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• Cataleya Estrada

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DIAZOTACIÓN Y COLORANTES AZOICOS DIAZOTACIÓN

Cuando las aminas primarias aromáticas son tratadas con ácido nitroso, se forman las sales de diazonio. La reacción también se lleva a cabo con aminas primarias alifáticas, pero los iones diazonio alifáticos son extremadamente inestables, incluso en disolución. Los aromáticos son más estables debido, principalmente, a la interacción resonante entre los nitrógenos y el anillo.

Cabe decir que las sales aromáticas de diazonio únicamente son estables a bajas temperaturas, normalmente entorno a los 5ºC, y las más, entre 10 y 15ºC. Estas sales se preparan en medio acuoso y se usan sin aislarlas, aunque es posible preparar un sólido de las mismas si se desea. La estabilidad de las sales de aril diazonio puede aumentarse mediante la complejación con éteres corona. Para todas las aminas aromáticas, la reacción es muy general puesto que los grupos halógeno, nitro, sulfónico, interfieren.

alquil,…no

A pesar de que la diazotación se lleva a cabo en medio ácido, la especie realmente atacada no es la sal de la amina (anilinio), sino la pequeña cantidad de amina libre presente sin protonar. Las aminas alifáticas son bases más fuertes que las aromáticas y cuando el pH es inferior a 3, no hay suficiente amina alifática libre presente para ser diazotada, mientras que la aromática es capaz de seguir con la reacción.

En disolución ácida diluida, la especie atacante es el N 2O3, que actúa como portador de los iones NO+ .

Bajo estas condiciones, el mecanismo es el siguiente:

COPULACIÓN DE SALES DIAZONIO

Los iones de diazonio aromáticos se acoplan con sustratos activos como las aminas y los fenoles. Muchos de los productos de esta reacción son usados como tintes (tintes azoicos). Supuestamente debido al tamaño de las especies atacantes, la sustitución se da mayoritariamente en para respecto al grupo activante, a no ser que esta posición ya esté ocupada, en cuyo caso se da la sustitución en orto. Los fenoles deben ser disueltos previamente en medio alcalino débil, donde se convierten en especies más activantes (fenóxidos), puesto que los fenoles en sí mismos no son lo suficientemente reactivos para atacar a las sales de diazonio. Sin embargo ni las aminas ni los fenoles reaccionan en medios moderadamente alcalinos, porque el ión diazonio se convierte en diazohidróxido Ar-N=N-OH.

A continuación se indican los esquemas de reacción de los seis colorantes azoicos preparados en este trabajo:

Síntesis 1: 1. DIAZOTACIÓN

2. REACCIÓN DE COPULACIÓN

Síntesis 2 1. REACCIÓN DE DIAZOTACIÓN

2. REACCIÓN DE COPULACIÓN

Síntesis 3 1. REACCIÓN DE DIAZOTACIÓN

3. REACCIÓN DE COPULACIÓN

Síntesis 4 1. REACCIÓN DE DIAZOTACIÓN

2. REACCIÓN DE COPULACIÓN

Síntesis 5 1. REACCIÓN DE DIAZOTACIÓN

2. REACCIÓN DE COPULACIÓN

Síntesis 6 1. REACCIÓN DE DIAZOTACIÓN

2. REACCIÓN DE COPULACIÓN

https://sites.google.com/site/grupodepolimeros/sintesis-de-colorantes-azoicos

COLORANTES AZOICOS Los colorantes azoicos como su nombre lo establece contienen en su estructura un grupo azo -N=N-, con dos átomos de carbono sp2 unidos a ambos lados, cabe aclarar que el grupo azo no necesariamente debe estar unido a dos anillos aromáticos. La mayoría de los colorantes azoicos comerciales contienen un solo grupo azo y entonces son llamados colorantes monoazoico, pero hay muchos de estos que contienen dos (diazo), tres (triazo) o más grupos azoicos. En términos de su color, los colorantes azoicos son capaces de proveer virtualmente un completo rango de tonalidades. No existe duda que los colorantes azoicos de mayor importancia son aquellos que proveen colores amarillos, naranjas y rojos y de menor importancia los azules y verdes. Sin embargo como

