ACIDO BENZOICO. jenny cueva.pdf - q-organicauce

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÌMICA
QUÌMICA ORGÀNICA III
Nombre: Jenny Cueva Carrera: Clínico
1.1 Introducción
REACCIÓN DE CANNIZZARO
1. FUNDAMENTO TEÒRICO
Cuando un aldehído sin hidrógenos en el carbono adyacente al grupo -CHO
(como el benzaldehído) se calienta en presencia de ion hidróxido, ocurre una
reacción de dismutación en la cual se producen un equivalente de ácido
carboxílico y un equivalente de alcohol. La reacción fue descubierta en 1853
por S. Cannizzaro a lo cual se debe su nombre reacción de Cannizzaro.
Benzaldehído Ácido benzoico Alcohol bencílico
La reacción de Cannizzaro ocurre por adición nucleofìlica de ion hidróxido al
aldehído para formar un intermediario tetraédrico, que libera ion hidruro como
grupo saliente. Un segundo equivalente de aldehído acepte entonces el ion
hidruro en otro paso de adición nucleofìlica. El resultado neto es que una
molécula de aldehído experimenta sustitución acílica de hidruro por hidróxido,
de modo que se oxida para convertirse en un ácido, mientras que una segunda
molécula de aldehído experimenta una adición de hidruro y, por tanto, se
reduce para convertirse en un alcohol.

Intermediario tetraédrico
Reacción de Cannizzaro
La adición de bases diluidas a aldehídos o cetonas conduce a la formación de
β-hidroxialdehídos o β-hidroxicetonas a través de una condensación aldólica. Si
el aldehído o la cetona no poseen hidrógenos en α, la condensación aldólica no
tiene lugar. Sin embargo, los aldehídos que no poseen hidrógenos
experimentan auto oxidación-reducción en presencia de álcalis concentrados
para dar una mezcla equimolecular del alcohol y de la sal del correspondiente
ácido. Por ejemplo, el benzaldehído produce alcohol bencílico y benzoato
sódico, en presencia de hidróxido de sódico.
El mecanismo del proceso de auto-oxidación-reducción descrito anteriormente
implica la transferencia de ion hidruro desde el intermedio de reacción,
resultante del ataque de OH al carbonilo, hasta una segunda molécula de
aldehído.
Mecanismo:
Etapa 1. Adición del ión hidróxido al carbonilo
Etapa 2. Transferencia de hidruro
Etapa 3. Equilbrio ácido-base
1.2. Reacciones y mecanismos: reacciones de síntesis y análisis
Características
Excepción a las reacciones características de aldehídos y cetonas
OH - se adiciona al aldehído para dar el intermediario tetraédrico.
El ion H - se expulsa como grupo saliente.
[1][4]

Un aldehído sin hidrógenos en alfa, es tratado con base concentrada.
El rendimiento alcohol y ácido carboxílico es desproporcionada.
El sustrato es únicamente un aldehído SIN hidrógenos en el carbono
alfa.
Se utiliza base concentrada (25-35%), por lo que no debe haber otros
grupos sensibles a estas condiciones.
Es una reacción de desproporción: la mitad del sustrato se oxida y la
otra, se reduce.
Esta reacción tiene poca significancia para síntesis, pero es importante
por el mecanismo, se parte de un Aldehído que no tiene hidrógenos en
alfa y el producto es un alcohol y un ácido carboxílico.
No hay muchos sustratos que podamos usar. Por ello es una reacción
poco útil, pero interesante: ya que se oxida a ácido carboxílico y se
reduce a Alcohol.
a) REACCIÓN DE CANNIZZARO CRUZADA
• Se lleva a cabo entre un aldehído sin hidrógenos en el carbono α y el
formaldehido.
• El formaldehido, al ser más reactivo reacciona primero con el ion –OH y cede
el –H al otro aldehído.
• El formaldehido siempre se oxidará a ácido fórmico en esta reacción. Lo que
se puede hacer para mejorar el rendimiento es tener dos diferentes sustratos
uno más reactivo que el otro:

Si observa las siguientes estructuras de resonancia verá que estos tienen 2
sitios electrofìlico:
b) Entonces un nucleófilo puede atacar 2 posiciones
• Puede existir la adición 1,2 y la adición 1,4:
c) La adición 1,4 es llamada Adición de Michael
Adición 1,4
• Un nucleófilo puede atacar la posición 4 (desde luego tomando al oxígeno
como 1)
El ataque fue en 4 y luego la posición 1 (oxígeno) puede ser atacada por
un nucleófilo (note que se forma un enol)
“Que pasa con esta posición 1”

Entonces Y es un nucleófilo: (Reacción con Cianuro)
• Entonces Y puede ser un electrón dador:
d) Adición de Aminas
• El nucleófilo Y puede ser una amina (por lo regular primaria):
e) Con Cetonas también ocurre
• Como es selectivo para reaccionar con el compuesto carbonilo y no con otro
doble enlace, entonces puede reaccionar con cetonas α, β – Insaturadas.

