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Domínguez Gamboa Néstor Daniel López Rios Felipe de Jesús

Clave: 05 Clave: 11

Practica N° 9 Condensación de Claisen-schmidt Obtención de Dibenzalacetona. Objetivos:  

Efectuar una condensación aldólica cruzada dirigida. Obtener un producto comercial.

Reacción:

Fundamentos de la metodología: La reacción de Claisen-Schmidt es un tipo de condensación que usa un aldehído aromático y cualquier cetona o aldehído que tenga un grupo metileno contiguo al grupo carbonilo. Los aldehídos aromáticos, no tiene grupos metilenos, pero tienen grupos carbonilo muy reactivos. Debido a la estabilización por resonancia en el compuesto no saturado, el agua se pierde fácilmente en el producto inicial dando benzal, cetonas y aldehídos. Los rendimientos son uniformemente elevadas en las condiciones óptimas. En la reacción a elaborar utilizaremos un aldehído aromático el benzaldehído el cual no tiene un grupo metileno y se usa una acetona para llevar a cabo la reacción la cual si tiene dos grupos metilenos y el resultado de ello es el producto benzal que el el dibenzalacetona. Con lo encontrado en la literatura se esperan tener rendimientos bastante elevados. Antecedentes: a) Reacciones de condensación aldólica. Aldehídos y cetonas [1] condensan en medios básicos formando aldoles [2]. Esta reacción se denomina condensación aldólica.

Domínguez Gamboa Néstor Daniel López Rios Felipe de Jesús

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El aldol [2] formado deshidrata en el medio básico por calentamiento para formar un a,binsaturado [3].

El mecanismo de la condensación aldólica transcurre con formación de un enolato, que ataca al carbonilo de otra molécula. En esta condensación se forma un enlace carbonocarbono entre el carbonilo de una molécula y el carbono a de la otra. Etapa 1. Formación del enolato

La base desprotona el carbono alfa del etanal [1] generando el enolato [4] estabilizado por resonancia. Etapa 2. Ataque nucleófilo del enolato sobre el carbonilo

Etapa 3. Protonación

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Etapa 4. Deshidratación del aldol

Las cetonas son menos reactivas que los aldehídos y dan un rendimiento muy bajo en la condensación aldólica. Así, dos moléculas de propanona condensan para formar el aldol correspondiente con un rendimiento del 2%. Se pueden conseguir porcentajes elevados del producto separándolo del medio de reacción según se va formando, o bien,calentando para deshidratarlo. De ambas formas los equilibrios de la aldólica se desplazan hacia el producto final.

Mecanismo de la reacción:

La deshidratación final permite el desplazamiento de los equilibrios. También se puede realizar una extracción del aldol del medio de reacción para favorecer la reacción.

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b) Reacciones de condensación aldólica cruzada. Las reacciones aldólicas cruzadas son prácticas, con bases como el NaOH, cuando uno de los reactivos carecen de hidrogeno  y, por tanto, no puede sufrir una autocondensacion. Es posible evitar otras reacciones secundarias si se coloca este componente en base y luego se le agrega, con lentitud, el otro reactivo con un hidrogeno  en la mezcla. Bajo estas condiciones, la concentración del reactivo con un hidrogeno  será siempre baja, y la mayor parte se encontrara como Ion enolato. La reacción principal que tendrá lugar es aquella entre este ion enolato y el componente que carece de hidrogeno  . Tabla de reacciones aldol cruzadas Este reactivo sin hidrogeno  se coloca en la base

Este reactivo con hidrogeno  se añade lentamente

O

CH3 O

O

C6H5CH + CH3CH2CH Benzaldehído

Propanal

O Benzaldehído

Fenilacetaldehído

10ºC OH20ºC

2 - metilpropanal

C6H5CH=C

CH

2- metil-3-fenil-2- propanol (- metilcinamaldelhido) (68%)

C6H5CH=CCH

2,3- difenil -2-propenal

C6H5

CH3 O

O

HCH + CH3CH CH Formaldehído

OH-

O

O

C6H5CH + C6H5CH2CH O

Producto

dil. Na2CO3 40ºC

CH3-C

CH

3-hidroxi-2,2 dimetilpropanal (>64%)

CH2OH

Como se muestra en los ejemplos la reacción aldólica cruzada con frecuencia va acompañada por la deshidratación. El hecho de que la deshidratación ocurra o no, puede, a veces, determinarse por la elección de las condiciones de reacción, pero la deshidratación es especialmente fácil cuando conduce a un  sistema conjugado extendido.

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c) Otros ejemplos de reacciones de condensación de Claisen-Schmidt (condensación aldólica cruzada dirigida). Cuando las cetonas se usan como uno de los componentes, las reacción aldólicas cruzadas se llaman reacción de Claisen – Schmidt, en honor de los químicos alemanes J.G Schimidt (quien las descubrió en 1880) y Ludwig Claisen (quien las perfecciono entre 1881 y 1889), estas reacciones son de gran utilidad práctica cuando se usan bases como el hidróxido de sodio por que, bajo estas condiciones, las cetonas no se autocondensan de manera apreciable. (El equilibrio es desfavorable) Las siguientes son dos ejemplos de las reacciones de Claisen – Schmidt

En ambos procesos, la deshidratación ocurre con facilidad por que el enlace doble se forma esta conjugado, tanto con el grupo carbonilo como con el anillo de benceno. Es así como se extiende el sistema conjugado. Un paso importante en la síntesis comercial de la vitamina A utiliza una reacción de Claisen–Schmidt entre el geranial y la acetona que dan la peudoionona; El geranial es un aldehído presente en la naturaleza, que se puede obtener del aceite del te limón. Su hidrogeno α es vinílico y, por tanto, su acidez no es apreciable. Hay que notar también en esta reacción, que la deshidratación ocurre con facilidad por que la deshidratación se extiende al sistema conjugado. d) Usos de la dibenzalacetona. Se usa como insumo para la fabricación de productos: Farmacéuticos, cosméticos, pintura medicamentos; pero actualmente la dibenzalacetona se emplea para filtros solares, pantallas solares protectoras y como ligandos en química organometálica. Compuestos orgánicos en la industria: El benzaldehído (C6H5CHO) es un compuesto químico que consiste en un anillo debenceno con un sustituyente aldehído. Es el representante más simple de los aldehídos aromáticos y uno de los miembros industrialmente más usados de esta familia de compuestos. A temperatura ambiente, es un líquido incoloro, con un olor a almendras agradable y característico: el benzaldehído es un componente importante de la esencia de almendras, de ahí su olor típico

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El formaldehído se utiliza en muchas industrias. Se utiliza en la producción de fertilizantes, papel, madera contrachapada y resinas de urea-formaldehído. Está presente en el aire en fundiciones de hierro. Es también se utiliza en la fabricación de cosméticos y el azúcar, en los fluidos de perforación de pozos, en la agricultura como conservante de granos y tratamiento de semillas, en la industria del caucho en la producción de de látex, en el curtido de cuero, en la preservación de la madera, y en la producción de películas fotográficas.

Bibliografía: http://asesorias.cuautitlan2.unam.mx/organica/directorio/nacho/CONDEN~1.pdf Allinger. N; Jhonson. C; Lebel. N. Química Orgánica. Editorial Reverté S.A. 2 Edición. España. 1986. WADE. L.G. “Química orgánica”, 2da. Edición. Pearson, México 1312pp.