Síntesis de trifenilmetanol (Reactivo de Grignard) Laura Guido Barboza B23066 Laboratorio de Química Orgánica II, QU-255, Profesor: Diego UlateAsistente: Felipe Orozco, Grupo: 05, Escuela de Química, Universidad de Costa Rica, 18/09/13 Introducción En 1912, Victor Grignard recibió el Premio Nobel de Química por su descubrimiento sobre la reacción de formación de enlace C-C en el que un alcohol puede ser formado a partir de haluros de alquilo apropiados y compuestos de carbonilo. Los haluros de organomagnesio forman parte de una de las clases de reactivos más versátiles disponibles para la síntesis orgánica. Se trata de compuestos que presentan un átomo de carbono muy polarizado por un enlace con un elemento metálico que hace que tenga un marcado carácter aniónico. Se preparan por reacción de un haluro con magnesio en disolución de éter. (Harwood & Moody, 1999) Figura 1: Síntesis del compuesto de Grignard Este carbanión es al mismo tiempo un nucleófilo y una base de Lewis, por tanto, es capaz de reaccionar con diversos sustratos: compuestos carbonílicos, haluros de ácido, ésteres, etc. Sin embargo, la reacción sintéticamente más útil implica la adición de los organometálicos a los grupos carbonilo, tanto de aldehído como de cetona, para dar los correspondientes alcoholes secundarios y terciarios respectivamente. Siendo el resultado global la formación de un enlace C-C entre las dos agrupaciones. Figura 2. Síntesis de un alcohol terciario a partir de un compuesto de Grignard. 1 Producción teórica (g) 1.55 Producción experimental (g) O. Cuadro de síntesis del trifenilmetanol. Punto de fusión obtenido y reportado del trifenilmetanol. por ello el material y los disolventes deben estar secos. y ilustrar el concepto de reactivos organometálicos. El objetivo de la práctica es sintetizar el trifenilmetanol a partir de un reactivo de grignard.70mL 4mL 6mL 1. bromobenceno. el cual es un alcohol terciario. y un compuesto de carbonilo. Punto de fusión reportado en la literatura (oC) 160-163 Punto de fusión experimental (oC) 160-164 Discusión de resultados En la práctica se ilustra la síntesis del trifenilmetanol. 2 . benzofenona.Como se ha indicado. a partir de un haluro de arilo.156g 0. Reactivo Magnesio metálico Bromobenceno Éter etílico anhídrido HCl Benzofenona Cantidad utilizada 0.088g Cuadro II. Cantidad de reactivos utilizados. En caso contrario no se formará correctamente el reactivo y la segunda etapa no tendrá lugar. Sección Experimental Cuadro I. los reactivos de Grignard son bases muy fuertes y el reactivo una vez formado puede reaccionar violentamente con el agua.306 Porcentaje de rendimiento (%) 20% Cuadro III. El cristal de I agregado lo que generó fue una interacción con el Mg metálico. Mecanismo de reacción del bromobenceno y magnesio metálico. (Powers. 1975) Figura 3. Dado que el mecanismo de formación del reactivo organomagnesiano transcurre a través de una transferencia electrónica. pero es altamente polarizado debido a que el magnesio está unido a un haluro que es un grupo aceptor de electrones. Meyer. este proceso por otra parte.La reacción que ocurre entre un haluro orgánico y un metal de magnesio puede producir un radical de radicales libres y magnesio libre de alquilo o arilo. Luego se colocó una cabeza de Claisen provista de un septum. Unp de los aspecto que no hay que olvidar es que las reacciones en química orgánica pueden conducir a productos secundarios que se deben separar del producto que se persigue. haciendo de este más reactivo para reaccionar con el bromobenceno. es probable que a dicho sustrato le acompañe el producto de acoplamiento radicalario. La unión entre el carbono y el magnesio es un enlace covalente. (Kharasch & Reynolds. el carbanión tiene ambas características de un buen nucleófilo y una base fuerte. Para que la reacción ilustrada en la Figura 3 se llevara a cabo en el laboratorio. síntesis del reactivo de Grignard. se añadió las virutas de Mg en un balón el cual se colocó en un condensador de reflujo para que al evaporarse el disolvente. & Parsons. 1998) Figura 4. Esto provoca la formación de carga parcial positiva y carga parcial negativa en el átomo de magnesio y el grupo alquilo o arilo. producto no deseado. Por lo tanto. Se agitó la mezcla y se le añadió un cristal de I. 3 . por el cual se le agregó la disolución de éter etílico y bromobenceno. este se condensara y siguiera participando en la reacción. respectivamente. es muy común en los mecanismos homolíticos (Figura 4). Reacción secundaria del radical producido en la síntesis de Grignard. dichos electrones solvatan al magnesio y le proporcionan estabilidad (Figura 5). Esto debido a que los reactivos de Grignard son muy básicos y pueden reaccionar rápidamente con el agua generando otra reacción no deseada . (Aldabe. dicha estabilidad del Mg hace que la reacción con el radical benceno se de en mayor proporción que la reacción paralela que produce el difenil. Figura 6. 