Que pasa con NaBH4
• El problema es que puede reaccionar con el carbonilo y el doble enlace, por lo
que da una mezcla de productos, por lo que da una mezcla de productos.
f) Adición 1,4 de hidruros:
• La adición se logra con tetrahidruro de litio y aluminio, sin embargo este
reduce también al carbono cabonílico:
g) Adición de reactivo de Gilman (organocupratos de litio)
• Por lo regular tienen la fórmula R2CuLi.
• Son específicos para adiciones 1,4 a α,β- insaturado.
[2][4]

2. Metodología experimental
TRANSPOSICIÓN BENCÍLICA, OBTENCIÓN DE ÁCIDO BENCÍLICO
a) Materiales y equipos
b) Reactivos y Sustancias
Bencilo 2.5 g
Etanol 12.5ml
KOH 2.5g
HCl concentrado 5ml
c) Procedimiento: síntesis y análisis de los productos
Disuelva 2.5 g de bencilo en 7.5 ml de etanol en un matraz de pera de una
boca de 50 ml de capacidad y agregue una solución de 2.5 g de KOH en 5
ml de agua. Coloque el condensador en posición de reflujo y caliente la
mezcla en baño maría durante 30 minutos. Destile el etanol. Transfiera el
residuo a un vaso de precipitados y adicione 40 ml de agua caliente, someta
a ebullición durante 3-5 minutos agitando vigorosamente, filtre y lave el
precipitado con otros 10 ml de agua caliente los cuales se juntan con el
filtrado anterior. Acidule el filtrado (50 ml) con HCl concentrado hasta pH 2
(aprox. 3-4 ml) enfriando en baño de hielo. Filtre el producto precipitado y
lave con agua helada. Recristalice el producto crudo de agua caliente
Determine punto de fusión. [3]

d) Fichas de seguridad y constantes físicas de reactivos y productos
Sustancia Características
P. fusión
ºK
P. ebullición
ºK PM g/mol
Soluble en
H2O LD50
Bencilo Cristales blancos 178 383,8 92,14 0,05g/ml mínimas dosis
Etanol Liquido incoloro 158.9 351,6 46,07 miscible 15.050 mg/ kg
KOH
Agua
Ac.
Bencílico
sólido blanco
inodoro 653 1597 56,1 110 ml 2mg/m 3
incoloro e
inodora 273 363 18 100% ninguno
polvo o cristales
blancos 395 522 122,1 0,29 no establecido
e) Diagrama de flujo [3]
[5

3. Registro de Datos Experimentales: Diseño de tabla para
registro
Sustancia Peso
molecular
Gramos
obtenidos
Bencilo 210.2 2.5 367.7
Ac benzoico 228.25 2.716 425
Punto de fusión
°K
4. Cálculos: Definición de los cálculos que deberían realizarse
Determinación del punto de fusión y rendimiento
a) Rendimiento= valor experimental/ valor teórico X 100
R= 2.5/2.72 X 100 = 91.9 %
b) Punto de fusión = Gramos fundidos a °T n
Pf = 425 °K
5. Aplicaciones de los productos
BENZALDEHIDO
El benzaldehído aunque se emplea comúnmente como un saborizante
alimentario comercial (sabor de almendras) o como solvente industrial,
se utiliza principalmente en la síntesis de otros compuestos orgánicos,
que van desde fármacos hasta aditivos de plásticos.
Es también un intermediario importante para el procesamiento de
perfume y compuestos saborizantes, y en la preparación de ciertos
colorantes de anilina.
La síntesis del ácido mandélico empieza en el benzaldehído: primero, se
agrega ácido cianhídrico al benzaldehído y el nitrilo de ácido mandélico
resultante es subsecuentemente hidrolizado a una mezcla racémica de
ácido mandélico.
Los glaciologistas LaChapelle y Stillman reportaron en 1966 que el
benzaldehído y el N-heptaldehído inhiben la recristalización de la nieve,
y en consecuencia la formación de depósitos de hielo profundos. Este
tratamiento podría prevenir las avalanchas causadas por capas de hielo
profundas e inestables. Sin embargo, los químicos no tienen amplio uso

porque ocasionan daño a la vegetación y contaminan las fuentes de
agua.
El benzaldehído se usa como solvente de aceites, resinas, y de varios
ésteres y éteres celulósicos.
ALCOHOL BENCILICO
Sus usos principales son en química analítica, perfumería, microscopía y
en síntesis de otros productos, incluyendo farmacéuticos.
En la cosmética las aplicaciones son de gran utilidad, tal como la
fabricación de acetato de bencilo usado como perfume de bajo costo en
la fabricación de jabones. Se utiliza como intermedio en la producción de
taninos sintéticos, tintes y perfumes.
En farmacéutica destaca en la utilidad para la obtención del ácido
fenilacético que es la base para la producción de la penicilina G y otros
productos farmacéuticos como la anfetamina y el fenobarbital. [6][3]
6. Bibliografía:
[1] Vogel’s. Textbook of Practical Organic Chemistry 5th Edition, Longman,
página 1029
[2] Brewster, R.Q., C.A. Vaanderwerf y W.E. McEwen. 1968. Curso Práctico de
Química Orgánica. Madrid, Alhambra.
[3] Domínguez, X. A. y X. A. Domínguez S. 1982. Química Orgánica
Experimental. México, Limusa.
[4] http://mmrodas.edublogs.org/files/2010/07/adici%C3%B3n-14.pdf
[5] http://training.itcilo.it/actrav_cdrom2/es/osh/ic/65850.htm
[6] www.quiminet.com.mx/.../resultados_busqueda.php?...Acido%20benzoico... -