resultado de investigaciones recientes el uso de este tipo de colorantes ha podido ser extendido a

estos últimos colores, sintetizándose una amplia gama decolorantes azules e inclusive colorantes azoicos que absorben en el infrarrojo cercano. Los colorantes azoicos son capaces de proveer un color de alta intensidad, alrededor de dos veces más que una antraquinona, y también producen colores brillantes. Poseen buenas propiedades en lo que se relaciona con la estabilidad al ser expuestos a la luz, calor o lavado. La síntesis de colorantes azoicos, produce la unión de dos componentes, un diazocompuesto y una molécula que copula en una secuencia de dos reacciones conocidas como diazotación y copulación. La versatilidad de la química envuelta en la secuencia sintética hace pensar que puede ser preparada una cantidad inimaginable de colorantes azoicos. Los rendimientos de la reacción son altos y la síntesis es de bajo costo debido a que los materiales de partidas también los son. Otra ventaja es que la reacción de síntesis es llevada a cabo un medio acuoso, con lo cual se obtienen ventajas económicas y su síntesis no daña significativamente al ambiente. Con el correr del tiempo es posible pensar que en el futuro los colorantes azoicos podrían asumir inclusive mayor importancia que los otros tipos de colorantes.

ALGUNAS APLICACIONES DE COLORANTES: APLICACIONES ELECTROCRÓMICAS DE COLORANTES: En la última parte del siglo XX se han realizado avances en la tecnología electrónica que han tenido un impacto muy grande en nuestras vidas. Ejemplos de estos descubrimientos se pueden observar en la sofisticación de nuestras computadores hogareñas, la gran cantidad de productos electrónicos que poseemos en nuestros hogares y en nuestras oficinas que incluyen televisores, videos, cámaras fotográficas, etc. Ejemplos de aplicaciones electrónicas en las cuales los colorantes cumplen un papel muy importante

incluyen las pantallas de cristal líquido, filtros de luz, lásers, celdas de energía solar, sistemas de almacenamiento de datos. QUIMIOCROMISMO: Quimicromismo es un término el cual ha sido introducido para describir un cambio de color causado por una conversión química inducida por algún estímulo químico externo. Ejemplos de estos fenómenos se han conocido desde hace mucho tiempo, pero, para muchas aplicaciones tradicionales tal como la aplicación de color a las telas, el cambio de color con la exposición de esta a laluz era indeseable. Los tiempos han cambiado y actualmente esta propiedad que en sus comienzos era indeseable tiene ahora muchas aplicaciones interesantes, sobre todo para los colorantes que exhiben fenómenos de este tipo, y sobre todo cuando los efectos son reversibles. Probablemente el uso más familiar y más antiguo de los compuestos químicos que cambian de color se encuentra en los indicadores de pH para realizar titulaciones. El mejor conocimiento de estos compuestos son los indicadores utilizados tradicionalmente para detectar el punto final en una titulación ácido base, como resultado de un cambio de color, el cual se produce dentro de un rango angosto de pH. Como ejemplo el colorante naranja de metilo cambia de naranja a rojo en un rango de pH de 3 a 4debido a la conversión de este colorante en la especie protonada.

