Sustitución nucelofilica aromática previo.docx

2.4-DINITROFENILHIDRACINA 2.4-DINITROFENILHIDRACINA Y 2,4-DINITROFENILANILINA 2,4-DINITROFENILANILINA Investigación Previa Álvarez Ramírez, J.A.; Merlos Flores, L.C.; Barba Chamorro, L.D.

27/09/2018

Sustitución nucelofilica aromática.

Una sustitución nucleófila aromática es un tipo de reacción de sustitución nucleófila en la que el nucleófilo desplaza a un buen grupo saliente, como un haluro, en un anillo aromático. Esto ocurre fácilmente cuando en las posiciones orto y para hay grupos tractores de Densidad electrónica fuertes con respecto al haluro. Se le da el nombre de sustitución electrofílica aromática porque un nucleófilo sustituye a un grupo saliente en un Anillo aromático. Es importante la presencia de uno o más sustituyentes atractores de electrones en las posiciones orto o para, respecto al halógeno, para que el compuesto pueda someterse a reacciones de sustitución nucleofílica aromática

En la sustitución nucleofílica aromática no interviene el mecanismo de reacción de la reacción de Sustitución electrófila aromática SN2, ya que los halogenuros de alquilo no pueden alcanzar la geometría correcta para un desplazamiento por el lado opuesto del alquilo. El anillo aromático bloquea el acercamiento del nucleófilo por detrás del carbono unido al halógeno.Tampoco interviene el mecanismo SN1 , la sustitución nucleofílica aromática requiere nucleófilos más fuertes, y la rapidez de reacción es proporcional a la concentración del nucleófilo, así que el nucleófilo interviene en el paso limitante de la rapidez de reacción.

Existen diferentes mecanismos: 

Mecanismo de adición-eliminación:

Esta reacción, con este mecanismo, en el que el nucleófilo se adiciona a la posición del grupo saliente, el cual a continuación es eliminado recuperándose la aromaticidad, es la que se ha quedado con el nombre de sustitución nucleófila aromática (SNAr). Tiene lugar si existen grupos fuertemente atractores de electrones, típicamente grupos nitro (-NO2), en las posiciones orto y para al grupo saliente. Esto tiene dos efectos: consigue que el anillo sea menos rico en electrones, por tanto más susceptible a los ataques nucleófilos, y la estabilización por resonancia de la carga negativa del anión ciclohexadienilo intermedio. Esto hace que en cambio sean anillos aromáticos desactivados frente a la SEAr. Este es el caso también de un compuesto heteroaromático π -deficiente como la piridina, que está desactivada frente a la SEAr, pero que da reacciones de SNAr fácilmente.



Mecanismo de eliminación-adición (vía bencino):

Sobre un haluro de arilo, la base fuerte arranca el protón contiguo al grupo saliente, produciéndose, a través de un anión fenilo intermedio ([C6H4- X]−), la eliminación de HX, lo que conduce al bencino. El bencino es inestable, de tal modo que inmediatamente el nucleófilo se adiciona por cualesquiera de ambos extremos de igual reactividad del triple enlace, dando lugar al producto. 

A través de sales de diazonio aromáticas:

Las sales de diazonio aromáticas, derivadas de la correspondiente anilina, son relativamente estables a baja temperatura, (baño de hielo, 0 °C), debido a la estabilización por resonancia. Al subir la temperatura se libera nitrógeno y se forma el catión arílico, que inmediatamente reacciona con cualquier nucleófilo presente. Sustitución nucleofilica aromática de los sustratos utilizados

1g 2,4-dinitroclorobenceno

1   2,4−dinitroclorobenceno 202.491   2,4−dinitroclorobenceno

= 4.94x10-3 moles de 2,4-

dinitroclorobenceno

D=

 

mHidracina = D x v mHidracina = 1.02g/ml x 1.4 ml mHidracina = 1.428 g de hidrato de hidracina 1.428 g de hidrato de hidracina

1   hidrato de hidracina 32.044   hidrato de hidracina

 = 0.045 moles de

hidrato de hidracina

mEtanol= 0.8g/ml x 6 ml = 4.8g etanol 4.8 g de Etanol

1  de Etanol 46.07  de Etanol

 = 0.1041 moles de

%RENDIMIENTO

1g 2,4-dinitroclorobenceno

1   2,4−dinitroclorobenceno

1   2,4−ℎ

202.491   2,4−dinitroclorobenceno

*

1   2,4−dinitroclorobenceno

-3

= 4.94x10  moles de 2,4-dinitrofenilhidracina 1.428 g de hidrato de hidracina

*

1   hidrato de hidracina 32.044   hidrato de hidracina

*

1   2,4−ℎ 1   hidrato de hidracina

=

0.045 moles de 2,4-dinitrofenilhidracina

Reactivo limitante = 2,4-dinitroclorobenceno. Rendimiento teorico 1g 2,4-dinitroclorobenceno

*

1   2,4−dinitroclorobenceno

202.491   2,4−dinitroclorobenceno 198.074   2,4−ℎ 1   2,4−ℎ

*

1   2,4−ℎ 1   2,4−dinitroclorobenceno

 = 0.9782 g de ,   

¿?   2,4−ℎ

 * 100

0.9782  2,4−ℎ

=%

2,4-dinitrofenilanilina

2,4-dinitrofenilhidracina

Estructura

PM  Apariencia P.ebullicon P.Fusion Solubilidad Usos

Peligros

198.14 g/mol Polvo cristalino y húmedo de color rojo o naranja.

------------------467 K (194 °C)

Poco soluble en agua detectar cualitativamente los grupos carbonilo de cetonas y aldehídos. El resultado es positivo cuando hay un precipitado rojo o amarillo (dinitrofenilhidrazona) Sólido inflamable. Mantener húmedo. Explosivo si está seco. Dañino si es ingerido, inhalado o absorbido por la piel. Puede causar cianosis. Pue

Rombo de seguridad

Bibliografia: VALDERRUTEN, Nora E. Pruebas de caracterización de los hidrocarburos. Cali: Universidad ICESI, 2009 p. 2. 2. USHER, Lynn C. Reacciones de sustitución nucleofílica aromática síntesis de 2,4dinitrofenilhidracina y 2,4-dinitrofenilanilina. Cali: Universidad ICESI, 2012 p. 2. 3. Ibíd., p. 2. 4. YURKANIS, Paula B. Química Orgánica. 5 ed. México: Pearson Educación de México S.A., 2008. p.707. 5. USHER. Op. cit., p. 1.