Sales de diazonio

ANTECEDENTES

Una amina es un nucleófilo debido a que el par solitario de electrones no enlazantes pueden formar un enlace con un electrófilo.1
Cuando una amina actúa como un nucleófilo, se forma un enlace N-C. Cuando actúa como una base, se forma un enlace N-H. 1
• Reacciones de sales de diazonio:
La reacción de diazoación es la combinación de una amina primaria con ácido nitroso através del ion nitrosonio, para generar una sal de diazonio.2
Puesto que las sales de diazonio descomponen lentamente, aún a la temperatura de un baño de hielo, se emplean sus soluciones de inmediato.4
• Reacción de copulación
En condiciones apropiadas las sales de diazonio pueden reaccionar como reactivos electrofílicos en substituciones aromáticas para dar productos llamados compuestos azo.A esta reacción se le conoce como reacción de copulación.2
Los compuestos azo tienen una gran importancia debido a que son coloridas, por lo que una gran variedad de ellas, se utilizan como colorantes artificiales. Las coloraciones pueden ser amarillas, naranjas, rojas, azules e incluso verdes, dependiendo de la estructura del compuesto. 2
• Síntesis de fluoresceína:
La fluoresceína se obtienemediante una sustitución aromática electrofílica del resorcinol sobre el anhídrido ftálico. 3
El resorcinol presenta las siguientes estructuras resonantes.3

De donde se observa claramente el sitio para la sustitución aromática electrofílica, donde el resultado final es el rápido equilibrio entre la forma lactoide y cinoide de la fluoresceína.3

Posteriormente, al disolverla en unasolución de NaOH, la fluoresceína altera su estructura de tal forma que genera la coloración característica: 3


OBJETIVO

Se preparará naranja de metilo mediante una reacción de acoplamiento entre la sal de diazonio del ácido sulfanílico, preparada “in situ” a partir de éste y la N,N-dimetilanilina. Además se aprenderá el método de síntesis de colorantes del tipo de las ftaleínas porcondensación de anhídrido ftálico y se comprobará la utilidad del colorante obtenido como indicador ácido-base.

METODOLOGÍA

1.- Síntesis del anaranjado de metilo:
• Preparación de la sal de diazonio:
En un matraz de 50 mL se añadieron 0.5010g de ácido sulfanílico, 0.1032g de carbonato sódico anhidro y 5ml de agua. Se calentó en el baño de agua hasta que se disolvió por completo, se dejóenfriar la mezcla entre 10 y 15°C y se le añadieron 0.1864g de una disolución de nitrito sódico en 1ml de agua. La disolución resultante se dejó enfriar en un baño de hielo y luego se le añadió lentamente y con agitación 0.5 ml de una disolución de HCl concentrado en 0.5 mL de agua. Seguidamente, se dejó evolucionar en el baño de hielo durante 15min, observando la precipitación de los cristales de lacorrespondiente sal de diazonio.
• Reacción de acoplamiento:
A la suspensión anterior, se le añadió lentamente y con agitación 0.32 ml de una disolución de dimetilanilina y 0.15ml de AcOH glacial se dejó la mezcla por 10min observando un color rojizo en la mezcla. Al finalizar el tiempo, se le añadió lentamente y con agitación 1.5 mL de hidróxido sódico al 20%, con lo que la mezcla se torno decolor naranja debido a la formación de la sal sódica del colorante. En el mismo matraz se le añadieron 0.5051g de sal común y se calentó el contenido hasta que se disolvió la sal. Se dejó enfriar a temperatura ambiente por unos 15min y luego en el baño de hielo, se filtró por succión el sólido y se dejó secar por unos minutos en la bomba.
• Comportamiento del colorante como indicadorácido-base:
En un vaso de precipitado se coloco una pequeña porción de HCl y seguidamente se le añadió una pizca del anaranjado de metilo, observando una coloración roja. Al añadirle al NaOH igualmente una pizca del anaranjado de metilo la solución se tornó anaranjada.
2. Síntesis de Fluoresceína:
En un tubo de ensayo se mezclaron 0.1 g de resorcinol, 0.07 g de anhídrido ftálico y se les añadió una...