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• Branco Castro

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Practica 8 “Obtención de alcohol bencílico y acido benzoico. Reacción de Cannizzaro” Reacción de Cannizzaro Los aldehídos que no tienen hidrógenos α, dan la reacción de Cannizzaro por tratamiento con una base fuerte. En esta reacción de desproporcionación, una molécula es reducida al correspondiente alcohol, mientras que la segunda es oxidada a ácido carboxílico.

Mecanismo de Cannizzaro Etapa 1. Adición del ión hidróxido al carbonilo

Etapa 2. Transferencia de hidruro

Etapa 3. Equilibrio ácido-base

Propiedades químicas de los aldehídos

Debido a la diferencia de electronegatividad entre el oxígeno y el hidrógeno del grupo, se produce una polarización lo que los vuelve muy reactivos. Se oxidan con facilidad transformándose en los ácidos carboxílicos respectivos. El carácter reductor de los aldehídos se verifica con la reacción de Tollens (nitrato de plata amoniacal); los productos de esta reacción son el ácido respectivo y un vistoso espejo de plata que permite identificar al grupo. El grupo carbonilo de los aldehídos en fuertemente reactivo y participa en una amplia variedad de importantes transformaciones. Reacciones de aldehídos Reducción a alcoholes Por contacto con hidrógeno en presencia de ciertos catalizadores el doble enlace carbono - oxígeno del grupo carbonilo se rompe y un átomo de hidrógeno se acopla a uno de los enlaces para formar el grupo hidroxilo típico de los alcoholes. Reducción a hidrocarburos Los aldehídos pueden ser reducidos a hidrocarburos al interactuar con ciertos reactivos y en presencia de catalizadores. En la reducción Wolff-Kishner el acetaldehído se trata con hidrazina como agente reductor y etóxido de sodio como catalizador. El resultado de la reacción produce una mezcla de etano, agua y nitrógeno. Polimerización Los primeros aldehídos de la clase tienen una marcada tendencia a polimerizar. El formaldehido, por ejemplo, polimeriza de forma espontánea a temperatura ligeramente

superior

a

la

de

congelación

(-92°C).

Del mismo modo, cuando se evapora una solución al 37% de formaldehido en agua que contenga de 10 a 15% de metanol se produce un polímero sólido que se conoce como parafolmaldehído. Si se calienta el parafolmaldehído se vuelve a producir

el

formaldehido

en

forma

gaseosa.

También se forman polímeros cuando las soluciones de formaldehido o acetaldehído se acidifican ligeramente con ácido sulfúrico. Reacciones de adición Los aldehídos también sufren reacciones de adición, en las cuales se rompe la estructura molecular del aldehído y el agente reaccionante se agrega a la molécula

para

la

formación

de

un

nuevo

compuesto.

Los aldehídos se comportan como ácidos debido a la presencia del grupo carbonilo, esto hace que presenten reacciones típicas de adición nucleofílica. Reacciones de adición nucleofílica: Estas reacciones se producen frente al (reactivo de Grignard), para dar origen a un oxihaluro de alquil-magnesio que al ser tratado con agua da origen a un alcohol. El metanal forma alcoholes primarios y

los

demás

aldehídos

forman

alcoholes

secundarios.

Otras reacciones de adición nucleofílica pueden producirse con el ácido cianhídrico, el sulfito ácido de sodio, la hidroxilamina, hidracina, semicarbacida, fenilhidracina y con el 2,4 dinitrofenilhidracina, para dar origen a diferentes compuestos

químicos.

Los aldehídos también pueden dar origen a otros compuestos mediante reacciones de sustitución halogenada, al reaccionar con los halógenos sustituyen uno o varios hidrógenos del carbono unido al carbonilo.Este método permite obtener

la

monobromoactona

que

es

un

poderoso

gas

lacrimógeno.

