BENCILO

OBJETIVO

Preparación de una α-dicetona por oxidación con sales cúpricas de una α-hidroxiacetona.

INVESTIGACIÓN PREVIA

1. Reacciones de obtención del bencilo

Los aldehídos y cetonas son suceptibles a ser oxidados. Sin embargo los aldehídos son rápidamente oxidados para producir ácidos carboxílicos mientras las cetonas no resultan tan activas, excepto en condiciones extremas.

Uno de los métodos para obtener bencilo, es a través de un acetato cúprico. Las α-hidroxiacetonas se oxidan a dicetonas al hacerlas reaccionar con acetato cúprico en cantidades catalíticas, el cual a través de reacción redox es reducido a acetato cuproso. La reacción de oxidación de la Benzoína se inicia a través de tautomería ceto-enólica, la que facilita al hacer reaccionar la Benzoína con el ácido acético glacial, para formar un intermediario, el cual a través de una reacción ácido-base da lugar a un intermediario enediol.

Sobre el intermediario se lleva a cabo una reacción redox intramolecular, a través de la cual el cobre se reduce al pasar de cúprico a cuproso y además se genera el radical, el más estable que por resonancia pasa a la estructura

Mediante un equilibrio ácido base, la otra molécula de acetato cúprico reacciona con el ácido acético para dar el acetato cúprico protonado.

Finalmente este intermediario cede un electrón al otro intermediario del acetato cuproso y ácido acético. El C que se genera, es estabilizado por resonancia para dar el bencilo protonado.

En un último equilibrio ácido-base el bencilo protonado reacciona con ayuda del agua para formar el bencilo y el ión hidrónio.

El acetato cúprico se regenera a través de una reacción redox entre 2 equivalentes de acetato cuproso y nitrato de amonio, para formar el producto de oxidación, el acetato cúprico, y el producto de reducción, el nitrito de amonio el cual se descompone en gas nitrógeno y dióxido de nitrógeno.

2. Funciones del ácido acético, nitrato de amonio y acetato cúprico, en la reacción.

La función del ácido acético es reaccionar con la Benzoína por medio de tautomería ceto-enol, para formar el intermediario enediol. La función del acetato cúprico es la de reaccionar con el intermediario enediol para formar otro intermediario. La función del nitrato de amonio es el de regenerar al acetato cúprico por medio de una reacción redox.

3. Que gas se desprende de la reacción y de dónde proviene.

El gas que se produce es Nitrógeno molecular (N2) y se desprende de la reacción de óxido-reducción entre el acetato cúprico y el nitrato de amonio, que forma nitrito de amonio, descomponiéndose este en gas nitrógeno y dióxido de nitrógeno.

4. Proponga otro método de obtención del bencilo.

Otro método de obtención de Bencilo, es a través de la oxidación de la benzoína con ácido nítrico (HNO3) al 70%.

Procedimiento.

Coloque en un matraz esmerilado de 50ml, 2gr de Benzoína y 5ml de HNO3

al 70%, adicionar perlas de ebullición y poner el refrigerante en posición de reflujo. Calentar a fuego directo a través de tela de asbesto por 40 min, agitando

ocasionalmente. Si el desprendimiento de óxido nitroso es muy abundante, se recomienda poner una trampa de agua o de sosa. Concluido el calentamiento vierta la mezcla de reacción sobre 30ml de agua fría y agite hasta que el producto cristalice. Filtre a vacio, lave con agua fría hasta eliminar el ácido nítrico, seque el producto, determine punto de fusión y calcule el rendimiento. Si desea verificar la pureza haga una cromatografía en capa fina, de gases o HPLC.

MECANISMO DE REACCIÓN. La reacción se inicia cuando 2 moléculas de HNO3, a través de una reacción ácido-base, reaccionan entre si para formar el ión nitrato y el ácido nítrico protonado, y ante la ruptura heterolítica del enlace O-N, da a lugar agua y el ión nitronio, el cual es en realidad el oxidante de la benzoína; ya que este se transforma en ácido nitroso y finalmente en óxidos de nitrógeno.

El ión nitronio reacciona con el grupo hidroxilo de la Benzoína para formar el éster nítrico protonado, el cual al reaccionar con el ión nitrato sufre una reacción redox, dando a lugar así al producto de oxidación (la Benzoínaprotonada), el producto de reducción (el ión nitrito) y ácido nítrico.

El Bencilo protonado, a través de una reacción ácido-base con el agua, conduce a la formación de Bencilo.

El anión nitrito en el medio ácido da lugar al ácido nitroso, el cual se puede protonar en otra reacción ácido-base para formar el ácido nitroso protonado. La ruptura heterolítica del enlace C-N da lugar a la generación de agua y al ión nitrosonio.

