Mieloma Multiple (MM)

Reaccin de Cannizzaro(Sintesis a microescala del alcohol bencilico y cido benzico utilizando la triboquimica)

1Equipo 3.

Introduccin.

La reaccin de Cannizzaro es un clsico de oxidacin-reduccin en aldehdos sin hidrgenos alfa, en donde los productos tradicionalmente se obtienen despus de refluir los reactivos inmiscibles por ejemplo hidrxido de sodio acuoso y benzaldehdo lquido durante 1 hora.

La inmiscibilidad ocasiona un rea de contacto pobre entre los reactivos y por consiguiente un largo tiempo de reaccin que resulta un problema en los cursos de qumica experimental en donde los estudiantes cuentan con un determinado tiempo para realizar el trabajo (Melgar & Enriquez, 2010).

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Antecedentes: Triboquimica.

Dentro del campo de la qumica clasicado por W. Nernst encontramos las reacciones triboqumicas del griego friccin o frotamiento-. Que son las que tienen lugar cuando los slidos se someten a procesos de molienda y agitacin de las fases. Estas reacciones pueden realizarse a temperatura ambiente. La pulverizacin del reactivo slido crea pequeas partculas cuyas reas superficiales sumadas forman una gran superficie, que a travs de una agitacin con la fase inmiscible, En las reacciones exotrmicas la agitacin propicia el desprendimiento de calor y, por ende, el aumento en su velocidad de reaccin.

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Objetivos. Objetivos Generales:Estudiar las propiedades qumicas de los compuestos carbonilos sin hidrgenos en posicin alfa.Utilizar una tcnica no convencional como lo es la triboquimica.

Objetivos Particulares:Conocer los estados de oxidacin de los compuestos obtenidos e identificarlos.Conocer el mecanismo utilizado en la practica.

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Estados de oxidacin. Es un mtodo de cuantificacin de electrones en el que se trata a los enlaces como ionicos y se rompen de modo heterolitico lo que da cada par de electrones al tomo ms electronegativo.

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Estados de oxidacin.

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Reacciones de adicin nucleofilica. La capacidad de un grupo carbonilo para actuar como electrfilo proviene de los efectos de resonancia as como los efectos inductivos consecuentes.

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Reacciones de adicin nucleofilica. Al hibridarse la molcula y posterior ataque de un nucleofilo ocurren cambios geomtricos en el carbono que resulta de un ion alcoxido resultante; que se denomina intermediario tetradrico.

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Reacciones de adicin nucleofilica. En general los aldehdos son mas reactivos que las cetonas al ataque nucleofilico. Esto se debe a:

Efectos estricos: Una cetona tiene dos grupos alquilo. Un aldehdo tiene solamente uno, por lo que el impedimento estrico en el estado de transicin es menos voluminoso y menor en energa a diferencia de las cetonas.

Efectos electrnicos: Una cetona tiene dos grupos alquilo que donan electrones que pueden estabilizar la carga parcial positiva en el tomo de carbono del grupo carbonilo. Por el contrario los aldehdos tienen un nico grupo.

La carga parcial de un aldehdo esta menos estabilizado que la de una cetona. En consecuencia los aldehdos son ms electrfilos que las cetonas y por lo tanto ms reactivos.

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Reacciones de adicin nucleofilica.La carga parcial de un aldehdo esta menos estabilizado que la de una cetona. En consecuencia los aldehdos son ms electrfilos que las cetonas y por lo tanto ms reactivos.

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Reacciones de adicin nucleofilica. Reaccin general en medio bsico y acido respectivamente.

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Agentes reductores. La convercin de una cetona (o aldehdo) en un alcohol es una reduccin. La reaccin requiere de un agente reductor que se oxide solo como consecuencia de la reaccin.

Ejemplo.

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El borohidruro de sodio acta como fuente de hidruro (H:) y el solvente como la fuente de un protn (H+). El hidruro por si no es un buen nucleofilo por que no es polarizable, especficamente el borohidruro de sodio acta como fuente proveedor de hidruro nucleofilo.

Agentes reductores.13 Como regla general para aldehdos y cetonas cuando un nucleofilo ataca a un grupo carbonilo para formar un intermediario tetradrico, el grupo carbonilo siempre volver a formarse si es posible pero nunca saldrn H- o C- salvo en escasas ocasiones en las cuales estos tomos estn estabilizados.

