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• José Eduardo Acosta Solano

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán “Por mi raza hablará el espíritu”

LABORATORIO DE QUIMICA ORGANICA ll Actividades Previas BENZOINA Practica: 7 Profesores: Castañeda Arriaga María del Pilar Franco Martínez Georgina Grupo: 1551 B/D Carrera: Ingeniería Química Equipo: 2

Alumnos: Gómez Soto Carlos Yael Hernández Moran Karla Romero Gómez Arantza

OBJETIVOS 

Efectuar una reacción de condensación de aldehídos, en presencia de NaCN para la formación de una a-hidroxicetona llamada benzoína.



Analizar el mecanismo de reacción para la formación de benzoína, desde la formación del ion cianuro para formar cianohidrina, hasta la adición del nucleófilo para la obtención del producto final



 Comparar el rendimiento teórico con el obtenido experimentalmente 



 Comprender la importancia que tienen las cianohidrinas en la naturaleza.

CUESTIONARIO  1. Mecanismo de la reacción efectuada. Ion cianuro Formación de cianohidrina y adición nucleofílica   A este proceso se le conoce como condensación benzoínica, una reacción entre dos aldehídos aromáticos, en este caso y por lo general benzaldehído. La reacción es catalizada por un nucleófilo, como el anión cianuro y se obtiene como producto de la reacción a la benzoína

Reacción con agua

Formas resonantes

2.  Función del NaCN en la reacción. A partir del cianuro de sodio se forma la cianohidrina que tiene la función de actuar como un catalizador dentro de la reacción, este actúa como nucleófilo y se encarga de estabilizar al anión que conduce al producto final.  

Si se utiliza HCN puro para esta reacción esta ocurrirá lentamente cuando pero cuando se adiciona una pequeña cantidad de base para generar el ion cianuro nucleofílico, CN-, esta ocurre rápidamente.  Finalmente, el cianuro actúa como grupo saliente.  3.- Explique si puede efectuarse la reacción con aldehídos alifáticos En el caso de los aldehídos alifáticos que carecen de hidrógenos en alfa, estos experimentarán una reacción de Cannizzaro, dando lugar al alcohol bencílico y benzoato sódico. La reacción de Cannizzaro es una reacción de oxidación-reducción en aldehídos sin hidrógenos alfa, en donde los productos tradicionalmente se obtienen después de refluir los reactivos inmiscibles. En esta reacción de desprotonación una molécula es reducida al correspondiente alcohol, mientras que la segunda es oxidada a ácido carboxílico. La reacción puede emplearse con aldehídos alifáticos en presencia de medio básico y sales de tiazolio; el mecanismo de reacción es esencialmente el mismo. Estos compuestos son importantes en la síntesis de compuestos heterocíclicos. En principio la condensación benzoica pude utilizarse para dimerizar cualquier aldehído, para que esta reacción ocurra, es necesario que no contenga hidrógenos α, de otro modo se obtendrá un producto auto condensado, sin obtener buenos rendimientos del producto deseado. Si un aldehído posee hidrógenos ácidos en el carbono vecino al grupo carbonilo el cianuro puede actuar como base, predominando la aldolización; en condiciones de reacción normales no se observa el como base, no se observa el producto procedente de la condensación benzoínica. 4.- Importancia de las cianohidrinas en la naturaleza. El cianuro es considerado un precursor fundamental de especies para biomoléculas como las bases nitrogenadas, más directamente adenina, un pentámero de cianuro de hidrógeno. Es probable que una gran cantidad de cianuro presente en la hidrosfera y criosfera terrestre primitivas fuese atrapado de iones ferrosos para ferrocianuro o por formaldehido para generar glicolonitrilo, la más simple de las cianhidrinas.Hoy en dia organismos utilizan técnica de cianogénesis , el mecanismos por los cual algunos seres vivos liberan ácido cianhídrico Una cianohidrina es una unidad química conocida como grupo funcional. Las cianohidrinas, algunas de las cuales se encuentran en la naturaleza, son compuestos orgánicos y son importantes para muchas aplicaciones industriales como la producción de aminoácidos y carboxílicos.  Muchas de las cianohidrinas más comunes son tóxicas o peligrosas. La acetona cianohidrina, que se usa en la producción de acrílicos y otras sustancias químicas, como los pesticidas, es muy peligrosa. Es irritante para la piel y los ojos, puede ser mortal si se inhalan los humos y también es un peligro de explosión.

Algunas cianohidrinas naturales, como el mandelonitrilo y la amígdala, se encuentran en cantidades muy pequeñas en ciertas frutas de hueso, como algunas ciruelas y albaricoques. Estos compuestos generalmente no se encuentran en cantidades lo suficientemente grandes como para ser peligrosos, pero si se ingieren en cantidad, pueden ser dañinos o fatales. Su consumo a largo plazo se asocia con 2 trastornos neurológicos: konzo y la neuropatía atáxica tropical. 

     

   

DIAGRAMA DE FLUJO

𝑬𝒕𝑶𝑯

Benzaldehído

Benzoína

En un matraz de bola, colocar 10 mL de etanol absoluto, 7.5 g de benzaldehído y una solución de 0.75 g de NaCN y 7.5 mL. de agua.

NaCN Caliente a reflujo a baño María durante 30 min.

Enfríe el matraz en baño de hielo hasta que el producto precipite.

