Sintesis de Esteres,Beta -Nerolina

Síntesis de Éteres : β – Nerolina OBJETIVO: Obtener un éter mixto (no simétrico) por medio de la r eacción entre el βnaftol y la mezcla de etanol y ácido sulfúrico para dar como producto la βnerolina. INTRODUCCION: Los éteres son compuestos de fórmula general R-O-R, Ar-O-R ó Ar-O-Ar. Los éteres que contienen dos grupos alquilo o arilo idénticos reciben el nombre de éteres simétricos y los que presentan dos grupos distintos (alquilo y/o arilo) se conocen como éteres no simétricos. Los éteres aromáticos son sustancias de olores agradables, muchos de ellos se encuentran en la Naturaleza formando parte de los llamados aceites esenciales por ejemplo el vainillina, el safrol, eugenol etc., siendo empleados por  lo anterior en la fabricación de esencias artificiales. Los éteres pueden obtenerse por deshidratación de alcoholes, por la acción de un halogenuro de alquilo sobre un alcoxido metálico (síntesis de Williamson). Los éteres metilicos y etilicos se pueden sintetizar por reacción de alcoxidos alcalinos o fenoles con sulfato de metilo o sulfato de etilo. El primer método sólo es útil para obtener éteres simples teniendo el inconveniente de que los alcoholes con más de 4 átomos de carbono se deshidrata a temperaturas elevadas favoreciendo la formación de productos secundarios y principalmente la oxidación del alcohol. El segundo método da buenos rendimientos y se puede emplear para preparar éteres mixtos. El grupo alcoxi desplaza y sustituye al halogeno, pudiendo por su mecanismo a ser SN1 o SN2. PARTE EXPERIMENTAL : En un matraz de bola de 125 mL., provisto de un refrigerante a reflujo se colocan 5 g., de β-Naftol, 25 mL., de metanol y 5 mL., de ácido sulfúrico. La mezcla se refluja por 1 hora, luego se vierte sobre 100 mL., de agua helada. El éter precipitado se recoge por succión a vacío sobre un embudo de Buchner, el OH CH3OH OCH3 H2SO4 5.- precipitado se lava 2 veces con agua helada, una vez con 20 mL., de hidroxido de sodio al 10% y otra vez con agua helada. Se recristaliza en etanol caliente decolorandose con carbón activado. Los cristales se secan, se pesan y se les determina el punto fusión (P. f. teórico 71º C) entregue la β-nerolina obtenida y anote el rendimiento.

INVESTIGACION PREVIA: 1.- Describir la preparación de éteres a trávez de los procesos de:

A) Síntesis de Wiliamson. Éteres mediante SN2 La forma mas simple de preparar éteres es mediante una S N2 entre un haloalcano y un alcóxido. Como disolvente se puede emplear el alcohol del que deriva el alcóxido, pero mejora el rendimiento de la reacción si utilizamos disolventes apróticos como DMF, DMSO.

Sustratos secundarios y terciarios dan E2 Esta reacción sólo se puede realizar con haloalcanos primarios dado que los alcóxidos son bases fuertes y producen cantidades importantes de eliminación con sustratos secundarios y terciarios.

Alcóxidos impedidos dan E2 Los alcóxidos impedidos, como el tert-butóxido también producen una cantidad importante de eliminación incluso con haloalcanos primarios.

Williamson intramolecular 

También podemos utilizar la síntesis de Williamson para preparar éteres cíclicos. Como reactivo se emplean moléculas que contienen un grupo saliente y un grupo hidroxi, las cuales ciclan mediante una SN2 intramolecular.

B) Alcoximercuración-Desmercuración. Una reacción de Alcoximercuración ocurre cuando se trata un alqueno con un alcohol  en presencia de acetato de mercurio. (El trifluoroacetato de mercurio, Hg(OOCCH3)2, funciona aún mejor). La posterior desmercuración es inducida con borohidruro de sodio, produciendo un éter. Como lo muestran los siguientes ejemplos, el resultado neto es la adición Markovnikov del alcohol al alqueno:

Estireno feniletano (97%).

1-Metoxi-1-

Ciclohexeno

Éter 

ciclohexil etílico (100%). El mecanismo de la reacción de alcoximercuración-desmercuración se inicia con una adición electrofílica del ion mercúrico al alqueno, seguida de la reacción del catión intermedio con el alqueno. El desplazamiento de mercurio con el borohidruro de sodio completa el proceso. Mecanismo:

Estireno intermedio

ion

mercúrico

1-Metoxi-1-feniletano Es posible emplear una amplia variedad de alcoholes y de alquenos en la reacción de oximercuración. 1.- Formación de éteres.

Recuérdese que los alcóxidos se preparan desde los alcoholes por  tratamiento básico y/o métales alcalinos.

(a) Síntesis de Williamson.

