INSTITUTOPOLITÉCNICO NACIONAL Escuela Nacional de Ciencias Biológicas Químico Bacteriólogo Parasitólogo Práctica N° 4. Síntesis de acetato de isoamilo (Esterificación de Fischer) Equipo: 2 Grupo: 2QM1 1 Objetivos Generales Efectuar la síntesis de un éster por el método de Fischer. Analizar los factores que se requieren para conseguir que una reacción en equilibrio se desplace hacía la formación de los productos. Aplicar el método de Fischer en la preparación de un éster con importancia comercial. 2 Suelen reaccionar por sustitución nucleofílica en el grupo acilo... . . R C Y 3 ..Fundamentos Ácidos Carboxílicos (y sus derivados) Cetonas y aldehídos Generalmente reaccionan mediante adición nucleofílica al grupo carbonilo. O . Un nucleófilo reemplaza a otro en el átomo de carbono carboxílico... + . . O Nuc R C Nuc + Y .. GRUPO GRUPO SALIENTE O O O . Anhídrido de acido ESTRUCTURA R OR’ O - . OH . Br . R O R’ .. X ...O .. .. - R X X= Cl... .NH . O Halogenuro de acido O Acido carboxílico R ...... Ésteres R ...OR’ . . - OH O - ... Amidas R NH2 2 4 .. . . H Alcohol .....Esterificación de Fischer La condensación de un alcohol y un ácido carboxílico catalizada por ácidos produce un éster y agua.. O . . ..... . ..OH + . O . R .. Ácido carboxílico R H + R .O . O H O 5 . Éster R + . 2. Activación del grupo carbonilo por la protonación del oxígeno carbonílico. Adición nucleofílica al carbonilo protonado para formar un intermediario tetraédrico. 3. 6 . Eliminación en el intermediario tetraédrico para restaurar el grupo carbonilo.Para proponer esté mecanismo se requiere de estos pasos: 1. Otras reacciones para la formación de ésteres Alcoholes con Cloruros de Acilo 7 . • Los anhídridos de ácidos carboxílicos reaccionan en forma similar. 8 . Mecanismo de la esterificación catalizada por ácidos • El oxígeno del metoxi en el benzoato de metilo ¿viene del metanol. o se deriva del ácido benzoico? 9 . Prepararon metanol que había sido enriquecido en el isotopo del oxígeno con masa 18. Los resultados del experimento de Robert – Urey indican que el enlace C-O del alcohol se conserva durante la reacción.10 Irving Roberts y Harold C. proporcionaron una respuesta definitiva en 1938. el benzoato de metilo contenía el marcador de 18O que había originalmente en el metanol. de la universidad de Columbia. Y el oxigeno que se pierde en forma de molécula de agua. debe provenir del acido carboxílico . . Urey. Cuando se esterifico esta muestra de etanol con acido benzoico. .. ... . ... ... ... .. ... .. .... + . + . + R R .... + . H .Adición del alcohol al grupo carbonilo catalizada por un acido . + ..... . . R + 11 . R Hidrato del éster . .. R R R . R H R . . Deshidratación catalizada por un acido . . R . . .. + H + 12 .. R + . R ...... .. R R .. . .. . ..... .. + . H ... . Éster R + . . R + ...... . R + . OH + ... Ácido carboxílico R . Éster R . ..O ..Hidrólisis de ésteres catalizada por ácidos La hidrólisis de los ésteres en ácido acuoso diluido es la inversa de la esterificación de Fischer. + O H O ... H Alcohol 13 .. .. O + R .. H . . R .... O . Cuando el objetivo es la esterificación: Se elimina el agua de la mezcla de reacción para promover la formación del éster. 