OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDAINTRODUCCIÓN En esta práctica de laboratorio se sintetizó P-nitroacetalinida mediante un proceso de sustitución electrofilíca aromática sobre la acetalinilida. Las aminas son sustancias orgánicas que se caracterizan por contener el grupo amino (NH)2. Estas sustancias se clasifican en función de los hidrógenos sustituidos que tengan, siendo primarias aquellas que tengan un solo hidrógeno sustituido, secundarias las que tengan dos y terciarias tres. Estos sustituyentes pueden ser tanto de naturaleza alifática como aromática. La nitración aromática, se lleva a cabo, por la sustitución de un átomo de hidrogeno sobre el grupo aromático del grupo NO 2, obteniéndose nitro derivados, RNO2, en los que el grupo NO 2 está unido a un carbono de un compuesto alifático o aromático mediante un átomo de nitrógeno. Se sabe con exactitud cómo llevar a cabo con eficacia el proceso de nitración y se tiene bastante conocimiento sobre el mecanismo de la nitración aromática que sobre cualquier otra de las reacciones de sustitución aromática. La anilina no se puede nitrar de forma directa por lo que en esta práctica se procederá en primer lugar a la protección del grupo amino, seguidamente se realizará la reacción de nitración y finalmente se eliminará el grupo protector, con lo que obtendremos el producto deseado. Un gran número de compuestos médica y biológicamente importantes son aminas. Algunos ejemplos pueden ser la adrenalina, las anfetaminas, quinina, histamina, nicotina. Muchos de estos compuestos ejercen poderosos efectos fisiológicos y psicológicos. La serotonina, por ejemplo, es un compuesto muy interesante, ya que, al parecer, mantiene estables los procesos mentales. Otro uso industrial importante de las aminas es en la industria del nylon, donde uno de sus componentes es hexametilendiamina. Diversas aminas aromáticas se emplean para preparar tintes orgánicos de gran aplicación en la sociedad industrial. LABORATORIO ORGANICA III Página 1 isómeros de los compuestos nitrados. las cuales son a su vez sustancias de partida para la preparación de muchos colorantes. La nitración se origina ordinariamente tratando los compuestos aromáticos con una mezcla de ácido nítrico y sulfúrico concentrados. no dan por reducción compuestos que contienen un nitrógeno unido a carbono. por lo cual puede actuar por si solo como agente nitrante. por lo cual sus preparaciones y en particular la nitración de los compuestos aromáticos han sido estudiados con gran detalle. Los compuestos nitrados contienen un enlace carbono nitrógeno R-NO2. Algunos de los compuestos aromáticos nitrados son de gran importancia práctica. el cual se forma según la siguiente reacción: El ácido nítrico puede reaccionar consigo mismo de modo análogo. Como consecuencia de ello se sabe con exactitud como llevar a cabo con eficacia el proceso de nitración y también se tienen bastante conocimiento sobre el mecanismo de la nitración aromática que sobre cualquier otra de las reacciones de sustitución aromática. La mezcla de nitrocompuestos tiene la siguiente composición: LABORATORIO ORGANICA III Página 2 . El agente nitrante es el ion nitronio cargado positivamente (NO2) +.OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA FUNDAMENTO TEORICO: La sustitución de un átomo de hidrógeno sobre el núcleo aromático por el grupo nitro se conoce como nitración aromática. ruptura del propano solo alrededor del 40% se transforma en un nitro compuesto. aunque únicamente frente a determinados compuestos aromáticos como el fenol: Los compuestos aromáticos nitrados presentan interés por su empleo como explosivos y porque pueden ser transformados fácilmente por reducción a las aminas primarias correspondientes. El proceso de nitración siempre va acompañado de una destrucción parcial de la sustancia orgánica tomada de oxidación. En cambio los esteres nitrosos como R-O-N =O. como se demuestra al poder ser reducidos a las aminas primarias. m y p). La nitración directa de la anilina y de las