El halogenuro de alquilo debe ser primario (b) Alcoximercuración-desmercuración.

Se observa (Adición Sin)

orientación

Markovnikov.

2.- Describir las variaciones existentes en la síntesis de Williamson (empleo de tosilatos y de sulfato de dímetelo). Síntesis de compuestos corona En general, en la síntesis de compuestos corona se emplean reacciones de Williamson u otras similares de condensación para la síntesis de éteres, aminas secundarias y tioéteres. En principio, cualquier reacción que de lugar a la formación de estos enlaces en períodos moderados de tiempo y elevado rendimiento es válida. En general, para alcanzar el máximo rendimiento en la síntesis y disminuir la formación de subproductos acíclicos se emplean métodos que combinan

alguno de los procedimientos siguientes: efecto plantilla, alta dilución, y condensación por pasos

3.- Mecanismo de reacción de la práctica llevada a cabo.

4.- Describa la técnica experimental y el mecanismo de reacción para la misma síntesis, pero utilizando sulfato de dimetilo e indique una posible desventaja práctica para la misma al ser llevada a cabo en el laboratorio escolar.

5.- Resuma los usos y fuentes naturales de los éteres. •

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Características Industriales Es un producto líquido a temperatura ambiente, muy volátil y extremadamente inflamable. Es incoloro de olor purgente dulce. Se usa como medio de reacción, disolvente, agente extractivo y anestésico general. Aplicaciones Generales  Anestésico general. Medio extractar para concentrar ácido acético y otros ácidos. Medio de reacción en la síntesis WURTZ y de GRIGNARD. Medio de arrastre para la deshidratación de alcoholes etílicos e isopropílicos. Disolvente de sustancias orgánicas (aceites, grasas, resinas, nitrocelulosa, perfumes y alcaloides). Combustible inicial de motores Diesel . Antecedentes Técnicos Se elaboran tres tipos de éter etílico: Éter Narcosis: Densidad 20'C: 0.715-0.717gr/cc. Punto de Ebullición: 34-34.5°C. Residuo por evaporación: 0,002% máximo. Aldehídos: Exento. Acetonas: Exento. Anhídrido Sulfuroso: Exento. Peróxidos: Exento. Acidez (Ácido Acético): 0.002 máximo.

Éter Puro: Densidad 20'C: 0.75-0.718 gr/cc. Punto de Ebullición: 34-35°C. Residuo por evaporación: 0.025% máximo. Aldehídos: Exento. Acetonas: Exento. Peróxidos: Exento. Agua: 1% máximo. Éter Industrial : Densidad 20'C: 0.75-0.725 gr/cc. Punto de Ebullición: 33.5-33°C. Residuo por evaporación: 0.08% máximo. Peróxidos: 0.002% máximo. •

Embalaje El Éter Narcosis se expende en frascos de vidrios de 100 grs. con tapa rosca, contratapa de polietileno de alta densidad y embalado en cajas de cartón para 50 unidades. El Éter Puro es envasado en botella de color ámbar de 700 grs. con tapa rosca y contratapa de polietileno de alta densidad y embalado en cajas de cartón para 9 unidades. El Éter Industrial es envasado en botella de color  ámbar de 700 grs. con tapa rosca y contratapa de polietileno de alta densidad, embalada en cajas de cartón para 9 unidades y también es envasado en tambores de acero galvanizados de 200 litros.

BIBLIOGRAFIA: 1.- Vogel, A. I., Elementary Practical Organic Chemistry. Part Y: Small Scale 2.- Morrison, R. T. y R. T. Boyd. Química Orgánica, 5ta Edición. Addison Wesley. Iberoamericana, México, 1990. 3.- Wingrove, A. S. y F. L. Caret. Química Orgánica. Editorial Harla, México, 1984.

PROPIEDADES DE LOS REACTIVOS Descripción del BETA NAFTOL (2-NAFTOL) Polvo cristalino de blanco a amarillo con olor ligeramente fenólico. Usos del BETA NAFTOL (2-NAFTOL) Los naftoles en general tienen usos muy similares por ejempo: Se utilizan en la producción de sus respectivas: aminas, ésteres, éteres y derivados carboxílicos, así como en naftoles nitrados, sulfatados y carboxilados. Tiene numerosas aplicaciones en la manufactura de tintes, pigmentos, antisépticos, bronceadores y blanqueadores flourescentes, asi como en perfumes sintéticos. La estructura del naftol es usada como ligando en la catalisis transición-metal para síntesis, particularmente de binalftol. En particular el beta-naftol se utiliza como antioxidante para la industria del caucho sintético y en la manufactura de medicamentos. Obtención del BETA NAFTOL (2-NAFTOL)

Es producido por fusión del ácido 2-naftalensulfónic con sosa cáustica. Propiedades del BETA NAFTOL (2-NAFTOL) Poco soluble en agua.