PROPIEDADES DE REACTIVOS Y PRODUCTOS

Nombre y estructura

Propiedades físicas y químicas

Toxicidad Primeros auxiliosRombo de seguridad

Usos y Aplicaciones

Benzoína

Masa molar 212,25 gForma: Polvo cristalinoColor: BlancoOlor: InodoroPunto de fusión /campo de fusión: 133-135°CPunto de ebullición /campo de ebullición: 344°CPunto de inflamación: No aplicable.Inflamabilidad (sólido, gaseiforme): La sustancia no es inflamable.Peligro de explosión: El producto no es explosivo.Presión de vapor a 136°C: 1,3hPaDensidad a 20°C: 0,5 g/cm³Solubilidad en / miscibilidad condisolventes orgánicos: Soluble en muchos disolventes orgánicos

Piel: No produce irritaciones.En el ojo: No produce fuertes irritaciones.Ingestión: Puede ser nocivo por ingestión.Inhalación: Puede ser nocivo si se inhala.

En caso de inhalación del producto: Suministrar aire fresco. En caso de trastornos, consultar al médico.En caso de contacto con la piel: Por regla general, el producto no irrita la piel.En caso de con los ojos: Limpiar los ojos abiertos durante varios minutos con agua corriente.En caso de ingestión: Consultar un médico si algunos trastornos persisten.

Tiene fama de ser antiséptico, antidepresivo, propiedades antiinflamatorias, carminativas, desodorante, diurético y expectorante. Es ampliamente utilizado como fijador en los perfumes. También puede ser utilizado para ayudar con dolencias respiratorias y enfermedades de la piel como el acné, el eczema y la psoriasis.

Hipoclorito de Sodio

Temperatura de Ebullición: Se descompone a más de 40 ºC (104 ºF)Temperatura de Fusión: - 13.9 hasta -26.9 °C (7.0 hasta -16.5 °F)Densidad: 1.17 a 1.25 gr./ml.pH 11-13Peso molecular: 74.4Olor: Aroma penetrante parecido al cloroSolubilidad (en agua): 100 %Presión de

Ingestión:Puede causar irritación, dolor e inflamación a la boca y al estómago, vómito, shock, Confusión, delirio, coma y en casos severos, la muerte..Inhalación:El rocío puede irritar la nariz y la garganta. Si se mezcla con ácidos, las soluciones de hipoclorito pueden liberar grandes cantidades de gas cloro. Este gas

Ingestión:NO INDUZCA VÓMITO. Si la víctima está alerta y no está convulsionándose, enjuáguele la boca y proporciónele tanta agua como sea posible para diluir el material.Inhalación:Traslade a la víctima al aire libre.Contacto con la piel: Inmediatamente enjuague la piel con agua corriente durante un mínimo

Por lo general es comercializado como una solución de un olor característico y penetrante y de un color verde amarillento que se utiliza en procesos de desinfección y blanqueamiento de ropa.

Sus características químicas hacen que el hipoclorito de sodio sea un agente eficaz en

Vapor: 3.7 a 100 mmHg @ 9 a 48 °C; 12.5 % w/wEstado Físico: LíquidoColor: de verde a amarillo

puede causar irritación severa de nariz y garganta.Contacto:Con la piel: El rocío y las soluciones de hipoclorito de sodio pueden causar irritación en la piel. En casos severos pueden resultar en quemaduras químicas.Con los ojos: Puede causar quemaduras severas y daños en la córnea, lo cual puede resultar en ceguera permanente.

de 15 a 20 minutos.Con los ojos: Enjuague los ojos inmediatamente con agua corriente por un mínimo de 15 minutos.

la eliminación de ciertos virus, bacterias y microorganismos, sin embargo no es tan eficaz ante hongos. Por su capacidad de desinfección es utilizado en diferentes ámbitos, desde el hogar hasta en hospitales y la industria.

Ácido acético glacial

Estado de agregaciónlíquidoAparienciaincoloro o cristales (no inodoro)Densidad1049 kg/m3; 1,049 g/cm3Masa molar60.05 g/molPunto de fusión290 K (17 °C)Punto de ebullición:

391,2 K (118 °C)

IngestiónDolor de garganta, vómito, diarrea, dolor abdominal, sensación de quemazón en el tracto digestivo.InhalaciónDolor de garganta, dificultad respiratoria, tos.PielIrritación, graves quemaduras.OjosIrritación, visión borrosa, quemaduras profundas.

Inhalación:Remueva hacia aire fresco.Ingestión:NO INDUZCA EL VOMITO! proporcione grandes cantidades de agua o leche, si está disponible.Contacto con la piel:En caso de contacto, inmediatamente lave la piel con abundante agua por lo menos durante 15 minutosContacto con los ojos:Lave los ojos inmediatamente con abundante agua por lo menos durante 15 minutos, mueva haciaarriba y hacia abajo los parpados ocasionalmente.

