2,3-DIFENILQUINOXALINA

PRÁCTICA 5

“Síntesis de 2,3 Difenilquinoxalina mediante el empleo de microondas. microondas.” ”

OBJETIVOS: 1.- Llevar a cabo una reacción química empleando un horno de microondas convencional como modo de activación alterna, emitiendo el empleo de disolventes. disolventes.

2.- Sintetizar una quinoxalina, compuesto heterocíclico de seis miembros conteniendo nitrógeno. nitrógeno.

MICROONDAS: Forma de energía electromagnética ubicada en la zona de baja frecuencia del espectro electromagnético. CARACTERÍSTICAS: Longitud de onda: 1mm hasta 1m. Frecuencia: 300 hasta 300000 MHz (0.3-300 GHz). Energía de los fotones: Cercana a 1J/mol.

Ubicación del las microondas en el espectro electromagnético.

Las microondas afectan solo los movimientos moleculares: Migración iónica: Se genera cuando hay iones libres presentes en la disolución. El campo eléctrico genera un movimiento iónico mediante el cual las especies intentan orientarse al cambio del campo eléctrico produciendo un supercalentamiento.

Rotación Molecular: Interacción en la cual las moléculas polares intentan alinearse sobre sí mismas a medida de que el campo eléctrico de la radiación cambia .

MAGNETRON Dispositivo que a partir de la energía eléctrica y energía electromagnética genera energía en forma de microonda.

La componente dieléctrica de la radiación es la responsable del calentamiento dieléctrico de las sustancias, el cual se produce a través de tres mecanismos fundamentales: •

Polarización bipolar Conducción iónica Polarización Interfacial

• •

POLARIZACIÓN BIPOLAR Es la disipación de energía en forma de calor debido a las fricciones que generan los movimientos moleculares , cuando los dipolos permanentes y los inducidos presentes en el material tratan de rotar en el momento de que interaccionan con el campo eléctrico de la radiación.

CALENTAMIENTO DIELÉCTRICO: *Se le denomina al calentamiento por microondas. *Depende de la capacidad de un material específico disolvente o reactivo para absorber la energía del microondas y convertirla en calor.

Calentamiento convencional Vs Microondas

*Se aceleran el proceso disminuyendo el tiempo de reacción. *Favorece a la formación del producto termodinámico.

*El calentamiento por este medio no depende de la conductividad térmica del recipiente que aloja al reactivo. *La irradiación incrementará la velocidad aumentando la temperatura, provocando un mayor número de colisiones efectivas.

VENTAJAS DE LAS MICROONDAS EN REACCIONES ORGÁNICAS

*Se considera amigable con el medio ambiente ya que no se emplean disolventes ni catalizadores.

*Proporciona la energía necesaria para superar la barrera requerida para alcanzar la energía de activación.

*Favorece el rendimiento de la reacción disminuyendo la formación de productos secundarios.

*Disminuye el costo de la reacción.

REACCIÓN GENERAL

MECANISMO DE REACCIÓN

Quinoxalinas •

•

•

•

•

Agentes antimicrobianos Agentes antitumorales Antiprotozoarios Insecticidas Inhibidores en la replicación viral.

CROMATOGRAFÍA BENCILO (No polar) FENILENDIAMINA (Polar) 2,3-DIFENILQUINOXALINA (No polar)

PROPIEDADES DE LOS REACTIVOS: BENCILO

FENILENDIAMINA

Peso molecular

210.23 g/mol

Peso molecular

108 g/mol

Punto de fusión

94°C

Punto de fusión

99-102 °C

solubilidad

0.5 g/L en agua a 20°C

solubilidad

54 g/L en agua a 20°C

2,3-DIFENILQUINOXALINA Peso molecular

282 g/mol

Punto de fusión

112°C

solubilidad

Cloruro de metileno

PARTE EXPERIMENTAL Pulverizar los dos reactivos. 0.74 g (3.5 mmol) BENCILO. 0.38 g (3.5 mmol) 1,2 FENILENDIAMINA.

Deberá ponerse en la máxima potencia (10) durante 4 minutos.

BENCILO

Cuando la muestra se ha vuelto liquida, tomar una pequeña muestra y disolverla con 1 ml de acetona.

Disolver por separado con 1 o 2ml de acetona.

FENILENDIAMINA

MUESTRA

Revelar la placa con una lámpara de luz ultravioleta de 254nm. *Marcar los productos que se revelen por este medio. *

Sumergir la placa en KMnO 4 (10 %).

Correr la placa en una mezcla de hexano/acetona

Al enfriarse se forma un sólido color café

Disolver con 10ml de cloruro de metileno

Destilar cloruro de metileno en baño de agua a 90°C

sólido color café claro

Adicionar a la mezcla de reacción un gramo de sulfato de sodio anhidro.

La disolución de cloruro de metileno se decanta para retirar el sulfato de sodio anhidro.

Adicionar 15mL de metanol, disolviendo en baño maría.

Disuelto el sólido adicionar carbón activado y filtrar en caliente. Precaución !!!!

Filtrar cristales y lavar con 2 porciones de 3ml de metanol frío.

Dejar secar y determinar punto de fusión.

Recibir filtrado en baño de hielo hasta la aparición de cristales blancos de 2,3-difenilquinoxalina.

BIBLIOGRAFÍA •

•

Morales, J. Síntesis de derivados aromáticos y heterocíclicos, Imino funcionalizados, sin disolventes ni catalizadores, empleando microondas como modo de activación alterna. Tesis de MAESTRÍA, ENCB.-IPN, México, 2007. Crecente Campo José, “Síntesis orgánica asistida por microondas” Universidad de Santiago de

Compostella, 2006.