Sintesis De Williamson
Páginas: 9 (2154 palabras)
Publicado: 25 de octubre de 2011
ÉTERES Y EPÓXIDOS
SÍNTESIS DE WILLIAMSON
OBTENCIÓN DEL ÁCIDO ACÉTICO
En esta práctica realizaremos una síntesis de Williamson para obtener el ácido fenoxiacético por medio de una reacción nucleofílicabimolecular, aplicando la extracción selectiva para purificar el producto de la reacción. Además de analizar y experimentar pruebas químicas para distinguir entre las propiedades ácidasde los fenoles y de los ácidos carboxílicos.
INTRODUCCIÓN
ÉTERES
El grupo funcional éter es – O – y la fórmula general es R – O – R’, donde R y R’ pueden ser radicales alquilos o arilos. Si estos son iguales, el éter es simétrico, cuando son distintos el éter es mixto.
PREPARACION DE LOS ÉTERES
Además de la deshidratación de los alcoholes a 140°C en presencia de ácido sulfúrico, los éteres se pueden producir mediante la denominada Síntesis de Williamson, la cual consiste en la reacción entre un alcóxido con un haluro de alquilo de la siguiente manera:
Este método resulta adecuado para la síntesis de éteres mixtos como el metiletiléter.
PROPIEDADES FISICAS DE LOS ETERES
Los éteres son incoloros, muyvolátiles e inflamables, menos densos que el agua y prácticamente insolubles en ella. Al igual que los alcanos, se encuentran asociados debido a la imposible formación de puentes de hidrógeno por la ausencia de un enlace H – O.
PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS ETERES
Los éteres son inertes frente a la mayoría de los reactivos que atacan a los alcoholes, debido a que carecen del grupo hidroxiloresponsable de la actividad química de éstos. En condiciones muy ácidas se convierten en iones oxonio por protonación del átomo de oxígeno, y éstos pueden reaccionar con los nucleófilos.
El bromuro y el yoduro de hidrógeno rompen la unión éter formando un alcohol y un haluro de hidrógeno. El éter etílico reacciona con el yoduro de hidrógeno produciendo alcohol etílico y yoduro de etilo de lasiguiente manera:
SÍNTESIS DE ÉTERES DE WILLIAMSON
La reacción entre un alcóxido y un halogenuro de alquilo primario produce un éter R-O-R. Los alcoholes (R-OH) son ácidos débiles, por lo que pueden perder su protón ácido para formar los alcóxidos correspondientes. La manera en que ocurre la reacción de formación del éter, es a través de una Sustitución nucleofílica bimolecular.En este caso la reacción de sustitución sigue una cinética de segundo orden (SN2), entre un nucleófilo y un halogenuro de alquilo para generar el producto, es decir, su velocidad depende de la concentración de ambos reactivos.
La forma más simple de explicar la bimolecularidad es suponer que para que se lleve a cabo la reacción es necesaria una colisión entre una molécula de nucleófilo yuna del sustrato. El átomo de carbono unido a un átomo electronegativo es electrofílico debido a que la densidad de la nube electrónica es atraída hacia el elemento electronegativo, dejando al átomo de carbono con una carga parcial positiva, de tal forma que puede ser atacado por un nucleófilo.
En el mecanismo SN2 el nucleófilo entra por atrás del sustrato, lo más alejado posible del gruposaliente (180°) lo que trae como consecuencia que la reacción sea muy sensible al impedimento estérico. Cuando los sustituyentes sobre el átomo de carbono son muy voluminosos el nucleófilo no se puede acercar y la reacción se hace más difícil.
El mecanismo de reacción es un proceso concertado que se realiza en una sola etapa, sin intermediarios. En él, hay un estado de transición donde el enlacedel carbono con el nucleófilo está parcialmente formado y el del grupo salienteparcialmente destruido. En este estado de transición el carbono y los sustituyentes quedan en un mismo plano (carbono trigonal plano). En el caso de que el carbono que sufre la sustitución sea quiral (con cuatro sustituyentes diferentes) su configuración se invierte, como se observa en el esquema.