otras muchas aminas en solución de acido sulfúrico concentrado origina generalmente una mezcla de productos resinosos coloreados a menos que la solución se diluya con un considerable exceso de acido sulfúrico concentrado. soluble en agua caliente y soluciones de hidróxido de potasio. Otros sustituyentes suelen facilitar la nitración en la industria se opera en reactores de fundición de ferrosilicio con dobles paredes. inhibidores de corrosión. inhibidores de gomas de gasolina. LABORATORIO ORGANICA III Página 3 . En estas ultimas condiciones la nitracion de la acetanilida. Se usa en la producción de p-nitronilida que se usa para intermedios de colorantes. suministra una mezcla de las 3 nitroacetanilidas isómeras (o.OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA La nitración es tanto menos fácil cuantos más grupos nitros existan en la molécula. La nitración directa de la anilina origina generalmente una mezcla de productos resinosos coloreados para obtener el isómero “ Para “ generalmente se refiere 2 etapas : Nitración de la Acetanilida Hidrólisis de la Para – Nitroacetanilida a p – nitroanilida. después se recoge el precipitado por filtración y del filtrado se recupera el ácido sulfúrico por concentración. para poder calentar o enfriar. especialmente rojo de p-nitronilida. Son cristales blancos. como las derivados son insolubles en agua. una vez terminada la reacción se vierte el producto sobre agua con hielo. NITRACIÓN DE LA ACETANILIDA El mecanismo de la nitración de la acetanilida es que un ion nitronio de la mezcla es el que efectúa el ataque electrolítico en el núcleo aromático. solubles en alcohol y éter muy ligeramente en agua fría. OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA GRUPOS ACTIVANTES Y DIRECTORES ORTO – PARA RESUMEN DE GRUPOS DESACTIVANTES DIRECTORES META LABORATORIO ORGANICA III Página 4 . Es uno de los productos básicos en la producción de colorantes.OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA USOS DE LA NITROACETANILIDA Producción de la nitroanilida. materiales colorantes (en especial amarilla) también son materias primas de síntesis muy importantes para preparar colorantes azoicos.. El proceso de saponificación se realiza según el esquema: También se emplean como disolventes.nitroacetanilida se obtiene la p. Saponificando la p. síntesis de agente fotográfico contra el empañado o – fenilendiamina. Producción de colorantes LABORATORIO ORGANICA III Disolventes. perfumes. Página 5 perfumes .(intermedio de colorantes). La acetanilida obtenida se somete a la nitracion en cuyo proceso el nitragrupo ocupa la posición para respecto al grupo amino.nitroanilina. explosivos. coccidiosfatos. Sintetizar p-nitroacetanilida a partir de acetanilida. .Aprender el mecanismo de nitración .Obtener mediante cálculos el rendimiento de la nitración de la pnitroacetanilida LABORATORIO ORGANICA III Página 6 .OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA Explosivos OBJETIVOS Colorantes azoicos . constan LABORATORIO ORGANICA III te agitació Página 7 .OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA Parte experimental En un matraz de 100 ml se prepara lo siguiente: 3.75 mg acetanilina en agitación .7 ml de H2SO4 cc y 1. Obs: la reacción es exotérmica se observa el burbujeo de la acetanilina cuando reacciona con el acido sulfúrico. agitación continua. aún enfriando. por calentamiento. la temperatura debe ser cuidadosamente controlada por enfriamiento. la solución de acetanilida y la solución nitrante (una mezcla de HNO3 y H2SO4) deben enfriarse a cerca de 10º C antes de que la reacción comience. la temperatura de la solución se eleva casi sobre los 40º C. ácido acético glacial.5 DE HNO3 LABORATORIO ORGANICA III de Página 8 . Se agrega una disolución sulfonidrica de 1. y la adición lenta de los reactivos. y entonces ácido sulfúrico es añadido. La solución se enfría.5 ml ácido nítrico en 1. Acetanilida primero es disuelta en el solvente. sin embargo.5 H2SO4 Y 1. regulando la adición de modo que la temperatura de la mezcla no