Filtre con vacío y lave el producto varias veces con agua fría.

R1

Pese el producto crudo y calcule el rendimiento.

Recristalice con etanol absoluto (8 mL / g).

Filtre con vacío y pese el producto

R2

Determine el rendimiento y el punto de fusión.

AA

Guarde el producto para la siguiente práctica.

MANEJO DE RESIDUOS 



R1: Después de haber filtrado la Benzoína formada, haga prueba para la detección de cianuros. Tome 2 ml de solución residual y añada 3.4 ml de solución saturada de sulfato ferroso, agite y acidule con solución de ácido sulfúrico al 36%, la formación de un color azul indicará la presencia de cianuros. Si la prueba anterior resultó positiva trate la solución residual de la siguiente manera: si el residuo presenta material insoluble, filtre. Lleve la solución a la campana y añada una solución de hiipoclorito de sodio al 10% de modo que tenga un exceso de 50% respecto a la cantidad de cianuro que va a ser oxidada. Deje reposar 30 mins. R2: Destile el etanol y compruebe la pureza para volver a utilizarlo, si no es así envíelo a incineración.

Tratamiento de residuos

Fin

RENDIMIENTO TEÓRICO Reaccionan 2 moles de Benzaldehído por 1 de Benzoina a) Cálculo de moles

7.5 g Benzaldehido

10 ml Etanol

1 mol Benzaldehido =0.07066 mol Benzaldehido ( 106.13 g Benzaldehido )

g 1mol Etanol =0.171mol Etanol ( 0.789 1 ml )( 46.07 g Etanol )

b) Reactivo limitante Reaccionan 2 moles de Benzaldehído por 1 de Benzoina

0.07066 mol Benzaldehido

1 mol Bemzoina =0.03533 mol Benzoina ( 2 mol Benzaldehido )

c) Obtención de gramos de Benzoina

0.03533 mol Benzoina

g Benzoina =7.498 g Benzoina ( 212.24 1mol Benzoina )

REACCIÓN GENERAL 

PROPIEDADES DE REACTIVOS Y PRODUCTOS Nombre y estructura

Rombo de seguridad

Edo. Físico

Punto de fusión -114 °C

Punto de ebullició n 78 – 79°C

Punto de inflamació n 12 ºC (al 100 %), 17 ºC (al 96 %),

Solubilidad en agua

Etanol

Líquido Incoloro Olor: Característico

Miscible con el agua

Benzaldehído

Líquido Incoloro Olor: Almendra

-55.6 °C

179°C

64°C

3 g/L (20°C)

NaCN (Cianuro de sodio)

Solido Cristalino blanco Olor: Ligero Almendras amargas

563.7 °C

1.496°C

No inflamable

100 mg/mL (20°C)

Benzoína

Solido Amarillo claro Olor: Ligero Alcanforado

134138° C

194°C

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0.3 g/L (25°C)

REFERENCIAS  

E. Rivadeneyra-Domínguez (2017) Efecto de la acetona cianohidrina, un derivado de la yuca, sobre la actividad motora y la función renal y hepática en ratas Wistar, ELSEVIER, recuperado de: https://www.elsevier.es/es-revista-neurologia-295-articuloefecto-acetona-cianohidrina-un-derivado-S0213485317300270 



Fernandez German (2009) química orgánica, Benzoina, recuperado de:  http://www.quimicaorganica.net/reacciones-condensacion-benzoinica.html 



Ficha de datos de seguridad del etanol,  (2015), ROTH, recuperado de: https://www.carlroth.com/medias/SDB-9065-ES-ES.pdf? context=bWFzdGVyfHNlY3VyaXR5RGF0YXNoZWV0c3wyNjk2OTJ8YXBwbGljYXRpb 24vcGRmfHNlY3VyaXR5RGF0YXNoZWV0cy9oNjkvaDE3Lzg5ODg2OTQwNTI4OTQu cGRmfDdjYTljOGU1YzNkM2QwOTNjNzVhYjg1MjVkZTUwNTA1ZGM4MTQ3ZDU3ZD ViYmUxNWU3ZWJjNmM1M2E3N2M3NzQ



Ficha de datos de seguridad del Benzaldehído, (2016) MSDS, recuperado de: http://www.quimica.una.ac.cr/index.php/documentos-electronicos/category/13-hojasde-seguridad?download=158:benzaldehido&start=60



Ficha de datos de seguridad de NaCN, (2002) ORICA, recuperado de: https://docplayer.es/52112656-Hoja-de-datos-de-seguridad-cianuro-de-sodio.html



Ficha de datos de seguridad de Benzoina, (2020) Sigma-Aldrich, recuperado de: https://www.sigmaaldrich.com/MSDS/retriever.do? country=US&language=ES&productNumber=B8681&brand=ALDRICH



Melgar Alvaro (2010) Un clásico de Química Orgánica en microescala y con fricción: la reacción de Cannizzaro, UNAM, recuperado de http://www.scielo.org.mx/pdf/eq/v21n2/v21n2a11.pdf 



McMurry, J.,(2001) Química Orgánica, 5ªEd., México, Ed. International Thomson Editores, S.A. de C.V., pág.733



Morrison Thornton Robert, Boyd Neilson Robert (1987) Químia orgánica, Massachusetts, 5 ed, Addison Wesley, pág 1265



Wade, L.G. Quimica Organica Volumen 2, PEARSON pag 833.