Reacciones de condensación aldólica: En esta reacción se produce la unión de dos aldehídos o dos cetonas en presencia de una solución de NaOH formando un polímero, denominado aldol. Reacciones de oxidación: Los aldehídos se oxidan con facilidad frente a oxidantes débiles produciendo ácidos. Mientras que las cetonas sólo se oxidan ante oxidantes muy enérgicos que puedan romper sus cadenas carbonadas. Es así que las reacciones de oxidación permiten diferenciar los aldehídos de las cetonas en el Laboratorio. Síntesis y obtención de aldehídos y cetonas alifáticas: La hidratación de alquinos en presencia de ácido sulfúrico en solución acuosa y sulfato mercúrico permite obtener aldehídos.

Métodos de separación y purificación Destilación La separación y purificación de líquidos por destilación constituye una de las principales técnicas para purificar líquidos volátiles. La destilación hace uso de la diferencia entre los puntos de ebullición de las sustancias que constituyen una mezcla. Las dos fases en una destilación son: la vaporización o transformación del líquido en vapor y la condensación o transformación del vapor en líquido. Existen varias clases de destilación, la elección en cada caso se hace de acuerdo con las propiedades del líquido que se pretenda purificar y de las impurezas que lo contaminan. Extracción La extracción es una técnica de separación que se puede aplicar a todo tipo de mezclas, ya sean éstas sólidas, líquidas o gaseosas. La extracción se basa en la diferencia de solubilidad de los componentes de una mezcla en un disolvente adecuado. La forma más simple de realizar una extracción consiste en tratar la mezcla de compuestos con un disolvente de manera que uno de los componentes se disuelva y los demás no. Sin embargo, la técnica de extracción más empleada consiste en la disolución de la mezcla a separar en un disolvente que disuelva a todos los componentes. A continuación, se procede a la adición de un segundo disolvente, no miscible con el primero, de manera que los componentes de la mezcla se distribuyan entre los dos disolventes según su coeficiente de reparto, que está directamente relacionado con la solubilidad de cada compuesto. Si algún componente de la mezcla es muy soluble en uno de los disolventes y muy poco en el otro quedará prácticamente todo en el que es soluble, mientras que los otros componentes de la mezcla quedarán en el otro disolvente. La separación de los dos disolventes y su evaporación suministrará residuos enriquecidos en los componentes más solubles. Sublimación

La sublimación es el paso de una sustancia del estado sólido al gaseoso, y viceversa, sin pasar por el estado líquido. Se puede considerar como un modo especial de destilación de ciertas sustancias sólidas. El punto de sublimación, o temperatura de sublimación, es aquella en la cual la presión de vapor sobre el sólido es igual a la presión externa. La capacidad de una sustancia para sublimar dependerá por tanto de la presión de vapor a una temperatura determinada y será inversamente proporcional a la presión externa. Cuanto menor sea la diferencia entre la presión externa y la presión de vapor de una sustancia más fácilmente sublimará. Generalmente, para que una sustancia sublime debe tener una elevada presión de vapor, es decir, las atracciones intermoleculares en estado sólido deben ser débiles. Así, los compuestos que subliman fácilmente tienen una forma esférica o cilíndrica, que no favorece unas fuerzas intermoleculares fuertes La sublimación es un método excelente para la purificación de sustancias relativamente volátiles en una escala que oscila entre los pocos miligramos hasta 10 gramos. Cristalización Es la técnica más simple y eficaz para purificar compuestos orgánicos sólidos. Consiste en la disolución de un sólido impuro en la menor cantidad posible del disolvente adecuado en caliente. En estas condiciones se genera una disolución saturada que al enfriar se sobresatura produciéndose la cristalización. El proceso de cristalización es un proceso dinámico, de manera que las moléculas que están en la disolución están en equilibrio con las que forman parte de la red cristalina. El elevado grado de ordenación de una red cristalina excluye la participación de impurezas en la misma. Para ello, es conveniente que el proceso de enfriamiento se produzca lentamente de forma que los cristales se formen poco a poco y el lento crecimiento de la red cristalina excluya las impurezas. Si el enfriamiento de la disolución es muy rápido las impurezas pueden quedar atrapadas en la red cristalina. Cromatografía