Otros tipos de sensores los cuales hace uso de cambios de color específicos pueden ser indicadores redox, los cuales muestran un cambio de color reversible debido reacciones con transferencia de electrones, y los cromo ionoforos, los

cuales producen un cambio de

color específico y reversible cuando reaccionan con ciertos metales y por tal motivo son utilizados para detectar iones metálicos. FOTOCROMISMO: El fotocromismo es generalmente considerado como un cambio reversible de un compuesto simple activado por la luz entre dos estados moleculares, los cuales muestran diferentes espectros de absorción. Comúnmente el fotocromismo sigue los principios generales mostrados en la Figura 60. En este esquema el compuesto A (usualmente sin color) se convierte mediante irradiación con luz de una cierta longitud de onda en la estructura B la cual es coloreada. La reacción inversa toma lugar cuando la fuente de luz es quitada o por irradiación con luz de distinta longitud de onda. Los cambios de color debido a la luz han sido conocidos desde hace mucho tiempo. El término fototropía fue formalmente usado para referirse al cambio de color de los colorantes en las fábricas textiles, cuando estos eran expuestos a la luz. Este efecto era particularmente evidente en algunos derivados de azo bencenos, en principio el efecto fue atribuido a la conversión inducida por luz del isómero E hacia el Z .Actualmente existe una moderna generación de colorantes fotocrómicos los cuales tienen aplicaciones en pantallas solares, techos de autos, dispositivos ópticos de almacenamiento de datos, polímeros foto reactivos.

http://es.scribd.com/doc/62789378/37/III-2-3-COLORANTES-AZOICOS

COLORANTES AZOICOS Y CONTAMINACIÓN: La fabricación de los diferentes productos textiles se lleva a cabo a partir de procesos como limpiado, lanzado, estirado, acabado, teñido, etc. Debido a estos procesos la industria textil genera agua residual con un gran número de contaminantes, dentro de los cuales podemos encontrar a los fenoles, sulfuros, cromo y

colorantes entre otros. Estos últimos son uno de los contaminantes que llama la atención, debido a su dificil degradación.

Los principales colorantes utilizados a nivel mundial en la industria textil, papelera, alimenticia, cosmética y farmaceútica son los del tipo azo, de los que existen aproximadamente 3000 tipos (Bishop y Jiang, 1994). Los colorantes azo son compuestos orgánicos sintéticos que se caracterízan por la presencia de un grupo cromóforo (-N=N-). Este grupo esta unido por un lado a un núcleo aromático o heterocíclico, y por el otro lado puede estar unido a una molécula insaturada de tipo carbocíclica, heterocíclica o alifática. Se ha observado que la degradación de los colorantes azo consiste en 2 pasos. En medio anaerobio, el primero es la ruptura del enlace azo (Wuhrmann et al., 1980), y el segundo paso será la mineralización de los compuestos intermediarios. Esto es de gran importancia , en lo que respecta a salud pública, debido a que los productos intermediarios de muchos colorantes azo, tales como benzidina, 2-naftilamina y otras aminas aromáticas son carcinógenas o tóxicas (Anliker, 1979). Algunos autores han reportado que la degradación de los colorantes azo resulta difícil por medio de tratamientos aerobios (Bishop y Jiang, 1994). Sin embargo, con un proceso adecuado de aclimatación de los microorganismos es posible obtener su degradación (Kulla, 1981). http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/aresidua/mexico/01385e14.pdf

