REDUCCIÓN DE UN GRUPO CARBONILO α,β

REDUCCIÓN DE UN GRUPO CARBONILO α,β−INSATURADO CON
NaBH4 PARA OBTENER:
a.
DIFENILCARBINOL
b.
(4-METOXIFENIL)METANOL
c.
4-(HIDROXIMETIL)-2-METOXIFENOL
Química Orgánica II (1413)
COORDINADORA DRA. MA. DEL CONSUELO S. SANDOVAL G
REDUCCIÓN DE UN GRUPO CARBONILO α,β-INSATURADO CON NaBH4
a. Obtención de difenilcarbinol
 Método tradicional
 Método alternativo a escala semi-micro y con
 Microondas
Obtención de:
b. (4-metoxifenil)metanol y
(ambas en fase sólida)
c. 4-(hidroximetil)-2-metoxifenol
OBJETIVO
Efectuar la reducción de un aldehido o una cetona α,β-insaturado.
Obtener el alcohol primario o secundario a partir del método tradicional, en fase sólida y por
medio de microondas.
ANTECEDENTES
1. Obtención de un alcohol por reducción del grupo carbonilo con NaBH4.
2. Diferentes tipos de agentes reductores.
3. Reductores selectivos para aldehidos y cetonas.
MATERIAL
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Agitador de vidrio
Bandeja de plástico azul
Barra magnética chica
Cámara de elución
Capsula de porcelana
Colector
Embudo de filtración pequeño
Embudo de porcelana con adaptador y manguera
Embudo de separación con tapón
Embudo de sólidos
Espátula
Matraz balón de 50 ml
2
1
2
1
1
1
1
1
1
3
1
1
Matraz Erlenmeyer de 50 ml
Parrilla
Pinza de 3 dedos con nuez
Pipeta graduada de 1 ml
Pipeta graduada de 10 ml
Pipeta Pasteur
Probeta graduada de 25 ml
Refrigerante con mangueras
“T” de destilación
Tubos de ensayo
Vaso de pptado de 30 ml
Vidrio de reloj
SUSTANCIAS
2,4-dinitrofenilhidracina
Acetato de etilo
Ácido clorhídrico al 10%
Agua
Benzofenona
2 ml
100 ml
5 ml
5 ml
0.5 g
Borohidruro de sodio
Hexano
Metanol
Placas
0.25 g
100 ml
10 ml
1
REACCIÓN
OH
O
1. NaBH4 / EtOH
2. HCl / H2O
Benzofenona
Bencidrol o difenilcarbinol
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REACCIÓN DE GRIGNARD
PREPARACIÓN DE TRIFENIL CARBINOL
Química Orgánica II (1413)
Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G
PROCEDIMIENTO
MÉTODO TRADICIONAL
En un matraz de fondo redondo se disuelve 0.5 g de benzofenona en 10 mL de metanol y 0.25 g de borohidruro
de sodio (NaBH4) Nota 1. Adicione núcleos porosos para controlar la ebullición, adapte el condensador en
posición de reflujo y caliente durante 15 min a baño maria Nota 2. Añada 5 ml de agua Nota 3 y caliente a baño
maría 5 min más. Deje enfriar la mezcla de reacción a temperatura ambiente y pásela a un vaso de precipitado.
Agregue ácido clorhídrico al 10% hasta pH ligeramente ácido y precipitación del bencidrol. Separe por filtración
al vacío el sólido obtenido, séquelo y recristalícelo de hexano. Calcule el rendimiento y determine el punto de
fusión.
Notas:
1.
Adicione el borohidruro de sodio poco a poco y agitando, debido a que la reacción es exotérmica.
2.
Siga el curso de la reacción, haciendo pruebas a la gota sobre vidrio de reloj, de la mezcla de reacción y solución de
2,4-dinitrofenilhidracina, hasta que no se forma precipitado color naranja, lo cual indica que toda la benzofenona ha
reaccionado y cuando de completamente positivo y haya recristalizado haga una cromatografía en capa fina
comparativa eluyendo con H:AcOEt
3.
Se adiciona agua, para hidrolizar el complejo que forma el borohidruro de sodio.
MÉTODO ALTERNATIVO A ESCALA SEMI-MICRO
OH
O
1. NaBH4 / EtOH
2. HCl / H2O
Benzofenona
Bencidrol o difenilcarbinol
Procedimiento
Coloque 0.2 g de benzofenona en un tubo de ensaye, agregue 5 ml de metanol y agite hasta la disolución
de la benzofenona. Agregue 0.12 de borohidruro de sodio, unas piedras de ebullición y caliente a baño maria 5
min. Nota 1. Agregue 5 ml de agua fría. Acidule con ácido clorhídrico al 10% hasta pH ligeramente ácido y
precipitación del bencidrol. El sólido obtenido obtenido se separa por filtración al vacío. Determine el punto de
fusión y haga una cromatoplaca comparativa con la materia prima y el producto.
