2,4 Dinitrofenilhidrazina y 2,4 Dinitrofenilanilina

2,4 DINITROFENILHIDRAZINA Y 2,4 DINITROFENILANILINA OBJETIVOS   

Ilustrar en el laboratorio una reacción vía sustitución nucleofílica aromática utilizando el intermediario 2,4 – dinitroclorobenceno Observar el efecto de los sustituyentes electroatrayentes en posiciones orto y para,en la sustitución nucleofílica aromática Obtener los compuestos citados, reactivos muy utilizados en la identificación de compuestos carbonilicos.

INTRODUCCIÓN Sustitución Nucleofílica Aromática. Los compuestos aromáticos son excepcionalmente estables, esta estabilidad tiene que ver con las peculiares características electrónicas, cuando estos compuestos participan en reacciones orgánicas, tienden a conservar su carácter aromático, es decir, la estructura electrónica del anillo bencénico. Los nucleófilos pueden efectuar reacciones de sustitución sobre un anillo aromático fácilmente si el anillo aromático presenta, en posición orto o para, grupos fuertemente electrón-atrayentes, desplazando a grupos sustituyentes nucleofugos a esta reacción se le llama sustitución nucleofílica aromática (S.N.Ar) La sustitución de un halógeno por un nucleófilo en un halogenuro de arilo que no tiene grupos electro atractores como sustituyentes es muy difícil. El anillo aromático como ya sabemos es un sistema rico en electrones, lo que le dificulta reaccionar con reactivos que también son ricos en electrones. Sin embargo cuando hay grupos electro atractores, especialmente grupos nitro en posición orto o para al halógeno, la sustitución nucleofílica toma lugar con relativa facilidad. Este cambio de reactividad del anillo aromático es debido a que los grupos nitro además de que hacen menos rico en electrones al anillo, estabilizan la carga negativa por efecto inductivo (con el nitrógeno cargado positivamente) y por efecto de resonancia (con un doble enlace C=N provocada por la adición del nucleofilo).

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El mecanismo de la Sustitución Nucleofílica Aromática (SNA) puede ser descrita como un proceso de AdiciónEliminación, donde primero se adiciona el nucleófilo y en una segunda etapa se elimina el grupo saliente, el cual normalmente es un halógeno. Esta reacción “no” es una Sustitución Nucleofílica bimolecular (SN2) donde el nucleófilo entra a 180° con respecto al grupo saliente en un proceso concertado.

Grupos Salientes La capacidad de un grupo dado para funcionar como un buen grupo saliente se relaciona con su estabilidad como anión, es decir un buen grupo saliente es aquel que es una base débil (debe de ser muy estable) que no ha salido, debe ser un buen aceptor de e- para polarizar el átomo de carbono. Muy buenos

Buenos Grupos Salientes Malos Grupos Salientes

grupos salientes BrCl-

Muy malos Grupos saliente

CNNH3

OH-

CH2-

CH3O-

NH2-

H3PO4 CH3COOH2O

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PROCEDIMIENTO 1. Pesar 0.5g de 2,4-DNCB y ponerlo en un matraz Erlenmeyer chico. 2. Adicionarle 10mL de Etanol 3. Mezclar y calentar en baño María, hasta disolución total (a) 4. Repartir por mitad la solución en 2 matraces Erlenmeyer chicos. A) OBTENCION DE LA 2,4-DNFH: 5. Preparar en una jeringa o pipeta, 1mL aproximadamente de Hidrazina. 6. Agregar gota agota la Hidrazina en el baño María agitar y observar la reacción después de cada adición(B) , no exceder la cantidad necesaria. 7. Calentar y agitar durante 5 minutos aproximadamente. 8. Agregar poco a poco 2-3mL de agua fría hasta precipitación total. 9. Filtrar a vacio, enjuagar con gotas de agua fría el matraz y el producto crudo, recolectar sus residuos. 10. Recristalizar con Acetato de Etilo y recolectar sus residuos. B) OBTENCIÓN DE 2,4-DNFA: 5. Preparar en una jeringa o pipeta, 1mL aproximadamente de Anilina. 6. Agregar gota agota la Anilina en el baño María agitar y observar la reacción después de cada adición (B) , no exceder la cantidad necesaria. 7. Calentar y agitar durante 5 minutos aproximadamente. 8. Agregar poco a poco 2-3mL de agua fría hasta precipitación total. 9. Filtrar a vacio, enjuagar con gotas de agua fría el matraz y el producto crudo, recolectar sus residuos. 10. Recristalizar con Etanol y recolectar sus residuos. 11. Filtrar, secar productos A y B. Colectar y etiquetar. 12. Determinar el punto de fusión y rendimiento de cada uno. 13. Lavar, secar el material y entregar junto con los reactivos e instalaciones en orden y tiempo. 14. Reportar y entregar productos.

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DIAGRAMA DE FLUJO ECOLÓGICO

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INVESTIGACIÓN PREVIA Análisis Estequimétrico de las reacciones. Mecanismo de reacción de 2,4-DINITROFENILANILINA, 2,4-DINITROFENILHIDRAZINA Usos y aplicaciones de 2,4-DINITROFENILANILINA, 2,4-DINITROFENILHIDRAZINA Diferencias entre Sustitución Electrofilica Aromatica y Sustitución Nucleofilica Aromática Propiedades químicas, físicas y toxicológicas de los reactivos y de los productos.

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