ÁCIDO ACETILSALICÍLICO SÍNTESIS DE LA ASPIRINA La aspirina es el fármaco que mayor empleo ha recibido en la sociedad moderna, siendo el más empleado para la automedicación, en competencia con compuestos (que pueden considerarse fármacos) como son la cafeína (presente en el café y el té) y el etanol (que se halla en los licores, el vino y la cerveza). El nombre de aspirina deriva de su estructura, ácido acetilsalicílico. Antiguamente el ácido salicílico se conocía como ácido spiraeico (de la ulmaria Spiraea ulmaria) y por tanto la aspirina era el ácido acetiles piraeico, de donde derivó su nombre. La aspirina es el fármaco analgésico más utilizado, siendo también un potente agente antipirético y antinflamatorio. Aunque se conocen numerosos compuestos con propiedades analgésicas, sólo en la aspirina éstos se combinan con un carácter antipirético y antinflamatorio. Por esta razón, la aspirina se usa en muchas preparaciones y conjuntamente con un gran número de otros medicamentos. El propio ácido salicílico es un analgésico. En realidad, es éste el producto que puede extraerse de varias plantas medicinales capaces de aliviar el dolor. Inicialmente, el fármaco se administró en forma de sal sódica. Sin embargo, el uso del salicilato sódico producía molestos efectos secundarios, y pronto se buscó una modificación del fármaco que retuviese las terapéuticas de este compuesto, sin presentarlos efectos secundarios indeseables. Por tratamiento del ácido salicílico con anhídrido acético se obtiene el ácido acetilsalicílico, un compuesto tan eficaz como el salicilato sódico, pero de reducidos efectos secundarios. El mismo tipo de estrategia se empleó más tarde para la modificación de otro potente analgésico, la morfina. En este caso el problema consistía en su capacidad de crear adicción y, con la idea de solventarlo, se acetiló la morfina, obteniéndose la diacetilmorfina o heroína. No hay que decir que, en este caso, la estrategia no tuvo el mismo éxito que con el ácido salicílico. Es interesante observar que, aunque las estructuras de la aspirina (ácido acetilsalicílico) y dela esencia de gaulteria (salicilato de metilo) son muy similares,

la primera es un analgésico mientras quela segunda se emplea principalmente como agente aromatizante.

No obstante, la esencia de gaulteria forma parte de muchos linimentos, pues se absorbe a través de la piel. Una vez absorbido, el salicilato de metilo puede hidrolizarse a ácido salicílico, el cual actúa como analgésico, aunque sea de forma localizada.

El ácido acetilsalicílico es un éster de ácido acético y ácido salicílico (este último actúa como "alcohol"). Aunque se pueden obtener ésteres de ácido por interacción directa del ácido acético con un alcohol o un fenol, se suele usar un sustituto del ácido acético, anhídrido acético, como agente acetilante. Éste permite producir ésteres de acetato con velocidad mucho mayor, que por la acción directa del ácido acético. La reacción de esterificación que tiene lugar se indica a continuación:

El mecanismo por el cual transcurre esta reacción es el siguiente:

La síntesis industrial de la aspirina puede iniciarse en distintos puntos. El examen de su estructura indica que deben incorporarse determinadas características a la molécula. En la preparación descrita en esta práctica, se acetila el ácido salicílico con anhídrido acético. Sin embargo, antes de la acetilación debemos disponer del anillo aromático, de la función carboxilato y del grupo hidroxilo. En la práctica, aunque el ácido salicílico puede extraerse de plantas como el abedul o la gaulteria, suele obtenerse por síntesis mediante la carboxilación del fenol según Kolbe. En la reacción de Kolbe se transforma un fenol en un ácido fenólico por la acción de una base y del dióxido de carbono. A escala industrial es una reacción muy eficaz. El fenol puede prepararse a partir de diversos compuestos aromáticos (como el benceno, el clorobenceno o el isopropilbenceno) procedentes del petróleo. De este modo, el precio del petróleo puede determinar, en última instancia, el coste y disponibilidad de fármacos como la aspirina.

Por otra parte, la concentración de ácido acetilsalicílico en las tabletas de aspirina puede determinarse por valoración con NaOH hasta punto final de la fenolftaleína. Como el ácido acetilsalicílico se hidroliza fácilmente para dar acético y ácido salicílico, el disolvente agua no resulta adecuado como medio para llevar a cabo dicha valoración:

Como los protones carboxílicos tanto del ácido acético como del salicílico se neutralizan hasta punto final de la fenolftaleína, la hidrólisis del producto de partida dará resultados más altos y, en consecuencia, un error por exceso. La reacción de hidrólisis tiene lugar tanto más lentamente cuanto más baja sea la temperatura; y se reduce en parte disolviendo inicialmente la muestra en un disolvente no acuoso como el etanol.

http://es.scribd.com/doc/268779/obtencion-de-acido-acetilsalicilico-