TEORIA RELACIONADA
SNTESIS DE BENZALACETOFENONA (CHALCONA) A PARTIR DE LA REACCIN
DE CONDENSACIN ALDLICA UTILIZANDO DE BENZALDEHDO Y ACETOFENONA EN
MEDIO BSICOPRESENTADO POR:DANNY LORDUY FLREZPRESENTADO A:Dr.Sc.
GILMAR SANTAF PATIOPROFESOR DE QUMICA ORGNICA IV
(Prctica)UNIVERSIDAD DE CRDOBAFACULTAD DE CIENCIAS BSICAS PROGRAMA
DE QUMICALABORATORIO DE QUMICA ORGNICA IVMONTERA CRDOBA 2014
INTRODUCCINLas cetonas aromticas , -insaturadas se caracterizan
por tener en su estructura dos anillos bencnicos, separados por
tres tomos de carbono, de los cuales, dos estn conectados por un
doble enlace y el tercero hace parte de un grupo carbonilo. La
presencia del grupo carbonilo y la unidad olefnica conjugados
confieren a las chalconas gran reactividad, situndolas como una
interesante clase de molculas a estudiar tanto en las proyecciones
en ciencia bsica, como por las aplicaciones en reas como la
medicina, la agricultura y la industria.En este informe se
explicara los pasos que siguieron para la sntesis de la
Benzalacetofenona (chalcona) por medio de la reaccin de condensacin
aldlica, utilizando Acetofenona y benzaldehdo en medio bsico
Posteriormente se realizaron dos pruebas diferentes para
caracterizar algunos grupos funcionales caractersticos del producto
deseado que son, la 2,4-DNFH para determinar que la estructura por
lo menos contenga un grupo carbonilo y la prueba de Br2/CCl4 para
determinar insaturaciones, con lo cual se hace mas preciso y
probable que el producto formado sea la molcula
objetivoOBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Sintetizar el de Benzalacetofenona (chalcona) a partir de la
reaccin de condensacin aldlica utilizando el Benzaldehdo y
Acetofenona en medio bsico
OBJETIVO ESPECFICOS
Realizar a la Benzalacetofenona (chalcona) cada una de las
pruebas especficas para determinar cualitativamente de que se trate
de tal compuesto. Reconocer los factores que afectan el rendimiento
de produccin en la sntesis de Benzalacetofenona (chalcona) Proponer
un mecanismo de reaccin en la sntesis de Benzalacetofenona
(chalcona) teniendo en cuenta que se trata de una reaccin de
Condensacin Aldlica. Determinar por mtodos espectroscpicos que en
realidad se sintetiz la Benzalacetofenona (chalcona)FUNDAMENTO
TERICO
El primer trabajo de sntesis de chalconas se hizo en el ltimo
decenio del siglo XIX y fue realizado por la condensacin de
aldehdos aromticos con derivados de Acetofenona y pertenece a
Kostaneckuy colaboradores. En el presente esta reaccin y su
mecanismo han sido suficientemente estudiados. Se conoce que la
condensacin de aldehdos aromticos con derivados de la acetofenona
puede llevarse ya sea en medio bsico, como en medio cido. En
presencia de agentes alcalinos sucede el rompimiento del protn del
compuesto metilnico que reacciona (Acetofenona) formndose el
carbanion que se une al grupo carbonilo del aldehdo.Sin embargo los
agentes condensadores de carcter bsico que ms se utilizan a
diferentes concentraciones en solucin etanlica y metanlica son el
hidrxido de sodio y el hidrxido de potasio adems de los alcoholatos
de sodio y la piperidina. En el ao 1934 Russell [3] durante la
obtencin de una serie de oxichalconas propuso utilizar en calidad
de catalizador-condensador al cloruro de hidrgeno gaseoso. La
reaccin se condujo en etilacetato a 0C. Los catalizadores cidos
tradicionalmente usados para esta sntesis son el trifloruro de boro
en cido actico, el clorxido de fsforo y el cido sulfrico. La
condensacin de los aldehdos sustituidos con las acetofenonas
sustituidas se realiz en un intervalo de temperatura de 0C hasta
80C.En 1970 Ve larde [4] report la sntesis del compuesto anlogo de
la chalcona la p-alquil-mercapto furfuruliden acetofenona en medio
de hidrxido de sodio y alcohol etlico. En este caso se introduce el
grupo sulfuro que aumentara la actividad antibacterial del
compuesto. Sinisterra y colaboradores [5] reportan la sntesis de
una serie de 2'hidroxichalconas y 2'-hidroxi fenil-(2-alquilvinil)
cetonas en condiciones de interfase. Dicha tcnica evita la
ciclizacin de la 2' -hidroxichalconas en flavonas, proceso muy comn
cuando la reaccin ocurre en fase homognea.
