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SINTESIS DE ACIDO BENZOICO: HIDROLISIS DE NITRILOS Y REACCION DE HALOFORMO
RESUMEN
En esta práctica sintetizamos acido benzoico a partir del método de formación de un haloformo. Utilizamos como reactivos hipoclorito de sodio comercial al 6%, ácido clorhídrico diluido 1:1 y concentrado, agua destilada y acetofenona. En promedio se consiguió un rendimiento de 5.1% y un punto de fusión entre120-122 °C aproximadamente, siendo 122°C el valor teórico para el ácido benzoico.
Por otra parte sintetizamos el mismo compuesto a partir del método de hidrolisis de benzonitrilo. Utilizamos como reactivos hidróxido de sodio al 10% m/v, ácido clorhídrico diluido 1:1, agua destilada y benzonitrilo. En promedio se consiguió un rendimiento de 29.1% y un punto de fusión entre 120-122 °C.
S pueden vergrandes diferencias entre uno y otro método; esto se puede deber a las condiciones que son necesarias en uno y otro como lo es por ejemplo el pH.
ANTECEDENTES
Los compuestos que contienen el grupo -COOH unido a un grupo alquilo (R-COOH) o un grupo arilo (Ar-COOH) se conocen como ácidos carboxílicos. Entre los métodos para obtener los ácidos carboxílicos se encuentran la oxidación de metilcetonas conhipoclorito de sodio que es un reactivo de bajo costo.

La reacción de una metilcetona con un halógeno en medio básico es conocida como la reacción del haloformo. En esta reacción se forman dos productos: (a) un haloformo, dependiendo del halógeno que se utilice puede ser cloroformo (CHCl3), o bromoformo (CHBr3), o bien yodoformo (CHI3); y (b) un ácido carboxílico que tiene un átomo de carbono menosque la cetona inicial. De hecho uno de los usos más importantes de esta reacción es la síntesis de ácidos carboxílicos.

O


R CH3

1) NaOX
2) H+ R

+ CHX 3



En la mayoría de los experimentos que se realizan, el reactivo más usado es el hipoclorito de sodio. Durante la reacción el halógeno y la base se encuentran presentes estableciéndose un equilibrio como se presenta a continuación.

H2O+ NaOCl + NaCl 2 NaOH + Cl2



En la ecuación anterior podemos observar que el hipoclorito de sodio se utiliza en realidad como una fuente de cloro molecular.

Las soluciones de hipoclorito de sodio generalmente están marcadas con una concentración específica, la cual nos indica la cantidad de “cloro disponible” que contienen y con lo cual podemos comparar el potencial de oxidación de cadasolución de concentración diferente. Una solución de 5%, disponible comercialmente como blanqueador, es suficiente para oxidar una metilcetona.

Si se coloca una solución básica de I2, en la presencia de una metilcetona el subproducto que se genera es el yodoformo. Este compuesto es un sólido amarillo que precipita en el medio de reacción, por lo que es muy fácil de detectar al momento de realizarel experimento. Esta ha sido utilizada ampliamente como una prueba química para identificar metilcetonas y es conocida como prueba del yodoformo

Mecanísticamente, el primer paso es la abstracción de un hidrógeno ácido, del grupo metilo, para generar un anión. El anión ataca una molécula de cloro generando el producto de monohalogenación. Este paso se repite dos veces más, hasta obtener elcompuesto trihalogenado. En la siguiente parte de la reacción, el ión hidróxido ataca al carbono carbonílico, del compuesto trihalogenado, para formar un intermediario tetraédrico, se regenera el doble enlace del carbonilo, expulsando al grupo triclorometilo que es mejor grupo saliente que el ión hidróxido, obteniéndose el ácido carboxílico y el haloformo, al ocurrir las protonaciones correspondientes.Figura 1: RECCION DE HALOFORMO

Figura 2: HIDROLISIS DE NITRILOS































RESULTADOS
TABLA 1: RESULTADOS DE TODO EL GRUPO EN LA REACCION DE HALOFORMO
Clave
Rendimiento [%]
P. F. inicio [°C]
P. F. fin [°C]
14
4.8
122.0
124.0
2
0.0
0.0
0.0
1
2.8
120.0
122.0
7
3.2
121.0
123.0
10
2.7
0.0
0.0
8
0.0
0.0
0.0
21
0.0
0.0
0.0
11
0.0
0.0
0.0
13
0.0
0.0
0.0
6
0.0
0.0
0.0...