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Control doble de ayudantÍa quÍmica orgÁnica - “acidos y aminas”
CONTROL DOBLE
DE AYUDANTÍA QUÍMICA ORGÁNICA - “Acidos y
Aminas”
A
pKa
B
pKa
C
pKa
D
pKa
1. CH3CN
25
1. H2CO3
6
1. HNO3
-1
1. R-CNH+
-10
2. HCï‚sCH
25
2. -O2CCH2CO2H
5
2. H3O+
-1
2. CH3CONH3+
0
3. (CH3)2C=O
20
3. CH3CO2H
4
3. CH3OH+
-2
3. ï¦-NH3+
4,6
4. (RCO2)2CH2
13
4. ï¦-CO2H
4,2
4. H2SO4
-5
4. R-NH3+
10
5. (NC)2CH2
11,2
5. HCO2H
3
5. (CH3)2C=OH+
-7
5. ï¦-NH2
27
6. CH3COCH2CO2R
11
6. HO2CCH2CO2H
2
6. H-F
3
6. EtNH2
35
7. (NO2)2CH2
3
7. ClCH2CO2H
2
7. H-Cl
-7
7. NH3
36
Tema Ácidos y Derivados
1. Compare el pKa de: a) B7 y B3 b) A7 y A5. Justifique las
diferencias de acidez en cada caso.
La acidez depende de la estabilidad de la base conjugada. La estabilidad de una
especie cargada depende de su capacidad de delocalizar la carga. Hay tres
formas al menos: Efecto inductivo electroatractor (para aniones) de un sustituyente; Efecto resonante de un sustituyente y
solvatación (depende del
tamaño). En B7 opera el efecto inductivo electroatractor del Cl. En B3
esteefecto no existe. En A7 la carga se delocaliza por efecto resonante hacia
los O del NO2 y también por efecto inductivo electroatractor de la carga
positiva del N y por los dos O. El CN en A5
solo tiene efecto resonante, delocalizando la carga en los N. El efecto
inductivo del N es menor que el del O (menos
electronegativo) (8p
[pic]
MATERIAL Y REACTIVOS.
1 Balanza analítica.
Equipo de destilación.
3 Pipetas.
1 Gotero.
1 Parilla eléctrica.
4 Vasos de precipitados de 50ml
1 Soporte universal
2 Mangueras
2 Pinzas para soporte universal
1 Agitador magnético.
1Embudo de separación.
1 Tubo refrigerante.
1 Matraz Erlenmeyer 100 ml esmerilado
1 Termómetro
1 Portatermómetro
1 Bomba de reflujo
2 Pipetas
1 Tina de plastico
Acido sulfúrico
Hidróxido de sodio
Bromuro de sodio.
Acido Clorhídrico.
Alcohol n-butílico.
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
SI SE DESEA SE PUEDE REALIZAR A LA MITAD
1. En un matraz esmerilado de fondo plano de 100 ml colocar 6.25 ml de agua
destilada, 3.5 ml de acido sulfúrico en un baño de hielo y
adicionar 4 ml de n-butanol observandose una solución
transparente y posteriormente agregar 6.2 g de Bromuro de sodio tratando de no
dejar cristales en el esmerilado del matraz, colocar un aparato de reflujo.
2. La mezcla anterior se calienta durante 20 minutos
hasta que se observen dos capas y se deja enfriar, para después montar
una aparato de destilación, tomar la temperatura de destilación
3. Transfiera el destilado a un embudo de
separación y separe la fase acuosa (al agregar un poco de agua se
observa mejor la separación de las fases), Lavar la fase organica
con solución de acido clorhídrico al 10%, separar las
fases.
4. Lavarla fase organica con solución de hidróxido de
sodio al 10%, separar las fases.
5. Lavar la fase organica con agua destilada separar las fases.
6. El producto se vierte en tubo de ensayo donde se agrega sulfato de sodio
para eliminar el exceso de agua.
7. El producto seco se mide en una probeta para obtener el rendimiento.
PRUEBAS DE IDENTIFICACIÓN
1.- Identificación de halógenos: En un tubo de ensayo limpio y
seco, se colocan tres gotas del halogenuro obtenido, adicionar 0.5 ml de etanol
y 3 gotas de solución de nitrato de plata al 5%. Agite y caliente en un baño María por 5 minutos. Si la prueba es
positiva se forma un precipitado blanco insoluble en
acido nítrico.
Identificación a la flama de cloro: Se
coloca una pequeña muestra del
halogenuro en un alambre de nicromio y la coloración observada debe ser
verde.
CUESTIONARIO.
1. Describir el tipo de reacción y sus características.
2. Mencione nucleófilos fuertes.
3. Describir la reacción estequimétrica.
4. Calcular el rendimiento teórico y practico.
5. Reportar propiedades físicas y tóxicas de los reactivos
empleados y del
producto.
6. Neutralizar los residuos.
CONCLUSIONES.
BIBLIOGRAFÍA.
2.
Sintetice una cetona de 5C a partir de A6. No
desarrolle mecanismo, solo muestre reactivos para cada etapa, y los compuestos
intermedios (vea problema 5).
Primero debe agregarse un grupo R con dos C, en el carbono alfa a los C=O,
luego hidrolizar el ester en NaOH, agua y decarboxilar calentando en ácido (ver
problema 4) (8p
3. A partir de A5 sintetice un diester (del tipo A4)
Se hidroliza los CN calentando con agua y ácido y luego el ácido dicarboxílico
se esterifica con etanol/ácido sulfúrico (4p)
4. Complete la siguiente reacción
A = agrega un Et en el C alfa a los C=O luego se hidroliza el ácido y se
decarboxila al ácido propanoico (4p)
Tema 2: Compuestos Nitrogenados
1.
Calcule el pkb de anilina y el de etilamina. Muestre cómo lo hace y justifique lasdiferencias en basicidad.
pKa + pKb = 14 por tanto la anilina tiene pKb = 9,4 y
la etilamina tiene pKb =4. En la anilina el par de electrones
del N está en
resonancia con el anillo aromático, por lo cual está más estabilizado que en
etilamina. El efecto
del grupo etilo es electrodonante,
por tanto el par de electrones esta localizado en el N, haciéndolo más
reactivo. (8p
2. Dé
un ejemplo
del uso sintético de las sales de diazonio
aromáticas, haciendo una síntesis a partir de benceno. No desarrolle mecanismo.
Se introduce el grupo NO2 con HNO3/ác.
Sulfúrico. Se
reduce con Zn/HCl a grupo amina. La amina se hace reaccionar con NaNO2/HCl a
0sC, para dar la sal de diazonio. Luego reacciona con agua u otro reactivo para
hacer sustitución nucleofílica. (9p
3. sCómo podría transformar
un aldehído en una amina?
Dé un ejemplo
Se transforma en enamina o imina y luego se reduce con hidruro o con H2 (3 p
4. Complete las siguientes reacciones
a.
Se reduce el C=O a CH2 Acetilación del NH a amida (N-C(=O)CH3) (4 p)
b.
1)
etilamina
2) a)LiAlH4/ b) H3O+
3) (CH3CO)2O (6p)