Por otro lado Sinisterra y colaboradores [6] han reportado la
sntesis sonoqumica de chalconas, catalizada por hidrxido de bario
activado bajo condiciones de interfase slido-lquido. Este proceso
se lleva a cabo a temperatura ambiente y con menor cantidad de
catalizador y tiempo de reaccin que el proceso trmico.
El mecanismo de la condensacin de Claisen-Schmidt catalizada por
una serie de catalizadores activados de hidrxido de bario en un
proceso heterognero slido-lquido lo describe el mismo Sinisterra y
colaboradores [7]. Otros autores como Climent y colaboradores [8]
han utilizado la actividad cataltica de las zeolitas en la
condensacin de Claisen-Schmidt entre la acetofenona y el
benzaldehido. Los productos de condensacin son chalconas y pequeos
porcentajes de productos de la reaccin de
Cannizzaro.EXPERIMENTACIN:
MATERIALREACTIVOS
Matraz de fondo redondo de125 ml
2 pinzas de tres dedos con nuez
Anillo metlico
Plancha de calentamiento
3 Matraz erlenmeyer de 50 ml con tapn
Matraz erlenmeyer de 250 ml
1 vaso de precipitado 100ml
Embudo de separacin de 125 ml
Termmetro (0-130C)
Matraz de destilacin
1 Esptula
3 pipetas de 10 ml Hidrxido de sodio Etanol al 95%
Acetofenona
Benzaldehdo MATERIAL ADICIONAL
Cinta de tefln
1 frasco de vidrio mbar con tapn de rosca (aprox. 15-20 ml)
Franela
Etiquetas
Marcador indeleble
NombreDensidad (g/ml, 20 C)P.E. CP.F. CSol en gr/100 ml de Agua,
20 C
Hidrxido de sodio2,131.388 318
Etanol al 95 %0.07878,37 -114
Acetofenona1.0320220insoluble
Benzaldehdo1.04171.1-26insoluble
Chalcona1.0713453485557insoluble
DATOS PRIMARIOSPROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
REACCIN GENERAL REACCIONES COLATERALES.
MECANISMO DE REACCIN
PRUEBAS DE SOLUBILIDAD
Grupo IIC2a: Comprende compuestos orgnicos sin nitrgeno,
insolubles en HCl al 5% y en NaOH al 10%, pero solubles en H2SO4
concentrado y fro: alcoholes, aldehdos, cetonas y steres de peso
molecular relativamente elevado, quinonas, teres, acetales,
lactosas, anhdridos e hidrocarburos insaturados.
REACCIONES DE CARACTERIZACIN DE LA CHALCONAPRUEBA CON
2,4-DINITROFENILHIDRAZINA
Esta prueba se realiza para identificar grupo (s) carbonilo (s);
se hace tomando 1 ml de chalcona y adicionarle 5 gotas de
2,4-dinitrofenilhidrazina previamente preparada y agitar, la
aparicin de una coloracin naranja o rojiza evidencia la presencia
de por lo menos un grupo carbonilo.
Coloracin rojiza
MECANISMO DE REACCIN
Esta es unareaccin de condensacin: se unen dos molculas y
pierden agua. Tambin es llamada reaccin de adicin-eliminacin: una
adicin nucleoflica del grupo -NH2al grupo carbonilo C=O, seguida de
la remocin de una molcula de H2O.