14 . Ambas reacciones ilustran la aplicación del principio de Le Châtelier. Cuando el objetivo es la hidrólisis: La reacción se efectúa en presencia de un gran exceso de agua. el factor de tensión clave es la concentración del agua.Le chatelier Un sistema en equilibrio se ajusta a modo de minimizar cualquier tensión aplicada a él. Agregar agua a una mezcla en equilibrio hidratación-deshidratación causa que el sistema responda consumiendo el agua. 15 . Para los equilibrios hidratacióndeshidratación. Propiedades de los reactivos 16 . COMPUESTO PROPIEDAD ACIDO ACETICO GLACIAL 60 ALCOHOL ISOAMILICO 88 ACETATO DE ISOAMILO 130 TOLUENO ALCOHOL n-AMILICO ACIDO SULFURICO 92 88 98 Insoluble en agua Soluble en éter etílico Soluble en etanol y éter etílico Soluble en agua y en etanol PESO MOLECULAR (g/mol) Soluble en Soluble en etanol y éter etanol y éter etílico.05 0.84 PUNTO DE EBULLICION (°c) 117 131 145 111 138 310 2 2 3 3 2 RIESGOS 3 0 1 1 1 0 2 0 1 1 17 3 0 2 • 17 .81 1.81 0.8756 0.87 0. etílico insoluble en agua SOLUBILIDAD Soluble en agua y etanol DENSIDAD g/Ml (20ºC) 1. .. ..Mecanismo de reacción .. + .. . + . ... .... . + H 18 .. . + . .... . 2. Ataque nucleofílico del alcohol isoamílico: . + + 19 . . . Protonación del oxigeno del grupo carbonilo . ... .. H .. .. .. .. . ... ....... . + ... .. . .1. + .. ... . ....... .. . + + .. + .. .. .. . ... . Ganancia de protón y perdida de una molécula de agua + + ... .. . .. Perdida de un protón . .. . 4. + 20 .. . . ..3. .. formación del éster . . 5.. .. + + + Acetato de isoamilo 21 .... + . + ... Perdida de un protón... .. . .. .. . .. . . .4 ml D = 0.. + H P. .81 g/ml M = 5... = 6 ml D =1... P. .M = 60 g/mol V. ... = 7. .8922 ml de ácido acético 22 .Calculo del rendimiento . .M = 88 g/mol V.05 g/ml M= 6.3 g + .M = 130 g/mol 3. P.994 g . 4 ml acetato de isoamilo 23 .8547 gr acetato de isoamilo Rendimiento teórico = 8.Calculo del rendimiento Rendimiento teórico = 8. Diagrama de flujo 22 . 4 ml + Acido acético glacial + 6 ml Tolueno 10 ml + H2SO4 concentrado 10 gotas + Acido p-toluenosulfonico Pizca ADAPTAR Trampa de Dean Stark en matraz balón Verter el tolueno por la parte superior hasta el nivel del tubo lateral Tolueno Agua DETENER CALENTAMIENTO Cuando no aumente el volumen en el tubo separador Trampa de Dean Stark Baño de aceite 110ºC COLOCAR CUERPOS DE EBULLICIÓN 25 .COLOCAR + Alcohol isoamílico 7. 15 ml de H2O 15 ml de H2O 15 ml de NaHCO3 Lavar una vez mas con agua SEPARAR Fase orgánica Pasar a vaso de precipitados para secar SECAR 100 ml Con sulfato de sodio anhidro Fase acuosa 100 ml Neutralizar con NaHCO3 (Hasta que no haya efervescencia y desechar 26 .TRANSFERIR LAVAR Fase orgánica 1. 3. 2. TRANSFERIR DESTILAR Probeta Destilación fraccionada (Medir rendimiento) Matraz de residuo Acetato de isoamilo Baño de aceite a 120ºC (Destilación simple) Acetato de isoamilo Fase orgánica (Anhidra) IDENTIFICAR Por olor Tolueno. éster. alcohol sin esterificar Tolueno Desechar en residuos no clorados No oler directamente (Plátano) Por solubilidad (insoluble en agua) 27 . GUARDAR OBTENER a) El resto del éster en frasco bien sellado b) c) Volumen teórico de acetato de isoamilo Volumen real obtenido de acetato de isoamilo Rendimiento teórico del acetato de isoamilo 28 . . 2006.edu/talq/es/node/238 29 . Química Orgánica. 664. 6° Ed. Jr. C. Editorial Mc. Graw Hill.ub. Páginas 648 – 650. Carey. 824 – 827 • L. 5° Ed. Química Orgánica. 2004. Editorial Pearson Prentice Hall.Bibliografía • Francis A. • www. Páginas 921 – 925. 474.. Wade. 981 – 982.
Report "Seminario 4. Sintesis de Acetato de Isoamilo "