química organica


SINTESIS DE P-NITRO-ANILINA EN VARIAS ETAPAS


OBJETIVO
Partiendo de la anilina obtener la p-nitroanilina en una sintesis regioselectiva por medio de un bloqueo de la posicion orto con un grupo voluminoso.

INTRODUCCIÓN
Si el sulfato o nitrato de anilina se trata como la mezcla de ácido nítrico y sulfúrico concentrados se obtiene un producto formado por las tres nitro anilinas isómeras, elproducto contiene aproximadamente igual cantidad de meta y para nitro anilina y un poco del isómero orto. El rendimiento no es alto ya que una parte de la anilina se destruye por oxidación. La forma de la nitro anilina se debe al efecto orientador del ión anilonio.
La p-nitro anilina puede formarse debido a la nitración de la pequeña cantidad de anilina libre (ya que el grupo amino orienta orto ypara) que está presente en el equilibrio con el catión anilonio lo cual se debe a que la anilina es una base débil.
Para disminuir la susceptibilidad de la orientación y el efecto directo a meta debido a la formación de la sal, es conveniente convertir la amina aromática en su estado acetil derivado antes de efectuar la nitración. La eliminación del grupo acilo se efectúa después por hidrólisiscon ácido o álcali disuelto en agua. De modo que, la anilina se convierte en acetanilida la cual al nitrarse en la forma usual forma casi exclusivamente la p-nitro-acetanilina que después da p-nitro-anilina al ser hidrolizada.





MATERIAL

Equipo Quickfit 1
Vaso de pp de 500 ml 1
Vaso de pp de 250 ml 1
Embudo de rama larga 1
Embudo de Separación 1
Matraz de pera 1
MatrázErlenmeyer de 250 ml 1
Embudo de Separación 1
Aparato para determinar punto de fusión
Mechero 1
Termómetro 0°C-150°C 1
Matraz Erlenmeyer de 125 ml
Vaso de precipitado de 250 ml
Probeta de 100 ml 1
Papel filtro 2
Triángulo de Porcelana 1
Espátula 1
Agitador Magnético (Mosca) 1
Mortero Pequeño 1


SUSTANCIAS
Anilina 10 ml
Anhídrido Acético 10 mlÁcido Acético Glacial 10 ml
Ácido Sulfúrico Conc. 22.5 ml
Ácido Nítrico 11.3 ml
Tolueno 50 ml p/c 5 g de producto
Acetanilida 10 g
Ácido Acético 11.3 ml
Alcohol al 96% 20 ml
Hielo
P-nitro acetanilida 10 g
HCL concentrado 25 ml
Hidróxido de sodio al 40%
Alcohol


PROCEDIMIENTO

En un matraz erlenmeyer poner 25 ml de acido acetico y agregar 10 ml de anilina (depreferencia recien destilada) seguido de la adicion de 12 ml de anhidrido acetico.
Mezclar perfectamente y dejar reaccionando por un espacio de 5 minutos a temperatura ambiente. Pasado ese tiempo diluir en un vaso o matraz con 150 ml de agua destilada y mezclar hasta cristalizacion de la acetanilida.
Filtrar en un embudo y lavar con agua destilada hasta completa eliminacion de los restos de anhidrido yacido acetico.
Secar en estufa a 60-80 °C

PRECAUCIÓN; EL ANHIDRIDO ACETICO ES MUY IRRITANTE.
Una vez seco el producto determine su punto de fusión, si es inferior a 113° C, la sustancia se recristalizará con etanol acuoso, utilizando 50 ml de solvente por cada 5g.
Punto de fusión: 113-115° C
Conserve el producto para el siguiente experimento.

Preparación de p-Nitro Acetanilina.
Procedimiento 1Colocar en un vaso de precipitado 22.5 ml de ácido sulfúrico concentrado. Rodea el recipiente con hielo y cuida que la temperatura no pase de los 20° C, disuelve lentamente 10 g de acetanilida finamente pulverizada. Agrega gota a gota por medio de un embudo de separación 11.3 ml de ácido nítrico concentrado. Una vez terminada la adición retira el vaso del baño de hielo y continúa agitando durante15 minutos más. Vierte la mezcla de reacción sobre 200 ml de agua destilada y separa el material sólido por filtración. Lava con agua hasta eliminar el ácido. El sólido obtenido se cristaliza de alcohol al 96% empleado aproximadamente 10 ml. El producto deberá presentar un punto de fusión de 214-216° C.
Conserve el producto para el experimento siguiente.
Procedimiento 2
Agregar 25 g (0.185...