CUESTIONARIO DE LA PRÁCTICA “SÍNTESIS DE LA 4- NITROACETANILIDA” p2

CUESTIONARIO DE LA PRÁCTICA “SÍNTESIS DE LA 4- NITROACETANILIDA”
1. Investigue el mecanismo de la reacción de nitración de la acetanilida.
El mecanismo de la nitración de la acetanilida es que un ion nitronio de la mezcla es
el que efectúa el ataque electrolítico en el núcleo aromático.
La nitración directa de la anilina y de las otras muchas aminas en solución de
ácido sulfúrico concentrado origina generalmente una mezcla de productos
resinosos coloreados a menos que la solución se diluya con un considerable
exceso de ácido sulfúrico concentrado.
En estas últimas condiciones la nitración de la acetanilida, suministra una mezcla de las 3
nitro acetanilidas isómeras (o, m y p ).
2. Investigue un método para separar los isómeros ortos y para del nitro acetanilida.
MÉTODO
Nuestro objetivo es separar los dos productos que hemos obtenido: el isómero orto y el para.
Se puede realizar con la técnica de la cromatografía, en la que se van a separar los
componentes de la mezcla en función de su polaridad: en la fase estacionaria se van a quedar
retenidos los compuestos a separar y la fase móvil, por la que se desplazan.
Para ello, se emplea, en primer lugar, una cromatografía en capa fina (CCF), en esta se usa
a una placa ya cortada de aluminio recubierta por una capa de gel de sílice (fase estacionaria)
y acetona (fase móvil). El procedimiento a seguir es poner en la lámina, con ayuda de un
capilar, una gota de muestra en una línea a 1 cm del borde inferior de la placa (marcada
previamente con lápiz).
Esta placa se pone de pie, inmóvil, en un vaso de precipitados con unos 10 mL de acetona.
Antes de que llegue al borde superior, se tapa la placa, se lleva a una lámpara ultravioleta y
se analizan los resultados. Si solo se logra ver una mancha en la parte de arriba, podemos
afirmar que hemos obtenido el producto para.
Otro método podría ser la cromatografía de adsorción. Para ello, se monta una columna. En
primer lugar, se elabora la papilla de gel de sílice. Se pesan 20 mg de gel de sílice en un vaso
de precipitados grande donde hemos puesto 40 mL de acetona. A continuación, se pone en
nuestra columna, y se acomoda dándole golpes para que no queden grietas y con cuidado
de que no se seque. Una vez estabilizada, se pone arena para protegerla. Ahora, ya se puede
poner en la columna la muestra. Se hace cuidadosamente con una pipeta Pasteur
asegurándose de que caiga uniformemente.
Se lava con acetona. Ahora, se recogen 4 fracciones de unos 50 mL con un matraz
Erlenmeyer. Para finalizar, se vuelve a hacer una CCF con cada fracción, siguiendo el
procedimiento que se explicó anteriormente. Si se ve una sola mancha en la parte superior:
solo se ha obtenido el isómero para
3. ¿Qué técnica espectroscópica utilizaría para comprobar la posición de los
sustituyentes en el producto? ¿Qué señales permitirían diferenciar entre ambos
isómeros?
R: Para comprobar que el compuesto obtenido es el que buscamos, realizamos un espectro
infrarrojo.
En éste se deben observar las bandas de absorción de los enlaces As-O, N-H, C-H y C-N de
la molécula orgánica. Además, en caso de que el compuesto contenga agua en la estructura,
se observarán bandas de absorción del enlace O-H de la misma
4. ¿Cuál será el orden de rapidez de la reacción en la mono nitración de benceno,
tolueno, y benzoato de metilo? Explique su respuesta.
R: La determinación de la reactividad relativa: Un grupo se clasifica activante, si el anillo al
que sustituye es más reactivo que el benceno, y des activante, si ocurre lo contrario. Las
reactividades del benceno y de uno sustituido y se comparan. Midiendo el tiempo que
necesitan las reacciones bajo condiciones idénticas. Por ejemplo, el tolueno reacciona con
ácido sulfúrico fumante entre un décimo y un vigésimo de tiempo requerido por el benceno:
el tolueno es más reactivo que el benceno, por lo que el –CH3 es un grupo activante. Siendo,
sin embargo, el nitrobenceno menos reactivo que el benceno, por lo que el grupo nitro –NO2,
es desactivarte, de esta manera, el orden de reacción quedaría de la siguiente manera:
1. Tolueno
2. Mono nitración de benceno
3. Benzoato de metilo.
7. Asigne las principales señales en los espectros de infrarrojo y RMN 1H de la 4- nitro
acetanilida (pág. 64).