4 . & Lacreu. 2004) Además de evitar que en el equipo de trabajo hubiera agua. producto no deseado. Aramendía. se lleva a cabo la síntesis del reactivo de Grignard en éter etílico anhídrido (Figura 5). Además de utilizar como disolvente éter etílico en el laboratorio. el radical benceno que se forma en la reacción para producir el reactivo de Grignard puede reaccionar con un mismo radical benceno y formar un difenilo. Para evitar esta reacción paralela. ya que se hubieran producido dos reacciones paralelas no deseadas. el cual es producto de una reacción paralela no deseada. Interacción del éter etílico anhídrido y el bromuro de fenil magnesio. El magnesio tiene la capacidad de atraer los electrones desapareados de los moléculas de oxígeno presentes en el éter etílico. ambas para evitar la entrada de aire (CO2 y O2) al balón de reacción. se debió de utilizar un equipo de destilación con una trampa de CaCl2 y una cabeza de Claisen. Figura 5. Bonazzola. se debió de utilizar este disolvente en su forma anhídrida. Reacción del bromo fenil magnesio con CO2.Como se observa en la Figura 4. Una vez que el aducto está completamente formado. se solidifica y se torna color blanco. al carbono que se encuentra enlazado al oxígeno en la cetona (Figura 9). producto no deseado. esto con el fin de eliminar trazas de Mg. además el ácido protona el aducto para formar el alcohol terciario. En el laboratorio.Figura 8. las cuales pertenecen a esos colores (Bruice. se le agregó HCl. 1999) Figura 9. (Harwood. Una vez formado el ion alcoxi. luego de evitar el contacto con el aire y el agua. Reacción del bromo fenil magnesio con O2. la reacción se mantuvo con agitación constante y en unos minutos se tornó la disolución de color rosado y luego rojo. Formación del ion alcoxi terciario. el cual reacciona con el ácido liberando hidrógeno gaseoso. 2008). En el laboratorio. 5 . esto debido a que la disolución en la cual se lleva a cabo la formación del ion alcoxi refleja longitudes de onda del espectro visible entre 650 y 700 nm. se utilizó una disolución de benzofenona con éter etílico para producir un ion alcóxido terciario debido al ataque del carbono del benceno que está enlazado al bromo magnesio en el reactivo de Grignard. 6 oC) ya que el punto de ebullición del trifenilmetanol es de 360 oC. Protonación del ión alcoxi para general el trifenilmetanol. se debe de utilizar un disolvente polar para estabilizar al Mg. punto de fusión y diversas características del producto y a partir de esto se analizo su pureza. Por último. A pesar de que el producto es un alcohol y se puede pensar que se encontraría en la fase acuosa. para que todas estas se lleven a cabo es necesario contar con un haluro de alquilo y Magnesio metálico.Figura 10. no se debe de permitir la entrada de agua ni aire para evitar reacciones paralelas. basta observar la estructura del trifenilmetanol para notar que la parte hidrocarbonada hace que este alcohol insoluble en agua. ya que no todos son propensos a estas debido a sus diversas características. El alcohol no se evapora junto con el éter (p. Al mismo tiempo. se procedió a realizar una serie de lavados con éter etílico (en este punto no es necesario que sea anhídrido. Cuando se obtuvo el trifenilmetanol (Figura 10). por ejemplo. Conclusiones Se estudio como la reactividad de un compuesto es viable para sufrir una reacción de Grignard. 6 . se agregó sulfato de sodio anhídrido para absorber las trazas de agua que se pudieron arrastrar en los lavados realizados con anterioridad.eb 34. y el rotavapor se programa con temperaturas más bajas. Se extrajo la fase orgánica. esto en éter anhídrido. ya que no se dan reacciones paralelas indeseadas) utilizando un embudo de separación. la cual contenía el trifenilmetanol. También. Se filtró la fase orgánica a gravedad para eliminar el sulfato y finalmente se evaporó a sequedad para eliminar el éter etílico y obtener solamente el alcohol. dicha reacción necesita de ciertas condiciones para un mejor rendimiento. Se analizó la solubilidad. . C. (1998). 5. L. pp 5812–5820. & Reynolds. S.501–504. Bonazzola. Química Orgánica (Quinta ed. Aramendía. Meyer. X. Experimental Organic Chemistry. L. Bruice. Blackwell Sci. Química 2..). & Parsons. M. Kharasch. & Moody.. (2004). Journal American Chemestry Society. Publ. T. Oxford: Ed. (1975). (1999). 3. & Lacreu.. México: Pearson Educación. Journal American Chemestry Society(64). Qúimica en Acción. P. 23. (2008). Harwood. The Oxidation of Grignard Reagents—Effect of Metallic Catalysts. pp. 2. C.. W.. 7 . Protonation of the indole Grignard reagent and other organometallic derivatives of indole.. Oxford. W. Aldabe.Bibliografía 1. 4. P. Factors Determining the Course and Mechanisms of Grignard Reactions. España: Colihue. Powers. J.