Las técnicas cromatográficas para el análisis y purificación de los productos de reacción son ampliamente utilizadas en el laboratorio orgánico. La técnica cromatográfica de purificación consiste en separar mezclas de compuestos mediante la exposición de dicha mezcla a un sistema bifásico equilibrado. Todas las técnicas cromatográficas dependen de la distribución de los componentes de la mezcla entre dos fases inmiscibles: una fase móvil, llamada también activa, que transporta las sustancias que se separan y que progresa en relación con la otra, denominada fase estacionaria. La fase móvil puede ser un líquido o un gas y la estacionaria puede ser un sólido o un líquido. Propiedades y usos del ácido benzoico El ácido benzoico está naturalmente presente en las bayas y otras frutas como los arándanos, ciruelas pasas, ciruelas y canela tiene grandes cantidades de ácido benzoico. Como un preservante, se puede encontrar ácido benzoico en la cerveza, goma de mascar, dulces, helados, mermeladas, jaleas, cerezas marrasquino y margarina. En los alimentos procesados, como los quesos y las carnes, también se utiliza el ácido benzoico. El ácido benzoico es frecuentemente utilizado como aditivos para los alimentos, bebidas, en la producción de sabores artificiales, regulador de pH, conservantes, entre otros, por su función como fungistático, esto permite suspender el crecimiento de las bacterias y hongos El ácido benzoico es uno de los compuestos utilizados en la producción de regulador de pH, conservantes y antisépticas, producción de sabores artificiales y fragancias. Por ser un agente antibacteriano y antifúngico, se aplica en la preparación de fármacos para infecciones de la piel y desinfectantes de heridas. En particular, sirve como tratamiento de Irritaciones dérmicas e inflamaciones por quemaduras, picaduras de insectos e infecciones micóticas. Es además un ingrediente de los bálsamos para el tratamiento de afecciones bronquiales. En su estado de benzoato sódico es un preservador en la elaboración

de enjuagues y diversos medicamentos. Se emplea como reactivo para la concentración de ciertos fármacos El ácido benzoico se utiliza como aditivo alimentario ya que contiene propiedades antimicrobianas en los alimentos de origen ácido, lo cual los protege del moho y de las fermentaciones que se producen en la descomposición. Por ello, el ácido benzoico se emplea para preservar todo tipo de alimentos, como zumos de frutas, refrescos, encurtidos, en conservas, mermeladas, margarinas, salsas, crustáceos congelados, cerveza. La mayor parte de los cosméticos y productos farmacéuticos, entre ellos los lavados,

cremas

faciales

enjuagues

bucales,

desodorantes,

limpiadores

corporales, pastas de dientes, lociones para después del afeitado y protectores solares, a menudo utilizan ácido benzoico como un preservante. Propiedades y usos del alcohol bencílico Es un liquido incoloro, con un olor afrutado, aromático y débil, tiene un punto de ebullición de 206 °C, punto de fusión 15°C y un punto de inflamación de 101°C. Cuenta con una solubilidad de agua de 4 g/100 mL, y es soluble en etanol, éter, acetona, cloroformo y aceites/grasas Se utiliza en la perfumería, microscopia, química analítica, y síntesis de otros productos como los farmacéuticos Este posee una actividad anestésica local antipruriginosa y débil cuando esta diluido. Se usa como solubilizante pues aumenta la solubilidad en muchas sustancias. También es un conservante microbiano que se usa contra bacterias Gram+ y también con algunos hongos Su dosificación como solubilizante es al 5% o más, como conservante en preparaciones farmacéuticas al 1%-2 %, como desinfectante y anestésico al 10%

Referencias desconocido. (01 de 01 de 2015). acidos.com. Obtenido de https://acidos.co/acido-benzoico/ Desconocido. (s.f.). quimipur.com. Obtenido de http://quimipur.com/pdf/alcohol-bencilico.pdf

Desconocido. (s.f.). sinourg.com. Obtenido de http://www.sinorg.uji.es/Docencia/FUNDQO/TEMA11FQO.pdf Fernandez, G. (25 de 09 de 2009). quimicaorganica.net. Obtenido de http://www.quimicaorganica.net/reaccion-cannizzaro.html