MECANISMO DE...
SÍNTESIS DE WILLIAMSON
OBTENCIÓN DEL ÁCIDO ACÉTICO
En esta práctica realizaremos una síntesis de Williamson para obtener el ácido fenoxiacético por medio de una reacción nucleofílicabimolecular, aplicando la extracción selectiva para purificar el producto de la reacción. Además de analizar y experimentar pruebas químicas para distinguir entre las propiedades ácidasde los fenoles y de los ácidos carboxílicos.
INTRODUCCIÓN
ÉTERES
El grupo funcional éter es – O – y la fórmula general es R – O – R’, donde R y R’ pueden ser radicales alquilos o arilos. Si estos son iguales, el éter es simétrico, cuando son distintos el éter es mixto.
PREPARACION DE LOS ÉTERES
Además de la deshidratación de los alcoholes a 140°C en presencia de ácido sulfúrico, los éteres se pueden producir mediante la denominada Síntesis de Williamson, la cual consiste en la reacción entre un alcóxido con un haluro de alquilo de la siguiente manera:
Este método resulta adecuado para la síntesis de éteres mixtos como el metiletiléter.
PROPIEDADES FISICAS DE LOS ETERES
Los éteres son incoloros, muyvolátiles e inflamables, menos densos que el agua y prácticamente insolubles en ella. Al igual que los alcanos, se encuentran asociados debido a la imposible formación de puentes de hidrógeno por la ausencia de un enlace H – O.
PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS ETERES
Los éteres son inertes frente a la mayoría de los reactivos que atacan a los alcoholes, debido a que carecen del grupo hidroxiloresponsable de la actividad química de éstos. En condiciones muy ácidas se convierten en iones oxonio por protonación del átomo de oxígeno, y éstos pueden reaccionar con los nucleófilos.
El bromuro y el yoduro de hidrógeno rompen la unión éter formando un alcohol y un haluro de hidrógeno. El éter etílico reacciona con el yoduro de hidrógeno produciendo alcohol etílico y yoduro de etilo de lasiguiente manera:
SÍNTESIS DE ÉTERES DE WILLIAMSON
La reacción entre un alcóxido y un halogenuro de alquilo primario produce un éter R-O-R. Los alcoholes (R-OH) son ácidos débiles, por lo que pueden perder su protón ácido para formar los alcóxidos correspondientes. La manera en que ocurre la reacción de formación del éter, es a través de una Sustitución nucleofílica bimolecular.En este caso la reacción de sustitución sigue una cinética de segundo orden (SN2), entre un nucleófilo y un halogenuro de alquilo para generar el producto, es decir, su velocidad depende de la concentración de ambos reactivos.
La forma más simple de explicar la bimolecularidad es suponer que para que se lleve a cabo la reacción es necesaria una colisión entre una molécula de nucleófilo yuna del sustrato. El átomo de carbono unido a un átomo electronegativo es electrofílico debido a que la densidad de la nube electrónica es atraída hacia el elemento electronegativo, dejando al átomo de carbono con una carga parcial positiva, de tal forma que puede ser atacado por un nucleófilo.
En el mecanismo SN2 el nucleófilo entra por atrás del sustrato, lo más alejado posible del gruposaliente (180°) lo que trae como consecuencia que la reacción sea muy sensible al impedimento estérico. Cuando los sustituyentes sobre el átomo de carbono son muy voluminosos el nucleófilo no se puede acercar y la reacción se hace más difícil.
El mecanismo de reacción es un proceso concertado que se realiza en una sola etapa, sin intermediarios. En él, hay un estado de transición donde el enlacedel carbono con el nucleófilo está parcialmente formado y el del grupo salienteparcialmente destruido. En este estado de transición el carbono y los sustituyentes quedan en un mismo plano (carbono trigonal plano). En el caso de que el carbono que sufre la sustitución sea quiral (con cuatro sustituyentes diferentes) su configuración se invierte, como se observa en el esquema.
MECANISMO DE...
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