3.- nitrotiofeno(1)
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8/11/2019 3.- NITROTIOFENO(1)
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M. C. RUBEN SANABRIA TZINTZUN
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICOFACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLN
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUIMICASSECCION DE QUIMICA ORGANICA
SUSTITUCION ELECTROFILICA AROMATICA
EN HETEROCICLICOS PENTAGONALES AROMATICOS.
OBJETIVO.-Ejemplificar reacciones de sustitucin electroflica aromtica en
sistemas heterocclicos aromticos de cinco miembros. Comparar condiciones
de reacciones, orientacin y reactividad con los derivados del benceno.
HNO3/ CH3CO2H
H3PO4
GENERALIDADES. -
Los compuestos heterocclicos de cinco miembros ms simples son el
pirrol, el tiofeno y el furano, cada uno de los cuales tiene como heterotomo N, S,
y O respectivamente.
A partir de las estructuras de estos compuestos, podra esperarse que
tuvieran propiedades reactivas anlogas a los siguientes compuestos: un
dieno conjugado (furano) y una amina (pirrol), un ter o un tioter (tiofeno). Sin
embargo, en lugar de lo anterior, estas entidades derivadas llevan a cabo
reacciones de sustitucin electroflica aromtica, tales como: nitracin, acilacin,sulfonacin, etc.
Para dichas entidades la aromaticidad est asociada con un sistema
cclico de orbitales de seis electrones, cuatro electrones de los tomos de
carbono y un par de electrones (sin compartir) de los heterotomos; la
deslocalizacin de este para de electrones, satisface la regla de Huckel.
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PARTE EXPERIMENTAL.-
a).- Obtencin de 2-nitrotiofeno.-
En un matraz erlenmeyer de 50mL se disuelve 0.5g de tiofeno (0.012mL)
en 2mL de anhdrido actico (I). En otro matraz de 50mL se disuelve 0.012mol
de cido ntrico fumante (0.08mL) en 3.5mL de cido actico glacial.
Cada disolucin se disuelve en dos partes iguales. Se coloca una parte
de solucin de tiofeno en un matraz de 50mL se enfra en bao de hielo a
10oC. Se agrega poco a poco con agitacin moderada, unas de las partes de la
solucin de cido ntrico de tal forma que se evite sobrepasar la temperatura
ambiente (2).
Posteriormente se reduce la temperatura 10oC aproximadamente. Y se
adicionan rpidamente el resto de la solucin de tiofeno. Se controla latemperatura y se adiciona la segunda parte de la solucin de cido ntrico (3). Se
deja reposar por una hora, se adiciona con agitacin rpida unos 5-10g de hielo. El
mononitrotiofeno se separa como cristales de color amarillo plido. Determinar el
rendimiento y el punto de fusin.
NOTAS.-
1.- Se debe usar lentes de proteccin.
2.- El xito de la reaccin depende del control de la temperatura.
3.- Durante la nitracin la solucin debe conservar un color caf claro; la
presencia de un color rosa o rojo indica oxidacin.
b).- Obtencin de 2-acetil tiofeno.-
El 2-acetil tiofeno es preparado por la separacin del anhdrido actico en
presencia de cido ortofosfrico. Poner 4.1g (4 ml) de tiofeno y 2.9g (2.7mL) de
anhdrido actico en un matraz de tres bocas de 100 mL equipado con un
termmetro, agite mecnicamente y condense a reflujo. Caliente la solucin
agitada a 70-75oC quitarla de la fuente de calor y agregar 0.25g (0.3mL) de
cido ortofosfrico al 85-89%.
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Una reaccin exotrmica ocurre despus de 2-3 min. Y la temperatura
puede subir a 90oC, sumerja el matraz en un bao de agua fra para controlar la
reaccin poner la mezcla a reflujo durante 2 hrs. Agregar 6.5mL de agua, agitar
durante 5 min. transferir la mezcla de reaccin fra en un embudo de separacin,
remover la capa acuosa, lavar con dos porciones 2.5mL de carbonato de sodio al
5% y secar con sulfato de magnesio anhidro. Destilar el lquido rojo-naranja a
travs de una columna fraccionada, presin atmosfrica y se recobran 1.75mL de
tiofeno sin reaccionar a 83-84oC.
Destilar el residuo bajo presin reducida y colecta el 2-acetil tiofeno a 89-90oC/
10 mm; este se solidifica enfriando en hielo.
Llevar a cabo el proceso de la reaccin en cromatografa en capa fina
seleccionando: adsorbente, revelador y fluyente. Determine rendimiento y punto
de fusin.
GUIA DE ESTUDIO.-
1.- Efectuar el mecanismo de reaccin.
2.- Comprobar, si los compuestos heterocclicos: pirrol, tiofeno, Furano cumplen con la
regla de aromaticidad.
3.- Investigar:ordendeelectronegatividades, momentosdipolaresy propiedades dienfilas
en los compuestos heterociclos.
4.- Buscar importancia y aplicacin en medicina de los productos obtenidos.(2-
nitro tiofeno y 2- acetil tiofeno ).
BIBLIOGRAFIA.-
Vogel, Artur I. A Text book of practical organic chemistry. Editorial Longman
3a. ed. Gran Bretaa.
Paquete, A. Leo. Principles of modern heterocyclic chemistry. The Benjamin
Cumming Publishing Company,Inc. 5a.edicin, Massachusetts. USA.1968