Hidrocarburos Aromáticos SEA y Diazotación

Presentación del tema: "Hidrocarburos Aromáticos SEA y Diazotación"— Transcripción de la presentación:

1 Hidrocarburos Aromáticos SEA y Diazotación
Cátedra de Química Orgánica

2 Objetivos Efectos de activación y orientación en la sustitución
Ejemplos de Reacciones de SEA Efectos de activación y orientación en la sustitución Utilidad de las sales de diazonio Síntesis de un colorante diazoico

3 Parte experimental A Acido Pícrico
Cristales amarillos claros Pf: C Estalla a 300 C

4 Usos Baterías eléctricas Industria del cuero
Colorantes, pigmentos, tintas, pinturas Fabricación del cristal coloreado Mordientes de textiles Reactivo del laboratorio, Fósforos y explosivos

5 Nitración de Benceno Se usa ácido sulfúrico y ácido nítrico para obtener el ion nitronio (electrófilo) NO2+ electrófilo

6 Nitración del Tolueno El Tolueno reacciona 25 veces mas rápido que el benceno. El grupo metilo es una activador. La mezcla de reacción tiene moléculas sustituidas en orto and para. =>

7 Nitración de Aromáticos
-Tubo1: 1 mL de solución de benceno en etanol -Tubo2: 1 mL de solución de fenol en etanol -Tubo 3: 1 ml de solución de 2-naftol en etanol Se agregan 15 gotas de HNO3

8 Inmediatamente

9 Después de 30 segundos

10 Después de1 minuto

11 Sustitución Electrofilica
Los fenoles dan reacciones de Sustitución Electrófila Aromática con suma facilidad

12 La nitración también se da más fácilmente que en el benceno: sin necesidad de ácido sulfúrico (en el caso de mono nitrados).

13 La nitración del fenol, se lleva a cabo con el ácido nítrico diluido en presencia de sulfurico y calor, el producto final, es el trinitrofenol, o sea, el explosivo ácido pícrico: C6H5 - OH + 3HNO C6H2 (NO2)3OH + 3H2O

14 Parte experimental B Obtencion del ácido 3-nitroftálico (para síntesis de luminol)
La realizan los docentes en el laboratorio

15 Parte C Efecto de sustituyentes en la basicidad de las aminas aromáticas Obtención de un colorante azoico Ejemplificar la utilidad de la sales de azonio como intermediarios de síntesis. Entender la relación entre el grado de conjugación y el color observado. Teñido de distintos tipos de tejidos para comparar la afinidad del colorante

16 El color requiere la absorción de luz
Las moleculas absorben luz visible o UV promoviendo un electron del nivel basal al excitado H O M L U h n Estado excitado Estado basal

17 Color Para que una sustancia tenga color debe absorver entre las region de nm del espectro (Visible) Las sustancias que absorben cerca de 350 nm tocan la zona del visible y pueden aparecer amarillentas n l(nm)

18 Color y constitución química
La excitación de los electrones de las uniones  necesita mas energía que la de las uniones . Los HC saturados absorben en el UV lejano, mientras que las que tienen dobles ligaduras en el UV cercano y visible.

19 Colorantes Los colorantes son compuestos coloreados que se adhieren a los materiales confiriendole color. Las fuerzas de atracción pueden : ión-ión, ión-dipolo, dipolo-dipolo, dispersión de London (van der Waals), y puentes Hidrógeno. Mayor interacción mayor color

20 Dobles enlaces conjugados se necesitan para obtener sustancias coloreadas deslocalización de electrones en sistema mas extensos requiere menos energía

21 Ejemplo de un colorante azoico
S O N a 3 Congo Red N N N H 2 N H 2 N N S O N a 3

22 ‘A’representa un activador
Síntesis de colorante azoico: Diazotación reacción caracteristica de aminas aromáticas Primarias Sal de diazonio; Electrófilo débil ‘A’representa un activador Azo compuesto

23 Grupo Diazonio fácilmente intercambiable
Las sales de Diazonio se obtienen sólo en solución Sal de Diazonio actúa como Electrófilo

24 Mecanismo de diazotación
1. Nitrito de sodio se mezcla con ácido clorhídrico para producir ácido nitroso: es inestable se genera en el medio de reacción 2. El ion electrofílico puede ser atacado por una amina para formar nitrosoamina:

25 3. La nitrosamina sufre una transferencia protonica (tautomerismo):
4. La protonación ante condiciones acidicas causa perdida de agua y genera la sal de diazonio

26 Mecanismo de copulación
5. Sustitución electrofílica aromática:

27 Parte experimental Comportamiento de las aminas frente a los ácidos.
En tres tubos de ensayo diferentes colocar una punta de espátula o 0.5 mL de una amina alifática (suministrada por el docente), anilina y 4-nitroanilina. Agregar a cada uno 0.5 mL de agua y observar el comportamiento de cada amina. Donde no haya habido disolución en agua, agregar, gota a gota, una solución de HCl 10% y observar los resultados. Repetir este ensayo con ácido sulfúrico. Observar los resultados obtenidos y comparar los diferentes comportamientos.

28 Diazotación y Copulación Diazoica: Colorantes Azoicos
Parte a: Naranja de nitroanilina y Bordeaux.

29 Obtención del Naranja II
Disolución del β-Naftol β-Naftol + NaOH Enfriar a Tempertura menor 5°: las sales de Diazonio de descomponen a mayor temperatura

30 Diazotación del Acido Sulfanilico
-Solubilizar a Sulfanilato de sodio -Enfriar a T 5°C -Obtención de p- sulfónico benceno diazonio

31 Copulación El OH orienta en o- y p- (preferentemente en p-)
En p- esta la unión de los dos anillos: sustitución en o- El medio debe ser levemente alcalino En medio ácido el el fenol no esta disociado (fenato). La amina en medio ácido esta como sal de amonio y el grupo amonio es desactivante. Control cuidadoso del pH para mejor rendimiento.

32 Estudiar la afinidad del colorante obtenido con los diferentes tipos de tejido

33 Cellulosa (poliglucosa)
Fibra Seda o lana Orlon Dacron Nylon Algodon Acetato Estructura Proteina Acrilica Poliester Poliamide Cellulosa (poliglucosa) Acetato de celulosa

34 Lana y Nylon: poliamidas : tiñen igual
Algodón: otro tipo de polímero Tinción: 1 espátula de colorante 200 ml de H2O 0,5 ml Ac. Acético 1 gr de Na Cl

35 Reducción ácida del colorante
N=N SnCl2 N-N Desaparición del sistema de Dobles ligaduras, desaparece el color