sobrepase a los 35 ○ grados.5 ml de ácido sulfúrico. La nitración aromática de acetanilida es una reacción exotérmica. Ambas. Baño de hielo Obs: Preparando la mezcla 1.OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA Obs: Se forma una solución de coloración naranja rojiza lo agitamos para mantener homogénea la solución y una vez disuelto se lleva a enfriamiento colocándolo sobre un baño de hielo. Obs: Hacemos esta mezcla para preparar el ion Nitronio que le vamos a agregar a la acetanilina Finalizada la adición la mezcla obtenida se reirá del baño de hielo que se deja a temperatura de ambiente en un tiempo de 10 minutos. la mezcla nitrante se añade en pequeñas porciones a la solución de acetanilida. quedará entonces una cantidad relativamente grande de HNO3 sin reaccionar. se permite que la mezcla de reacción lentamente llegue a temperatura ambiente.OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA Para evitar una segunda nitración de la acetanilida. Si la mezcla de reacción se ha mantenido excesivamente fría durante la adición. la mezcla debe volver a enfriarse. lo que causará que la temperatura suba a valores sobre la temperatura de salón. Si esto sucede. LABORATORIO ORGANICA III Página 9 . Luego de que toda la solución HNO3—H2SO4 se haya añadido. el agente de neutralización que se utiliza es fosfato de hidrógeno disodio (Na2HPO4). Debido a que las bases también catalizan LABORATORIO ORGANICA III Página 10 la hidrólisis de amidas. Las últimas trazas de ácido acético son removidas por neutralización. Toda traza de ácido debe ser removida porque los iones de hidrógeno (H+) catalizan la hidrólisis de la amida a p-nitroanilina o su catión protonado. Precipitado amarillo El procedimiento en términos generales consiste en la remoción de los ácidos y en la cristalización del producto. y entonces filtrando el precipitado amarillo amorfo de p-nitroacetanilida. la mezcla se agita y el precipitado se recoge por filtración de buchner.OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA Luego el producto obtenido se vierte sobre un vaso que contiene 50 ml de agua helada. Este agente reacciona con . Mucho del ácido es removido derramando la mezcla de reacción sobre hielo y agua. es indicativo de la presencia de pnitroanilina a partir de la hidrólisis. Si todo el ácido ha sido removido. En el mismo filtro se lava con 2 porciones de 15ml de agua fría. el producto será color amarillo claro. OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA Obs: se observa un precipitado amarillo que luego es filtrado en el buchner se elimina las impurezas y nos quedamos con la parte sólida que sería nuestra muestra problema en este caso lo obtenido nitroacetanilina. Desafortunadamente. El producto crudo se seca al aire antes de la cristalización. el precipitado se comprime bien y se seca. P-nitroanilina es difícil de remover de p-nitroacetanilida por una simple cristalización. LABORATORIO ORGANICA III Página 11 . Producto con un color amarillo profundo que tienda a anaranjado.valores casi neutros de pH. 698 g W papel filtro =0.f = 2.OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA - Obtenemos un W total = 1. es indicativo de la presencia de pnitroanilina a partir de la hidrólisis.4785g - Obs: una coloración amarilla y con punto de fusión p. Si todo el ácido ha sido removido. .16 El producto crudo se seca al aire antes de la cristalización. el producto será color amarillo claro. LABORATORIO ORGANICA III Página 12 . Desafortunadamente. Producto con un color amarillo profundo que tienda a anaranjado. P-nitroanilina es difícil de remover de p-nitroacetanilida por una simple cristalización. OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA MECANISMO DE LA P-NITROACETANILIDA EXPLICACIÓN DEL PROCESO DE OBTENCIÓN DE LA PNITROACETANILIDA: LABORATORIO ORGANICA III Página 13 . con ello nos lleva hacer el rendimento teórico. LABORATORIO ORGANICA III Página 14 .OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA RESULTADOS: En la síntesis desarrollada tenemos la siguiente reacción acetanilida con el ácido nítrico en medio ácido: + H2 O Lo cual obtenemos la p-nitroacetanilida mas el agua. lo cual se calcula de la siguiente manera: Se sabe que en la ecuación estequiometrica la acetanilida tiene 1 mol que reacciona y nos da 1 mol de p-nitroacetanilida y sus pesos moleculares son y Entonces calculamos el peso teórico de la muestra y sabiendo que la anilina posee . 