Propiedades relevantes de los reactivos.14

Se encuentra en forma de cristales.Se deben usar guantes y gafas protectores.Es soluble.

Reacciona violentamente en oxidantes fuertes y acidos.Se deben usar guantes y gafas protectores.Es miscible en agua.

Reacciona violentamente con aluminio, bases, hierro.Se deben usar guantes y gafas protectores.Es poco soluble en agua.

.Se deben usar guantes y gafas protectores.Es insoluble.

.Se deben usar guantes y gafas protectores.Es insoluble..Se deben usar guantes y gafas protectores.Es soluble en agua.NaOH

Reaccin de Cannizzaro: Mecanismo General.15

+ 1- 1+ 3

Reaccin de Cannizzaro: Mecanismo detallado.16

Ataque nucleofilico en condiciones bsicas.

Forma:

Intermediario tetradrico.

Transferencia de hidruro a una segunda molcula de benzaldehdo.

Forma:

Gel blanquizco (Ver diapositiva R. Cannizzaro).Ion alcoxido.Alcohol benzoico.

Reaccin de Cannizzaro: Mecanismo detallado.17

Reaccin Acido-Base.

Formacin de:

Benzoato de sodio. Alcohol benclico.

Benzoato de sodio en condiciones acidas.

Forma:

Alcohol benzoico. Sal.

Procedimiento: Reaccin de cannizzaro.182 mL

NaOH pulverizado. 0.4 g

Pasta blanquizca.

6 mL

Procedimiento: Recuperacin del Alcohol Benclico.19Quitar la tapa y dejar reposar para que las fases se separen.

3 mL (disolvente no clorado).

Separar la fase orgnica que encuentra en la parte superior. Repetir.

Lavar con 5 mL

Procedimiento: Recuperacin del Alcohol Benclico.20Adicionar:

agitar y dejar reposar.

Decantar la fase orgnica en un vial con tapa de rosca.

Procedimiento: Recuperacin del Acido benzoico.21Filtrar al vaco lavar con dos porciones de agua helada, dejar secar.

Fase acuosa.

Agregar hasta la precipitacin total del:

HCl

Caracterizacin del Alcohol Benclico.22

Disuelto en:

Agitar

2 gotas.

1 mL de Na2CrO7 al 1%:

Cromatografaen placa fina:

Disolver

Una gota.

1 mL.

Fase Mvil: 7:3 Hexano-Acetato de etilo.

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Caracterizacin del Acido Benzoico.23

Disuelto en:

Agitar

1 mL Bicarbonato de sodio.Anotar observaciones.

Cromatografaen placa fina:

Disolver

Fase Mvil: 7:3 Hexano-Acetato de etilo.

1 mL.

Cristales(pizca).

Disuelto en:

23

Cromatografa: Relacin de Frente (Rf).24

Lista decreciente de grupos funcionales mas polares adsorbidos mas fuertemente por la placa.

Silica gel.A medida que aumenta el peso molecular de los alcoholes se observa un disminucin de la polaridad.

Aplicacin: Reacciones Redox Biolgicas.25Un agente reductor biolgicamente importante es el NADH.

El centro reactivo funciona como un agente proveedor de hidruros (parecido al BH4) y puede reducir aldehdo o cetonas para formar alcoholes.

Aplicacin: Reacciones Redox Biolgicas.26El NADH acta como agente reductor y, en el proceso es oxidado el cual se denomina NAD.

Tambin puede haber un proceso inverso. El NAD puede actuar como un agente oxidante mediante la aceptacin de un hidruro proveniente de un alcohol, en el proceso el NAD es reducido el cual produce NADH.

Bibliografa.

Galagovsky. L., (2012). Quimica Orgnica. Fundamentos terico prcticos para el laboratorio. Argentina. EUDEBA. Pgs. 125-130.

Klein. D., (2012). Qumica Orgnica. Mxico. Panamericana. Pgs. 457-465, 1082.1083, 997-999.

MacMurry. J., (2012). Qumica Orgnica. Mxico. Cengage Learning. Pgs. 723-724

Melgar. A., Enriquez. O., (2010). Un clsico de Qumica Orgnica en microescala y con friccin: la reaccin de Cannizzaro. UNAM: ISSN 0187-893-X. Pgs. 178-182. Recuperado de: www.revistas.unam.mx/

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