MÉTODO CON HORNO DE MICROONDAS CASERO WHIRLPOOL LIBRE DE SOLVENTE
O
OH
NaBH4 / MgSO4 .7H2O
µw, libre de solvente
Benzofenona
Bencidrol o difenilcarbinol
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REDUCCIÓN DE UN GRUPO CARBONILO α,β−INSATURADO CON
NaBH4 PARA OBTENER:
a.
DIFENILCARBINOL
b.
(4-METOXIFENIL)METANOL
c.
4-(HIDROXIMETIL)-2-METOXIFENOL
Química Orgánica II (1413)
COORDINADORA DRA. MA. DEL CONSUELO S. SANDOVAL G
Procedimiento
En un vaso de precipitado de 30 ml adicione una mezcla de NaBH4 (0.15 g, 4 x 10-3 moles) y MgSO47H2O (1.5 g) y el compuesto carbonilo α, β-insaturado (0.36 g, 2 x 10-3 moles) benzofenona.
Coloque el vaso en la parte central del horno de microondas poniendo lateralmente un vaso de precipitado
400 ml que contenga hielo, se cierra la puerta del horno se registra el tiempo de 2 min y la potencia de 8 y se
inicia. Mezcle con la barilla de vidrio o espatula. Hasta completar la reacción, repita el proceso de introducir en
el horno con los mismos intervalos de 2 min y potencia la potencia de 8. Realice una c.c.f. cada 4 min para saber
el curso de la reacción.
Terminado el tiempo de reacción, agregue 5 ml de agua fría. Acidule con ácido clorhídrico al 10% hasta
pH ligeramente ácido y precipitación del bencidrol. El sólido obtenido obtenido se separa por filtración al vacío y
se recristaliza de hexano. Se determina el punto de fusión y el rendimiento.
OBTENCIÓN DE (4-METOXIFENIL) METANOL Y 4-(HIDROXIMETIL)-2-METOXIFENOL
MÉTODO EN FASE SÓLIDA
REACCIONES:
O
OH
H
H3CO
4-metoxibenzaldehído
NaBH4
libre de solvente
H
H3CO
(4-metoxifenil)metanol
OH
O
H
HO
NaBH4
libre de solvente
H
HO
OCH3
4-(hidroximetil)-2-metoxifenol
OCH3
4-hidroxi-3-metoxibenzaldehído
Procedimiento
En una capsula de porcelana adicione :
I.
una mezcla de NaBH4 (0.30 g, 8 x 10-3 moles) y el compuesto carbonilo α, β-insaturado, (0.5 ml,
4 x 10-3 moles) 4-metoxibenzaldehído ó
II. adicione una mezcla de NaBH4 (0.15 g, 4 x 10-3 moles) y el compuesto carbonilo α, β-insaturado
(0.30 g, 2 x 10-3 moles) 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehído (vainillina) .
Con la ayuda del agitador de vidrio mezcle el borohidruro de sodio con el compuesto orgánico por
alrededor de 5 min, notara un leve calentamiento que indica que la reacción esta procediendo. Tome placa para
saber el curso de la reacción después del tiempo establecido.
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REACCIÓN DE GRIGNARD
PREPARACIÓN DE TRIFENIL CARBINOL
Química Orgánica II (1413)
Coordinadora Dra. Ma. del Consuelo S. Sandoval G
Adicione 10 ml de H2O y con ayuda del embudo de filtración rápida, viertalo al embudo de separación y
extraiga (2 x 5 ml) Et2O, seque la fase orgánica con Na2SO4 anhidro y destile el éter, quedando en el matraz balón
el producto reducido (el alcohol correspondiente). Pese y en el producto sólido determine el punto de fusión y su
rendimiento.
CUESTIONARIO
1. ¿Cuál es la finalidad de efectuar la prueba con la solución de 2,4-dinitrofenilhidracina?
2. ¿Qué importancia tiene seguir el curso de esta reacción por cromatoplaca?
3. ¿Qué aplicaciones en la industria tienen las reacciones de reducción? Mencione algunos
compuestos que se obtienen por este método
4. ¿Cuáles son los agentes reductores más utilizados en la industria? ¿Porqué?
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REDUCCIÓN DE UN GRUPO CARBONILO α,β−INSATURADO CON
NaBH4 PARA OBTENER:
a.
DIFENILCARBINOL
b.
(4-METOXIFENIL)METANOL
c.
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