75g entonces se pudo calcular el peso teórico tomando encuenta los pesos moleculares y las moles respectivamente de cada una de ellas. y en lo punto de fusión obtenido experimental nos marco 210ºC. • En el punto de fusión en sentido teórico de la p-nitroacetanilida es de 216ºC. por lo tanto se pudo obtener el cálculo del rendimiento que no da un 50. • Como el peso de la acetanilida posee 1.El peso obtenido en el entonces el rendimiento teórico experimento es . lo cual esta cercana. lo que quiere decir que 50.OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA . LABORATORIO ORGANICA III Página 15 . • El peso obtenido de la reacción a nivel experimental es . lo cual refleja el porcentaje obtenido. es: DISCUSIÓN: • Como se sabe que en los terminos teórico 1 mol de acetanilida mas ácido nitrico en solución ácida reacciona y produce una mol de nitroacetanilida.5% es el rendimiento de la acetanilida experimentada.5% . pero domina la orientación para por cuestiones estéricas. grupos aminos. • A la nitración pueden someterse no solo diferentes hidrocarburos aromáticos ( incluyendo polinucleares ) sino también los compuestos que ya tienen en el núcleo otros grupos : los halógenos. Los compuestos nitro son tóxicos y pueden ser absorbidos por la piel. y se orienta la sustitución a las posiciones orto y para. LABORATORIO ORGANICA III Página 16 . CONCLUSIONES • El producto nitrado que obtuvimos es insoluble en agua ya que reacciona con este formando precipitado.OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA • Una mezcla de ácido nítrico concentrado y ácido sulfúrico se utiliza como la mezcla nitrante. importancia con los preparados farmacéutico y otros. Los compuestos a obtener tienen gran semiproductos en la síntesis de los colorantes • Cuando nitramos la acetanilida se obtuvo la para nitroacetanilida (color blanco) y el ortonitroacetanilida (color amarillo). grupos sulfos. Use guantes desechables en algunas partes de este experimento. • El grupo acetoamido que es un donador de electrones hace que la acetanilida sea más reactiva que el benceno frente a la SEA. Utilice precaución extrema tanto al preparar como al usar esta mezcla. ya que nuestro precipitado fue de color amarillo claro. hidróxidos. LABORATORIO ORGANICA III Página 17 .OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA • Para tener solo para-nitroacetanilida en nuestro precipitado le agregamos alcohol etílico que arrastra al orto-nitroacetanilida. Los compuestos nitro son tóxicos y pueden ser absorbidos por la piel. • El agua que va a disolver la solución tiene que ser helada y no en exceso ya que puede disolver el NO2+. • La acetanilida tiene que estar diluida completamente para que se forme el precipitado. mas no lo es la para-nitroacetanilida.nitroacetanilida. por eso tenemos para u orto nitroacetanilida. • El rendimiento de la reacción como se observa no es del 100% debido a que no solo se forma para. • Antes de la reacción del H 2SO4 con el HNO3 tener un depósito de H 2O con hielo porque la reacción es exotérmica. • Existen sustancias activantes y desactivantes en una reacción. debido a que éste es soluble en el alcohol. Utilice precaución extrema tanto al preparar como al usar esta mezcla. Use guantes desechables en algunas partes de este experimento. RECOMENDACIONES: • Una mezcla de ácido nítrico concentrado y ácido sulfúrico se utiliza como la mezcla nitrante. pdf http://www.es/~quiored/doc/p20.ugr.edu/halices/SINTESIS_DE_NITROACETANILIDA.OBTENCION DE LA P-NITROACETANILIDA BIBLIOGRAFÍA http://agu.inter.geocities.ws/todolostrabajossallo/orgaII_13.pdf LABORATORIO ORGANICA III Página 18 .pdf http://www.