Oxidacion de Alcoholes Primarios

 

Jiménez Luna Fernando Adad

Química Orgánica II Oxidación de alcoholes primarios

Oxidación de Butiraldehido por oxidación de n-Butanol

Objetivos   Ejemplificar el método para obtener aldehídos alifáticos mediante la oxidación de

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alcoholes

  Formar un derivado sencillo del aldehído btenido para caracterizarlo.

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Antecedentes Los alcoholes primarios producen aldehídos o ácidos carboxílicos, los alcoholes secundarios producen cetonas , pero los alcoholes terciarios por lo general no reaccionan con la mayor parte de los agentes oxidantes.

La oxidación de un alcohol primario o secundario puede lograrse por cualquier reactivo como por ejemplo el KMnO4, CrO3 y Na2Cr2O7 Uno de los mejores métodos para la preparacion a pequeña escala en el Lab. de un aldehído es utilizando el Clorocromato de piridino PCC C5H6NCrO3Cl en diclorometano, todas las oxidaciones ocurren por esta ruta estrechamente relacionada con la reacción E 2 donde el primer paso involucra la reacción entre el alcohol y un reactivo [OX] para poder formar un ion intermediario, seguido por la expulsión del [OX] como buen grupo saliente para así poder generar el producto carbonilo. La eliminación es útil en la generación de un enlace doble de carbono oxigeno por la eliminación de un metal reducido reducido como el grupo saliente.

 

Mecanismo de Reacción

 

Procedimiento Experimental 1° Se tiene un matraz de dos bocas a la cual se le adapta en una de las bocas un embudo de adicion con la llave cerrada y por la otra un sistema de destilación fraccionada, en la destilación se coloca una columna vigreaux en posición vertical y en el cabezal un refigerante. 2° En otro lado se tiene un vaso de precipitados de 25ml donde se le va a agregar en el Dicromato de potasio deshidratado en agua, Tambien Tambien se le añade cuidadosamn cuidadosamnete ete el acido Sulfurico concetrado. 3° En el matraz Bola se agrega n-Butanol con una barra de agitación y en el embudo de separación se contiene la solución de Dicromato, posterirormente calentamos el Butanol a ebullición de tal forma que los vapores del alcohol lleguen a la columna de fraccionamiento. 4° Se le agrega gota a gota el contenido del embudo de separación al alcohol en evaporación el cual esta en el contenido en el matraz bola. Una vez añadido todo el agente [OX] se continua con el calentamiento suave aproximadamente por unos 15min 15mi n 5° Se colecta el destilado que se obtendrá por debajo de los 90°C nuestro destilado se colecta en un recipiente el cual se encuentra en un baño de hielo y donde hay presencia de 2,4Dinitrofenilhidrazina la cual reacciona con el aldehído formado para obtener una hidrazona. 6° Después de haber obtenido la hidrazona se lleva a recristalización con una mezcla de etanol agua, después de esto se determina la masa m asa de nuestro producto obtenido asi como su punto de fusión. Espectroscopia infarroja (Alcoholes)

Los alcoholes tienen un fuerte estiramiento del C-O de casi 1050cm -1 y una absorbcion de estiramiento del O-H característica en 3300 cm-1 - 3600 cm-1, los alcoholes no asociados muestran una absorbcion bien definida cerca de 3600 cm -1, mientras que los alcoholes que se encuentran unidos al Hidrogeno muestran una absorbcion amplia en el intervalo de 3300 cm -1  - 3400 cm-1  ERMN

Los atomos de carbono unidos a los grupos  –OH atractores de electrones se encuentran desprotegidos y absorben en un campo más bajo de lo que harán los carbonos de alcanos típicos, la mayor parte de la absorbcion de los carbonatos de alcoholes se encuentran en el intervalo de 50ppm – 80ppm, también en el RMN ‘H se tienen absorbancias en 3.4ppm –  4.4ppm. Espectrometria de masas

Los alcohles presentan dos rutas de fragmentación las cuales se aprecian en el espectro de masas, el pico en m/z = 56 se debe a la perdida de agua del ion molecular y en m/z = 31 se debe a una ruptura alfa.

 

Espectroscopia Infrarroja.

Muestran una fuerte absorbcion del enlace C=O en la región de 1660 cm -1 - 1770 cm-1 como en el espectro del benzaldehído, ademas los aldehídos muestran dos absorbciones del C-H característica en el intervalo de 2720 cm -1 - 2820 cm-1, conjugación del aldehído a un anillo aromatico o a un doble enlace el cual disminuye la absorbcion por 25 cm -1 a cerca de 1705 cm-1  comparados con un aldehído saturado el cual esta a 1730 cm -1  RMN  Los protones de aldehídos absorben carca de 10ppm en el RMN’H el proton del aldehído

muestra un acoplamiento Spin-Spin con los protones en el Carbono ve vecino, cino, los hidrógenos en el carbono junto al grupo carbonilo están ligeramente desprotegidos o absorben de 2.0ppm –  2.3ppm en el RMN el cual tiene absorbciones características entre los 190ppm  – 215ppm Espectrometría de Masas

Los aldehídos experimentan una rptura característica llamada llam ada rearreglo McLafferty también experimenta la ruptura del enlace del grupo carbonilo y el carbono alpha llamada ruptura alpha.

Cuestionario 1° Que sucedería si al efectuar la destilación del n-Butiraldehido no se controla a Temperatura? Se prosigue con la oxidación del aldehído para la formación del acido carboxílico correspondiente. 2° Este método se puede aplicar a todos los alcoholes? Solo es aplicable a alcoholes primarios 3° Que destila antes de los 80°C y que destila arriba de los 90°C? Tenemos alrededor de 75°C la destilación destilación del Butiraldehido el cual destila bajo los 80°C asi como el alcohol no reacciona y por arriba de los 90°C se tiene el agua y en caso de formación de un ácido se destila el cual está alrededor de los 160°C 4° Como se logra identificar el producto obtenido? Solo se hace reaccionar la 2,4-Dinitrofenilhidrazina con el aldehído obtenido para obtener la 2,4-Dinitrofenilhidrazona, esta prueba también puede emplearce para identificar i dentificar cetonas. 5° Es toxico el Cr III y el CrIV? El CrIII no es toxico, incluso es necesaria su presencia en el cuerpo humano. El CrIV este si es altamente toxico y no se puede tirar directamente al drenaje.

 

Conclusiones Finalmente se obtuvo un solido (2,4-Fenilhidrazona) que se peso y se obtuvo una masa de 0.0266g después de haber sido recristalizado. Y el P.F. fue de 120°C esto quiso decir que nos acercamos cerca al P.F. Teorico de 122°C de la hidrazona obtenida.