la muestra a un embudo de separación de 20 ml R1 Adicionar 7 ml de agua fría y separar la fase acuosa La fase orgánica se lava con una solución de NaHCO al 5% Lavar la capa orgánica con 4 ml de agua mezclados con 1.5 ml de una solución saturada de NaCl Verter la fase orgánica en un vaso de precipitado γ

Secarla con 0.5 g de sulfato de sodio anhídrido γ Secarla con 0.5 g de sulfato de sodio anhídrido R2 Decantar el producto y guardarlo en un recipiente seco

Síntesis de benzalacetona En un Erlenmeyer de 50mL Mezclar 3mL de etanol, 1.6 g de benzaldehído y 1mL de hidróxido sódico (0.5M) en agua Añadir 2.5 mL de acetona Dejar de 25-30°C un baño con agua fría Agitar 40 minutos Neutralizar con HCl al 10% α

α R3 Fase orgánica se lava con 5 mL de agua destilada Posteriormente con 5mL de NaCl 5% Fase orgánica se seca sobre NaSO4 anhídrido Producto se decanta Guardar recipiente seco R3

Síntesis de dibenzilacetona Mezclar 12 mL de etanol, 2.5 mL de benzaldehído y 2.5 mL de disolución NaOH (5 M) en agua en un Erlenmeyer de 50 mL. Añadir 1 mL de acetona Dejar mezcla entre 25 y 30° C β

Agitar periódicamente durante 20 minutos β Agitar periódicamente durante 20 minutos Frotar paredes internas del recipiente con agitador de vidrio para favorecer la precipitación del producto. Filtrar precipitado en embudo Buchner R4 Etiquetar una muestra del producto bruto. R5 Comparar muestra con producto purificado. β

Recristalizar el resto de muestra con etanol-agua. β Recristalizar el resto de muestra con etanol-agua. Filtrar cristales obtenidos. R6 Secar cristales. R7 Anotar la cantidad obtenida. Calcular el rendimiento. Determinar el punto de fusión del producto como primer criterio de pureza.

DIAGRAMA ECOLÓGICO

R1 Fase acuosa de la mezcla entre el acetato de isoamilo con el acido acético y el acido sulfúrico puro desechar en disoluciones acuosas acidas. R2 Fase orgánica resultado de la mezcla entre el NaHCO y el NaCl junto con el Sulfato de sodio Anhidro desechar en disoluciones acuosas R3 Fase orgánica se seca con el NaSO4 anhídrido desechar en disoluciones acuosas básicas. Muestra del producto bruto (producto de la filtración en el embudo de butchner) desechar en residuos R4 R5 Producto purificado (Mezcla del etanol,benzaldehído,NaOH en agua desechar en disoluciones acuosas básicas R6 Papel filtro desechar en residuos solidos R7 Cristales secos desechar en residuos solidos.

Cálculos previos Bicarbonato de Sodio. Peso soluto 5% / 100 ml x 0.4= 0.02 g Ácido Clorhídrico. x= [2.5mL (10%)]/100 x=0.25mLde HCl Cloruro de Sodio. x= [5mL (5%)]/100 x= 0.25g de NaCl Disolución de NaOH 0.5M. n=(M)(L)=(0.5)(0.1)=0.05 mol m=(M)(n)=(0.05 mol)(40 g/mol)= 2g de NaOH

Referencias http://www.quimicaorganica.org/enolatos-y-enoles/260-condensacion-aldolica.html http://es.wikipedia.org/wiki/Esterificaci%C3%B3n_de_Fischer-Speier