PRUEBA DE BROMO EN TETRACLORURO DE CARBONO
Esta prueba se realiza para identificar la presencia de
insaturaciones; se hace tomando 1 ml de chalcona y adicionarle 5
gotas de una solucion previamente preparada de bromo en
tetracloruro de carbono y agitar, la aparicin de un color
transparente indica la presencia de insaturaciones
Coloracin transparente
MECANISMO DE REACCIN
CONSIDERACIONESSin el exceso de benzaldehdo el rendimiento es
menor. Ni alargar el tiempo de reaccin ni el aumento de la
temperatura de reaccin lleva a una reaccin cuantitativa de los
productos de partida. Elevar la temperatura hasta 100 C lleva a la
formacin de ms subproductos.RECOMENDACIONES: Usar guantes durante
toda la prctica
Efectuar todas las operaciones en la cabina de extraccin de
gases
La CHALCONA es un compuesto fuertemente irritante
RESULTADOS
Se observo que al calentar la solucion (40 C) y posteriormente
enfriarla notamos la precipitacin amarilla caractersticas de la
chalcona, el cual fue filtrada al vacio por medio de un filtro de
Buchner, para el cual se conservo para hacer posteriores pruebas
caractersticasEn la prueba con la 2,4-DNFH se observo una coloracin
amarilla en vez rojiza como lo muestra la teora, quizs debido a las
impurezas de los reactivos o a la mala manipulacin de los mismos en
cuanto a medicin de sus volmenes
En la prueba con Br2/CCl4 se obtuvo una leve transparencia en la
solucion lo que indica definitivamente que la muestra estaba
contaminada pero que probablemente existe la molcula objetivo
debido al cambio en su coloracin. ANLISIS DE RESULTADOS
El benzaldehdo y la acetofenona son los reactivos que van a dar
lugar a la chalcona el cual se lleva a cabo una reaccin de
condensacin aldlica.El benzaldehdo como no tiene hidrgenos , es la
especie que es atacada por el enolato formado a partir de la
acetofenona. Trae El NaOH provee del medio bsico para que ocurra la
reaccin, debido a que un par de electrones libres del oxigeno atrae
un hidrogeno del carbono de la cetona el cual son relativamente
acido, convirtiendo este carbono en nuclefilo. El enolato formado
ataca al carbono carbonilo del benzaldehdo. El hidrogeno del grupo
hidroxilo del etanol protona el oxigeno formando el aldol. Como las
condensaciones son todava bsicas, el otro OH toma el hidrogeno ,
esto hace que el carbono quede negativo, entonces desplaza dichos
electrones hacia el enlace adyacente al formndose as el doble
enlace carbono-carbono, liberando el grupo hidroxilo del aldol en
agua.Para que esta reaccin ocurra se debe agitar mezclando los
reactivos. El producto es insoluble por lo que precipita. El agua
de hielo hace que la solubilidad de la Benzalacetofenona sea todava
menos. Se agita para que los cristales del producto sean ms pequeos
y disminuyan las impurezas del mismo. Por medio de una filtracin al
vacio se separa de lo que no haya reaccionado, el agua, los iones y
las sales formadas.Las pruebas realizadas a el producto deseado,
inicialmente con la 2,4-dinitrofenilhidrazinas (DNFH) reacciono
debido a que la estructura presenta por lo menos un grupo carbonilo
y esto se confirma por la coloracin naranja que presento; mientras
que en la prueba de Bromo en Tetracloruro de Carbono la chalcona
resulto positiva al presentar un color levemente tranparente lo que
indica que presenta en laces dobles en su estructura.
APLICACIONESSe han descrito varias chalconas sustituidas con un
grupo 3,4,5-trimetoxifenilo (como el grupo acilfenilo) con
excelente actividad antitumoral (Hiromitsu, 1996; Ducki et al.,
1998; Akihiko, 1986). Estos compuestos presenta la frmula general
siguiente: (9) CONCLUSIONES1. Mediante una reaccin de condensacin
Aldlica es posible obtener la Benzalacetofenona (Chalcona) a partir
de Benzaldehdo y Acetofenona en medio bsico
2. Se pudo realizar a la Benzalacetofenona (Chalcona) cada una
las pruebas especficas, tales como la identificacin del grupo
carbonilo (2,4-DNFH) e instauracin (Br2/CCl4), obteniendo una
coloracin naranja y levemente transparente respectivamente
3. Se reconoci los factores que afectan el rendimiento de
produccin en las sntesis de la Benzalacetofenona (Chalcona) , tales
como, el manejo en la temperatura, los implementos a utilizar, la
pureza de los reactivos.4. Se propuso un mecanismo de reaccin en la
sntesis de la Benzalacetofenona (Chalcona) teniendo en cuenta que
se trata de una reaccin de Condensacin Aldlica, adems se tuvo en
cuenta que la misma produce un equilibrio enolato-cetona lo cual
indica que se pudo producir como producto de reaccin colateral. 5.
No se pudo determinar por mtodos espectroscpicos que en realidad se
sintetizo la Benzalacetofenona (Chalcona) , debido que no se cuenta
con los equipos de espectroscopia adecuado, tales como, GS/MS, no
hay equipos de RMN y los que existen como el espectrofotmetro no
muestran resultados contundentes del producto formado
BIBLIOGRAFA1. l. Bablich, S.T.; Kostanecki, V. (1896) Ber 29,
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2. Temilewicz, S.T.; Kostanecki, V. (1898) Ber 29, 696.
3. Russell, A.; Todd, l. (1934) J. Chem. Soc. 1066.
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6. Fuentes, A.; Marinas, J.M.; Sinisterra, J.V. (1987)
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Otros:
Brewster, R. Q., Vanderwerf, C. A., Curso de Qumica Orgnica
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Moore, A. J., Dalrymple, D. L., Experimental Methods in Organic
Chemistry, Saunders College, Philadelphia, 1982.