Sus aplicaciones en la industria química van muy ligadas a sus ésteres, como son el acetato de vinilo o el acetato de celulosa (base para la fabricación de lalo, rayón, celofán, etc.).Otros de sus usos en la medicina es como tinte en las colposcopias para detectar la infección por virus de papiloma humano, También sirve en la limpieza de manchas de la casa en general.

Nitrato de amonio

Aspecto: Cristales transparentes.Olor: Inodoro.Solubilidad: 118g/100g agua @ 0C (32F).Peso específico:

1,73 @ 23C (77F)pH: 5,4% De Volátiles por Volumen @21C (70F): 0Punto de ebullición: 210C (410F) se descompone.Punto de fusión: 170C (338F)

Inhalación: Puede causar irritación en el tracto respiratorio,Ingestión: Grandes dosis orales de los nitratos pueden causar mareos, dolor abdominal, vómitos,diarrea con sangre, debilidad, convulsiones y colapso.Contacto con la piel: Causa irritación a la piel. Los síntomas incluyen enrojecimiento, picazón y dolor.Contacto con los ojos: Causa irritación, enrojecimiento y dolor.

Inhalación: Trasladar a la víctima al aire fresco.Ingestión: Lavar la boca con agua.Contacto con la piel: Lavarla piel inmediatamente con abundante agua y jabón durante al menos 15minutos.Contacto con los ojos: Enjuagarlos ojos con abundante agua durante al menos 15minutos,

El nitrato de amonio se utiliza sobre todo como fertilizante por su buen contenido en nitrógeno. El nitrato es aprovechado directamente por las plantas mientras que el amonio es oxidado por los microorganismos presentes en el suelo a nitrito o nitrato y sirve de abono de más larga duración.

Acetato cúprico

Cu(CH3COO)2

Olor y apariencia Sólido.Gravedad específica 1.882 g/ml a 25°CSolubilidad en agua y otrosDisolventesNo disponible.Punto de fusión 115°CPunto de ebullición Se descompone.pH (Solución acuosa al 1%) No disponible.Estado de agregación a 25°c Y 1ATM.Sólido

InhalaciónPeligroso en el caso de inhalación.Ingestión Muy peligroso en caso de ingestión.Contacto con los ojosEl polvo puede causar irritaciónContacto con la piel Puede causar irritación de la piel.

Contacto ocular Quitar lentes de contacto. Manteniendo los ojos abiertos, enjuagarlos durante15 minutos con abundante agua.Contacto dérmico Después del contacto con la piel, lavar inmediatamente con agua abundante yjabón no abrasivo.Inhalación Trasladar a la víctima al aire fresco.Ingestión Afloje el cuello y el cinturón de la víctima.

Es utilizado como insecticida, en la preparación de otros productos químicos así como fungicida.

Bencilo

Masa molar 210,23 gForma: Polvo cristalinoColor: AmarilloOlor: CaracterísticoPunto de fusión /campo de fusión: 94°CPunto de ebullición /campo de ebullición: 346°C Presión de vapor a 128°C: 1,3 hPaDensidad a 20°C: 0,56 g/cm³Solubilidad en / miscibilidad con

en la piel: Irrita la piel y las mucosas.· en el ojo:

Clasificado como productor de irritaciónes.· Ingestión: Puede ser nocivo por ingestión.· Inhalación: Puede ser nocivo si se inhala

En caso de inhalación del producto:Las personas desmayadas deben tenderse y transportarse de lado con la suficiente estabilidad.En caso de contacto con la piel:Lavar inmediatamente con agua y jabón y enjuagar bien. Lavar la ropa contaminada antes de volver a usarla.

Está indicado en tratamiento de escabiosis (sarna) y pediculosis (capitis y pubis) dos tipos de piojos.

agua a 20°C: 0,5 g/lhidrocarburos clorados: Soluble en triclorometano.

En caso de con los ojos:Limpiar los ojos abiertos durante varios minutos con agua corriente.En caso de ingestión:Lavar la boca con agua si el sujeto está consciente.No provocar el vómito y solicitar asistencia médica inmediata

Inicio

2.5 g de Benzoína1.25 g Nitrato de amonio

10 mL ácido acético glacial2.5 mL Acetato Cúprico Matraz de bola

Enfriar a T ambiente

Verter en 25 mL de agua y 25 g de hielo

Agitar hasta obtener precipitado

Calentar a reflujo 50 min.

Filtrar y recristalizar con metanol

Determinar pf

R1 Medir pH, recolectar y almacenar.

R2 Recolectar papel filtro y almacenar.

Fin

DIAGRAMA DE FLUJO ECOLOGICO

REFERENCIAS

WINGROVE, S.A. Caret L.R. Química orgánica. HARLA, Mexico.

AVILA, García Gavilan. Química orgánica experimentos con un enfoque ecológico. UNAM México.